木榫连接方式

1饼干榫

饼干榫机，110变压器

木工夹具，饼干榫，胶

***

榫接点比较多的时候，夹持有一定难度。变压器视饼干榫机工作电压而定

2圆木榫

电钻，圆木榫开榫模具或顶尖。

木工夹具，圆木榫，胶

***

不用开榫磨具会比较难，这属于熟练工种

3直角加螺丝

充电钻加披头

木螺丝，直角

软木可用手拧螺丝，既锻炼身体，又节省费用

4沉头孔加螺丝

电钻加沉头钻，充电钻加披头

木螺丝

如果不需要螺丝头与木材平齐或者螺丝头低于木材表面，可以不使用沉头钻

5直榫

雕刻机（电木铣）

开榫模板，轴套，直铣刀

三分钟就能做好一个燕尾榫，你必须要花三天时间来研究它，甚至更长。不要羡慕视频或杂志里边的广告效果，越漂亮准备的时间越长。

6燕尾榫

雕刻机（电木铣）

双齿板开榫模板，轴套，直铣刀和燕尾铣刀

同上

7半透燕尾榫

雕刻机（电木铣）

单齿板开榫模板，轴套，燕尾铣刀

同上

8闷燕尾榫

凿子、扁铲、锯、斧子

一人生必须有一样手工做的燕尾榫

9二合一连接件

电钻

二合一连接件，钻头（6mm，10mm）

连接件的标准不同，需要的钻头尺寸也许不同。连接点比较多的情况下，建议不要使用这种方式，手工操作会有误差。

10三合一连接件

电钻，三合一连接件开榫器

三合一连接件，钻头（6mm，10mm，15mm）

11燕尾槽

雕刻机（电木铣）

燕尾铣刀

操作时需要一个工装。也可以使用现成的开榫套装。

12直槽

雕刻机（电木铣）或者用台锯

直铣刀

操作时需要一个工装。如果使用台锯，可以选择dado（开槽）锯片

13斜孔连接

电钻

木工夹具，斜孔开榫器（内含台阶钻，钻孔磨具）

此种连接方式适合于凳子或桌子的面板。

古建筑木结构榫卯节点分析

古建筑木结构榫卯节点分析一、前言中国是四大文明古国之一，在源远的历史长河中，流传下了无数珍贵的物质和文化遗产，而其中重要的一部分就是古建筑木结构。古建筑木结构在世界建筑之林中独树一帜，影响深远，是东方建筑的代表。古建筑木结构有其独特的构造方式，如高台基、榫卯连接、平摆浮搁、侧脚和升起、雀替、斗拱铺作层等，展现出良好的抗震性能。不用一钉一铆，整体体系以木构架为主要承重构件，全靠木构件之间相互搭接和穿插而建造。被称为三大“世界奇塔”之一的释迦塔，是中国现存最高最古老的木塔，历经九百多年依然屹立不倒。二、榫卯节点古建筑木结构总体可分为井干式、抬梁式和穿斗式等三种结构形式。梁柱是主要的受力构件，承载建筑的自身及外界荷载，而榫卯节点将梁柱构件连接到一起，形成木构架。因此，梁柱节点的榫卯连接是木结构研究中的重要部分。榫卯节点中，“榫”即为凸出木构件，“卯”为凹部木构件。榫卯节点具有不同于现代建筑结构节点的特性，其既具有很强的转动能力又能够传递一定的弯矩，具有明显的半刚性特性。常见的榫卯连接形式有直榫和燕尾榫两种。直榫中榫径与榫头同宽，多用于木构件的穿插。燕尾榫榫头大于榫径，一般用于水平木构件与竖直木构件间的连接。三、榫卯连接工作机理以燕尾榫为例，分析榫卯节点在地震中的受力机理。为了施工安装方便，一般卯口尺寸略大于榫头尺寸，因此榫卯节点中会存在一定的间隙。当外部震动较小时，榫卯之间发生微小转动，结构利用构件转动与接触面间的摩擦抵消震动破

