CN113944239A - 复合榫、木质构件的连接方法及木质组合件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种复合榫、木质构件的连接方法及木质组合件,其中,本发明实施例的复合榫包括木基榫坯和金属杆,所述木基榫坯具有沿垂直于所述木基榫坯的横截面的方向延伸的预设孔,所述金属杆至少一部分设于所述预设孔内,且所述预设孔与所述金属杆过盈配合或螺纹连接。本发明实施例的复合榫有效结合了榉木榫连接刚度高和连接韧性好两大优良特性,有效避免了复合榫连接时因脆性大以及金属杆连接前期受力时受挤压滑移现象。因此,采用本发明实施例中复合榫作为连接件加固的木质组合件具有连接稳固、结构简单的优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑材料领域,具体涉及一种复合榫和采用该复合榫加固的木质构件的连接方法及木质组合件。
背景技术
榫卯连接是中国的传统发明,并广泛应用在木工领域。该种连接方式可以保证两个方向的骨架材料的连续性,是一种简单高效的交叉连接方法,但木质的榫卯具有脆性高、延展性差,金属杆在连接时虽然延展性高,但其与木质构件连接时易出现松动。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的实施例提出一种复合榫和采用该复合榫进行加固的木质构件的连接方法。该复合榫进行无增添注胶的前提下,使采用该复合榫加固的木质构件所构成的木质组合件具有连接稳固、操作简单的优点。
本发明实施例的复合榫包括木基榫坯和金属杆,所述木基榫坯具有沿垂直于所述木基榫坯的横截面的方向延伸的预设孔,所述金属杆至少一部分设于所述预设孔内,且所述预设孔与所述金属杆过盈配合或螺纹连接。
根据本发明实施例的复合榫通过木基榫坯和金属杆进行复合,提高了复合榫的延展性,降低了木基榫坯在嵌入预设孔的过程中因为自身脆性高易出现断裂的问题,进而,提高了复合榫的卯接的深度。本发明实施例的复合榫将金属杆至少一部分设于预设孔内以便金属杆先与木基榫坯结合,在使用时,复合榫的木基榫坯与待连接或加固的木质构件接触,避免了金属杆的连接部分全部与待连接的木质构件直接接触出现松动的问题。
因此,采用本发明实施例中复合榫作为连接件具有卯接的深度大、连接稳固以及操作便捷的优点。
在一些实施例中,所述木基榫坯和金属杆中的任一者为圆柱状,所述木基榫坯的直径、长度分别4mm-20mm、20mm-50mm,所述金属杆的直径为所述木基榫坯的直径的0.2倍-0.6倍,所述金属杆的长度为所述木基榫坯的长度的至少0.3倍。换言之,木基榫坯的外周轮廓为圆形,金属杆沿木基榫坯的轴向的投影圆形,有助于复合榫的安装。
在一些实施例中,所述金属杆包括相连接的杆体和杆帽,所述杆体的外周壁具有螺纹,所述杆体贯穿所述预设孔。
在一些实施例中,所述杆帽的横截面积大于所述木基榫坯的横截面积,所述杆体长度比所述榫体的长度大至少20mm。
在一些实施例中,所述木基榫坯的外壁具有酸性浸渍层。
本发明实施例公开的一种木质构件的连接方法,包括以下步骤:
A)在木质构件上开设连接孔,叠放在一起的N个木质构件的连接孔相对设置;
B)将上述任一项复合榫旋入连接孔内,复合榫至少穿过N-1个木质构件的连接孔。
在一些实施例中,在已相连的至少两块木质构件上均开设连接孔,将所述复合榫旋入所述连接孔内;
可选地,所述木质构件为古建筑的木质构件;
可选地,所述连接孔的直径比所述木基榫坯的直径小1mm-10mm。
在一些实施例中,在步骤B)中,采用旋拧件加持所述金属杆一端,将所述木基榫坯全部旋入所述连接孔内,取下所述旋拧件并将所述金属杆露在所述木基榫坯外的一部分拧入所述木基榫坯内;
可选地,所述旋拧件包括电钻和设置在电钻的钻头上的双拼加持件,所述双拼加持件用于加持所述金属杆的一端并通过所述电钻进行旋拧;
