榫卯连接处榫片在两个相互垂直方向上的榫卯连接结构体系的制作方法
【专利摘要】一种结构体系，特别是一种通过榫卯连接组成传力结构构件或结构整体的快装结构体系，其目的是使受力结构实现快速安装、解决建筑工程特别是施工不便区域现浇现筑的问题和集装箱货柜空载运输的问题。其任何一种榫卯连接，榫片可以插进卯槽并采取栓接、铆接、钉接、焊接、粘结、自锁插接或浇注连接七种方法之一种或几种使榫件和卯件相互传力，同一榫卯连接处所有榫片均在两个相互垂直方向上且至少有两片相互垂直，构件与构件(或构件与结构体)通过榫件连接，组成传力结构构件或结构整体。该体系能有效传递轴力、剪力、弯矩和扭矩，能组成刚接、铰接或半刚接节点，能组成截面和长度更大的受力构件，能组成框架、桁架、网架、板柱结构、墙梁结构等。
【专利说明】榫卯连接处榫片在两个相互垂直方向上的榫卯连接结构体系
一、【技术领域】:
[0001]本发明涉及一种结构体系，特别是一种通过榫卯连接组成传力结构或结构整体的快装结构体系。
二、技术背景:
[0002]传统的榫卯连接一般为木结构房屋和家具的榫卯连接，是“构件+构件”的榫卯连接，当多构件交叉连接在一起时，每一根构件在节点处都要损失一部分体积，节点处构件截面削弱太大，而且榫卯连接处构造复杂、异形榫卯机构的受力分析极为繁琐；传统榫卯连接木结构房屋在遭受地震等灾害时容易出现断榫、脱榫和移位的现象；传统榫卯连接节点是更趋向于铰接的半刚性连接，如果采用传统榫卯连接作为多层框架结构梁柱连接方式就会导致整体刚度不足，位移过大，无法满足使用要求。为方便说明与传统榫卯连接的区别，本发明将带凹形卯槽的构件(或结构体)称为“卯件”，榫卯插接时凸出的连接构件称为“榫件”，在“卯件”与“卯件”之间增加一个“榫件”，形成“卯件+榫件+卯件”的榫卯连接，榫件和卯件的材质可以有多种选择，只要榫件的强度高于卯件的强度，削弱较小的截面即可达到榫卯连接的目的；本发明通过“榫件”将卯件与卯件连接成一个整体，不会出现断榫、脱榫或移位等问题；本发明榫卯连接可以通过变换刚度实现刚接、铰接、介于两者之间的任意刚度的半刚性连接以及刚接节点中部分杆件铰接，从而组成不同的结构体系。
[0003]结构力学是对空间杆系的分析，杆件与杆件的交叉处为节点(刚接或铰接)，结构处于整体坐标系中，每一根杆件又有其局部坐标系。局部坐标系将杆件的横截面列为局部坐标系X和Y轴的二维平面，将杆件轴力方向列为局部坐标系的Z轴。本发明中榫卯连接处横截面与该卯件局部坐标系XY轴二维平面平行，榫件横截面与卯件轴力方向构成的空间三维与该卯件局部坐标系三个轴线方向一致，榫卯连接节点轴力、剪力、弯矩和扭矩的传递路径十分明确，大大简化了榫卯连接的构造、受力分析、结构设计、构件加工和现场拼装。
[0004]现行规范对钢筋混凝土结构和钢结构采用弹性内力分析的同时也允许截面出现塑性变形，规范关于抗震设计的原则是:小震不坏，中震可修，大震不倒。当结构受到地震或其它偶然荷载时，塑性铰的出现消耗了大量的能量从而保障结构安全不至于倒塌，比弹性设计更为经济合理。本发明的榫卯连接，按照规范要求，本着受力合理、用材经济、避震性能好、计算简便、加工与拼装便捷的原则，榫件和卯件的材质、强度、榫件截面的刚度和榫卯连接的刚度可以根据需要进行设计调整，使实际工程中的榫卯连接可以适应刚性连接节点、半刚性连接节点、铰接节点以及刚接节点中部分杆件铰接的不同情形，使得实际工程的受力工况尽量与力学模型一致，有效控制塑性铰的部位；利用榫卯结构中榫件和卯件容易更换的特点，使出现塑性铰破坏的构件能容易地得到及时地更换或修复，恢复使用功能。
[0005]建筑密集区、人类活动密集区、抢险救灾、野外营地或远离人类活动区域的建筑工程以及加层加固工程，榫卯连接的快装结构比现浇现筑的各种形式的结构减少人力成本和建设工期；水利、路桥、市政、采矿、展览展示、演出、仓储、畜牧、化工建设工程中可重复利用临时建筑或易受腐蚀的工程，以木(或竹、秸杆等)及其复合材为卯件的榫卯连接轻型快装结构具有轻质、保温隔热、易拆易建易搬运和耐化学腐蚀等优点；空驶货柜集装箱也是劳民伤财的事情。采用本发明的榫卯连接，受力结构的绝大多数构件都在工厂加工，把繁琐耗时的“工程建设”和“反复拆建”变成简单易行的“构件拼装”与“构件拆卸”;采用榫卯结构的货柜集装箱在不装货物时拆散码放储存、拆散集成运输，利用轻质高强的材料作为榫卯结构集装箱的材料可以减轻集装箱的自重，相对提高货柜运货量，节约运输成本，减少碳排放。
[0006]本发明的榫卯连接由于材质多选、强度刚度可调，解决了结构力学空间杆系中刚接节点和铰接节点的问题，解决了弹性分析中解除部分约束(半刚性连接节点)和允许截面塑性变形(塑性铰)的问题，使得本发明的榫卯连接适用于框架、桁架和网架结构等空间杆系结构、板柱结构和墙梁结构中相应连接部位等各种不同情形，形成一个具有良好避震性能的榫卯连接快装结构体系。
三、
【发明内容】
:
[0007]本发明为一种榫卯连接处榫片在两个相互垂直方向上的榫卯连接结构体系(以下简称“垂直榫卯结构体系”，图1示意图为本发明的其中100种单肢榫件截面类别及部分榫卯连接分解例图)。该榫卯连接结构体系的各类榫卯连接，榫片全部或部分插入卯槽(每一榫卯连接处至少有一片榫片插进卯槽)，榫卯之间采取栓接、铆接、钉接、焊接、粘结、自锁插接或浇注连接七种方法之一种或几种使榫件和卯件相互传力，同一榫卯连接处所有榫片均在两个相互垂直方向上且至少有两片相互垂直，榫件与卯件通过榫件连接，组成传力结构构件或结构整体。该体系能有效传递轴力、剪力、弯矩和扭矩，能根据需要将构件与构件的榫卯连接节点设计成刚接、铰接、半刚接或部分杆件铰接的刚接节点，能组成截面和长度更大的受力构件，能组成框架、桁架、网架等空间杆系结构，能解决板柱结构、墙梁结构、榫卯悬索组合等结构形式中相应部位的榫卯连接问题，能用来设计制造榫卯连接的货柜集装箱。
四、【专利附图】
【附图说明】:
[0008]图1是100种单肢榫件横截面类别；图2是卯槽外露时6根构件交叉节点的分解图和安装完成组合图(除图22和图25外，均以Al “十字型”榫片横截面为例进行说明，下同)；图3是卯槽隐蔽时6根构件交叉节点的分解图和安装完成组合图；图4是由四个榫片构成的Al单肢榫件；图5是由四个榫片通过空心管状母体构成的Al单肢榫件；图6是由四个榫片直接相连再通过端板连接成一个带端板的Al单肢榫件；图7是由Al单肢榫件和组成的双肢榫件；图8是由Al单肢榫件直接连接而成的三肢榫件；图9是由Al单肢榫件通过球状母体连接在一起形成的三肢榫件；图10中短构件通过Al榫件形成榫卯连接的长构件的一种情形；图11是小截面构件通过通长Al榫件形成榫卯连接的大截面构件的一种情形；图12是小截面构件通过分段Al榫件形成榫卯连接的组合大截面构件的一种情形；图13是Al单肢榫件的四个榫片分别与四根卯件形成榫卯连接的例图；图14是三根梁和一根柱通过端部有母体的三个Al单肢榫件连接成一个刚接节点的情形；图15是主梁与次梁通过端部有母体的Al单肢榫件连接成为一个主次梁梁顶平齐的铰接节点情形；图16是主梁与次梁通过Al单肢榫件连接成次梁梁顶高于主梁梁顶的铰接节点情形；图17是单根梁和单根柱通过Al双肢榫件连接成为一个平面框架刚接角节点的情形；图18是两根弦杆和一根腹杆通过Al三肢榫件连接成为平面桁架铰接节点的一种情形；图19是三根梁和两根柱通过Al多肢榫件形成刚接节点同时与另一根梁构成铰接的情形；图20是一根梁与两根柱通过Al多肢榫件形成刚接节点同时与一根拉索之间构成铰接的情形；图21是卯件上的卯槽分为开放型、封闭型和半封闭型的例图；图22是四根梁和两根柱通过“A6”与“F1”组合而成的多肢榫件形成榫卯连接刚接节点的一种情形；图23左上图显示了榫片与卯件之间焊接连接的情形；图23右下图显示了榫片与卯件之间粘结或浇注连接的情形；图24是Al单肢榫片方向及榫片相交轴与该榫卯连接处卯件的局部坐标系三向坐标轴一致的例图；图25是以“Cl”榫件截面类别(“干”字型)为例，说明榫件横截面类别图案在平面内放大、缩小、平移、旋转、变换榫片厚度或增加榫片母体均不影响榫件截面分类的情形。
一种榫卯连接处榫片在两个相互垂直方向上的榫卯连接结构体系(以下简称“垂直榫卯结构体系”)，这里“榫片在两个相互垂直方向上”是指榫卯连接处榫件的横截面上所有榫片总是在两个相互垂直的方向上，但至少有两个榫片相互垂直。为区别其它更为复杂的榫件，把构成榫卯连接最基本的榫件称之为“单肢榫件”。
[0009]凸者为榫，凹者为卯。本发明“垂直榫卯结构体系”榫卯插接时榫片全部或部分插入卯槽，但每一榫卯连接处至少有一片榫片插入卯槽。榫片是榫件的组成部分，它可以做成空心的，也可以做成实心的。榫件是构件与构件或构件与结构体之间的连接体，榫件和卯件是该结构体系组成传力结构构件或结构整体不可缺少的组成部分。以“Al”( “十”字型)榫件截面、矩形梁柱构件截面、榫卯之间螺栓连接为例进行图示说明(下同):例图2和例图3均为6根构件交叉节点的分解图和安装完成组合图(空心箭头符号前/上方为分解图，空心箭头符号后/下方为安装完成组合图，下同)，但例图2安装完成后榫件边缘部分可见，例图3安装完成后榫件完全隐藏为榫片，②为单肢榫件，③为六个单肢榫件构成的榫件，④⑤⑥⑦为梁，⑧⑨为柱，由一个组合榫件③将四根梁和两根柱连接在一起，形成一个框架连接节点。图2、3中⑩为卯槽，?为榫件螺栓孔，?为卯件螺栓孔。
[0010]与榫片相对应的是卯槽，与榫件相对应的是卯件。榫卯结构的目的就是把分开的独立受力构件连接在一起形成整体受力结构，在构件需要连接的部位让出榫片能插接进去的对应空间，这一空间就是卯槽。卯槽是榫卯插接时卯件上凹进去的那部分空间。卯件是带有卯槽的结构构件或结构体，卯件是卯槽的载体，卯件通过卯槽实现与榫件的榫卯连接。例图2中⑩为卯槽，梁④和柱⑤都是卯件。
[0011]榫卯结构是快装结构，分类与标准化是榫卯结构实现快装的手段。在“榫片在两个相互垂直方向上”的条件下，单肢榫件的榫片数量、垂直交叉的方式以及榫片是否通过母体连接等会改变榫件横截面的样式，本发明用单肢榫件的横截面样式来对榫件进行分类。榫件的类别决定榫卯结构的类别，榫件的标准化决定榫卯结构的标准化，榫卯结构的分类与标准化为结构构件标准化设计、工厂批量生产、标准化的仓储物流和成品现场快速拼装提供保障。例图2、例图3中②为单肢榫件，③为榫件整体。
[0012]榫件的分类按横截面和纵截面分别进行。本发明“垂直榫卯结构体系”文字表述涉及两种节点:榫卯连接节点和结构构件连接节点。单肢榫件与卯件连接处称为榫卯连接节点，以此对榫件横截面进行分类；构件与构件连接处称为结构构件连接节点，以此对榫件纵截面进行分类。例图2代表的是四根梁两根柱与榫件组成的一个结构构件连接节点，有六个榫卯连接节点。
[0013]通过对榫件横截面的分类，可以直观地看出单肢榫件上榫片的构成。图1显示的榫件横截面类别，用平面坐标对每一种类别进行标识，如“十”字型图形的类别用“Al ”进行标识，“王”字型图形的类别用“F6”进行标识。这种分类标识贯穿于整个工程链的始末，有助于在结构选型一结构设计一材料选择一构件加工一物流配送一现场拼装全程的标准化建设。
[0014]通过对榫件纵截面的分类，可以直观地看出结构构件的组成。榫件是由榫片构成的整体，分为单肢榫件、双肢榫件和多肢榫件。单肢榫件是位于相互垂直两个方向上的榫片直接连接构成或通过母体连接构成的整体(通常只有一个榫件横截面，例图4是由四个榫片ΘΘ--构成的单肢榫件，例图5是由四个榫件?Ο--:通过空心管状母体€)构成的单肢榫件，例图6是由四个榫片直接相连再通过端板连接成一个带端板的单肢榫件，可用于构件与构件或构件与结构体(如基础)之间的榫卯连接)；两个单肢榫件再组成的榫件为双肢榫件(例图7是由单肢榫件?和?组成的双肢榫件)；三个或三个以上的单肢榫件组成的榫件为多肢榫件(例图8是由单肢榫件?、?和?直接连接而成的三肢榫件，例图9是由单肢榫件?、?和?通过球状母体?连接在一起形成的三肢榫件，都属于多肢榫件)。无论直接连接榫片的母体(例图5中的@、例图6中@)还是间接连接榫件的母体(例图9中? )，只要是将榫片或单肢榫件连接起来的部分，都称为母体，它可能是空心的，也可能是实心的。单肢榫件用作同向构件连接时，可以将短构件变成长构件(例图10中短构件通过榫件?形成榫卯连接的长构件? )、可以将小截面构件变成大截面构件(例图11中小截面构件通过通长榫件?形成榫卯连接的大截面构件?、例图12中小截面构件--通过分段榫件形成榫卯连接的组合大截面构件?);用作多向连接时，单肢榫件的各榫片可以连接多向卯件或榫件，与其它构件形成铰接(例图13中单肢榫件@的四个榫片分别与卯件的卯槽榫卯连接)；端部有母体的单肢榫件可以用于刚接节点、铰接节点的多种情形(例图14中梁--?和柱?分别通过端部有母体的单肢榫件?@?连接成一个刚接节点；例图15中主梁?与次梁?通过端部有母体的单肢榫件?连接成为一个主次梁铰接节点；例图16主梁?与次梁@通过单肢榫件Θ连接成主次梁铰接节点，榫件还增强了次梁端部抗剪能力)。双肢榫件和多肢榫件用途更为广泛，是各种榫卯结构的主要连接件，可以用于刚接节点、半刚接节点、铰接节点和多杆件刚接节点中部分杆件铰接等各种节点(例图17中柱?和梁Θ通过双肢榫件0)连接成为一个平面框架刚接角节点；例图2、3都是通过多肢榫件连接而成的空间框架刚接节点；例图18中弦杆--和腹杆Θ通过榫件?连接成为平面桁架铰接节点；例图19中梁-- ?和柱? ?通过榫件?形成刚接节点同时与梁@之间构成铰接；例图20中梁?与柱通过榫件?形成刚接节点同时与拉索?之间构成铰接)。
[0015]卯槽的分类也是按单肢榫件横截面所对应的卯件横截面外观进行分类。榫片和卯槽是一一对应的统一体，哪里有榫片哪里就应该有卯槽，卯件是带有卯槽的构件(或结构体)，卯件在榫卯连接处的卯槽横截面和卯槽的宽度、进深尺寸就应该与单肢榫件横截面对应，因此卯槽横截面也随同单肢榫件横截面分类(图1)。榫卯结构安装完成后，有的卯槽开放外露，有的卯槽封闭隐藏，有的卯槽一部分外露另一部分隐藏，因此根据这一特点将卯槽分为:开放型、封闭型和半封闭型(例图21中卯件@的卯槽为开放型，卯件?的卯槽为封闭型，卯件?的卯槽为半封闭型)。卯槽随同单肢榫件横截面分类，并不代表卯槽在卯件横截面上的图形与榫件横截面分类示意图完全一致，当榫片有母体与之相连或榫片位于卯件截面之外时才会出现这种情形(例图5为有母体连接榫件，归类为“Al”，“十”字型；例图22中“F1 ”类榫件，截面呈“][”型，而卯槽截面呈“ I I ”型，榫件截面上下翼缘均在卯件之外，仍归为“F1”类)。卯槽的分类与榫件的分类具有同样的意义，有利于加工设备的标准化、有利于仓储、有利于榫件卯件配送的统一、有利于现场拼装的便利。
[0016]榫件与卯件的分离是为了更好更快的结合。随着人类社会的进步，现代工程越来越趋向于更短的时间获得更大的空间。基于现场条件、施工工期、人力成本、运输手段和环境保护等诸多方面的考虑，本发明“垂直榫卯结构体系”将拟建结构整体的绝大部分分解成榫件和卯件两类标准构件，在工厂或便于加工的场所进行规模化、标准化的生产和加工，利用现代物流进行构件仓储与物流配送，成品安装现场的主要工作就是拼装，变“工程建设”为“工程配送”，较传统现浇现筑施工工艺大大缩短施工工期，体现“垂直榫卯结构体系”的便利、经济与快捷。
[0017]榫件与卯件榫卯构造主体与传统榫卯结构不同。传统榫卯结构构造主体的特点:
(I)是“构件+构件”的榫卯连接；(2)构件之间的连接主要通过构件端部的特殊构造盈亏相补，榫卯之间通过自锁或互锁保持结构在使用过程中的整体性；(3)每根构件都能在节点上“占有一席之地”是以“牺牲对方截面”为前提，当多根构件同在一个节点时，榫卯构造繁琐，截面削弱太大，材料力学性能的发挥受到限制，无法满足现代工程越来越大的体量空间、越来越复杂的结构形式和越来越高的构件节点强度的的要求；(4)加工工艺和安装程序都比较繁琐；(5)大多为木结构，因此一般在遭受地震等灾害时容易出现断榫、脱榫和移位的现象，且传统榫卯连接节点是趋向于铰接的半刚接节点，组成木框架时整体刚度不足，赖以依靠的实体砖填充墙反倒吸收更大的地震力而加剧木框架榫卯节点的损害，所以传统榫卯结构多用于家居和低层房屋建筑(一般一层至二层)。本发明“垂直榫卯结构体系”构造主体的特点:(I)采用“榫件+卯件”的榫卯连接；⑵用榫件取代多构件交叉时的复杂榫卯构造，榫卯之间有多种连接方式可供选择；(3)榫卯连接处榫片和卯槽构造简单、加工便利，构件削弱较小的截面即可满足榫卯连接的要求；(4)榫件和卯件的设计与加工都分类和标准化，榫片的方向与榫件横截面平面坐标系的坐标轴一致，便于力学分析和结构设计，加工工艺和现场拼装容易；(5)不局限于木结构，从大量高强优质的现代材料中选择合适的榫件材料、榫件横截面类别(图1)和尺寸，配合卯件的材质与截面尺寸，使榫卯连接处榫件和卯件材料的力学性都能得到充分的发挥，满足更多层数和更大跨度的结构工程的需要。不局限于趋向于铰接的半刚接，而是可以从刚接、铰接、介于刚接与铰接之间任意刚度的半刚接以及一部分杆件铰接的刚接，满足框架、桁架或网架等更多结构形式的要求。
[0018]榫件与卯件之间传力方式与传统榫卯结构不同。传统榫卯结构有很多种构造，由于传统榫卯结构主要基于木结构设计，榫卯为同一种材质，每一种榫卯构造本身就是一种特定的自锁或互锁机构，特别是多杆件节点榫卯连接处众多异型件的受力分析极为复杂，即使用现代科学“有限元分析”都不是一件简单的事情。本发明“垂直榫卯结构体系”榫件和卯件材料的选择范围宽泛，可以在不同的材质之间进行优化设计，从材料力学、使用功能、美观、加工工艺、运输成本、安装工艺、经济和环保因素等各方面综合考虑，榫卯之间的连接采取栓接、铆接、钉接、焊接、粘结、自锁插接或浇注连接七种之一种或几种方法满足榫件和卯件之间传力要求(螺栓连接、铆钉连接、钉钉连接的情形可以从例图2、3中显示；例图23左上图显示了焊接情形；例图23右下图显示了粘结或浇注连接的情形；自锁插接情形的外观与例图23右下图无异，榫件与卯件插接后利用特殊机构保证榫件不从卯件中脱落)，榫片方向与该榫卯连接处卯件的局部坐标系三向坐标轴一致，榫件与卯件之间各向传力清楚，材料本构关系明确，极大地便于结构分析(例图24)。
[0019]榫件与卯件的截面应变和刚度的应变的特点，使榫件类别满足更多复杂的榫卯连接节点。图1示意的每一截面类别两个相互垂直方向上的榫片单方向均不超过五道，多于五道的平面组合也是本专利设计的范围，但工程中已没有实际意义了，就不一一列出。这100种类别的图案，榫片的尺寸变化、榫片间距离的变化以及榫件横截面在卯件平面内放大或缩小、平移或旋转(“工”和“H”)，以及是否有母体等，尽管会成为不同的榫件，安装完成后外观也可能不同(开放型卯槽、封闭型卯槽和半封闭型卯槽，也有可能部分榫片外露与卯件)，但却属于同一种榫卯类别。这一特点，使用本发明的榫件类别可以解决更多复杂的榫卯连接构造问题。例图25，?为“Cl”榫件截面类型(“干”字型)，@在平面内缩小并平移后出现?的情形，?在平面内旋转后出现?的情形，?在平面内变换榫片厚度并平移后出现?的情形，?在平面内变换榫片厚度、平移再旋转后出现?的情形，?在平面内变换榫片间距离后出现?的情形，--Θ是?在平面内不同位置增加榫片母体后出现的情形。本发明“垂直榫卯结构体系”中多构件交叉处节点弯矩和扭矩的分配既依赖于榫件的刚度又依赖于榫卯连接的刚度。根据这一特点，结构构件的节点是刚接、半刚接、铰接还是部分铰接，都可以通过变换榫件的刚度和榫卯连接的刚度来实现(注:[0014]在阐述“榫件纵截面分类”和“结构构件的组成”时，举例说明了刚接、铰接和部分刚接的多种情形)。
五、【具体实施方式】:
[0020]本发明“垂直榫卯结构体系”是用途广泛、适用于多种不同结构形式的快装结构体系。采用“垂直榫卯结构体系”，可以组成框架、桁架、网架等空间杆系结构，可以解决墙梁体系、板柱体系和榫卯悬索组合结构相应部位榫卯连接问题，，广泛适用于建筑、水利、路桥、采矿、工厂、库房、集装箱、物流、仓架、演出与展览展示、防灾设施、抢险救灾与灾后重建、畜牧转场、野外营地、掩体、泄爆设施，以及在远离人类聚居区的地域或海域进行相关的工程建设和设施建设。特别是针对在建筑密集区、人类活动密集区等施工场地和环境受到制约又需要快速建设的工程，在沙漠、冰川、海洋、湿地、草原等远离人类聚居区等恶劣施工条件下需要快速建设的工程，各类加固工程和改扩建工程以及其它需要快速建设的工程，本发明“垂直榫卯结构体系”明显优于现浇现筑的工程。本发明“垂直榫卯结构体系”还可以用来设计制造榫卯结构的货柜集装箱，箱架箱体拆散码放、集成运输，避免货柜空驶，节省运输成本。
【权利要求】
1.一种榫卯连接处榫片在两个相互垂直方向上的榫卯连接结构体系(图1示意其中100种榫件截面类别及部分榫卯连接分解例图)，其特征在于:该榫卯连接结构体系的各类榫卯连接，每一榫件截面类别至少有一片榫片可以插进卯槽并采取栓接、铆接、钉接、焊接、粘结、自锁插接或浇注连接七种方法之一种或几种方法与卯件传力，同一榫卯连接处单肢榫件横截面上所有榫片都在相互垂直的两个方向上且至少有两片相互垂直，榫件是构件与构件(或构件与结构体)之间的连接体，榫件和卯件是采用该榫卯连接结构体系组成传力结构构件或结构整体不可缺少的组成部分。
2.权利要求1所述的榫卯连接结构体系，其特征在于:单肢榫件是位于相互垂直的两个方向上的榫片(至少有两片相互垂直)直接连接构成或通过母体连接构成的整体，两个单肢榫件再组成的榫件为双肢榫件，三个或三个以上的单肢榫件组成的榫件为多肢榫件。
3.权利要求1所述的榫卯连接结构体系，其特征在于:凸者为榫，凹者为卯，榫卯插接时榫件上的榫片全部或部分插入卯槽，每一榫卯连接处至少有一片榫片插入卯槽。
4.权利要求2所述的榫片，其特征在于:榫片是榫件的组成部分，它可以做成空心的，也可以做成实心的。
5.权利要求2所述的母体，其特征在于:有的单肢榫件中榫片与榫片是间接连接在一起，这个间接连起榫片的部分就是单肢榫件或榫片的母体，它可以做成空心的，也可以做成实心的。
6.权利要求1所述的榫卯连接结构体系，其特征在于:卯件是带有卯槽的结构构件或结构体，卯槽是榫卯插接时卯件上凹进的那部分空间。
7.权利要求1所述的榫卯连接结构体系，其特征在于:榫卯连接之前，榫件和卯件是分开的。
8.权利要求1所述的榫卯连接结构体系，其特征在于:同一榫卯连接处，每一榫件截面类别至少有一片榫片可以插进卯槽。
9.权利要求1所述的榫卯连接结构体系，其特征在于:同一榫卯连接处，榫件与卯件之间采取栓接、铆接、钉接、焊接、粘结、自锁插接或浇注连接七种之一种或几种方法使榫件和卯件传力。
10.权利要求1所述的榫卯连接结构体系，其特征在于:多种榫件可以属于同一类别，榫片尺寸的变化、榫片之间距离的不同、榫件在卯件截面的位置在平面内放大缩小平移旋转、榫片是否有母体以及连接榫片的母体位于不同的位置都会使榫件横截面异同而成为同一类别的不同榫件。
11.权利要求1所述的榫卯连接结构体系，其特征在于:变换榫件的刚度和榫卯连接的刚度即可将受力构件连接节点设计成刚接、铰接、半刚接或刚接节点中部分杆件铰接的不同力学模型。
【文档编号】E04B1/48GK103821231SQ201410011382
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年1月10日 优先权日:2014年1月10日
【发明者】胡彦泽 申请人:胡彦泽