CN116201289A - 一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁及其施工方法 - Google Patents
一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁及其施工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116201289A CN116201289A CN202310102533.XA CN202310102533A CN116201289A CN 116201289 A CN116201289 A CN 116201289A CN 202310102533 A CN202310102533 A CN 202310102533A CN 116201289 A CN116201289 A CN 116201289A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dovetail
- tightening
- self
- wood
- main
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002023 wood Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000010276 construction Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 11
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 210000001145 finger joint Anatomy 0.000 description 3
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 3
- 230000037072 sun protection Effects 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C3/00—Structural elongated elements designed for load-supporting
- E04C3/02—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces
- E04C3/12—Joists; Girders, trusses, or trusslike structures, e.g. prefabricated; Lintels; Transoms; Braces of wood, e.g. with reinforcements, with tensioning members
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/38—Connections for building structures in general
- E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
- E04B1/5825—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements with a closed cross-section
- E04B1/5831—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements with a closed cross-section of substantially rectangular form
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G21/00—Preparing, conveying, or working-up building materials or building elements in situ; Other devices or measures for constructional work
- E04G21/14—Conveying or assembling building elements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04B—GENERAL BUILDING CONSTRUCTIONS; WALLS, e.g. PARTITIONS; ROOFS; FLOORS; CEILINGS; INSULATION OR OTHER PROTECTION OF BUILDINGS
- E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
- E04B1/38—Connections for building structures in general
- E04B1/58—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements
- E04B2001/5881—Connections for building structures in general of bar-shaped building elements using an undercut groove, e.g. dovetail groove
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Joining Of Building Structures In Genera (AREA)
Abstract