可选地,所述旋拧件的转速为800-2000转/分钟。
在一些实施例中,所述双拼加持件包括两个对称设置的第一加持部和第二加持部,所述第一加持部上开设有所述金属杆的轴向延伸的第一容纳槽,所述第二加持部上开设有所述金属杆的轴向延伸的第二容纳槽,所述第一容纳槽与所述第二容纳槽形成容纳孔,所述容纳孔用于加持所述金属杆的一端。
本发明实施例还公开的古建筑的木质构件的加固方法,包括以下步骤:
A)将腐朽的榫卯从木质构件的榫卯节点上取下,清理打磨木梁,待至表面平整后;
B)将上述任一项复合榫旋入榫卯节点内,所述复合榫与所述榫卯节点相匹配。
本发明实施例还公开了一种木质组合件,该木质组合件包括上述复合榫和N个木质构件,每块所述木质构件上均具有连接孔,所述复合榫至少贯穿N-1个所述木质构件的所述连接孔。
附图说明
图1是本发明实施例中的复合榫的结构示意图;
图2是本发明实施例中的复合榫的又一结构示意图;
图3是本发明实施例中的复合榫的另一结构示意图;
图4是本发明实施例中的木质构件的连接方法的连接过程示意图(状态一);
图5是本发明实施例中的木质构件的连接方法的连接过程示意图(状态二);
图6是本发明实施例中的木质构件的连接方法的连接过程示意图(状态三);
图7是本发明实施例中的木质构件的连接方法的连接过程示意图(状态四);
图8是本发明实施例中的木质组合件示意图;
图9是本发明实施例中的木质组合件另一示意图。
附图标记:
复合榫100;木质组合件200;
木基榫坯1;预设孔11;
金属杆2;杆体21;杆帽22;
双拼加持件3;第一加持部31;第二加持部32;第一容纳槽33;第二容纳槽34;
木质构件4,连接孔41。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
如图1至图9所示,本发明的实施例提出一种复合榫100及采用该复合榫100连接的木质构件的连接方法。
其中,本发明实施例的复合榫100包括木基榫坯1和金属杆2,木基榫坯1具有沿垂直于木基榫坯1的横截面的方向延伸的预设孔11,金属杆2至少一部分设于预设孔11内,且预设孔11与金属杆2过盈配合或螺纹连接。
根据本发明实施例的复合榫100通过木基榫坯1和金属杆2进行复合,提高了复合榫100的延展性,降低了木基榫坯1在嵌入预设孔11的过程中因为自身脆性高易出现断裂的问题,进而,提高了复合榫100的卯接的深度。本发明实施例的复合榫100将金属杆2至少一部分设于预设孔11内以便金属杆2先与木基榫坯1结合,在使用时,复合榫100的木基榫坯1与待连接或加固的木质构件4接触,避免了金属杆2的连接部分全部与待连接的木质构件4直接接触出现松动的问题。
因此,采用本发明实施例中复合榫100作为连接件具有卯接的深度大、连接稳固以及操作便捷的优点。
如图1至图3所示,木基榫坯1和金属杆2中的任一者为圆柱状,木基榫坯1的直径、长度分别4mm-20mm、20mm-50mm,金属杆2的直径为木基榫坯1的直径的0.2倍-0.6倍,金属杆2的长度为木基榫坯1的长度的至少0.3倍。换言之,金属杆2的长度可以等于木基榫坯1的长度,如图1所示;金属杆2的长度大于木基榫坯1的长度,如图2所示;金属杆2的长度等于0.6-0.8倍的木基榫坯1的长度,如图3所示。本发明实施例中采用的榉木材质相对较硬,稳定性好,且具备较多的无节区,自身缺陷小,有利于连接节点的承载稳定性,不会由于木榫自身缺陷引起连接节点失效。
可选地,木榫选择:木榫优先选择无节、无缺陷的阔叶材,推荐使用无节榉木榫;木榫直径为8mm-20mm,长度为梁宽减去20mm-30mm;木榫的含水率调节至2%;榉木榫坯可在0.1mol/L的氯化铜、盐酸等溶液中浸渍30min。