坏的能量。当震动较大时，榫卯节点会产生弯矩，轴力和剪力。此时，梁受到力的作用，榫头与卯口产生挤压应力，梁上的轴力与摩擦力、挤压应力平衡。随着梁震动位移增大，榫头以榫径为支点，与卯口内壁之间发生位移。由于燕尾榫榫头宽度大于榫径宽度，位移产生时，榫头侧面受到卯口侧壁挤压应力增大，摩擦力也相应增加。相对滑移产生剪力，此时榫头顶部与卯口上部挤压作用明显，弯矩作用产生。当转角增大到一定程度时，卯口侧壁与榫头侧面的挤压应力达到极限值，会导致卯口破坏或榫头折断。四、榫卯节点研究现状古建筑木结构具有重要的历史和文化价值，保护工作意义非凡。榫卯节点常见的破坏模式有榫卯拔脱、榫头折断、卯口破坏等。对于榫卯节点的力学性能及加固技术方面，国内外学者已进行了大量研究。方东平等在古建筑结构特性试验研究的基础上，提出了木结构特征的三维有限元计算模型和分析方法，第一次对古建筑木结构的斗栱和榫卯节点的力学性能作定量研究;胡明等跟据木材的正交各向异性，采用广义hill屈服准则准确建立木材的本构模型，运用AYSYS有限元软件模拟并与试验对比分析碳纤维加固区木梁损伤;赵鸿铁等通过燕尾榫节点木构架的低周反复荷载试验，得到弯矩-转角滞回曲线及骨架曲线，得到榫卯节点半刚性连接特性和节点刚度退化的规律。徐明刚等以1：2.65的缩尺比例制作宫殿式木构架模型，并分别采用胶入钢筋和外贴碳纤维布的方式加固榫卯节点，进行抗震性能试验研究，得出加载初期结构刚度与强度有明显提升，后期加固效果逐渐下降;周乾等对采用马口铁、钢构件和CFRP布加固的燕尾榫节点木构架进行了振动台试验，研究得出三种加固方式都可以提高结构的抗震性能，加固效果由高到低依次为：钢构件、碳纤维、马口铁;邓大力等提出了耗能软钢的榫卯节

木结构榫卯节点加载测试设备及方法的制作流程

图片简介: 本技术公开一种木结构榫卯节点加载测试装置，包括榫卯节点固定装置和万能力学试验机的加载头；榫卯节点固定装置包括立柱固定夹具和枋端固定夹具；立柱固定夹具包括底座，底座上表面设有若干安装槽，安装槽内设有垂直于底座的纵向钢板，纵向钢板包括平行设置的纵向钢板I和纵向钢板II，纵向钢板I和纵向钢板II的上端焊接有横向钢板I，横向钢板I与底座之间放置有待测榫卯节点；待测榫卯节点与横向钢板I之间设有千斤顶，千斤顶上设有调节杆；加载头设置在枋端固定夹具上端，加载头电连接有控制装置；本技术还用开了一种木结构榫卯节点加载测试方法。本技术适用于木结构榫卯节点缩尺模型，加载方式简单，循环方式可控，测试快速便捷。技术要求 1.一种木结构榫卯节点加载测试装置，其特征在于，包括榫卯节点固定装置(1)和万能力学试验机的加载头(2)；所述榫卯节点固定装置(1)包括立柱固定夹具(11)和枋端固定夹具(12)；

