CN116084738A - 一种榫卯组合的加固木梁柱结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种榫卯组合的加固木梁柱结构，包括木梁及木柱；所述梁柱前端有榫卯接头，所述梁柱榫卯接头开设有梁柱榫卯接口，所述柱端侧面开设有楔子孔；所述上下柱榫接后通过梁端榫卯部分进行加固连接，所述木梁下半部分通过预留的榫眼榫接固定的，所述木梁上半部分通过预留的榫眼以及楔子插入进行固定的，从而使得梁和柱可互相配合固定实现榫卯式连接。所述结构通过榫卯接口梁柱节点将各横梁、上柱和下柱组合成一体。该结构同过组合式榫卯连接，使整体结构稳固，伞盖榫及楔子加工简便，实现工厂量产，减少工作量，可以快速装配，提高施工效率。

Description

一种榫卯组合的加固木梁柱结构
技术领域
本发明涉及梁柱连接件技术领域，尤其涉及一种榫卯组合的加固木梁柱结构。
背景技术
榫卯结构是在两个木构件上所采用的一种凹凸结合的连接方式，凸出部分叫榫；凹进部分叫卯，榫卯是我国古代建筑、家具及其它木制器械的主要结构方式。榫卯是极为精巧的发明，这种构件连接方式，使得中国传统的木结构成为超越了当代建筑排架、框架或者钢架的特殊柔性结构体，不但可以承受较大的荷载，而且允许产生一定的变形，在地震荷载下通过变形抵消一定的地震能量，减小结构的地震响应。该种连接形式的主要特点是在物件上不使用钉子，利用榫卯加固物件，在各种古建筑中应用广泛，尤其是木质建筑中，被认为是木头之间最稳定的结合方式。
目前，在建筑工程中梁柱连接方式采用全焊连接、栓焊连接和全栓连接的方法；然而，生活在钢筋混凝土中的体验远不如木质结构的舒适，木质结构给人以稳定和温和的感觉，而各种浇筑、螺栓连接和铰接的接头则给人以冰冷及距离感。榫卯工艺作为几千年来遗留下的经典结构，随着历史的演变以及制作工具的革新，不同时期有着不同的变化和发展。传承于古人的智慧，可以激发对中华文化的共鸣，一方面经改良优化，更适用于现代人的生活方式。但目前的梁柱榫卯式对加工者的技艺水平要求较高，如把控不当，容易造成明显或不明显的加工缺陷节点，使结构强度不佳，且易在地震等极端条件下发生破坏，安全系数差。
发明内容
发明目的：为了克服背景技术的不足，本发明公开了一种榫卯组合的加固木梁柱结构。
发明内容：本发明所公开的一种榫卯组合的加固木梁柱结构，包括：
左横梁、右横梁、上柱、下柱、伞盖榫及插设在上柱的固定楔子；
所述上柱上、朝向下柱一端安设有上柱榫卯接头，所述上柱榫卯接头分别横向开设有上柱第二榫卯接口及上柱第二榫卯接口，所述上柱位于上柱榫卯接头上侧横向开设有上柱第三榫卯接口；
所述下柱上、朝向上柱的一侧开设有下柱第一榫卯接口，对应上柱第二榫卯接口开设下柱第二榫卯接口及下柱第四榫卯接口，对应上柱第二榫卯接口开设下柱第三榫卯接口及下柱第五榫卯接口；
所述左横梁的一端安设有左横梁第一榫卯接头及呈阶梯设置的左横梁第二榫卯接头和左横梁第三榫卯接口；所述左横梁上、位于左横梁第一榫卯接头的下方开设有左横梁第一榫卯接口，位于左横梁第三榫卯接口上方开设有左横梁第二榫卯接口；
所述右横梁的一端开设有右横梁第一榫卯接口，在所述右横梁第一榫卯接口上方开设有呈阶梯设置的右横梁第二榫卯接口和右横梁第一榫卯接头，在其下方安设有右横梁第二榫卯接头，所述右横梁上、位于右横梁第一榫卯接头的上方开设有右横梁第三榫卯接口。
