一种正交胶合木墙体燕尾榫连接技术及制作方法与流程

技术领域：

本发明涉及一种正交胶合木墙体燕尾榫连接技术及制作方法，具体的说，是一种应用燕尾榫结构将两面正交胶合木墙体进行连接的技术，连接后可用自攻螺钉或胶黏剂对连接处进行加固，属于木材工程技术领域。

技术背景：

正交胶合木(cross-laminatedtimber，简称clt)是一种由规格材纵横交错铺装而成的新型工程木制材料。正交胶合木力学性能优越，平面内性能稳定，可作为主要建筑材料建造中高层木结构建筑，也可替代预制混凝土板用于一般建筑中。近年来，中高层木结构建筑在世界范围内迅速兴起。我国于2017年出台的《多高层木结构设计规范》中已经允许建造中高层木结构建筑，现有的《木结构设计规范》也将在最新修订版中对clt建筑相关内容进行补充。在clt生产线方面，国内目前有宁波中加低碳新技术研究院自主研发的clt预制板中试生产线。clt建筑在我国未来的发展十分可观。

在木结构建筑中，合适的连接件对充分体现材料性能至关重要。国外研究学者发现，传统应用于clt的连接方式包括角钢连接、锚固连接以及自攻螺钉连接均不能充分发挥clt的优越性能。榫卯结构作为我国古代木结构建筑中的主要连接形式，是我国古代人民的智慧的结晶，其具有良好的强度，并能消耗地震对建筑的影响。第二次工业革命之后，手工制作的榫卯结构被工业化批量生产的金属连接件所替代，逐渐消失。进入二十一世纪后，计算机数字控制技术在世界范围内急速的发展，传统榫卯结构通过这种技术进行工业化生产，重新回到人们的视线中。本发明涉及的正交胶合木墙体燕尾榫连接技术通过这种计算机控制技术的成熟，得以实现工厂加工，预制化生产。

技术实现要素：
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本发明的目的是提出一种正交胶合木墙体燕尾榫连接节点及制作方法。该连接技术将现代木结构建筑材料与我国传统木结构建筑中的榫卯连接形式相结合，开发新型clt榫卯墙体连接形式，有助于clt建筑在我国的推广。该技术制作方法简单、可行，可在工厂进行预制。

本发明可通过以下技术方案实现：

1.一种正交胶合木墙体燕尾榫连接技术及制作方法，包括正交胶合木材料，其特征是对两块正交胶合木材料进行燕尾榫连接，组成直角节点。

2.本发明的正交胶合木燕尾榫连接技术的制作方法包括如下步骤：

a)制备正交胶合木材料,锯切至适当尺寸；

b)在一块正交胶合木墙体侧端整体纵向加工燕尾榫头；

c)在另一块正交胶合木平面沿墙体表面纵向铣出燕尾榫槽，其开槽角度配合燕尾榫头进行加工；

d)普通连接：将墙体开燕尾榫头一端与另一面开燕尾榫槽墙体的槽口对齐，纵向嵌入，完成连接；

e)钉加固连接：将墙体开燕尾榫头一端与另一面开燕尾榫槽墙体的槽口对齐，纵向嵌入，将自攻螺钉穿过墙体，钉入榫头，完成连接；

f)胶加固连接：在燕尾榫头或燕尾榫槽施加胶黏剂，将墙体开燕尾榫头一端与另一面开燕尾榫槽墙体的槽口对齐，纵向嵌入，完成连接。

3.所述正交胶合木墙体燕尾榫连接技术，其特征是，制作正交胶合木规格材应符合正交胶合木所用木材的尺寸、含水率、密度和力学强度要求。

4.所述正交胶合木墙体燕尾榫连接技术，其特征是，正交胶合木板材层数为n，并且n≥3(n∈n+)。

5.所述正交胶合木墙体燕尾榫连接技术制作方法，其特征是，燕尾榫的加工可以是手工加工，可以是开榫机、铣床加工，也可以是计算机数字机床控制加工。

6.所述正交胶合木墙体燕尾榫连接技术制作方法，其特征是，燕尾榫槽深度应不小于最外层规格材厚度；燕尾榫宽度不大于墙体厚度。

7.所述正交胶合木墙体燕尾榫连接技术制作方法中普通连接，其特征是，燕尾榫头、榫槽均不施加任何胶黏剂。

8.所述正交胶合木墙体燕尾榫连接技术制作方法中钉加固连接，其特征是，自攻螺钉强度为8.8级；其长度依据墙体厚度而定，以钉入燕尾榫头部分有加固作用为准。

9.所述正交胶合木墙体燕尾榫连接技术制作方法中钉加固连接，其特征是，自攻螺钉间距、边距应符合相关标准，且沿正交胶合木墙体高度方向纵向排列。

10.所述正交胶合木墙体燕尾榫连接技术制作方法中胶加固连接，其特征是，胶黏剂应根据具体使用环境进行选择。

附图说明：

图1是本发明正交胶合木墙体燕尾榫结构

图2是本发明正交胶合木墙体燕尾榫槽结构

图3是本发明正交胶合木墙体燕尾榫装配图

附图标记说明如下：

1-燕尾榫；2-燕尾榫槽

具体实施方式：

为使本发明的技术优点和方案更加清楚，下面将结合附图实例对具体实施方法进行说明。

实例中的正交胶合木墙体燕尾榫连接节点构造如下：

1.正交胶合木所用规格材为加拿大进口铁杉锯材，截面尺寸为38mm×140mm。

2.正交胶合木含水率为10％。

3.如图1是本发明正交胶合木墙体燕尾榫结构。

4.如图2是本发明正交胶合木墙体燕尾榫槽结构。

正交胶合木墙体燕尾榫和燕尾榫槽相互配合连接在一起。在建造clt木结构建筑时，可以通过吊装的方式，从上方将吊装墙体通过燕尾榫结构嵌入已固定的墙体中，完成建筑墙体的连接。燕尾榫的加工精度不同，连接松紧度略有不同。

一种正交胶合木墙体燕尾榫连接节点及制作包括以下步骤：

1)制备正交胶合木材料,剪裁至适当尺寸；

2)在一块正交胶合木端面沿墙体纵向加工燕尾榫头；

3)在另一块正交胶合木平面沿墙体纵向铣出燕尾榫槽，其角度配合燕尾榫头进行加工；

4)普通连接：将墙体开燕尾榫头一端与另一面开燕尾榫槽墙体的槽口对齐，纵向嵌入，完成连接；

5)钉加固连接：将墙体开燕尾榫头一端与另一面开燕尾榫槽墙体的槽口对齐，纵向嵌入，将自攻螺钉穿过墙体，钉入榫头，完成连接；

6)胶加固连接：在燕尾榫头或燕尾榫槽施加胶黏剂，将墙体开燕尾榫头一端与另一面开燕尾榫槽墙体的槽口对齐，纵向嵌入，完成连接。

试验数据表明，普通连接形式的正交胶合木墙体燕尾榫连接结构的抗侧强度在4-6kn；加固连接形式的正交胶合木墙体燕尾榫连接结构的抗侧强度相比普通连接形式的燕尾榫结构可提高30-40％。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种正交胶合木墙体燕尾榫连接技术及制作方法，属于木材工程技术领域。正交胶合木墙体燕尾榫连接结构包括燕尾榫头墙体和燕尾榫槽墙体，所述燕尾榫头墙体在正交胶合木端面沿墙体纵向加工燕尾榫头，所述燕尾榫槽墙体在正交胶合木平面沿墙体纵向铣出燕尾榫槽，燕尾榫槽角度配合燕尾榫头进行加工。木结构建筑施工时，通过吊装的方式将燕尾榫头墙体与燕尾榫槽墙体对齐敲入，完成连接。本发明主要应用在正交胶合木结构建筑墙体连接中，其将我国古代建筑中的榫卯结构结合现代木结构相结合，不仅能够满足墙体连接节点强度要求，而且能够实现工厂预制，并能够于现场快速施工。

技术研发人员：高颖;刁玥;张佳男
受保护的技术使用者：北京林业大学
技术研发日：2017.08.17
技术公布日：2017.12.15