所述立柱固定夹具(11)包括底座(111)，所述底座(111)上表面设有若干安装槽(112)，所述安装槽(112)内可拆卸安装有垂直于所述底座(111)的纵向钢板(113)，所述纵向钢板(113)包括平行设置的纵向钢板 I(1131)和纵向钢板II(1132)，所述纵向钢板I(1131)和纵向钢板II(1132)的上端均以90度边界处焊接有横向钢板I(114)，所述横向钢板I(114)与所述底座(111)之间放置有待测榫卯节点(3)；所述待测榫卯节点(3)与所述横向钢板I(114)之间设有千斤顶(4)，所述千斤顶(4)上设有用于调节所述千斤顶高度的调节杆；所述万能力学试验机的加载头(2)设置在所述枋端固定夹具(12)上端，所述万能力学试验机的加载头(2)电连接有控制装置(5)。 2.如权利要求1所述的一种木结构榫卯节点加载测试装置，其特征在于，所述枋端固定夹具(12)包括横向钢板II(121)，所述横向钢板II(121)四周均匀设有若干个螺纹孔I(122)，每个所述螺纹孔I(122)内螺纹连接有螺杆(123)，所述螺杆(123)上端螺纹连接有横向钢板III(124)，所述横向钢板III(124)与所述万能力学试验机的加载头(2)螺纹连接。 3.如权利要求2所述的一种木结构榫卯节点加载测试装置，其特征在于，所述万能力学试验机的加载头(2)下端固定连接有N型连接件(6)，所述N型连接件(6)的两侧均设有若干定位孔I(61)；所述横向钢板III(124)上端两侧均焊接有钢板连接件(125)，所述钢板连接件(125)上设有若干定位孔 II(126)；穿过所述定位孔I(61)和所述定位孔II(126)设有螺栓I(62)，所述螺栓I(62)上还设有固定螺母I(63)，通过所述定位孔I(61)，定位孔II(126)。 4.如权利要求1所述的一种木结构榫卯节点加载测试装置，其特征在于，所述待测榫卯节点(3)的枋端上还设有位移传感器(7)，所述位移传感器(7)与所述控制装置(5)电连接。 5.如权利要求1所述的一种木结构榫卯节点加载测试装置，其特征在于，所述底座(111)上还设有若干安装孔I(115)，所述安装孔I(115)设置在所述安装槽(112)两侧；所述纵向钢板I(1131)和纵向钢板II(1132)远离所述待测榫卯节点(3)一侧均焊接有安装板(1133)，所述安装板(1133)上设有与所述安装孔I(115)相应的安装孔II(1134)，穿过所述安装孔I(115)和安装孔II(1134)设有螺栓II(1135)。 6.如权利要求1所述的一种木结构榫卯节点加载测试装置，其特征在于，所述纵向钢板I(1131)和纵向钢板II(1132)上均设有若干定位孔III(1136)，所述定位孔III(1136)内螺纹连接有螺栓III(1137)，所述螺栓 III(1137)上还设有固定螺母II(1138)。 7.如权利要求1所述的一种木结构榫卯节点加载测试装置，其特征在于，所述安装槽(112)内设有若干螺纹孔II(116)，所述螺纹孔II(116)内螺纹连接有用于固定所述待测榫卯节点(3)的柱脚螺栓(117)。

浅析中国古建筑大木结构的榫卯形式

浅析中国古建筑大木结构的榫卯形式 ----------吴其钢徐州市园林技术工程处摘要：榫卯的功能，在于使千百件独立、松散的构件紧密结合为一个符合设计要求和使用要求的，具有承受各种荷载能力的完整的结构体。关键词：榫卯功能分类名称使用部位我国古代建筑学是一门综合性的科学，是通过一定的建筑艺术形式和一定的工艺技术表现出来的。有人说“中国古代建筑的大木结构不用一根钉子”，这个说法实际上是一种夸大的说法，但如果单指大木结构的榫卯则是完全正确的。中国古代建筑的结构，以木材、砖瓦为主要建筑材料，又以木构架结构为主要的结构方式。中国古建筑是一门独具风格的建筑科学，中国古建筑又以木结构为主，木构件间的联接又以榫卯组合为主。而今国内现存的古建筑以清代（明代）居多。通过近几年施工和设计的仿古建筑，剖析其结构形式与工艺技术，得悉其构件联接以榫卯组合为主。通过对马炳坚先生所著的《中国古建筑木作营造技术》，井庆升先生所著的《清式大木作操作工艺》，及清工部《工程做法则例》的学习，了解了中国古建筑的榫卯技术的形式和多样化以及其功能。 1、榫卯的功能 1.1榫卯是相辅相成，相互对应的。榫：就是小于构件断面凸出的部分，俗称公榫，卯：就是指与榫相结合的另一构件凹下去的部分，俗称母榫。 1.2榫卯的功能，在于使千百件独立、松散的构件紧密结合为一个符合设计要求和使用要求的，具有承受各种荷载能力的完整的结构体。木结构榫卯技术早在春秋战国时期，就得以应用并逐渐发展，到唐宋时期榫卯技术的

应用以达到如火纯清的程度，应用的更加纯熟和讲究。到明、清时期古代的工匠们将其形式简化，但仍保留其固有的功能，从中充分体现榫卯结构的可靠性。如一座大型的宫殿式木构建筑要由成千上万个单件组合而成，一座小式的构造简单的古建筑，也要由数以百计的木构件组成。在这些建筑的木构件中，除椽子和望板外，其余构件几乎全部是用榫卯结合在一起的。木结构的形式和榫卯结合的方法，是中国古建筑的一个主要结构特点。 2、榫卯的分类木构件榫卯种类很多，形态各异，这些种类和形状的形成，不仅与榫卯的功能有直接关系，而且还与木构件所处的位置，构件之间的组合角度，结合方式以及木构件的安装顺序和安装方法等均有直接关系。根据榫卯的功能大致可分为六类：固定垂直构件的榫卯；水平构件与垂直构件的拉结相交使用的榫卯；水平构件互交部位的榫卯；水平或倾斜构件重叠稳固所用的榫卯；用于水平或倾斜构件叠交或半叠交的榫卯；用于板缝拼接的几种榫卯。下面详细介绍一下木构件榫卯的种类、形式及使用部位。 2.1、固定垂直构件的榫卯；在古建筑中垂直构件主要柱子，柱子又分为落地柱和悬空柱两类。落地柱即柱脚直接落在柱顶石上的柱子，如檐柱、金柱、中柱、山柱都属此类。悬空柱即落脚在梁架上或被其它构件悬空挑起、捧起的柱子，如童柱、瓜柱、雷公柱等都是悬空柱。这些垂直构件不管用在什么部位，都要用榫卯来固定它的位置，如管脚榫、套顶榫、瓜柱柱脚半榫。 2.1.1、管脚榫用于固定各种落地的柱根部，童柱与梁架或墩斗相交处，

古建木结构榫卯连接特性的试验研究

古建木结构榫卯连接特性的试验研究中国建筑西北设计研究院,陕西西安710003)摘要:通过对典型榫卯连接的力学分析和模型低周反复荷载试验,研究了榫卯的半刚性连接特性和刚度退化的规律.试验得到榫卯连接的弯矩.转角滞回曲线和骨架曲线,并拟合出了榫卯节点恢复力模型.将榫卯连接比拟为变刚度杆单元,理论推导了变刚度和相对柔度之间的关系.结果表明,木结构的榫卯连接刚度随荷载变化而呈非线性变化,刚度在0.3062~23.6054之间变化.研究结果可为木结构古建筑的抗震性能研究和修缮加固提供理论基础. 关键词:中国古建筑;木结构;低周反复荷载试验;榫卯连接:半刚性;刚度退化

ChinaNorthwestBuildingDesignResearchInstit ute,Xi’an,Shaanxi710003, China)Abstract:Thetypicalmortise—tenonjointsinhistorictimberbuildings wereanalyzedinmechanics.Thelowcyclicreversedloadingtestswerecarriedo ut.Thesemi-rigidcharacteristicofthejogglejointandthechangerulesofstiffnes sdegradationwereobtained.Themoment-deflectionanglehystereticcurvesw eretested.Bysimulatin thestateofmortise-tenonjointwiththevariedstiffness element,therelationbetweenthevariedstiffnessandtherelativeflexibilitywasf ound.Itisshownthatthestiffnesschangeofthemortise-tenonjointisnonlinearfi ’om0.3062to23.6054withthechangeofload.Itmayprovideinformation.sugg estionsandtheoreticalbaseforseismicresearch,protectionandmaintenanceof historictimberbuildings. Keywords:Chinesehistoricbuildings;timberstructure;lowcyclicreversedloa dingtest;mortise-mnonjoint;semi-rigid;stiffnessdegradation