进一步的，所述伞盖榫包括穿设在左横梁第二榫卯接口中的左伞盖榫榫卯接头，穿设在右横梁第二榫卯接口中的右伞盖榫榫卯接头及左右横梁上端部共同穿设的伞柄榫卯接头；所述固定楔子包括穿设在上柱第三榫卯接口中的固楔子榫卯接头。
进一步的，所述上柱的上柱榫卯接头与下柱的下柱第一榫卯接口进行插接，再由左横梁、右横梁分别穿过开设的各榫接口后通过伞盖榫榫接固定；所述伞盖榫再通过安设的固定楔子榫接来进行固定。
进一步的，所述上柱与下柱插接时，所述上柱第一榫卯接口与下柱第三榫卯接口、下柱第五榫卯接口重合用于左横梁第一榫卯接头的榫接，所述上柱第二榫卯接口与下柱第二榫卯接口、下柱第四榫卯接口重合用于右横梁第三榫卯接头的榫接；
所述左横梁第二榫卯接头与第三榫卯接头穿过上柱第三榫卯接口卯接至右横梁第二榫卯接口与右横梁第一榫卯接头，所述左横梁第二榫卯接口与右横梁第三榫卯接口组合用于伞盖榫的卯接；
所述右横梁第二榫卯接头穿过下柱第二榫卯接口、上柱第二榫卯接口及下柱第四榫卯接口卯接至左横梁第一榫卯接口，所述左横梁第一榫卯接头穿过下柱第五榫卯接口、上柱第一榫卯接口及下柱第三榫卯接口卯接至右横梁第一榫卯接口。
进一步的，所述上柱及下柱的横截面均为正方形状。
本发明在所述上下柱榫卯接头开设有梁榫卯接口，上柱榫卯接头填充下柱榫卯接口，在柱侧面形成数个梁榫卯接口，所述上柱上部亦设有榫卯接口；所述左横梁和右横梁榫卯接头依次填充榫卯接口，基本锁定整体结构；将固定楔子插入上部榫卯接口，击打固定，锁定整体结构。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点为：采用连接节点的梁柱式框架木结构，因其拼装简易，组装快速便捷，可以应用于建造营地住宅；同时由于榫卯的样式丰富，充满趣味与变换，亦可作为高端住宅的私人定制；结构部件可以使用3D打印制造，这使得构成组合梁的各零部件的生产速率大大提高，同时降低了组合梁的生产成本，有利于梁柱榫卯式节点结构向工业化、标准化、装配化方向发展，对于现代建筑的发展具有重大意义。
附图说明
图1为本发明总体结构分散示意图；
图2为本发明上柱和下柱结构图；
图3为本发明左横梁和右横梁结构图；
图4为本发明伞盖榫和固定楔子结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
如图1-4所示的榫卯组合的加固木梁柱结构，包括：
左横梁3、右横梁4、上柱1、下柱2、伞盖榫5及插设在上柱的固定楔子6，所述上柱1及下柱2的横截面均为正方形状。所述上柱1上、朝向下柱2一端安设有上柱榫卯接头101，所述上柱榫卯接头101分别横向开设有上柱第二榫卯接口112及上柱第二榫卯接口112，所述上柱1位于上柱榫卯接头101上侧横向开设有上柱第三榫卯接口121；所述下柱2上、朝向上柱1的一侧开设有下柱第一榫卯接口201，对应上柱第二榫卯接口112开设下柱第二榫卯接口211及下柱第四榫卯接口221，对应上柱第二榫卯接口112开设下柱第三榫卯接口212及下柱第五榫卯接口222；所述左横梁3的一端安设有左横梁第一榫卯接头301及呈阶梯设置的左横梁第二榫卯接头302和左横梁第三榫卯接口303；所述左横梁3上、位于左横梁第一榫卯接头301的下方开设有左横梁第一榫卯接口311，位于左横梁第三榫卯接口303上方开设有左横梁第二榫卯接口321；所述右横梁4的一端开设有右横梁第一榫卯接口401，在所述右横梁第一榫卯接口401上方开设有呈阶梯设置的右横梁第二榫卯接口411和右横梁第一榫卯接头412，在其下方安设有右横梁第二榫卯接头413，所述右横梁4上、位于右横梁第一榫卯接头412的上方开设有右横梁第三榫卯接口421。