例如,一种榉木榫坯,其直径12mm、长度70mm,金属杆2的直径5.2mm、长度50mm。榉木榫坯1的直径为12mm、长度100mm,金属杆2的直径为6mm、长度120mm;另一种榉木榫坯1的直径为12mm、长度120mm,金属杆2的直径为6mm、长度120mm;上述两种尺寸主要用于截面为120*120mm或者140*140mm梁柱榫卯结构的连接加固;
榉木榫坯1的直径为10mm、长度70mm,金属杆2的直径为5.2mm、长度70mm;主要用于截面90*90mm梁柱榫卯结构的连接加固。
榉木榫坯1的直径为6mm、长度40mm,金属杆2的直径为3.2mm、长度60mm;主要用于木质框架墙体覆面板和骨架的连接。
除榉木榫坯此之外,木基榫坯还可以采用菠萝格、工程木(包括单板条层积材、重组竹等)。
具体地,木基榫坯1制备方法包括如下步骤:
对原锯材或加工剩余物进行粗加工,以便得到加工基材;
对加工基材进行切割以便得到多个木基榫坯1;
对木基榫坯1的榫体进行打磨或者切削,以便得到具有预设形状的横截面的木基榫坯1。
可选地,木基榫坯1为榉木榫坯。榉木榫坯具有连接刚度高,该榉木榫坯和金属杆连接结合后得到的复合榫韧性好和刚度高的特性,有效避免了榉木榫连接的脆性快速破坏和金属杆连接的前期受力时的挤压滑移现象。
可选地,杆体21的直径比木基榫坯1的直径大1mm-10mm。
可选地,复合榫100的含水率小于等于2%。
根据本发明实施例的复合榫100,将干燥后的复合榫100的含水率控制在2%以下,能够增强复合榫100抗变形能力。
如图1至图3所示,金属杆2包括相连接的杆体21和杆帽22,杆体21的外周壁具有螺纹,杆体21贯穿预设孔11。例如,金属杆2为螺杆或螺纹钉。
根据本发明实施例的复合榫100通过金属杆2外周壁的螺纹,可以使杆体21与木基榫坯1结构更为的紧固,不易出现滑移的问题。
可选地,金属杆2的长度大于木基榫坯1的长度,如图2所示。具体地,杆体21长度比木基榫坯1的长度大至少20mm。换言之,在将复合榫100用于连接件时,杆体21与木基榫坯1和木质构件4均有直接接触连接,进一步增加了可连接木质件的厚度,提高了复合榫100的适用性,同时提高了连接的稳固性。
可选地,杆帽22远离杆体21的一端开设有一字凹槽、十字凹槽、梅花凹槽、米字凹槽或星型凹槽。便于将金属杆2旋拧至木质构件内。
可选地,金属杆2的一端具有钉尖,钉尖的角度为30°-40°。
如图1至图3所示,木基榫坯1沿复合榫的轴向的投影在杆帽22的帽檐沿复合榫的轴向的投影内。可以理解的是,杆帽22的帽檐的横截面积大于木基榫坯1的横截面积。提升了复合榫100作为连接件时的抗拉拔的能力。
木基榫坯包括主体和设于所述主体外壁面具有酸性浸渍层。酸性浸渍层是木基榫坯1经过酸性溶液浸泡形成。具体的是,将加工基材在浓度为0.1mol/L的酸性溶液中浸渍10分钟-30分钟,再进行干燥,锯切、打磨后制得具有酸性浸渍层的木基榫坯1。
根据本发明实施例的复合榫100通过酸性浸渍层使加工基材中的物质进行水解,充分软化木质构件4内纤维,破坏纤维细胞壁,使其中的胶融物质暴露。从而提高采用的复合榫100木质组合件200的连接或加固的稳固性。
可选地,加工基材包括基材本体和基材本体外壁面的树脂浸渍层。树脂浸渍层是利用热固性树脂和热塑性树脂中的至少一者浸渍加工基材,浸渍进行10分钟-30分钟得到;沿加工基材的顺纹方向对浸渍后的加工基材进行热压或冷压以形成复合板,可选地,复合板的厚度为4mm-10mm,复合板的密度为1100Kg/m3-1300Kg/m3。
其中,热固定树脂为酚醛树脂、异氰酸酯、环氧树脂和双马来酞亚胺树脂中的一种,热塑性树脂为聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯中的一种。
根据本发明实施例的复合榫100,通过热固定树脂和热塑性树脂将加工基材中的一种或几种进行浸泡,使一种或几种加工基材组成的复合层之间通过热固定树脂和热塑性树脂连接,进而增强加工基材之间的连接强度。进而提升复合榫100的连接强度。
