一种绳榫梁板结构的制作方法

本发明属于连接支撑结构技术领域，尤其涉及一种绳榫梁板结构。

背景技术：

现有的土建建筑及桥梁、受力平台、大型构筑物、水上各类船体等，从受力体系来说主要有钢筋混凝土结构(预制或现浇)、钢结构(焊接、螺栓连接)、传统的木制榫接结构等受力结构形式。

现有土建类技术，比如钢结构体，其杆件与杆件之间的连接方式为焊接或者螺栓连接。钢结构方式不仅现场操作难度大，施工技术要求高；而且其结构连接通常为刚性连接。总体结构体系往往是超静定结构，力的传导不均衡，个别地方容易应力集中断裂。耐腐蚀耐火性处理比较复杂。

混凝土结构体，现浇在施工场地和工期养护等方面都是复杂的。而且混凝土结构体自身重量大，拆卸或回收难度大。

传统木榫结构，因其木结构自身材质受力参数，使用范围有限。

如上结构形式在超大结构，如跨度上百米时，结构形式会产生较多的限制和问题。存在着抗冲击力差，后期拆卸维护不便的问题。

现代高强度纤维，如碳纤维、玻璃纤维等的物理强度参数和钢筋混凝土及钢结构的强度有数量级的差距，但是目前较少应用在工程实践上(比较多用做工程加固)。原因除了经济成本外，没有合适的技术方式也是原因之一。

因此，发明一种绳榫梁板结构显得非常必要。目前阶段，绳榫结构因为现有材料价格因素，微观制成工艺等，优越性只能逐步体现发展；绳榫结构不否认钢结构和混凝土结构在常规建设领域长期是主流的建筑形态。

技术实现要素：

为了更好的把碳纤维、竹纤维、玻璃纤维等高科技材料引入结构受力体系内，并完成面向未来的装配式可拆卸建筑，特提出本发明绳榫梁板结构。

一种绳榫梁板结构，包括榫杆梁板、绳索和紧固器，所述榫杆由榫杆组件上的榫卯连接组成，相互对偶的榫杆组件设置有对穿洞口，绳索一端固定榫杆组件上，另一端穿过对偶杆件的对穿孔抵达另一侧，所述榫杆组件通过紧固器拉紧。

所述的榫杆在垂直于梁板轴线上相互咬合，配合绳索和锁紧器的设置，有利于保障榫杆以及梁板在一个平面位置上的相对稳定性。

所述的榫杆组件为纤维胶凝杆，利用现有新技术、新材料，如碳纤维、竹纤维、化学纤维、玻璃纤维，与胶凝材料(树脂类、混凝土等)，通过现代模具，形成类似木榫类构造，创造一个受力连续而合理的结构体，传统的榫卯连接方式与现代材料相结合，有利于拓宽适用范围且结构强度高。

所述的榫杆组件组成的榫杆按照榫杆组件数量分为榫四杆连接体、榫六杆连接体和榫榫八杆连接体。

所述的榫杆侧面还横向设置有启口。

所述的启口互相榫卯配合，有利于防止榫杆之间的竖向脱离。

所述的对穿洞口具体设置在榫杆任意相对应的两根之间，绳索穿过对穿洞口并在一端固定，另一端通过紧固器连接，这样对穿洞口所对应的榫杆之间就形成一个互相的咬合关系，避免榫杆分离，配合紧固器的设置，可人为控制受力方向，起到平衡受力的作用。

所述的紧固器设置在梁板的周围并连接绳索相对应的两根，由绳索通过紧固器吃力，将榫杆牢牢拉在一起，绳索受拉力，梁板受压，两个相反的力促使榫接点牢固结合在一起，且能有效传递受力。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：由于本发明的一种绳榫梁板结构广泛应用于连接支撑结构技术领域。同时，本发明的有益效果为：1、本发明榫杆的设置，将传统的榫卯连接方式与现代材料相结合，有利于拓宽适用范围且结构强度高；2、本发明对穿洞口和绳索的设置，有利于提供稳定的横向拉力，在榫杆之间安装梁板并起到固定作用；3、本发明启口的设置，有利于防止榫杆的竖向脱离。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的榫杆结构示意图；

图3是本发明中榫四杆连接体结构示意图；

图4是本发明中榫四杆连接体中榫卯结构结构示意图；

图5是本发明中榫四杆连接体中对穿结构的结构示意图；

图6是本发明中榫四杆连接体的俯视结构示意图；

图7是本发明中榫四杆连接体的外牵绳索结构示意图；

图8是本发明中榫六杆连接体的结构示意图；

图9是本发明中榫六杆连接体的对穿结构示意图；

图10是本发明中榫六杆连接体的细节放大图；

图11是本发明中榫八杆连接体的结构示意图；

图12是本发明中榫四杆网状组合示意图；

图13是本发明中榫六杆网状组合示意图；

图14是本发明中榫八杆网状组合示意图

图中：

1-榫杆，11-榫杆组件，12-启口，2-梁板，3-对穿洞口，4-绳索，5-紧固器、榫卯6。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步描述：

