用于木结构连接的燕尾榫接合木结构方柱的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于木结构固定技术领域，涉及一种用于木结构连接的燕尾榫接合木结构方柱的制造方法。
【背景技术】
[0002]木结构建筑在地震中有很好的生命安全性能，木结构建筑通常采用榫接建造，主结构交错连接，具有很好的稳定性。作为一种结构材料，木材的抗震性能明显优于其它材料。木材轻质高强，因而地面加速度在木建筑物上所产生的能量没有其他建筑物大。木框架系统的另一个优势是其柔韧优于其它材料，可以吸收并消散能量。以上优点使得我国木结构建筑的历史非常悠久，从古代宫殿的建造到当今各种木结构别墅，无不体现着木结构受到人们的亲睐程度，虽然我国木结构历史悠久，分布地区也比较广，但是能按正规的抗震设计来设计的木结构建筑却很少，特别是在农村地区，不按正规抗震设计的木结构在地震中往往会造成大量的人员伤亡及经济财产损失，木结构最重要抗震部位是节点接合处，而木结构建筑常用的接合形式是榫接，榫接的接合形式不仅能决定建筑物的美观性，而且能很大程度影响木结构的抗震性能。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为解决上述问题，提供一种用于木结构连接的燕尾榫接合木结构方柱的制造方法。通过简单大方的榫头和榫槽形状使木结构更具美观性，通过合理选取各榫头和榫槽的尺寸提高方柱乃至整个木结构的抗震性能。
[0004]具体步骤为:
[0005](I)将横截面为正方形的方柱等分分成两段，上段为上柱榫槽，下段为下柱榫头。
[0006](2)将下柱榫头切削为下柱三角形榫头和下柱燕尾榫头，下柱三角形榫头位于方柱两个相对的纵面，下柱燕尾榫头则位于方柱其余两个相对纵面。下柱三角形榫头的等腰三角形两腰线相交的顶点位于方柱横截面边长中点，其高度为方柱横截面边长的0.42倍，底边长度即为横截面边长的长度。等腰三角形一腰的厚度为方柱横截面边长的0.3325倍，另一腰在顶点处厚度为方柱横截面边长的0.2倍，在底边处的厚度为方柱横截面边长的0.3325倍。下柱燕尾榫头形状为倒梯形，长底边的尺寸为方柱横截面边长的0.47倍，短底边为方柱横截面边长的0.335倍。
[0007](3)将上柱榫槽也相应的切削为上柱三角形榫槽和上柱燕尾榫槽，其尺寸和下柱榫头尺寸相对应，以能接合为一个整体为准。
[0008](4)将下柱燕尾榫头对应于上柱燕尾榫槽放置，把下柱三角形榫头的顶点线对着上柱燕尾榫槽短边线，沿着下柱三角形榫头腰线滑入，使下柱三角形榫头顶点到达上柱三角形榫槽顶点，此时下柱燕尾榫头也跟燕尾榫槽完全接合，即完成方柱的接合。
[0009]本发明方柱榫接的榫头和榫槽在设计时，需要严格按照给出的尺寸比例进行设计，方柱上柱和下柱的榫接接合也要严格按照榫接的接合步骤来接合。
[0010]本发明与我国现有木结构榫接接合方柱相比较，具有以下优点:本发明木结构榫接接合方柱不仅外形美观而且接合强度高，不易分离，故大大提高了木结构的抗震性能，且榫接接合不费一钉一针，便于实施，榫头和榫槽容易实现数控加工，极大的降低了加工所消耗的功率，故易安装推广利用。
【附图说明】
[0011]图1为本发明实施例木结构方柱下柱的榫头三面投影图。
[0012]图2为为本发明实施例木结构方柱上柱榫槽三面投影图。
[0013]图3为为本发明实施例木结构方柱下柱榫头的立体图。
[0014]图4为为本发明实施例木结构方柱上柱榫槽的立体图。
[0015]图5?图8为为本发明实施例下柱榫头和上柱榫槽的接合过程示意图。
[0016]图中标记:1_方柱横截面；2_方柱纵向面；3-下柱二角形禪头；4_下柱燕尾禪头；5_上柱三角形榫槽；6_上柱燕尾榫槽；L_方柱的边长；a?h为榫头榫槽尺寸:a =0.3325L ；b = 0.335L ；c = 0.47L ；d = 0.6L ；e = 0.2L ；f = 0.42L ；g = 0.265L ；h = 0.5L ；
【具体实施方式】
[0017]实施例:
[0018]如图1-8所示。
[0019](I)将横截面为正方形的方柱等分分成两段，上段为上柱榫槽，下段为下柱榫头，方柱横截面尺寸:400mmX 400mm，即方柱的边长L为400mm。