本发明公开一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁及其施工方法，井字梁包括主梁和次梁连接形成的井字梁，所述主梁和次梁的接合面上分别设有至少一组相适配的榫槽和榫头，所述榫头的形状是将椭圆形通过短轴分成的半椭圆形，且所述榫头根部窄、端部宽。通过主梁和次梁上分别设置的半椭圆形且根部窄、端部宽的榫头和榫槽，可将主梁和次梁对应相接形成井字梁，避免在梁上钻孔造成的承载力降低问题，提高了大跨度木梁的承载能力和木结构的整体性。只需要在加工过程在主次梁上进行榫槽和榫头的制作，无需在连接部位增加任何加固件和连接件，木材损耗小，并节省组装材料。采用自紧式燕尾榫连接方式安装方便快捷、安装精度高，木结构安装整体性好，观感质量好。
Description
技术领域
本发明涉及木结构安装领域，具体涉及一种木结构井字梁及其施工方法。
背景技术
由于设计效果的需求，大跨度木结构屋面主次梁通常设计成井字梁，在现有技术中，大跨度木结构工程屋面木井字梁连接主要采用梁侧固定T型插板钢连接件的方式。铁连接件与木梁通过销钉或螺栓连接，这种连接方式需在胶合木上开数量较多的孔，且开口较大，由此降低了木梁节点处的木结构强度，使构件的安全性降低，且施工操作繁琐。此外，铆钉开孔过多不利于后期隐蔽，影响整体展示效果。
发明内容
发明目的：本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁及其施工方法，能够不用再井字梁结构上进行开孔，即可对主梁和次梁进行连接，增加结构整体性，避免开孔造成的木结构节点强度降低问题，提高结构安全性和耐久性，并在安装完成后连接部位完全隐蔽，提高了整体展示效果。
技术方案：本发明所述一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁，包括主梁和次梁连接形成的井字梁，所述主梁和次梁的接合面上分别设有至少一组相适配的榫槽和榫头，所述榫头的形状是将椭圆形通过短轴分成的半椭圆形，且所述榫头根部窄、端部宽。
进一步，所述榫头的形状为开口朝上的半椭圆形。
进一步，所述榫槽和榫头沿主梁和次梁的梁顶设置。
进一步，所述榫槽和榫头的底部与主梁或次梁的梁底距离不小于50mm。
进一步，所述榫槽的槽深为20~50mm。
进一步，所述榫槽的内侧面与主梁或次梁的结合面形成60︒夹角。
进一步，所述主梁及次梁的棱角加工为2~4mm圆角。
进一步，所述榫头和榫槽的结合面形成2mm缝隙。
一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁施工方法，包括以下步骤：
步骤一：主梁的加工成型；
步骤二：在主梁上的侧面加工出榫头或榫槽；
步骤三：次梁的加工成型；
步骤四：在次梁的端头加工出相适配的榫头或榫槽，其中榫头的形状是将椭圆形通过短轴分成的半椭圆形，且榫头根部窄、端部宽；
步骤五：进行顶层框架梁的安装，在木框架梁的跨中向两侧对称安装主梁，并将主梁与框架梁通过紧固件连接；
步骤六：次梁与主梁分段通过榫头和榫槽的连接方式相连，形成井字梁，并在榫头和榫槽的结合面进行胶合。
进一步，步骤二和步骤四在榫头或榫槽加工完成后对主梁和次梁进行防腐及防火处理。
有益效果：1、通过主梁和次梁上分别设置的半椭圆形且根部窄、端部宽的榫头和榫槽，可将主梁和次梁对应相接形成井字梁，避免在梁上钻孔造成的承载力降低问题，燕尾榫采用椭圆形弧线倒角，与传统的直边榫接相比，连接点在转角处的受力进行扩散分布，避免燕尾榫棱角处的集中应力，极大降低了榫卯连接处的破坏隐患，提高了大跨度木梁的承载能力和木结构的整体性。
2、只需要在加工过程在主次梁上进行榫槽和榫头的制作，无需在连接部位增加任何加固件和连接件，木材损耗小，并节省组装材料。
3、采用自紧式燕尾榫连接方式安装方便快捷、安装精度高，木结构安装整体性好，观感质量好。
附图说明
图1为大跨度木结构井字梁的整体俯视结构示意图；
图2为主梁和次梁连接节点的放大结构示意图；
图3为主梁上榫槽的结构示意图；
图4为次梁上榫头的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。
一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁，如图1所示，包括四边形的框架梁1以及填充在框架框中部的井字梁，井字梁是由相互垂直的主梁2和次梁3连接形成的。具体的，在本实施例中，框架梁1的对边由相互平行的主梁2进行连接，主梁2上每隔一定距离通过次梁3对应连接相邻的两根主梁2，主梁2和次梁3的连接处为节点4。
如图2所示，主梁2和次梁3的每一个节点4结合面通过一组相适配的榫槽5和榫头6进行连接，主梁2及次梁3的棱角加工为2~4mm圆角。在本实施例中，在主梁2的侧面开设榫槽5，在次梁3的端面开设榫头6如图3、4所示。榫头6的形状是将椭圆形通过短轴分成的开口朝上的半椭圆形，榫槽5和榫头6的开口均贴合主梁2和次梁3的梁顶，榫槽5的底部与主梁2或次梁3的梁底距离不小于50mm，以免因距梁底过小导致主梁2破坏。榫头6根部稍窄、端部稍宽，利于节点榫接的安装。榫槽5的槽深依据次梁3跨度、主梁2截面尺寸等条件可设为30mm，既要保证次梁3安装稳固，又要避免榫槽过深而带来的主梁2破坏隐患。榫槽5的内侧面与主梁2或次梁3的结合面形成60︒夹角，夹角可保证榫接节点处的整体性，避免如次梁3因温度应力的轴向变形，或地震荷载作用而导致节点处脱开。榫头6和榫槽5的结合面形成2mm缝隙，以防止木材因含水率变化和热胀冷缩造成无法安装。
一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁施工方法，包括以下步骤：
1、主梁2加工制作：选用符合设计要求强度的木材，根据构件设计尺寸对胶合层的层料进行下料，层料尺寸控制在200mm-450mm，含水率控制在8%-15%，且相邻层板间含水率不应大于15%；层料之间采用Ⅰ级胶粘剂进行胶合，胶合木构件所用木板的横向拼宽采用平接，上下相邻两层木板平接线水平间距不应小于40mm；同一层木板长度方向采用指接，指接接头数目不应多于木板层数的1/4，且应避免将各层木板指接接头沿构件高度布置成阶梯型；制作胶合木构件的生产区的室温应大于15℃，空气相对湿度宜在40%-80%之间，在构件固化过程中，生产区的室温和空气相对湿度应符合胶粘剂的要求。主梁2制作完成后堆放现场应有防止构件损坏，以及防雨、防日晒和防止胶合木汉水路发生变化的措施。