其中,复合板的厚度为4mm-10mm,复合板的密度为1100Kg/m3-1300Kg/m3。当复合板1的密度低于1100Kg/m3时,复合板整体的强度降低,当复合板的密度大于1300Kg/m3时,制造该复合板的成本提高,即相同体积内需要使用更多的加工基材,制造相应的加工基材同样需要使用大量的资源,进而造成资源浪费。可选用,复合板的密度为1200Kg/m3,其硬度和成本上可以兼顾。
本发明实施例还提供了一种木质构件的连接方法,包括以下步骤:
A)在木质构件4上开设连接孔41,叠放在一起的N个木质构件4的连接孔41相对设置;
B)将上述任一项复合榫100旋入连接孔41内,复合榫100至少穿过N-1个木质构件4的连接孔41。可以理解的是,可以先在木质构件4逐个开设连接孔41,将打孔后的木质构件4叠放在一起且连接孔41相对设置;将上述任一项复合榫100旋入连接孔41内,复合榫100至少穿过N-1个木质构件4的连接孔41内。也可以将N个木质构件4叠放在一起后开设连接孔41,再将上述任一项复合榫100旋入连接孔41内,复合榫100至少穿过N-1个木质构件4的连接孔41内。具体地,参照图4-图8的中显示的加固状态。
根据本发明实施例的复合榫100通过木基榫坯1和金属杆2进行复合,提高了复合榫100的延展性,提高了复合榫100的卯接的深度。本发明实施例的复合榫100将金属杆2至少一部分设于预设孔11内以便金属杆2先与木基榫坯1结合,避免了金属杆2的连接部分全部与待连接的木质构件4直接接触出现松动的问题。
根据本发明实施例的木质构件的连接方法,将复合榫100通过旋入的方式上述复合榫100旋入连接孔41内,在旋转的过程中,木基榫坯1的外周壁的纤维素、木质素等结构层与木质构件4内的纤维层,会在木基榫坯1旋转的过程中形成胶质层,实现了无注胶加固。即木质构件的连接方法无需注胶前提下,且得到的木质组合件200的承载力达到注胶方法加固的木质组合件200,由此,本发明实施例的木质构件的连接方法具有加固效果好加固成本低,无需注胶的优点。
因此,本发明实施例的木质构件的连接方法具有卯接的深度大、加固效果好,施工简单、经济环保、便于推广的优点,适用于不适采用注胶加固的特殊的木质构件4。
在一些实施例中,在已相连的至少两块木质构件4上均开设连接孔41,将复合榫100旋入(控制速度为800-2000转/分钟)连接孔41内。例如,如图5至图8所示,木板的数量为三块,且三块木板上下方向依次排列(上下方向如图7中的箭头B所示),由上至下依次为第一待加固板、第二待加固板和第三待加固板,第一待加固板和第二待加固板上的连接孔41为通孔,第三待加固板上的连接孔41可以不贯穿第三待加固板的厚度。三个待加固板上连接孔41的总长度应与木基榫坯1的长度(长度方向如图7中的箭头B所示)相匹配。
可选地,木板的数量还可以为二块。
可选地,木质构件4可以为压合木板、原木板、木棒和木柱一种或多种。换言之,木质构件4可以是压合木板与原木板通过复合榫100进行连接;也可以是木柱、压合木板和原木板通过复合榫100进行连接。
可选地,木质构件4为古建筑的木质构件4。
本发明实施例公开的一种古建筑的木质构件的加固方法,包括以下步骤:
将腐朽的榫卯从木梁上取下,清理木梁上粘贴表面的尘土、油污等杂质并用粗砂纸打磨,待至表面平整后,按照榫卯节点的尺寸,采用与榫卯节点(榫卯孔)的尺寸相匹配的复合榫100,采用双拼加持件3加持金属杆2一端,用电钻加持住双拼加持件3旋转直至将木基榫坯1的全部旋入至榫卯节点的孔内,再将金属杆2露在木质构件4外侧的那部分直接旋入木基榫坯1,直至金属杆2与木质构件4的外壁持平。
根据本发明实施例的木质构件的连接方法的加固后的古木梁承载力达到甚至超过原木,具有加固效果好,修复成本低,便于推广使用的优点。