所述伞盖榫5包括穿设在左横梁第二榫卯接口321中的左伞盖榫榫卯接头502，穿设在右横梁第二榫卯接口421中的右伞盖榫榫卯接头503及左右横梁上端部共同穿设的伞柄榫卯接头501；所述固定楔子6包括穿设在上柱第三榫卯接口121中的固楔子榫卯接头601。
所述上柱1的上柱榫卯接头101与下柱2的下柱第一榫卯接口201进行插接，再由左横梁3、右横梁4分别穿过开设的各榫接口后通过伞盖榫5榫接固定；所述伞盖榫5再通过安设的固定楔子6榫接来进行固定。
所述上柱1与下柱2插接时，所述上柱第一榫卯接口111与下柱第三榫卯接口212、下柱第五榫卯接口222重合用于左横梁第一榫卯接头301的榫接，所述上柱第二榫卯接口112与下柱第二榫卯接口211、下柱第四榫卯接口221重合用于右横梁第三榫卯接头413的榫接；
所述左横梁第二榫卯接头302与第三榫卯接头303穿过上柱第三榫卯接口121卯接至右横梁第二榫卯接口411与右横梁第一榫卯接头412，所述左横梁第二榫卯接口321与右横梁第三榫卯接口421组合用于伞盖榫5的卯接；
所述右横梁第二榫卯接头413穿过下柱第二榫卯接口211、上柱第二榫卯接口112及下柱第四榫卯接口221卯接至左横梁第一榫卯接口311，所述左横梁第一榫卯接头301穿过下柱第五榫卯接口222、上柱第一榫卯接口111及下柱第三榫卯接口212卯接至右横梁第一榫卯接口401。
安装时：上下柱对向插接之后，通过各横梁（左横梁3、右横梁4）的榫卯接头依次卯接固定。
组装梁柱榫卯式节点结构时，将上柱1的上柱榫卯接头101卯接至下柱2的下柱第一榫卯接口201中，此时，上柱1的上柱第一榫卯接口111会与下柱2的下柱第三榫卯接口212及下柱第五榫卯接口222形成左横梁3中左横梁第一榫卯接头301的榫卯接口，上柱1的上柱第二榫卯接口112会与下柱2的下柱第二榫卯接口211及下柱第四榫卯接口221形成右横梁4中右横梁第二榫卯接头413的榫卯接口。
将左横梁3中的左横梁第一榫卯接头301穿过下柱第五榫卯接口222、上柱第一榫卯接口111及下柱第三榫卯接口212中，与右横梁第一榫卯接口401榫接，左横梁3中左横梁第二榫卯接头302及左横梁第三榫卯接口303穿过上柱第三榫卯接口121与右横梁第二榫卯接口411、右横梁第一榫卯接头412卯接后形成榫卯接口。
将右横梁4的右横梁第二榫卯接头413穿过下柱第五榫卯接口222、上柱第二榫卯接口112及下柱第四榫卯接口221连接至左横梁第一榫卯接口311。
将伞盖榫5通过上柱第三榫卯接口121榫接在左右横梁拼接组合形成的榫卯接口中。
将固定楔子榫安设在上柱第三榫卯接口121进行固定。
本发明实施例提供的梁柱榫卯式节点结构不光可以用于木结构建筑结构中，也可以用于其他材质的建筑结构中。

Claims (5)

1.一种榫卯组合的加固木梁柱结构，其特征在于，包括：
左横梁（3）、右横梁（4）、上柱（1）、下柱（2）、伞盖榫（5）及插设在上柱的固定楔子（6）；
所述上柱（1）上、朝向下柱（2）一端安设有上柱榫卯接头（101），所述上柱榫卯接头（101）分别横向开设有上柱第二榫卯接口（112）及上柱第二榫卯接口（112），所述上柱（1）位于上柱榫卯接头（101）上侧横向开设有上柱第三榫卯接口（121）；
所述下柱（2）上、朝向上柱（1）的一侧开设有下柱第一榫卯接口（201），对应上柱第二榫卯接口（112）开设下柱第二榫卯接口（211）及下柱第四榫卯接口（221），对应上柱第二榫卯接口（112）开设下柱第三榫卯接口（212）及下柱第五榫卯接口（222）；
所述左横梁（3）的一端安设有左横梁第一榫卯接头（301）及呈阶梯设置的左横梁第二榫卯接头（302）和左横梁第三榫卯接口（303）；所述左横梁（3）上、位于左横梁第一榫卯接头（301）的下方开设有左横梁第一榫卯接口（311），位于左横梁第三榫卯接口（303）上方开设有左横梁第二榫卯接口（321）；
所述右横梁（4）的一端开设有右横梁第一榫卯接口（401），在所述右横梁第一榫卯接口（401）上方开设有呈阶梯设置的右横梁第二榫卯接口（411）和右横梁第一榫卯接头（412），在其下方安设有右横梁第二榫卯接头（413），所述右横梁（4）上、位于右横梁第一榫卯接头（412）的上方开设有右横梁第三榫卯接口（421）。
2.根据权利要求1所述的榫卯组合的加固木梁柱结构，其特征在于：所述伞盖榫（5）包括穿设在左横梁第二榫卯接口（321）中的左伞盖榫榫卯接头（502），穿设在右横梁第二榫卯接口（421）中的右伞盖榫榫卯接头（503）及左右横梁上端部共同穿设的伞柄榫卯接头（501）；所述固定楔子（6）包括穿设在上柱第三榫卯接口（121）中的固楔子榫卯接头（601）。
3.根据权利要求1所述的榫卯组合的加固木梁柱结构，其特征在于：所述上柱（1）的上柱榫卯接头（101）与下柱（2）的下柱第一榫卯接口（201）进行插接，再由左横梁（3）、右横梁（4）分别穿过开设的各榫接口后通过伞盖榫（5）榫接固定；所述伞盖榫（5）再通过安设的固定楔子（6）榫接来进行固定。
4.根据权利要求1所述的榫卯组合的加固木梁柱结构，其特征在于：所述上柱（1）与下柱（2）插接时，所述上柱第一榫卯接口（111）与下柱第三榫卯接口（212）、下柱第五榫卯接口（222）重合用于左横梁第一榫卯接头（301）的榫接，所述上柱第二榫卯接口（112）与下柱第二榫卯接口（211）、下柱第四榫卯接口（221）重合用于右横梁第三榫卯接头（413）的榫接；
所述左横梁第二榫卯接头（302）与第三榫卯接头（303）穿过上柱第三榫卯接口（121）卯接至右横梁第二榫卯接口（411）与右横梁第一榫卯接头（412），所述左横梁第二榫卯接口（321）与右横梁第三榫卯接口（421）组合用于伞盖榫（5）的卯接；
所述右横梁第二榫卯接头（413）穿过下柱第二榫卯接口（211）、上柱第二榫卯接口（112）及下柱第四榫卯接口（221）卯接至左横梁第一榫卯接口（311），所述左横梁第一榫卯接头（301）穿过下柱第五榫卯接口（222）、上柱第一榫卯接口（111）及下柱第三榫卯接口（212）卯接至右横梁第一榫卯接口（401）。
5.根据权利要求1所述的榫卯组合的加固木梁柱结构，其特征在于：所述上柱（1）及下柱（2）的横截面均为正方形状。
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