步骤2：主梁2榫槽5的制作：主梁2在满足加工条件后，进行榫槽5的制作，依据设计图纸采用全自动数控机床在主梁2的侧面进行开槽，槽口形式为半椭圆型，上大下小，榫槽5底部距梁底不小于50mm，槽深为30mm，向内斜30°角；制作完成的木构件棱角处由人工打磨2-4mm圆角以减少运输损伤，而后对木构件进行防腐防火处理，所有构件防腐防火处理后严禁人工刨光、开榫、钻孔等再加工。
步骤3：次梁3加工制作：次梁3的制作方式与主梁2制作方式一致。
步骤4：次梁3自紧式燕尾榫头6制作：次梁3在满足加工条件后，进行榫头6的制作，采用全自动数控机床在次梁3的两个端头进行榫头6制作，榫头6形式也为相适应的半椭圆型，上大下小，榫头6尺寸与榫槽5相贴合，榫头6制作成型周边略小于榫槽2mm，以防止木材因含水率变化和热胀冷缩造成无法安装，制作完成的木构件棱角处由人工打磨2-4mm圆角以减少运输损伤，而后对木构件进行防腐防火处理，所有构件防腐防火处理后严禁人工刨光、开榫、钻孔等再加工。
步骤5：木构件运输与进场验收：运输过程中具备防日晒、防雨淋措施，进入现场后验收合格，堆放至指定位置，并做好防日晒、防雨淋措施。
步骤6：主梁2安装：首先进行顶层四边框架梁1安装，采用相匹配的汽车吊吊起框架梁1后，两端开口落在已安装完成的钢柱连接钢板上，对正后穿入销钉锁死，安装完成对框架梁1的水平、标高、倾角复核无误后，全部锁死紧固，四边框架梁1安装完毕后，由木框架梁1的跨中向两侧对称安装主梁2，主梁2与框架梁1连接采用钢连接件加螺栓固定。
步骤7：次梁3安装：次梁3为长向与主梁2分段相连形成井字梁，主梁2与次梁3连接采用榫头6和榫槽5的连接方式，次梁3两端榫头6同时水平落入主梁2榫槽5中，在次梁3上部设置垫木，采用大锤在次梁3两端循环敲击，使次梁3榫头6平稳全部落入主梁2榫槽5中，榫卯节点4安装时采用结构胶配合，增加结构整体性同时减少大量的销钉开孔；以相同方法由木结构的中间向两侧对称安装，直至次梁3全部安装完成。
步骤8：检查验收：安装完成并验收合格后做好防雨、防日晒等成品保护，准备后续工序施工。
本实施例能够有效解决大跨度木结构主次梁3连接问题，安装方便快捷、安装精度高，保证了大跨度木结构安装整体性，提高了观感质量，为后续大跨度木结构施工提供了良好的施工经验。
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (10)
1.一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁，包括主梁和次梁连接形成的井字梁，其特征在于，所述主梁和次梁的接合面上分别设有至少一组相适配的榫槽和榫头，所述榫头的形状是将椭圆形通过短轴分成的半椭圆形，且所述榫头根部窄、端部宽。
2.根据权利要求1所述的基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁，其特征在于，所述榫头的形状为开口朝上的半椭圆形。
3.根据权利要求1或2所述的基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁，其特征在于，所述榫槽和榫头沿主梁和次梁的梁顶设置。
4.根据权利要求1或2所述的基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁，其特征在于，所述榫槽和榫头的底部与主梁或次梁的梁底距离不小于50mm。
5.根据权利要求1所述的基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁，其特征在于，所述榫槽的槽深为20mm~50mm。
6.根据权利要求1所述的基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁，其特征在于，所述榫槽的内侧面与主梁或次梁的结合面形成60︒夹角。
7.根据权利要求1所述的基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁，其特征在于，所述主梁及次梁的棱角加工为2~4mm圆角。
8.根据权利要求1所述的基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁，其特征在于，所述榫头和榫槽的结合面形成2mm缝隙。
9.一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：主梁的加工成型；
步骤二：在主梁上的侧面加工出榫头或榫槽；
步骤三：次梁的加工成型；
步骤四：在次梁的端头加工出相适配的榫头或榫槽，其中榫头的形状是将椭圆形通过短轴分成的半椭圆形，且榫头根部窄、端部宽；
步骤五：进行顶层框架梁的安装，在木框架梁的跨中向两侧对称安装主梁，并将主梁与框架梁通过紧固件连接；
步骤六：次梁与主梁分段通过榫头和榫槽的连接方式相连，形成井字梁，并在榫头和榫槽的结合面进行胶合。
10.根据权利要求9所述的基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁施工方法，其特征在于，步骤二和步骤四在榫头或榫槽加工完成后对主梁和次梁进行防腐及防火处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310102533.XA CN116201289A (zh) | 2023-02-13 | 2023-02-13 | 一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁及其施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310102533.XA CN116201289A (zh) | 2023-02-13 | 2023-02-13 | 一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁及其施工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116201289A true CN116201289A (zh) | 2023-06-02 |