由于古建筑受潮气、白蚁、虫蛀、扭纹、开裂等因素的影响,致使木质构件4的榫卯节点(此处具有榫卯孔)出现不同程度的腐朽、老化,进而导致节点承载力出现不同程度的降低。但是采用木基榫坯1进行加固时,古建筑需榫卯节点需要的榫体的长度(为古建筑的木质构件4的厚度高),将木基榫坯1旋入加固节点时,木基榫坯1因本身材质特点,脆性大很容易在旋入榫卯孔的过程中出现断裂的情况。本发明实施例中的木质构件的连接方法,通过对复合榫100进行加固,可以降低古建筑在加固过程中木基榫坯1易出现断裂的问题;同时还可以大大提升在连接件时的旋入深度(最高可达到80cm)。且采用本发明实施例中的木质构件的连接方法具有施工简单,能适用于厚度较大的古建筑中的木质构件4,例如,大型宫殿的木柱。
同时还避免因采用金属杆2加固时,因金属杆2的热胀冷缩的系数大于木质构件4的热胀冷缩的系数,因古建筑一般长期暴晒、受潮后,易造成加固节点处的木质构件4出现开裂,扭纹,对木质构件4本身造成的二次损伤。除此之外,本发明实施例的木质构件的连接方法在古建筑的木质构件4的加固过程中不需要进行注胶处理,保留了古建筑的木质结构,同时避免在加固时需要注胶现象对木质件本身造成破坏的问题。
木基榫坯1为榉木榫坯。例如,榉木榫坯的为直径12mm、长度70mm,金属杆2的直径5.2mm、长度50mm。将榉木榫、自攻螺钉、榉木质构件4的复合榫100单剪测试;结果表明,本发明实施例的木质构件的连接方法采用复合榫100连接的试件单剪最大力分别比单独采用榉木榫和自攻螺钉高30.56%和65.59%,屈服荷载分别高6.97%和62.42%,极限荷载分别高29.76%和60.95%,初始刚度分别高24.04%和371.54%,延性系数分别高167.5%和100.63%,耗能分别高345.49%和26.88%。
试验结果表明,采用榉木榫坯制得的复合榫100连接的木质构件4明显出现两个极限荷载的极大值峰,有效结合了榉木榫连接刚度高和自攻螺钉连接韧性好两大优良特性,有效避免了榉木榫连接的脆性快速破坏和自攻螺钉连接前期受力时的挤压滑移现象。
榉木榫(直径10mm、长度140mm,三根金属杆,每根金属杆的直径8mm、长度240mm)、螺纹杆(金属杆的直径8mm、长度240mm))+注胶和榉木坯(直径10mm、长度140mm),进行单剪测试,结果表明,本发明实施例的木质构件的连接方法采用复合榫100连接的试件单剪最大力10.7±0.5kN,螺纹杆+注胶单剪最大力达到7.5±0.8kN的时候;榉木坯的单剪最大力为3.3±0.2kN。
在一些实施例中,连接孔41的横截面积比木基榫坯1的横截面积小1mm-10mm。在将复合榫100在旋转的过程中,复合榫100中的纤维素,半纤维素及木质素与待连接的木质构件4上的纤维素,半纤维素及木质素在旋转的过程中形成更为紧实的结构,进而提升连接的紧固性。
在一些实施例中,在步骤B)中,采用旋拧件加持金属杆2一端,将木基榫坯1全部旋入连接孔41内,取下旋拧件并将金属杆2露在木基榫坯1外的一部分拧入木基榫坯1内。通过旋拧件加持金属杆2一端,避免直接加持木基榫坯1,会存在在旋拧到加持部位后,无法再转动复合榫100的问题,进而造成木基榫坯1中的一部分(加持部所加持木基榫坯1的那部分)外露在木质构件的外侧,减少复合榫100与木质构件有效接触面积,从而影响加固的效果。同时,外露在木质构件外侧的木基榫坯1影响整体的美观。
在一些实施例中,旋拧件包括电钻和设置在电钻的钻头上的双拼加持件3,双拼加持件3用于加持金属杆2的一端并通过电钻进行旋拧。
如图5至图6所示,双拼加持件3包括两个对称设置的第一加持部31和第二加持部32,第一加持部31上开设有金属杆2的轴向延伸的第一容纳槽33,第二加持部32上开设有金属杆2的轴向延伸的第二容纳槽34,第一容纳槽33与第二容纳槽34形成容纳孔,容纳孔用于加持金属杆2的一端。
可选地,夹头为电钻夹头。
