一種木質工字梁的製作方法

2023-05-01 11:43:21

專利名稱：一種木質工字梁的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於建築工程支撐構件技術領域，特別是涉及一種木質工字梁。
技術背景目前，在規模較大的建築及路橋施工項目中，均採用質輕、強重比大的木質工字梁來 替代傳統的木樑、鋼梁及水泥鋼筋梁等作支撐構件。現有的木質工字梁，是由上、下兩翼 緣和腹板連接組成的橫截面為工字形的型材，上、下兩翼緣的相向內側分別通過榫結構與 腹板的上下邊緣連接。由於建築及路橋施工項目的特點和質量的需要，對所使用的工字梁 所要求的物理力學性能比較高，因此普遍使用的木質工字梁根據其結構及質量的要求均是 採用優質天然原木來生產的，由於木材具有各向異性的特點，且常帶有木節、易產生裂紋 和腐朽等缺陷，直接使用時，成品率較低， 一些變形彎曲的原木成材率更低，因此常常出現大材小用、優材劣用的現狀。另外現有工字梁，上、下兩翼緣的相向內側與腹板之間主 要採用直榫、斜榫或燕尾榫結構連接，技術成本高，生產效率低，使用過的產品不能回收 利用，重複使用性能差，浪費嚴重，耗能費時，不便於推廣和應用。此外，世界範圍內特別是我國的天然林木資源是有限的，且正在逐漸減少，這與我們 對木質材料日益增長的需求形成對比。己有大量科研人員開始積極應用人工速生林木、竹 材、農作物秸稈或採伐剩餘物為原料進行複合重組來開發新型木質建築材料，已取得了可 喜的成就，但其強度仍滿足不了建築及路橋施工項目施工的需要。 實用新型內容本實用新型的目的提供一種強重比大、變形小、結構受力更加合理的木質工字梁，該 種結構的木質工字梁完全可以以人工速生林木為主要原材料來生產。該木質工字梁，上、下兩翼緣和腹板連接組成的橫截面為工字形的型材，上、下兩翼 緣的相向內側分別通過榫結構與腹板的上下邊緣連接，上、下兩翼緣和腹板均由短小尺寸 的實木通過通用結構型木工膠粘劑拼接而成。為了使其受力情況更好，提高其強度和穩定性，上、下兩翼緣由短小尺寸的實木通過 通用結構型木工膠粘劑沿上、下兩翼緣的長度方向接長，上、下兩翼緣上相鄰的指榫結構 方向垂直。上述木質工字梁，腹板為木板條通過通用結構型木工膠粘劑拼接而成的三層木工板， 組成中間的芯板的木板條方向一致，且與組成外層的兩錶板的木板條垂直，最好相鄰的兩 個木板條在沿長度方向通過指榫結構連接。上述木質工字梁的上、下兩翼緣的相向內側分別通過梯形指榫結構與腹板的上下邊緣 連接。本實用新型結構設計新穎合理，變形小，各種物理力學性能指標優於實木型材，因此， 顯著提高了這種工字梁型材的物理力學性能，提高建築工程的質量。而且採用組合集成結 構來替代實木型材，既可充分原木的每一部分，也可對回收產品再利用，原料來源豐富， 而且還可有效地消除原木自身缺陷對加工型材的影響，產品長度可根據工程需要進行配 置，不會產生廢料。因此可達到充分提高木材利用效率、廢材新用、節省木材、降低成本 的目的。本實用新型的強度、剛度、耐久性和尺寸穩定性均可以滿足建築工程支撐構件的要求， 可替代傳統的支撐構件，用作現代輕型木結構房屋或建築及路橋施工模板所需要的支撐構 件。本實用新型是高效轉化人工速生林資源提高其附加經濟效益的有效途徑之一，具有較 大的應用推廣價值。


附圖1為本實用新型一種實施例的結構示意圖。附圖2是圖1的炸開圖。附圖3為實施例1的三維結構設計示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明，但不以任何方式對本實用新型 加以限制。如附圖所示，本實用新型由上、下翼緣1和3及其間的腹板2組成的橫截面為工字形 (參見圖l)的木質工字梁，上、下翼緣1和3的一個縱面上開有與腹板兩側邊榫頭相適 應的梯形指榫槽4，槽口相對安放。腹板2縱向(沿上、下兩翼緣的長度方向)兩側邊(即 上下邊緣)為二齒(三齒也可)梯形指榫頭5，與上、下翼緣1和3通過通用結構型木工 膠粘劑6連接。所述的上、下翼緣1與3均為由短小尺寸的實木12通過通用結構型木工膠粘劑6縱 向接長構成，上、下兩翼緣上相鄰的指榫結構方向垂直，例如，指榫結構9、 IO相垂直。腹板2為木板條13通過通用結構型木工膠粘劑6拼接而成的三層木工板，組成外層 的兩錶板7的木板條13在沿木板條長度方向通過指榫結構11指接接長後，平行於翼緣並 列拼接。組成中間的芯板8的木板條13在沿木板條長度方向通過指榫結構11指接接長後， 垂直於翼緣1或3並列拼接。芯板8的厚度尺寸與錶板7可為相同或不同。為了確保拼接 型材的強度，錶板7上的指榫結構11 (接縫)必須相互交錯排列，即各接縫不能在同一剖 分面上。
本實用新型工字梁的規格、尺寸、型號可根據建築工程的需要選取確定， 一般常用型 材橫截面的規格為寬為60-120ram，高為90-240mm，長度各異。當本實用新型需要加長時， 只要將腹板2和上下翼緣1與3分別接長即可。因此尺寸並不作為限定本實用新型的唯一 尺寸。
實木12、木板條13材料可為硬雜木，或用IO年左右的速生杉木、松木等木材，甚至 為回收的舊木工字梁中的材料，來源豐富。但不以材料的種類對本實用新型加以限制。
實施例l:取24mm厚、llOmm寬的三層集成木工板作腹板，三層集成木工板的每層厚 度為分別為7mm、 10mm、 7mra，腹板兩縱向邊(即上下邊緣)開有兩齒梯形指榫頭。取60mm 厚、lOOmra寬、500-1000mm長的木方縱向接長後作翼緣，翼緣一縱向面上開有兩齒梯形指 榫槽，榫的結合長度為15mm，腹板和翼緣之間用通用結構型木工膠粘劑粘連成木質工字梁， 成品工字梁的高度為200mm，寬度為lOOmm,長度為3000rnm。
實施例2:取27mm厚、130mm寬的三層集成木工板作腹板，三層集成木工板的每層厚 度為分別為9腿、9國、9面，腹板兩縱向邊開有三齒梯形指榫頭；取80mm厚、120mm寬、 500-1000mm長的木方縱向接長後作翼緣，翼緣一縱向面上開有三齒梯形指榫槽，榫的結合 長度為25ram，腹板和翼緣之間用通用結構型木工膠粘劑粘連成木質工字梁，成品工字梁的 高度為240mm，寬度為120mm，長度為5000mm。
上述尺寸僅為該實施例中的尺寸，並不作為限定本實用新型的唯一尺寸。
權利要求1.一種木質工字梁，上、下兩翼緣和腹板連接組成的橫截面為工字形的型材，上、下兩翼緣的相向內側分別通過榫結構與腹板的上下邊緣連接，其特徵是上、下兩翼緣和腹板均由短小尺寸的實木通過通用結構型木工膠粘劑拼接而成。
2. 根據權利要求1所述的木質工字梁，其特徵是腹板為木板條拼接而成的三層木 工板，組成中間的芯板的木板條方向一致，且與組成外層的兩錶板的木板條垂直。
3. 根據權利要求2所述的木質工字梁，其特徵是相鄰的兩個木板條在沿長度方向 通過指榫結構連接。
4. 根據權利要求2所述的木質工字梁，其特徵是組成中間芯板的木板條長度方向 垂直於上、下兩翼緣。
5. 根據權利要求1所述的木質工字梁，其特徵是上、下兩翼緣由實木通過指榫結 構沿上、下兩翼緣的長度方向接長，上、下兩翼緣上相鄰的指榫結構方向垂直。
6. 根據權利要求1所述的木質工字梁，其特徵是上、下兩翼緣的相向內側分別通 過梯形指榫結構與腹板的上下邊緣連接。
7. 根據權利要求1所述的木質工字梁，其特徵是實木材質為硬雜木、速生杉木、 松木。
專利摘要本實用新型的目的提供一種強重比大、變形小、結構受力更加合理的木質工字梁，該種結構的木質工字梁完全可以以人工速生林木為主要原材料來生產。該木質工字梁，上、下兩翼緣和腹板連接組成的橫截面為工字形的型材，上、下兩翼緣的相向內側分別通過榫結構與腹板的上下邊緣連接，上、下兩翼緣由短小尺寸的實木通過通用結構型木工膠粘劑沿上、下兩翼緣的長度方向接長構成。
文檔編號E04C3/14GK201172915SQ200820033890
公開日2008年12月31日 申請日期2008年4月10日 優先權日2008年4月10日
發明者周兆兵, 洋 張, 翀 賈, 韓書廣 申請人:南京林業大學