古建筑榫卯木结构施工组织方案

古建筑榫卯木结构施工组织方案 A、工程概况本设计采用传统工艺榫卯木结构框架，主材、屋面桁条、望板、斗拱、门窗等都采用上等自然林杉木。杉木耐潮性强、表面光洁、纹理清晰、不易变形、虫蛀等特点。建筑物仿古造形，用料档次、规格高、工艺要求精。本工程如蒙中标，我们将通过以下手段严格把关，促进各项指标的实现。 B、施工顺序：选料→半成品加工→成品制作→出库→成品安装→防蚁防腐防火处理→校正→验收。（1）选料 a、按用材品种的不同，根据设计要求，分别建立材料规格用料单。 b、组织设计、建设单位、监理公司对木材市场或原产地实地考察，确定供货单位，签订供货合同，通过直接与供应商建立供求关系，可有效的节约中间木材商的费用，降低成本。 c、经验丰富、组织责任性强、技术好的木工班子，对供货单位的库存材料，进行筛选，选择材质质地坚韧、树杆挺直、园率比例匀称、正常、无障节、霉变、无裂缝、色泽一致、干燥的原木、锯材。 d、根据设计要求采用自然林老杉木，韧性好、不易开裂。 (2)半成品加工 ①五木构架加工制作 a、对项目的屋面绕度、栋、桁绕度、老嫩戗角度等细部结构进行1：1大样论证，版权所有,严禁抄袭根据设计标高园弧变形划墨划出榫穴的规格位置，进行凿孔作业时，木工扁凿应顺着墨线，重叠墨线，沿榫穴规格墨线，凿出穴框，凿入深度宜控制在5mm左右，目的为切断木质纤维，避免榫穴外边框保留的边线受到损坏刨肉，特别是十字榫穴交叉部位，操作工要求避免猛敲猛凿，以免损坏有限的保留承重部分木柱连接体系，待木柱、梁枋联接榫穴制作完成后，木工放样，应根据每根柱子的上小下大的斜度略微不同，版权所有,严禁抄袭锯成半成品后，用粗、细刨光，用磨光锣机锣光，用红木家具专用刮刀、刮除毛糙纤维，“月梁”根据设计要求，先制作不同规格的“月梁”模式套板，以求同规格“月梁”形状、大小一致，先用斧头将原木劈成“月梁”形状的初胚，然后用刨、磨刮的工艺成形。待半成品进行刨光后，木工放样，应根据设计要求，正确的划出榫头规格位置，“月梁”须位置，形状的墨线，由操作木工按墨线、锯出头，成品榫头规格应略比榫穴规格大0.5mm左右，这样能确保梁、柱拼榫后的严密度，梁、枋中的榫穴的制作办法与柱中榫穴制作办法相同。制作后的成品，应逐根编号，按安装的先后次序分别贮存，贮存仓库应通风，避免日晒雨淋，底层要架空，成品构件应包装，但要通风。

最全木结构计算

最全 2-6 木结构计算1 2-6-1 木结构计算用表 1．承重结构构件材质等级（表2-97）承重结构构件材质等级表2-97 注：1．屋面板、挂瓦条等次要构件可根据各地习惯选材，不统一规定其材质等级。 2．本表中的材质等级系按承重结构的受力要求分级，其选材应符合《木结构设计规范》GBJ 5-88材质标准的规定，不得用一般商品材等级标准代替。 2．常用树种木材的强度设计值和弹性模量（表2-98）常用树种木材的强度设计值和弹性模量（N/mm2）表2-98 1因新的木结构设计规范尚未出版，此处仍按“木结构设计规范”（GBJ 5-88）编写。

强度设计值，应按“局部表面及齿面”一栏的数值采用。木材树种归类说明见《木结构设计规范》附录五。 2．当采用原木时，若验算部位未经切削，其顺纹抗压和抗弯强度设计值和弹性模量可提高15%。 3．当构件矩形截面短边尺寸不小于150mm时，其抗弯强度设计值可提高10%。 4．当采用湿材时，各种木材横纹承压强度设计值和弹性模量，以及落叶松木材的抗弯强度设计值宜降低10%。 5．在表2-99所列的使用条件下，木材的强度设计值及弹性模量应乘以该表中给出的调整系数。木材强度设计值和弹性模量的调整系数表2-99 注：1．仅有恒荷载或恒荷载所产生的内力超过全部荷载所产生的内力的80%时，应单独以恒荷载进行验算。 2．当若干条件同时出现，表列各系数应连乘。木材强度检验标准见表2-100。木材强度检验标准表2-100 注：1．检验时，应从每批木材的总根数中随机抽取3根为试材，在每根试材髓心以外部分切取3个试件为一组，根据各组平均值中最低的一个值确定该批木材的强度等级。 2．试验应按现行国家标准《木材物理力学性能试验方法》进行。并应将试验结果换算到含水率为12%的数值。 3．按检验结果确定的木材强度等级，不得高于表2-98中同树种木材的强度等级。对于树名不详的木材，应按检验结果确定的等级，采用表2-98中该等级B的设计指标。 3．新利用树种木材的强度设计值和弹性模量（表2-101）新利用树种木材的强度设计值和弹性模量（N/mm2）表2-101

