仿古建筑大木结构制作安装方法
【专利摘要】本发明涉及一种仿古建筑大木结构制作安装方法，包括以下几个步骤：步骤一，下料；步骤二，木材烘干，把木材堆放在密闭容器内，在低于大气压力的条件下，进行干燥；步骤三，计算机模拟安装，通过计算机软件对需要加工制作的木构件进行建模，并利用该软件的装配功能模拟与实际比例尺寸为1：1的大木结构的构件安装过程；步骤四，木构件安装，采用全站仪对所述木构件的安装全过程进行监控。本申请利用计算机技术模拟大木结构安装情况，加强对木构件的尺寸控制，有效的控制了工程质量及进度，并且，本申请利用全站仪对木构件的安装全过程监控，保证了安装的精度要求。
【专利说明】仿古建筑大木结构制作安装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种仿古建筑的安装方法，尤其涉及一种仿古建筑大木结构的制作安装方法。
【背景技术】
[0002]木结构是中国古代建筑的主要结构类型和重要特征。四合院等仿古建筑的主要结构支撑主要采用以木材为主，并搭配适当的木艺配件，采用传统的榫卯结构固定成一个稳固的架构，与砖砌墙相结合，保证了结构的稳定牢固。但木结构的组合安装比较困难，精度难以保证。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种仿古建筑大木结构的制作安装方法，能够保证安装精度、节约成本，大大缩减制作安装工期。
[0004]本发明提供的仿古建筑大木结构制作安装方法，包括以下几个步骤:
[0005]步骤一，下料；
[0006]步骤二，木材烘干，把木材堆放在密闭容器内，在低于大气压力的条件下，进行干燥；
[0007]步骤三，计算机模拟安装，通过计算机软件对需要加工制作的木构件进行建模，并利用该软件的装配功能模拟与实际比例尺寸为1:1的大木结构的构件安装过程；
[0008]步骤四，木构件安装，采用全站仪对所述木构件的安装全过程进行监控。
[0009]优选地，在所述步骤三中，通过转换装配图的显示模式，在线架图模式下，检查是否存在较微小的尺寸干涉，并对预留榫卯的尺寸进行控制调整。
[0010]优选地，所述步骤二中的干燥方法为蒸馏烘干。
[0011 ] 优选地，所述大木结构的木材为红松。
[0012]本发明中利用计算机技术模拟大木结构安装情况，能够加强对木构件的尺寸控制，有效的控制了工程质量及进度。本发明中利用全站仪对木构件的安装全过程监控，保证了安装的精度要求。本发明中对木构件的干燥方法采用低压蒸馏烘干法，缩短了工期，更好的控制了木材的含水率，避免了成品木构件的变形，保证了成品的质量，很好的控制了成本。本申请中的技术方案既保证了安装精度、节约了成本，又大大节约了工期，能够取得良好的经济效益，在国内达到领先水平。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中:
[0014]图1为本发明的仿古建筑大木结构的整体结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
[0016]本发明中的仿古建筑大木结构制作安装方法，主要包括以下几个步骤:
[0017]步骤一，下料；根据设计尺寸排出总、分丈杆，角梁、檩碗等部位做出足尺样板，经校核无误后下料操作；
[0018]步骤二，木材烘干；
[0019]步骤三，计算机模拟安装；
[0020]步骤四，木构件安装。
[0021]本申请中，采用红松作为木结构的主要材料，白松具有材质轻软，富有弹性，结构细致均勾，干燥性好，耐水、耐腐，加工、涂饰、着色胶结性好，稳定性强、寿命长、耐久性强、韧性大等特点，使得整体结构更好的与砌体结构相结合，具有良好的抗震性能和很强的弹性恢复性，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，地震使吸收的地震力也相对较少。
