CN108729559A - 插销式木结构榫卯连接结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种插销式木结构榫卯连接结构，包括第一木结构件、第二木结构件、和木销钉，所述第一木结构件上形成有卯眼，所述第二木结构件的一端形成为可插入所述卯眼中的榫头，所述第一木结构件上形成有贯穿所述卯眼两侧的第一销孔，所述第二木结构件上形成有与所述第一销孔连通的第二销孔，所述木销钉穿设于所述第一销孔和第二销孔中。本发明解决了木结构榫卯节点因长期受动荷载作用和木材风干收缩影响而逐渐松动的问题，提高了木结构在长期使用过程中的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及建筑领域，特别涉及一种插销式木结构榫卯连接结构。
背景技术
中国古建筑以木材为主要建筑材料，以木构架结构为主要的结构方式，由立柱、横梁、顺檩等主要构件建造而成，各个构件之间的结点以榫卯相连接，构成富有弹性的框架结构体系。
榫卯是木构件之间的一种凹凸结合的连接方式。凸出部分叫榫头，凹进部分叫卯眼，榫头和卯眼咬合，起到连接作用。传统木结构做法中，榫头与卯眼之间的抗拔力仅由接触面上的摩擦力提供。摩擦力会因木结构受动荷载作用及风干收缩的影响而逐渐减小。由此可知，采用传统榫卯做法的建筑物随着使用年限的增长，整体的安全性会越来越低。
发明内容
本发明的目的是提供一种，以解决传统木结构榫卯节点因长期受动荷载作用和木材风干收缩影响而逐渐松动的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种插销式木结构榫卯连接结构，包括第一木结构件、第二木结构件、和木销钉，所述第一木结构件上形成有卯眼，所述第二木结构件的一端形成为可插入所述卯眼中的榫头，所述第一木结构件上形成有贯穿所述卯眼两侧的第一销孔，所述第二木结构件上形成有与所述第一销孔连通的第二销孔，所述木销钉穿设于所述第一销孔和第二销孔中。
优选地，所述木销钉呈圆弧形。
优选地，所述木销钉的第一端的端面面积大于第二端的端面面积。
优选地，所述木销钉的第一端与第二端的形状相同。
优选地，所述木销钉的圆心位于朝向所述第二木结构件的一侧。
优选地，所述第一木结构件为柱，所述第二木结构件为梁，同一所述第二木结构件两端的木销钉的打入方向相反。
优选地，同一所述第一木结构件的相邻面上的木销钉的打入方向相反。
优选地，所述第一销孔的面积与所述木销钉的第一端的端面面积相同。
优选地，所述第一销孔和第二销孔的大小相同，所述第一销孔和第二销孔的中心点的标高相同，且所述第二销孔的中心线位于所述第一销孔的中心线的朝向所述第二木结构件的一侧。
优选地，所述木销钉的两端在首次打入后至自然风干后复打加固之前突出于所述第一销孔的外部。
由于采用了上述技术方案，本发明解决了木结构榫卯节点因长期受动荷载作用和木材风干收缩影响而逐渐松动的问题，提高了木结构在长期使用过程中的安全性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明在木销钉未打入时的正视图。
图2是图1的A-A的剖视图。
图3是本发明中的木销钉已打入时的正视图。
图4是图3的A1-A1的剖视图。
图5是本发明中的木销钉的俯视图。
图中附图标记：
1、第一木结构件；2、第二木结构件；3、木销钉；4、卯眼；5、榫头；6、第一销孔；7、第二销孔；8、中心线；9、中心线。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面结合实施例来详细说明本发明。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种插销式木结构榫卯连接结构，可运用于所有采用榫卯连接的木结构建筑中。
该插销式木结构榫卯连接结构包括第一木结构件1、第二木结构件2、和木销钉3，所述第一木结构件1上形成有卯眼4，所述第二木结构件2的一端形成为可插入所述卯眼4中的榫头5，所述第一木结构件1上形成有贯穿所述卯眼4两侧的第一销孔6，所述第二木结构件2上形成有与所述第一销孔6连通的第二销孔7，所述木销钉3穿设于所述第一销孔6和第二销孔7中。木销钉3与第一木结构件1、第二木结构件2的材质相同。
在上述技术方案中，本发明利用木销钉3将插入卯眼4中的榫头5固定到第一木结构件1上，从而将榫头和卯眼连接为一个整体。例如，可采用人工锤击的方式将木销钉打入销孔。
由于采用了上述技术方案，本发明解决了木结构榫卯节点因长期受动荷载作用和木材风干收缩影响而逐渐松动的问题，提高了木结构在长期使用过程中的安全性。
优选地，所述木销钉3呈圆弧形。
优选地，所述木销钉3的第一端的端面面积大于第二端的端面面积。
优选地，所述木销钉3的第一端与第二端的形状相同。
优选地，所述木销钉3的圆心位于朝向所述第二木结构件2的一侧。
优选地，所述第一木结构件1为柱，所述第二木结构件2为梁，同一所述第二木结构件2两端的木销钉3的打入方向相反。