具体地,容纳孔为阶梯孔,第一容纳槽33和第二容纳槽34,第一容纳槽33半径为6mm-8mm、长度为3mm-8mm,第二容纳槽34半径为1.5mm-2.5mm、长度为20mm-30mm,第一容纳槽33位于双拼加持件3中部,第一容纳槽33与连通第二容纳槽34,第一容纳槽33用于放置及固定金属杆2的钉帽,第二容纳槽34用于放置及固定金属杆2的主体。第一容纳槽和第二容纳槽中的每一者沿所述双拼加持件的轴向半圆形。有助于加持件的拆卸和重复使用。
可选地,双拼加持件3长度为30mm-50mm。
如图8至图9所示本发明还提供了一种木质组合件200,包括复合榫100和N个木质构件4,复合榫100为上述任一项复合榫100,每块木质构件4上均具有连接孔41,复合榫100至少贯穿N-1个木质构件4的连接孔41,N≥2。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种复合榫,其特征在于,包括:
木基榫坯,所述木基榫坯具有沿垂直于所述木基榫坯的横截面的方向延伸的预设孔,和;
金属杆,所述金属杆至少一部分设于所述预设孔内,且所述预设孔与所述金属杆过盈配合或螺纹连接。
2.根据权利要求1所述的复合榫,其特征在于,所述木基榫坯和金属杆中的任一者为圆柱状,所述木基榫坯的直径、长度分别4mm-20mm、20mm-50mm,所述金属杆的直径为所述木基榫坯的直径的0.2倍-0.6倍,所述金属杆的长度为所述木基榫坯的长度的至少0.3倍。
3.根据权利要求2所述的复合榫,其特征在于,所述金属杆包括相连接的杆体和杆帽,所述杆体的外周壁具有螺纹,所述杆体贯穿所述预设孔,所述木基榫坯的外壁具有酸性浸渍层。
4.根据权利要求3所述的复合榫,其特征在于,所述木基榫坯沿所述复合榫的轴向的投影位于所述杆帽的帽檐沿复合榫的轴向的投影内,所述杆体长度比所述榫体的长度大至少20mm;所述木基榫坯包括主体和设于所述主体外壁面具有酸性浸渍层。
5.一种木质构件的连接方法,其特征在于,包括以下步骤:
A)在木质构件上开设连接孔,叠放在一起的N个木质构件的连接孔相对设置;
B)将权利要求1-4任一项复合榫旋入连接孔内,复合榫至少穿过N-1个木质构件的连接孔。
6.根据权利要求5所述的木质构件的连接方法,其特征在于,
在已相连的至少两块木质构件上均开设连接孔,将所述复合榫旋入所述连接孔内;
可选地,所述木质构件为古建筑的木质构件;
可选地,所述连接孔的直径比所述木基榫坯的直径小1mm-10mm。
7.根据权利要求6所述的木质构件的连接方法,其特征在于,在步骤B)中,采用旋拧件加持所述金属杆一端,将所述木基榫坯全部旋入所述连接孔内,取下所述旋拧件并将所述金属杆露在所述木基榫坯外的一部分拧入所述木基榫坯内;
可选地,所述旋拧件包括电钻和设置在电钻的钻头上的双拼加持件,所述双拼加持件用于加持所述金属杆的一端并通过所述电钻进行旋拧;
可选地,所述旋拧件的转速为800-2000转/分钟。
8.根据权利要求7所述的木质构件的连接方法,其特征在于,所述双拼加持件包括两个对称设置的第一加持部和第二加持部,所述第一加持部上开设有所述金属杆的轴向延伸的第一容纳槽,所述第二加持部上开设有所述金属杆的轴向延伸的第二容纳槽,所述第一容纳槽与所述第二容纳槽形成容纳孔,所述容纳孔用于加持所述金属杆的一端。
9.一种古建筑的木质构件的加固方法,其特征在于,包括以下步骤:
A)将腐朽的榫卯从木质构件的榫卯节点上取下,清理打磨木梁,待至表面平整后;
B)将权利要求1-4任一项复合榫旋入榫卯节点内,所述复合榫与所述榫卯节点相匹配。
10.一种木质组合件,其特征在于,包括:
复合榫,所述复合榫为权利要求1-4任一项所述复合榫,和;
N个木质构件,每块所述木质构件上均具有连接孔,所述复合榫至少贯穿N-1个所述木质构件的所述连接孔。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220118 |