[0020](2)将下柱榫头切削为下柱三角形榫头3和下柱燕尾榫头4，下柱三角形榫头3位于方柱两个相对的纵面，下柱燕尾榫头4则位于方柱其余两个相对纵面。下柱三角形榫头3的等腰三角形两腰线相交的顶点位于方柱横截面边长L中点，其高度f为方柱横截面边长L的0.42倍即168mm，底边长度为400mm。等腰三角形一腰的厚度a为方柱横截面边长L的0.3325倍即133mm，另一腰在顶点处厚度e为方柱横截面边长L的0.2倍即80mm，在底边处的厚度a为方柱横截面边长L的0.3325倍即133mm。下柱燕尾榫头4形状为倒梯形，长底边c的尺寸为方柱横截面边长L的0.47倍即188mm，短底边b为方柱横截面边长L的
0.335 倍即 134mm。
[0021](3)将上柱榫槽也相应的切削为上柱三角形榫槽5和上柱燕尾榫槽6，其尺寸和下柱榫头尺寸相对应，以能接合为一个整体为准。
[0022](4)将下柱燕尾榫头4对应于上柱燕尾榫槽6放置，把下柱三角形榫头3的顶点线对着上柱燕尾榫槽6短边线，沿着下柱三角形榫头3腰线滑入，使下柱三角形榫头3顶点到达上柱三角形榫槽5顶点，此时下柱燕尾榫头4也跟上柱燕尾榫槽6完全接合，即完成方柱的接合。
[0023]上面所述的实例尺寸仅仅使针对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本实用的新型尺寸进行限定，即方柱的尺寸不同，榫槽和榫头的尺寸就不同。故在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的尺寸可以进行改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1.一种用于木结构连接的燕尾榫接合木结构方柱的制造方法，其特征在于具体步骤为: (1)将横截面为正方形的方柱等分分成两段，上段为上柱榫槽，下段为下柱榫头； (2)将下柱榫头切削为下柱三角形榫头(3)和下柱燕尾榫头(4)，下柱三角形榫头(3)位于方柱两个相对的纵面，下柱燕尾榫头(4)则位于方柱其余两个相对纵面；下柱三角形榫头(3)的等腰三角形两腰线相交的顶点位于方柱横截面边长中点，其高度为方柱横截面边长的0.42倍，底边长度即为横截面边长的长度；等腰三角形一腰的厚度为方柱横截面边长的0.3325倍，另一腰在顶点处厚度为方柱横截面边长的0.2倍，在底边处的厚度为方柱横截面边长的0.3325倍；下柱燕尾榫头(4)形状为倒梯形，长底边的尺寸为方柱横截面边长的0.47倍，短底边为方柱横截面边长的0.335倍； (3)将上柱榫槽也相应的切削为上柱三角形榫槽(5)和上柱燕尾榫槽￠)，其尺寸和下柱榫头尺寸相对应，以能接合为一个整体为准； (4)将下柱燕尾榫头(4)对应于上柱燕尾榫槽(6)放置，把下柱三角形榫头(3)的顶点线对着上柱燕尾榫槽(6)短边线，沿着下柱三角形榫头(3)腰线滑入，使下柱三角形榫头(3)顶点到达上柱三角形榫槽(5)顶点，此时下柱燕尾榫头(4)也与上柱燕尾榫槽(6)完全接合，即完成方柱的接合。
【专利摘要】本发明公开了一种用于木结构连接的燕尾榫接合木结构方柱的制造方法。将横截面为正方形的方柱等分分成两段，上段为上柱榫槽，下段为下柱榫头；将下柱榫头切削为下柱三角形榫头(3)和下柱燕尾榫头(4)；将上柱榫槽也相应的切削为上柱三角形榫槽(5)和上柱燕尾榫槽(6)，其尺寸和下柱榫头尺寸相对应；把下柱三角形榫头(3)的顶点线对着上柱燕尾榫槽(6)短边线，沿着下柱三角形榫头(3)腰线滑入，使下柱三角形榫头(3)顶点到达上柱三角形榫槽(5)顶点，此时下柱燕尾榫头(4)也与上柱燕尾榫槽(6)完全接合。本发明不仅外形美观，并且能使方柱的接合强度高，大大提高了木结构的抗压能力，在地震下也使木结构具有良好的抗震性能。
【IPC分类】E04C3/36
【公开号】CN105201145
【申请号】CN201510541557
【发明人】包恩和, 黄美玲, 刘佳莹
【申请人】桂林理工大学
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月30日