一种高强度榫卯结构的制作方法

本发明属于建筑设备技术领域，尤其是涉及一种在主要由轻质材料搭建的房屋建筑中所使用到的高强度榫卯结构。

背景技术：

在主要由轻质材料(如木头、彩钢泡沫板等)搭建的房屋建筑中，通常承重墙或承重柱与横梁的连接方式采用不可拆卸地固定连接方式，因此在搭建房屋时，必须在现场操作，且操作繁琐、费时费力，影响了施工进度。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种解决上述问题中的至少一部分的高强度榫卯结构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的高强度榫卯结构，包括榫本体和卯本体，榫本体上的用于与卯本体配合的配合面上凸设有至少一个第一钩头，卯本体上的用于与榫本体配合的配合面上凸设有至少一个第二钩头，第一钩头与第二钩头一一配合，实现勾接合。

在上述的高强度榫卯结构中，榫本体上用于与外部的一个构件连接的一侧上凸设有至少一个第三钩头，卯本体上用于与外部的另一个构件连接的一侧上凸设有至少一个第四钩头。

在上述的高强度榫卯结构中，第三钩头和第四钩头数量相同，每第三钩头和与其对应的一个第四钩头沿配合时的榫本体和卯本体的高度方向呈前后错开且呈对称设置。

在上述的高强度榫卯结构中，第一钩头和第二钩头上的用于配合的两个配合面上的至少相邻于外界的一部互为倾斜设置。

在上述的高强度榫卯结构中，榫本体和卯本体相配合的两个配合面都为阶梯结构，且该两个阶梯结构各自沿阶梯逐步升高的方向互为相反。

在上述的高强度榫卯结构中，榫本体上的与卯本体相配合的呈阶梯结构的配合面上的每个阶梯处各设置有至少一个第一钩头，卯本体上的与榫本体相配合的呈阶梯结构的配合面上的每个阶梯处各设置有至少一个第二钩头，第一钩头和第二钩头的数量相等。

在上述的高强度榫卯结构中，榫本体上开设有至少一个用于与外部的一个构件连接的且贯穿榫本体水平方向的第一安装通孔，所述的卯本体上开设有至少一个用于与外部的另一个构件连接的且贯穿卯本体水平方向的第二安装通孔，所述的榫本体上且位于第一安装通孔下方开设有至少一个用于与外部的一个构件连接的且贯穿榫本体水平方向的第三安装通孔，所述的卯本体位于第二安装通孔上方开设有至少一个用于与外部的另一个构件连接的且贯穿卯本体水平方向的第四安装通孔。

在上述的高强度榫卯结构中，第一安装通孔和第二安装通孔的数量相同且一一对应。

在上述的高强度榫卯结构中，榫本体和卯本体都为空心结构，榫本体内设有连接至少两个内侧壁的第一加强筋，卯本体内设有连接至少两个内侧壁的第二加强筋和至少一个第三加强筋(24a)，所述的榫本体(1)内设有连接至少一个内侧壁的第四加强筋(14a)。

在上述的高强度榫卯结构中，榫本体和卯本体都由金属材料制成。

与现有技术相比，本高强度榫卯结构的优点在于：利用榫卯结构的连接牢固、且安装方便的特点来将横梁快速安装到承重墙或承重柱上，提高了在主要由轻质材料制成的房屋建筑的搭建速度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1提供了本发明实施例与构件装配时的爆炸结构视图。

图2提供了本发明实施例中的榫本体与次梁这个构件装配在一起时的结构示意图。

图3提供了图2中c1处的局部放大图。

图4提供了图2中c2处的局部放大图。

图5提供了本发明实施例中的卯本体与承重墙体这个构件装配在一起时的结构示意图。

图6提供了图5中d1处的局部放大图。

图7提供了图5中d2处的局部放大图。

图8提供了图5中d3处的局部放大图。

图9提供了本发明实施例中的已与次梁这个构件装配在一起的榫本体及设于其上的部件和已与承重墙体装配在一起的卯本体及设于其上的部件相配合时的结构示意图。

图10提供了图9中e1处的局部放大图。

图11提供了图9中e2处的局部放大图。

图中，次梁a1、承重墙体a2、榫本体1、第一钩头11、第三钩头12、第一安装通孔13、第四安装通孔13a、第一加强筋14、第四加强筋14a、螺钉15、胶水胶囊16、粘胶层17、钻口18、自攻螺丝钉19、卯本体2、第二钩头21、第四钩头22、第二安装通孔23、第三安装通孔23a、第三安装通孔23a、第二加强筋24、第三加强筋24a、螺栓25、弹簧垫圈26、硅胶垫27、平垫圈28、螺母29、加厚件210、第一限位件61、第二限位件62、安装空隙63。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