如附图1和附图2所示

本发明提供一种绳榫梁板结构，包括榫杆1，梁板2，对穿洞口3，绳索4和紧固器5，所述的绳索4穿过对穿洞口3并与紧固器5连接；所述的梁板2设置在榫杆1之间。

所述的榫杆1及梁板2由榫杆11榫卯连接组成或一次性浇筑为一个整体。

所述的榫杆1在垂直于梁板2轴线上相互咬合，配合绳索4和锁紧器5的设置，有利于保障榫杆1以及梁板2在一个平面位置上的相对稳定性。

所述的榫杆11为纤维胶凝杆，利用现有新技术、新材料，如碳纤维、竹纤维、化学纤维、玻璃纤维，与胶凝材料树脂类、混凝土等，通过现代模具，形成类似木榫类构造，创造一个受力连续而合理的结构体，传统的榫卯连接方式与现代材料相结合，有利于拓宽适用范围且结构强度高。

所述的榫杆11数量为大于等于4的偶数，通过本发明，其基本组合方式根据榫杆11的数量可以分为榫四杆连接体，榫六杆连接体和榫八杆连接体当然根据需要也可以是对称的榫十二连接体，榫十六连接体。。。。

所述的榫杆11侧面还横向设置有启口12。

所述的启口12互相榫卯配合，有利于防止榫杆11之间的竖向脱离。

所述的对穿洞口3具体设置在榫杆11任意相对应的两根之间，绳索4穿过对穿洞口3并在一端固定，另一端通过紧固器5连接，这样对穿洞口3所对应的榫杆11之间就形成一个互相的咬合关系，避免榫杆11分离，配合紧固器5的设置，可人为控制受力方向，起到平衡受力的作用，具体的，在附图1中，所有标识“a”的榫杆11的绳索4都向右侧拉力，所有标识“b”的榫杆11的绳索4都向左侧拉力，绳索4受拉力，梁板2受压，两个相反的力促使榫接点牢固结合在一起，且能有效传递受力。

所述的紧固器5设置在梁板2的周围并连接绳索4相对应的两根，由绳索4通过紧固器5吃力，将榫杆11牢牢拉在一起，绳索4受拉力，梁板2受压，两个相反的力促使榫接点牢固结合在一起，且能有效传递受力。

工作原理

本发明通过榫杆11之间榫卯连接构成榫杆1并利用横向的启口12防止榫杆1竖向滑落，在安装过程中，利用绳索4穿过对穿洞口3，一端固定，另一端通过紧固器5固定并拉紧，将榫杆和梁板2夹紧固定。

实施例1

由四根榫杆组件组成的榫杆我们成为榫四杆，其组合成的单根榫杆称为榫四杆连接体，榫四杆连接体如图3所示，榫杆组件为互相咬合结构，榫杆组件的横向上设置有启口，能够避免脱离，相互对偶的杆件有对穿洞口如图5，绳索一端固定在榫杆组件上，另一端穿过其对偶杆件，抵达另一侧的榫杆组件，两个榫杆中连接梁，同时由绳索在通过紧固器吃力，通过绳索的拉力将对偶的两个榫杆拉紧在一起，榫杆受到的拉力均指向榫杆的中心点，通过拉力卡紧榫杆。

如图6所示的榫杆俯视图，组成榫四杆连接体的四根榫杆除却启口的限位作用外，榫杆组件的单体结构限定了在榫杆受力时，榫杆组件单体会卡紧其相邻的两个榫杆组件，四方受力状态下榫杆组件相互紧压，其结构更加牢固，如图7所示，榫四杆连接体的四根外牵绳索与其他四个榫杆相连，外牵绳索之间的夹角角度为90度

实施例2

由六根榫杆组件组成的榫杆我们成为榫六杆，其组合成的单根榫杆称为榫六杆连接体，榫六杆连接体如图8所示，每组榫杆有三组榫杆套件组成，单体的榫六杆连接体有六根绳索外牵，相应的每个榫六杆连接体与其他六个榫杆相连，相对于榫四杆连接体，如图9所示榫六杆连接体的外牵绳索之间的夹角为60度，以此类推榫八杆连接体以及更多榫杆组成的连接体的尖角角度依次降低，榫六杆连接体的榫杆套件设置有相匹配的楔状结构，如图10所示，榫杆套件通过楔状结构相咬合组合成榫杆套件，三组榫杆套件组合成榫杆。

实施例3

如图11所示的榫八杆连接体，由四组榫杆套件组成，每个榫八杆连接体与其他八个相同体相连，单体的榫杆在连成片的榫杆网络中相当于一个网络节点，如图12至图14所示。

整体的榫杆网络有若干榫杆相互牵扯组成，相对于刚性连接的连接体结构，榫杆网络有着质量轻、易拆卸、力传导均匀的优点，在很多领域有着不可替代的优点，如可在海上做支撑力较大的耐腐蚀构筑物、建筑物的外围护结构，仿中国传统木结构斗拱及藻井装饰，与传统的榫卯结构相比，高强纤维胶凝材料与相对于木质结构其强度更高。

利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。