[0022]在所述步骤二中，把木材堆放在密闭容器内，在低于大气压力的条件下，进行干燥。在真空条件下，水的沸点降低，蒸发速度加快，从而可在较低的温度下加快木材的干燥速度。木材在干燥过程中，一方面表面水分向周围空气中蒸发；另一方面内部的水分不断地向表面移动。真空条件下，水的沸点降低，引起木材表面水分蒸发速度加快，木材表面和内部的含水率梯度增大。又木材表面水分剧烈蒸发的同时，要吸收大量的汽化热，引起木材表面的冷却，使得木材表面与内部的温度梯度加大。加速木材内部水分向表面的移动，该工艺成熟，设备稳定，能够在烘干的过程中避免木材的开裂、弯曲，保证了材料的质量，节约了木材干燥的时间周期。
[0023]在所述步骤三中，通过solidworks软件对需要加工制作的木构件进行建模，并利用该软件的装配功能模拟实际比例尺寸1:1大木结构的构建安装过程。具体步骤为:
[0024]第一步，依次对构件进行建模:柱顶石；中柱、角柱；柱枋；主梁；瓜柱。
[0025]第二步，按照施工顺序对构件进行拼装。
[0026]第三步，在模拟拼装过程中，通过转换装配图的显示模式，在线架图模式下，检查图纸中是否存在较微小的尺寸问题，并适当的对预留榫卯的尺寸进行控制，达到预控的目的。
[0027]在所述步骤四中，采用全站仪对木构件的安装全过程进行监控，简便精确的控制与各种柱相关的构建的角度等安装参数。
[0028]木构件安装过程中，对于柱的安装角度有着严格的要求，由于前后檐的柱子都要有一定的倾斜度，本申请中不采用中线作为柱子的垂直线，需要另做一条通长的垂直线-升线，升线的倾斜角度为7/1000度。传统施工工艺对精度很难把控，本申请中采用全站仪对木构件的安装全过程进行监控，可以简便精确的控制柱相关的构建的角度。主要安装步骤如下:
[0029]1.校核起始依据
[0030]定位测量前，根据现场安装情况先提供三个相互关联的坐标控制点和两个高程控制点，作为场区控制依据点。以坐标控制点为起始点，作二级导线测量，作为建筑物平面控制网。以高程控制点为依据，作等外附合水准测量，将高程引测至场区内。
[0031]所述平面控制网导线精度不低于L/10000，高程控制测量闭合差不大于±30mm(L为附合路线长度以km计)。
[0032]2.建立建筑物控制网
[0033]以导线点为依据，测设出距建筑物外边7米的矩形平面控制网。
[0034]确立基准点，架设全站仪，对整个大木构架安装过程进行监控，主要是对柱、梁等较大构件的安装进行监控，保证前后柱的升角在规范的要求范围内，缩短立架的工期，确保构件安装的安装精度，实时的对木构件的角度、位置进行微调。
[0035]3.柱构件制作
[0036]3.1施工准备:
[0037]按照设计要求，选好柱料，确定上、下头。根据排出的丈杆适当留荒进行打、截料。
[0038]3.2主要工序:
[0039]a)、在柱料两端直径面上分出中点，吊垂直线，再用方尺画出十字中线。
[0040]b)、圆柱依据十字中线放出八卦线，柱头按柱高的7%。_10%。收分。然后根据两端八卦线，顺柱身弹出直线，依照此线砍刨柱料成八方。再弹十六瓣线，砍刨成十六方，直至把柱料砍圆刮光。
[0041]C)、方柱依据十字中线放出柱身线，柱头收分宜比圆柱酌减。按柱身线四面去荒刮平后，四角起梅花线角，线角深度按柱子看面尺寸的1/10?1/15确定，圆楞后将柱身净光。
[0042]d)、弹画柱身中线，按优面朝外原则，选定各柱位置，并在内侧距柱脚30cm处标记位置号。外檐柱按柱高7%。_10%。弹出升线。