Family
ID=86507212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310102533.XA Pending CN116201289A (zh) | 2023-02-13 | 2023-02-13 | 一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁及其施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116201289A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09302896A (ja) * | 1996-05-10 | 1997-11-25 | Mitsuo Nakayama | 井桁状の剛性床工法 |
| CN203452245U (zh) * | 2013-09-04 | 2014-02-26 | 重庆家和琴森木业有限公司 | 木制房屋的山墙檐角楔合结构件 |
| CN203514530U (zh) * | 2013-09-04 | 2014-04-02 | 重庆家和琴森木业有限公司 | 木制房屋的平面梁结构组合件 |
| JP2014084645A (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Sekisui House Ltd | 格子梁構造 |
-
2023
- 2023-02-13 CN CN202310102533.XA patent/CN116201289A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09302896A (ja) * | 1996-05-10 | 1997-11-25 | Mitsuo Nakayama | 井桁状の剛性床工法 |
| JP2014084645A (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Sekisui House Ltd | 格子梁構造 |
| CN203452245U (zh) * | 2013-09-04 | 2014-02-26 | 重庆家和琴森木业有限公司 | 木制房屋的山墙檐角楔合结构件 |
| CN203514530U (zh) * | 2013-09-04 | 2014-04-02 | 重庆家和琴森木业有限公司 | 木制房屋的平面梁结构组合件 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109853739B (zh) | 装配式钢木组合节点 | |
| AU2018204197B2 (en) | Modular building units, and methods of constructing and transporting same | |
| CN106368315A (zh) | 带套筒的装配式木框架结构梁柱节点 | |
| CN103993691A (zh) | 一种集成式楼面模块及其拼装方法 | |
| US20050225172A1 (en) | Open web trimmable truss with self locking joint | |
| CN205663029U (zh) | 一种多高层木结构中木框架柱的连接结构 | |
| CN105649205A (zh) | 一种多高层木结构中木框架柱的连接结构 | |
| CN110541478B (zh) | 连接件内插式钢管柱与钢梁连接节点 | |
| CN103993659A (zh) | 一种楼面结构模块及其拼装方法 | |
| US11021866B2 (en) | Building and construction method for same | |
| CN116201289A (zh) | 一种基于自紧式燕尾榫的木结构井字梁及其施工方法 | |
| CN102174859B (zh) | 一种木结构房屋及其建造工艺 | |
| CN211548042U (zh) | 连接件内插式钢管柱与钢梁连接节点 | |
| CA2601627C (en) | Fiber reinforced cement siding and anti-seismic reinforced structure of building using the fiber reinforced cement siding | |
| US20190161957A1 (en) | Apparatus and Methods For Connecting Timber Flanges | |
| CN212000627U (zh) | 一种拼装式桥梁护板结构体系 | |
| CN207048070U (zh) | 一种具有榫卯结构的枋木 | |
| CN204112548U (zh) | 一种集成式楼面模块 | |
| CN203878744U (zh) | 一种楼面结构模块 | |
| CN210151986U (zh) | 一种装配式拼装墙体 | |
| CN111305065A (zh) | 拼装式桥梁护板结构体系及其施工方法 | |
| CN112681519A (zh) | 一种钢结构梁柱新型组合节点 | |
| CN219157947U (zh) | 一种装配式钢榫木卯组合节点 | |
| CN114277927B (zh) | 一种装配式钢木组合结构及其装配方法 | |
| CN216713390U (zh) | 一种装配式钢木组合节点 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |