CN207392030U - 一种自稳定结构木桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自稳定结构木桥，包括基础模块和延展模块，基础模块包括核心模块和两组连接纵梁，核心模块构成桥顶部水平部分并且提供用于延展的核心，每一组连接纵梁的两根连接纵梁从两侧的核心横梁下穿过并搭在中间的核心横梁上面形成拱形的基础模块，延展横梁支撑在连接纵梁的游离端的下面，延展纵梁从延展横梁下方穿过并搭在与延展横梁相邻的核心横梁上面，由此形成了具有自稳定结构的拱形木桥。本实用新型的木桥结构具有自稳定的特性，再结合榫卯的使用，使得结构更加牢固。搭建工作可以模块化，在短时间内快速完成，结构牢固美观。

Description

一种自稳定结构木桥

技术领域

本实用新型属于木结构桥梁设计领域，具体来说涉及一种自稳定结构木桥。

背景技术

中国传统木结构中有很多博大精深的构想，同时也看到了中外有不少优秀的纯木建筑的实例，榫卯也在其中起到了很大的作用。榫卯是木构的基本结构形式之一，自稳定榫卯是榫卯的最基本结构，在技术手段日益发达的现代社会，我们恰恰忽视了最简单实用的自稳定结构在实际生活中的应用，实用新型人正是通过木工社团的学习发现了这些基本结构的奥秘，并将之转换到应用实践中，希望以自身的微薄的力量能将中国的传统文化发扬光大。

实用新型内容

为实现以上目的，本实用新型提出了一种具有自稳定结构的木结构桥梁搭建方法，采用本实用新型的结构和方法搭建的木桥一方面从学习的角度来说可以用于体会传统木结构的精妙，学习木结构搭建中的受力分配过程，另一方面从实用的角度来说也可以用于快速搭建通道，具有一定的实用性。

具体来说，本实用新型采用了以下技术方案：

一种自稳定结构木桥，其特征在于，所述木桥结构包括基础模块和延展模块，基础模块包括核心模块和两组连接纵梁，每组连接纵梁包含两根连接纵梁，所述核心模块构成桥顶部水平部分并且提供用于延展的核心，核心模块包括三根核心横梁和两根核心纵梁，其中一根核心横梁搭建在核心纵梁上面中间的位置，两根核心横梁支撑在核心纵梁两端的下面，每一组连接纵梁的两根连接纵梁从两侧的核心横梁下穿过并搭在中间的核心横梁上面形成拱形的基础模块，每个延展模块包括两根延展纵梁和一根延展横梁，其中将延展横梁支撑在连接纵梁的游离端的下面，延展纵梁从延展横梁下方穿过并搭在与延展横梁相邻的核心横梁上面，由此形成了具有自稳定结构的拱形木桥。

优选地，进一步增加延展模块以获得长度增加的木桥，其中在最外侧的延展纵梁下方支撑一根增加的延展横梁，再增加新的延展纵梁从增加的延展横梁下方穿过并搭在相邻的延展横梁上面，获得长度增加的木桥。

在优选方案中，在核心横梁上与核心纵梁接触的位置具有相应的开口，其中部分纵梁嵌入横梁开口中，嵌入的纵梁部分形成榫头，开口部分形成卯槽，形成榫卯结构。

作为优选实施例，在连接纵梁和延展纵梁的与核心横梁和延展横梁接触的位置具有相应的开口，其中部分横梁嵌入相应纵梁开口中，嵌入的横梁部分形成榫头，开口部分形成卯槽，形成榫卯结构。

更优选，相邻纵梁的排列是交错的。

本实用新型的木桥结构具有自稳定的特性，再结合榫卯的使用，使得结构更加牢固。搭建工作可以模块化，准备好部件，可以在短时间内快速完成，结构牢固美观，除了可以用于学习以及为生活增添乐趣之外，经过放大的结构亦具有相当的实用性。

附图说明

图1和图2是本实用新型的自稳定结构木桥的总体结构示意图；

图3是搭建本实用新型的自稳定结构木桥所用部件的示意图；

图4是搭建核心模块的结构示意图；

图5是在核心模块上搭建连接纵梁后形成基础模块的示意图。

在图中：1、核心横梁；2、核心纵梁；3、连接纵梁；4、延展横梁；5、延展纵梁。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型的原理进行详细的说明。

如图1和图2所示，本实用新型的木构桥梁可以看作是由两种基本的模块组合而成，每个模块包含若干根木梁。模块具有不同的作用，一种个模块构成了基本的桥梁结构，称为基础模块，另一种模块可以用于桥梁结构的延展，称为延展模块。每个模块中包含纵梁和横梁，纵梁提供了桥梁的主骨架，横梁提供了两侧两列纵梁之间的连接以及纵梁搭接的受力点。具体来说，基础模块进一步包含核心模块和连接模块，核心模块包含三根核心横梁1和两根核心纵梁2，核心纵梁之外进一步搭接连接纵梁3作为连接模块，形成拱形的基础模块，由此形成了基本的桥梁结构。再向外利用延展模块进行延展，可以进一步拓展桥梁的规模，形成具有实用性的桥梁。每个延展模块各自包含两根延展纵梁5和一根延展横梁4，利用延展横梁作为延展纵梁的搭接受力点，实现自稳定结构。

下面首先利用具有一个基础模块和两个延展模块的实施例来对本实用新型的结构作示例性说明。

在该实施例中，桥梁的主体结构采用了15根木梁，每根木梁长0.8米，做成了跨度为1.8米的木桥，解决了短木梁大跨度的问题。如图3所示，为提高桥梁的稳定性，减少左右晃动，进一步对不同的木梁进行加工，对于基础模块的横梁，在左右各自加工一个卯槽，提高核心模块的稳定连接，在连接纵梁的受力点也各自加工一个相应形状的卯槽，通过木梁自身的榫卯相连接，相互交错咬合，形成一个整体的桥梁主体结构。在搭建好的桥梁骨架上面铺上木板就是一座具有自稳定性的木制桥梁，其拆装容易。通过设计尺寸调整，可快速实现不同宽度和弧度的简易桥梁搭建，用最简单的榫卯工艺，实现可受力的自稳定桥梁结构。

本实施例的15根木梁之间采用简单榫卯的榫卯结构，木梁根据不同的榫卯尺寸和形式可以分为5种形式，先是2根核心纵梁和3根核心横梁相互隼接形成基本的桥面主体，将连接纵梁与核心横梁链接，横向的延展横梁与连接纵梁链接，最后将延展纵梁与延展横梁和连接纵梁链接，形成桥面斜方位的支撑体系。下面结合附图3-5来简要描述本实用新型自稳定木桥的搭建方法。

第一步：如图3所示，制作15根木梁，将每根木梁上放线，在木梁上开不同的槽，这就是相互连接的榫卯的基本形式。

第二步：如图4所示，2根核心纵梁和3根核心横梁相互隼接形成基本的桥面主体，即核心模块。

第三步：如图5所示，将连接纵梁与核心横梁链接，形成基本的桥体骨架结构，即基础模块。

第四步：最后将延展模块搭接到连接纵梁侧面，即首先将横向的延展横梁与连接纵梁链接，接着将延展纵梁与延展横梁和连接纵梁链接，形成如图1和2所示的桥面斜方位的支撑体系。

2根核心纵梁和3根核心横梁搭接的核心模块可视为第一层，两侧连接的4根连接纵梁与核心横梁链接搭接的结构可视为第二层，进一步搭接的延展模块即横向的延展横梁与连接纵梁链接，延展纵梁与延展横梁和连接纵梁链接形成的桥面斜方位的支撑体系链接搭接的结构可视为第三层，则后面可以继续增加第四层、第五层等，即可以在延展纵梁号梁的后面继续添加，按照连接纵梁、延展横梁、延展纵梁不断重复，扩大桥梁的跨度。

以下几点需要进一步说明：

1.本实用新型实施例及附图上面提供的木梁材料的截面表现为正方形，但实际案例还可以包括长方形及圆形、椭圆形截面；

2.本实用新型实施例及附图提供的零件数量为15个，但是作为最基本的模块基础模块可以使用9根完成，亦实现了本实用新型自稳定木结构的原理，增加零件数量可实现跨度延伸，它们亦应受到本实用新型的保护；

3.本实用新型实施例及附图以实用桥梁作为作品基本功能描述，该设计亦可用于木结构建筑拱门支撑结构等应用，因此采用本实用新型原理的任何建筑类型都应落入本实用新型的保护范围内。

本实用新型从小的方面说可以将这个做成很小的木桥模型，让孩子们动手制作榫卯，最后拼接成一个小型的桥梁模型，提升孩子们的动手能力、相互团结协调能力和组织能力。往大了说可以加大木梁的截面和长度，建造方便快捷的桥梁形式，可用于迅速搭建通道，便于人们的通行。现有技术中，通常在木桥梁的跨度问题上，梁的长度决定了桥的跨度，通过对木梁进行加工处理，可以做出外观更加整体一致的桥梁。本实用新型实施例提供的主梁是3层的，可根据要求增加梁的层数，例如4层、5层等，增加桥的跨度。目前市场上缺少可重复搭建的建筑(桥梁)模型，该模型从榫卯知识、自稳定结构、建筑受力等方面提供了体验案例。

上面结合附图和具体实例对本实用新型的实施方式作了详细的说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (5)

1.一种自稳定结构木桥，其特征在于，所述木桥结构包括基础模块和延展模块，基础模块包括核心模块和两组连接纵梁，每组连接纵梁包含两根连接纵梁，所述核心模块构成桥顶部水平部分并且提供用于延展的核心，核心模块包括三根核心横梁和两根核心纵梁，其中一根核心横梁搭建在核心纵梁上面中间的位置，两根核心横梁支撑在核心纵梁两端的下面，每一组连接纵梁的两根连接纵梁从两侧的核心横梁下穿过并搭在中间的核心横梁上面形成拱形的基础模块，每个延展模块包括两根延展纵梁和一根延展横梁，其中将延展横梁支撑在连接纵梁的游离端的下面，延展纵梁从延展横梁下方穿过并搭在与延展横梁相邻的核心横梁上面，由此形成了具有自稳定结构的拱形木桥。

2.如权利要求1所述的自稳定结构木桥，其特征在于，进一步增加延展模块以获得长度增加的木桥，其中在最外侧的延展纵梁下方支撑一根增加的延展横梁，再增加新的延展纵梁从增加的延展横梁下方穿过并搭在相邻的延展横梁上面，获得长度增加的木桥。

3.如权利要求1所述的自稳定结构木桥，其特征在于，在核心横梁上与核心纵梁接触的位置具有相应的容纳纵梁的开口。

4.如权利要求1所述的自稳定结构木桥，其特征在于，在连接纵梁和延展纵梁的与核心横梁和延展横梁接触的位置具有相应的开口。

5.如权利要求1所述的自稳定结构木桥，其特征在于，相邻纵梁的排列是交错的。