[0043]e)、按照丈杆及柱位、方向画定榫卯位置与柱脖、柱脚及盘头线，按所画尺寸剔凿卯眼，锯出口子、榫头。
[0044]穿插枋卯口为大进小出结构，进榫部分卯口高按穿插枋高，半榫深按1/3柱径，出榫部分高按进榫的一半，榫头露出柱皮1/2柱径。卯口宽按柱径的1/4。
[0045]额枋口子通常为燕尾口，卯口高按额枋高，宽、深各按柱径1/4-3/10。燕尾口深度方向外侧每边各按口深的1/10收分做“乍”，高度方向下端每边按口宽的1/10收“溜”。采用袖肩作法时，袖肩长按柱径的1/8，宽与乍的宽边相等。
[0046]馒头榫、管脚榫各按柱径的3/10定长、宽(径)，榫的端部适当收溜，并将外端倒楞。管脚榫截面通常做成圆形，大式柱子应在柱脚四周开出十字橇眼。
[0047]3.3柱构架安装
[0048]3.3.1施工准备:
[0049]a)、根据建筑体量大小及复杂程度，制订详尽可能的立架方案。
[0050]b)、全面周密地检查校核各构件数量、尺寸、编号、榫卯情况及台基柱顶石的水平和位置。
[0051]C)、适当配备组织木工、架子工、起重工及辅助工，做到分工把口，专人负责。施工前应进行详细的技术、安全交底。
[0052]d)、备好杉槁、戗杆、扎绑绳、小连绳、缥棍、大锤、撬棍、线杆、小线、线坠及常用工具。
[0053]3.3.2主要工序:
[0054]a)、支搭大木脚手架。
[0055]b)、从明间开始戳立柱子，绑临时戗杆，再依次立好次间、稍间柱子，安装柱头枋、穿插枋。
[0056]C)、下架立齐后，验核尺寸，进行〃草拨〃，并掩上〃卡口 〃，固定节点。然后支好迎门俄、龙门戗、野戗及柱间横、纵向拉杆。
[0057]d)按先下后上的次序，安装梁、板、枋、檩、瓜柱、角梁等各部构件。安装时要勤校勤量，中中相对，高低进出一致。
[0058]e)吊直拨正，加固戗杆，堵严涨眼。钉好檩间拉杆及角梁钉。
[0059]f)立架完毕后，要在野戗根部打上撞板、木楔，并用灰泥糊好标记，以便随时检查下脚是否发生移动。
[0060]3.4木梁安装
[0061]3.4.1工艺流程
[0062]五架梁顺梁安装一瓜柱、金柱安装一垫板、随檩枋安装一三架梁、瓜柱安装一拔正调直对中线一檩安装一扶脊木安装一拔正调直对中线一步架桁、檩之间钉拉杆
[0063]3.4.2按大木编号的顺序安装梁架，先安七架梁、瓜柱、角背、五架梁、瓜柱、角背、三架梁、瓜柱、角背、花台梁等，或安六架梁、角背、瓜柱、四架梁、瓜柱、角背、月梁等，后安三步梁、瓜柱、双步梁、瓜柱、顺梁、瓜柱、单步梁(抱头梁)、递角梁、挑尖梁等。
[0064]3.4.3安装架梁的同时，按大木编号的顺序安装垫扳、随檩枋、燕尾枋、替木等构件。
[0065]3.4.4梁、瓜柱、板、随檩枋、燕尾枋、替木等类构件安装后，拨对中线，要调整架梁与下架中轴线对中摆正。
[0066]3.4.5按大木编号的顺序安装檐檩、金檩、脊檩、挑檐檩、正心檩、搭角檩、踩步金、扶脊木。
[0067]3.4.6桁、檩类构件相交的榫卯安装插接要严紧，与梁相交檩碗要落实，檩中线对中摆正。
[0068]3.4.7按大木编号的顺序安装抹角趴梁、瓜柱、交金墩、踩步金、井字长趴梁、短趴梁、太平梁、瓜柱等构件，构件之间相交的榫卯安装插接要严紧。
[0069]3.4.8上下架梁、枋、檩、柱、板等构件完装成安后，用线坠重新核对中线调整打垫拨正加固打戗，用事先备好的拉杆戗拉牢，钉上角梁钉，步架桁、檩之间钉拉杆。
[0070]3.5木基层安装
[0071]3.5.1用分丈杆在檩上点画椽花，钉上椽碗，钉好枕头木，钉上基枋条。
[0072]3.5.2在正身檐椽两端各钉一根，椽头挂线，如正身通面宽过长，可在中间分别多钉几根挑线檐椽，按线钉好檐椽，随后钉上小连檐或里口木。