如图1所示，本实施例中的高强度榫卯结构，由金属材料制成(可选用质量轻、强度高、耐腐蚀的铝合金，当然根据需要可选择别的单金属或合金材料，当然也可以选择具有类似特点的非金属材料)，包括榫本体1和卯本体2，榫本体1上的用于与卯本体2配合的配合面上凸设有至少一个第一钩头11，卯本体2上的用于与榫本体1配合的配合面上凸设有至少一个第二钩头21，第一钩头11与第二钩头21一一配合，实现勾接合。

另外该榫卯结构呈竖向设置，第二钩头21的开口方向朝上设置，第一钩头11的开口方向朝下设置，这样第二钩头21和第一钩头11配合时，第二钩头21用于支撑第一钩头11及与连接的构件了。

本榫卯结构作为构件之间的连接件具有如下特点：榫卯之间的连接采用挂钩连接，既具有抗压和抗拉双重作用，又降低了施工时的安装难度，另外榫卯结构与构件的连接可以在工厂内就完成生产和安装，具有安装方便，节省施工时间，降低施工成本；另外金属材料制成的榫卯结构可采用拉模的方式生产，生产工艺简单，如采用铝合金材料，由于铝材本身会形成致密的氧化膜，后期不需要做表面处理，降低生产加工成本；金属材料制成的榫卯结构便于根据需求对其宽度进行切割，由于榫卯结构的受力大小取决于其宽度，这样现实中需要根据受支撑的构件的重量不同对榫卯结构的宽度的要求也不同；另外榫卯结构由于隐藏在构件之间，这样房屋建筑外部看不到，不影响房屋的外部的美观。

本高强度榫卯结构的安装原理，如图2、5和9所示，首先分别将榫本体1与横梁(如主梁、次梁等))连接、卯本体2与承重构件(如承重墙体a2、承重柱等连接，上述的连接可以预先在企业内预先完成，然后，在安装现场用吊机吊起上述的横梁，将设于横梁的两端的卯本体2上的第二钩头21与位于横梁的两端的承重构件上的榫本体1上的第一钩头11一一配合，相比于现在的安装方法要简便、快速的多。

为了使，第一钩头11挂于第二钩头21上时较为方便、不需过于精准的对接，如图11所示，第一钩头11与第二钩头21配合时之间会留有安装空隙63。

另外，为了，在第一钩头11与第二钩头21配合时减少应相互碰撞导致钩头受损的机率，第一钩头11和第二钩头21上的用于配合的两个配合面上的至少相邻于外界的一部互为倾斜设置。

另外，为了加强配合时的榫卯结构的连接强度，防止配合后的榫卯结构在非正常情况下发生脱离，如图9和10所示，在配合后的若干对第一钩头11和第二钩头21之间设置了自攻螺丝钉19，该自攻螺丝钉19同时贯穿第一钩头11和第二钩头21，这样起到将第一钩头11和第二钩头21紧紧的连接在自攻螺丝钉19上，同时第一钩头11和第二钩头21上的相配合的两个面也实现了紧配合，这样实现本榫卯结构在竖直方向和水平方向都实现紧固，

另外，为了方便自攻螺丝钉19安装位置(该位置通常位于在紧配合时的第一钩头11和第二钩头21的高度方向的中心线位置上)的查找，如图4所示，在榫本体1上开设钻口18，这样自攻螺丝钉19在安装时，可以快速找到该钻口18进行安装，另外主要是为自攻螺丝钉19能在配合时的第一钩头11和第二钩头21的高度方向的中心线位置上自上向下或自下向上笔直的穿过，减少歪斜的机率，以提高第一钩头11和第二钩头21的连接效果。

另外，在一个或一些实施例中，在本榫卯结构相互配合时，第一钩头11与第二钩头21的外侧面和榫本体1、卯本体2上各自与第二钩头21和第一钩头11的配合部之间设有第一限位件61、第二限位件62，如图10所示，第一限位件61、第二限位件62各自包括限位凸头和限位槽，在本榫卯结构配合时限位凸头和限位槽也相互配合，这样提高了竖直方向的纵向耐受力的能力。

如图1、2、3、4和9所示，榫本体1与横梁的连接方式为，与第一安装孔13和第三安装孔23a数目相等的螺钉15分别穿过开设于榫本体1上的第一安装通孔13和第三安装孔23a，然后进入横梁内开设的连接孔(还可在该连接孔内设置粘胶，如胶水胶囊16，胶水安装在一个胶囊内，当螺钉15刺破该胶囊时胶水流出，这样将螺钉15粘在了该连接孔)内，螺钉15利用自身的螺纹与横梁紧固，另外还可在榫本体1上的与横梁配合的一侧的侧面上设有粘胶层17(如涂有ab胶的粘胶层等)，通过上述的粘胶与螺钉15将横梁与榫本体1紧密连接，大幅度提高连接处的抗拉力。

如图1、5、6、7、8和9所示，卯本体2与承重构件的连接方式为，与第四安装通孔13a和第二安装通孔23数量相等的螺栓25分别穿过开设于卯本体2上的第四安装通孔13a和第二安装通孔23，然后进入承重构件并穿出，在该螺栓25的另一头用螺母29连接，以将该卯本体2固定在承重构件上，另外在承重构件的厚度不是很厚的情况下，由于考虑到牢固度，螺栓25的长度要比承重构件的厚度大的多，为此要在承重构件的正、反面各加上对称数量的加厚件210，这样在连接时，螺栓25也要穿越加厚件210上的连接孔，另外考虑的抗震需求，在螺栓25上还设置了弹簧垫圈26、硅胶垫27以及平垫圈28。

上述采用螺栓25连接承重构件的连接方式有利于解决现有的榫卯结构的抗拉强度低的问题，另外，可使第一安装通孔13和第二安装通孔23的数量相同且一一对应。

在一个或一些实施例中，本榫卯结构还增加另外的钩头，如图1、2、3和9所示，榫本体1上用于与外部的一个构件连接的一侧上凸设有至少一个第三钩头12，由图中可知，该第三钩头12起着挂钩的作用，这样可以提高与其配合的配合处的纵向耐受力的能力；如图1、5、8和9所示，卯本体2上用于与外部的另一个构件连接的一侧上凸设有至少一个第四钩头22，由图中可知，该第三钩头12起着托钩的作用，这样可以提高与其配合的配合处的纵向耐受力的能力。

如图1和9所示，另外，还可使第三钩头12和第四钩头22数量相同，每第三钩头12和与其对应的一个第四钩头22沿配合时的榫本体1和卯本体2的高度方向呈前后错开且呈对称设置。

在又一个或一些实施例中，第一钩头11和第二钩头21上的用于配合的两个配合面上的至少相邻于外界的一部互为倾斜设置。

在一个或一些实施例中，本榫卯结构为了增加配合面的面积，如图1、2、5和9所示，榫本体1和卯本体2相配合的两个配合面都为阶梯结构，且该两个阶梯结构各自沿阶梯逐步升高的方向互为相反，这样位于卯本体2上的其支撑作用的阶梯结构与位于榫本体1的受支撑的阶梯结构互相配合，在榫卯结构高度相同的情况下增加了配合面面积，以对与卯本体2连接的构件进行更好的支撑，稳定性得以增强。

另外，如图1和9所示，可使榫本体1上的与卯本体2相配合的呈阶梯结构的配合面上的每个阶梯处各设置有至少一个第一钩头11，卯本体2上的与榫本体1相配合的呈阶梯结构的配合面上的每个阶梯处各设置有至少一个第二钩头21，以实现每个阶梯部都设有至少一对相互配合的第一钩头11和第二钩头21。

在一个或一些实施例中，本榫卯结构在强度有保证的前提下，如图1和9所示，榫本体1和卯本体2都为空心结构，榫本体1内设有连接至少两个内侧壁的第一加强筋14和第四加强筋14a，卯本体2内设有连接至少两个内侧壁的第二加强筋24和第三加强筋24a，以加强榫本体1和卯本体2的强度。

为了节省制造成本，便于制造、存储、运输及安装，在一个或一些实施例中，本榫卯结构，如图1和9所示，榫本体1及设于其上部件与卯本体2及设于其上部件的大小、形状相同，即实际上本榫结构和本卯结构实为同一结构，只是使用时互为倒置加镜像设置。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了次梁a1、承重墙体a2、榫本体1、第一钩头11、第三钩头12、第一安装通孔13、第四安装通孔13a、第一加强筋14、第四加强筋14a、螺钉15、胶水胶囊16、粘胶层17、钻口18、自攻螺丝钉19、卯本体2、第二钩头21、第四钩头22、第二安装通孔23、第三安装通孔23a、第二加强筋24、第三加强筋24a、螺栓25、弹簧垫圈26、硅胶垫27、平垫圈28、螺母29、加厚件210、第一限位件61、第二限位件62、安装空隙63。等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

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