优选地，同一所述第一木结构件1的相邻面上的木销钉3的打入方向相反。
优选地，所述第一销孔6的面积与所述木销钉3的第一端的端面面积相同。
优选地，所述第一销孔6和第二销孔7的大小相同，所述第一销孔6和第二销孔7的中心点的标高相同，且所述第二销孔7的中心线8位于所述第一销孔6的中心线9的朝向所述第二木结构件2的一侧。例如，偏置距离为5毫米。
优选地，所述木销钉3的两端在首次打入后至自然风干后复打加固之前突出于所述第一销孔6的外部。也就是说，木销钉在首次打入插销孔后，两端外露部分不予割除，待自然风干后，采用复打的方式进行再加固。
现场施工阶段，榫头插入卯眼完成初步连接后，使用高压气枪清理榫头及卯眼的插销孔。按照同一根梁两端以及同一根柱相邻面上的销钉打入方向相反的原则，采用人工锤击的方式将木销钉逐个打入插销孔，木销钉弯曲圆弧的圆心方向朝向梁侧。销钉外露部分不予割除，并采取一定的保护措施。待自然风干后，采用复打的方式进行再加固。
在一个具体的实施例中，某项目圆通宝殿为仿宋纯木结构建筑，柱径分别为0.6米、0.8米和1米，该建筑在施工阶段采用了本发明所述的榫卯连接的方式完成了主体木构架的拼装，榫卯连接节点共计204处。木销钉长0.8米，两端截面分别为40毫米×40毫米和35毫米×35毫米，沿长度方向弯曲半径为16米。
采用传统方式的木结构建筑，在建筑的长期使用过程中需要对松动的榫卯节点进行加固，目前比较常见的两种加固方式为型钢加固法和碳纤维布加固法。采用型钢加固法的费用为3000元/点。
圆通宝殿若使用传统榫卯连接方式，则每10年维护加固费用共计3000×204＝61.2万元。采用本发明的榫卯连接方式只需在建筑物竣工后的10年内每隔2-3年对木销钉进行复打加固即可保证榫卯连接节点处连接牢固。古建木工日工资500元，日工作量为50个，取两年为一个周期对木销钉进行复打加固，则所需总费用为204/50×500×5＝1.02万元。采用本发明所述的榫卯连接方式较传统方式节省费用共计61.2-1.02＝60.18万元。
本发明具有如下优点：
(1)操作简便，易于推广。
(2)能够有效解决传统木结构建筑长期使用后榫卯节点松动的问题。
(3)木销钉使用与结构相同的材质，对结构及外观不造成影响。
(4)木销钉在打入榫卯节点后无需更换，经济环保。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种插销式木结构榫卯连接结构，其特征在于，包括第一木结构件(1)、第二木结构件(2)、和木销钉(3)，所述第一木结构件(1)上形成有卯眼(4)，所述第二木结构件(2)的一端形成为可插入所述卯眼(4)中的榫头(5)，所述第一木结构件(1)上形成有贯穿所述卯眼(4)两侧的第一销孔(6)，所述第二木结构件(2)上形成有与所述第一销孔(6)连通的第二销孔(7)，所述木销钉(3)穿设于所述第一销孔(6)和第二销孔(7)中。
2.根据权利要求2所述的插销式木结构榫卯连接结构，其特征在于，所述木销钉(3)呈圆弧形。
3.根据权利要求1所述的插销式木结构榫卯连接结构，其特征在于，所述木销钉(3)的第一端的端面面积大于第二端的端面面积。
4.根据权利要求3所述的插销式木结构榫卯连接结构，其特征在于，所述木销钉(3)的第一端与第二端的形状相同。
5.根据权利要求2所述的插销式木结构榫卯连接结构，其特征在于，所述木销钉(3)的圆心位于朝向所述第二木结构件(2)的一侧。
6.根据权利要求2所述的插销式木结构榫卯连接结构，其特征在于，所述第一木结构件(1)为柱，所述第二木结构件(2)为梁，同一所述第二木结构件(2)两端的木销钉(3)的打入方向相反。
7.根据权利要求6所述的插销式木结构榫卯连接结构，其特征在于，同一所述第一木结构件(1)的相邻面上的木销钉(3)的打入方向相反。
8.根据权利要求3所述的插销式木结构榫卯连接结构，其特征在于，所述第一销孔(6)的面积与所述木销钉(3)的第一端的端面面积相同。
9.根据权利要求1所述的插销式木结构榫卯连接结构，其特征在于，所述第一销孔(6)和第二销孔(7)的大小相同，所述第一销孔(6)和第二销孔(7)的中心点的标高相同，且所述第二销孔(7)的中心线位于所述第一销孔(6)的中心线的朝向所述第二木结构件(2)的一侧。
10.根据权利要求1所述的插销式木结构榫卯连接结构，其特征在于，所述木销钉(3)的两端在首次打入后至自然风干后复打加固之前突出于所述第一销孔(6)的外部。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109972746A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-07-05 | 上海市建筑科学研究院 | 一种自攻螺丝加固的木销半榫节点及其制作方法 |
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