[0073]3.5.3按照檐椽椽位钉好檐椽、脑椽或罗锅椽。
[0074]3.5.4钉上翘飞小连檐，并在翘飞小连檐上点画出翼角椽花。
[0075]3.5.5钉翼角椽先从一翘钉起，如翼角椽铰尾子不合槽可砍枕头木，刮翼椽铰尾子，使椽尾部合槽，钉完翼角椽用方尺画出椽头线，用锯把翼角椽头盘齐。
[0076]3.5.6钉完翼角椽后，铺钉屋面板，钉横望板柳叶缝要压实，要隔几层一错缝。
[0077]3.5.7钉正身飞椽，在正身飞椽两端先各钉一根，椽头挂线，如正身通面宽过长，可在中间分别多钉几根挑线飞椽，按线钉好飞椽，安装闸档板，钉上大连檐，钉上翘飞大连檐，并在翘飞大连檐上点画大连檐上点画出翘飞椽花。
[0078]3.5.8钉翘飞椽先从一翘钉起，如翘飞椽尾子不合槽可砍乱翘飞椽尾子，使椽尾部合槽，钉完翘飞椽用方尺画出椽头线，用锯把翘飞椽头盘齐。
[0079]3.5.9钉完翘飞椽后，铺钉飞檐尾子望板，钉横望板柳叶缝要压实，要隔几层一错缝。
[0080]3.5.10屋面望板铺钉完后，按设计尺寸在山面望板上弹出踏脚木位置线安装踏脚木，封堵象眼板，安装草架柱子、草架穿，铺钉山花板，剔安燕尾扣，盘齐桁檩头、安装博缝板、钉上帽钉(帽钉有两种作法，即文钉中间水平横3，武钉中间垂直立3，一般城门箭楼、武衙门按此作法)。
[0081]3.5.11最后根据瓦作要求用锛子砍调角梁背，钉上脊粧枋，钉上瓦口，至此大木立架安装完成。
[0082]本申请结合传统的木结构施工工艺与现代施工工艺，采用稳定性强、寿命长、耐久性强、韧性大的红松作为建筑的承重构架，使得整体结构更好的与砌体结构相结合，具有良好的抗震性能和很强的弹性恢复性，对于瞬间冲击荷载和周期性疲劳破坏有很强的抵抗能力，地震时吸收的地震力也相对较少。
[0083]本申请摒弃了传统的木构件荫干方法，使用蒸馏烘干法，缩短了工期，更好的控制了木材的含水率，避免了成品木构件的变形，保证了成品的质量，很好的控制了成本。利用计算机技术模拟大木结构安装情况，加强对木构件的尺寸控制，有效的控制了工程质量及进度。本申请利用全站仪对木构件的安装全过程监控，保证了安装的精度要求。本申请中的技术方案既节约了成本，又大大节约了工期，能够取得良好的经济效益，在国内达到领先水平。
[0084]最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种仿古建筑大木结构制作安装方法，包括以下几个步骤: 步骤一，下料； 步骤二，木材烘干，把木材堆放在密闭容器内，在低于大气压力的条件下，进行干燥； 步骤三，计算机模拟安装，通过计算机软件对需要加工制作的木构件进行建模，并利用该软件的装配功能模拟与实际比例尺寸为1:1的大木结构的构件安装过程； 步骤四，木构件安装，采用全站仪对所述木构件的安装全过程进行监控。
2.根据权利要求1所述的仿古建筑大木结构制作安装方法，其特征在于，在所述步骤三中，通过转换装配图的显示模式，在线架图模式下，检查是否存在较微小的尺寸干涉，并对预留榫卯的尺寸进行控制调整。
3.根据权利要求1或2所述的仿古建筑大木结构制作安装方法，其特征在于，所述步骤二中的干燥方法为蒸馏烘干。
4.根据权利要求1-3任一所述的仿古建筑大木结构制作安装方法，其特征在于，所述大木结构的木材为红松。
【文档编号】E04G21/14GK104481155SQ201410636122
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月5日 优先权日:2014年11月5日
【发明者】朱斌, 高娅莎, 徐小明 申请人:北京崇建工程有限公司