中国木结构古建筑榫卯连接节点抗震性能研究进展

中国木结构古建筑榫卯连接节点抗震性能研究进展【摘要】:榫卯连接是中国木结构古代建筑的重要特征。由于在地震作用下，梁柱等构件一般会处于弹性工作状态，节点的抗震性能就决定了整个建筑的安全，因此该领域已成为古建筑保护工作的研究热点方向。对中国古代建筑榫卯节点抗震性能研究进展情况进行了梳理，并提出了相应的见解。【关键词】:木结构古建筑；榫卯连接节点；抗震性能；研究引言中国木结构古建筑具有良好的抗震性能，迄今尚存有许多已逾千年的建筑遗存，虽经历了许多地震灾害作用而仍能挺然直立的事实就是明证。一个结构减震耗能能力的大小，是其抗震性能好坏的重要标志。榫卯连接方式与斗棋结构是中国木结构古建筑的主要结构特征，也是中国古建筑区别于世界它系建筑结构的主要标志。在地震作用下，作为重要结构特征的榫卯节点与斗棋的抗震机制是一个值得深入研究的问题。一、榫卯结构及其分类榫卯结构是建筑或家具中相连接的两构件上采用的一种凹凸处理接合方式。凸出部分叫榫(或榫头);凹进部分叫卯(或榫眼、榫槽)。这种形式在我国传统建筑与家具中达到很高的技艺水平，同时也常见于其他木、竹、石制的器物中。我国古建筑家具把各个部件连接起来的“榫卯”做法，是建筑家具造型的主要结构方式。各种榫卯做法不同，应用范围不同，但它们在每处建筑或每件家具上都具有形体构造的“关节”作用几十种不同的“榫卯”，按构合作用来归类，大致可分为三大类型: 一类主要是作面与面的接合，也可以是两条边的拼合，还可以是面与边的交接构合。如“槽口榫”、“企口榫”、“燕尾榫”、“穿带榫”、“扎榫”等。如图（1）所示：图（1）另一类是作为“点”的结构方法。主要用于作横竖材丁字结合，成角结合，交叉结合，以及直材和弧形材的伸延接合。如“格肩榫”、“双榫”、“双夹榫”、“勾挂榫”、“锲钉榫”、“半榫”、“通榫”等等。如图（2）：图（2）

浅述数字图像相关方法在土木工程测量中的应用

浅述数字图像相关方法在土木工程测量中的应用发表时间：2019-07-23T15:48:31.213Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：彭连光 [导读] 摘要：随着我国社会经济的快速发展以及科学技术的日新月异，土木建设工程规模不断扩大化，结构更为复杂，如大型结构、桥梁等，导致土木工程测量需求日益增多。身份证号码：37152519840910XXXX 摘要：随着我国社会经济的快速发展以及科学技术的日新月异，土木建设工程规模不断扩大化，结构更为复杂，如大型结构、桥梁等，导致土木工程测量需求日益增多。因此，提高土木工程测量精度和简化测量操作流程是亟待解决的问题。本文以数字图像相关技术为研究对象，分析其在土木工程测量中的应用前景，本文的研究成果有助于推动该技术在工程测量领域的发展。关键词：数字图像相关方法；土木工程测量；应用研究数字图像相关方法是一种现代化全场光学测量技术，具有非接触、非干涉的特点，已广泛的应用于航空航天、土木工程测量以及物体形变监测等领域[1]。该方法首先运用在二维测量中，采用单个摄像机进行测量，通过比较变形前后同一平面物体表面的两幅数字图像，匹配其对应点从而得到像面位移和应变。但在实际测量中，由于单个相机的局限性，要求相机垂直于被测物表面，同时被测物体表面的离面位移会对测量带来明显的误差，因此二维数字图像相关方法通常应用于平面物体的面内变形测量。而使用两个摄像机基于双目立体视觉原理的三维数字图像相关方法克服了这一局限，通过标定相机与物体之间的相对位置关系，可以重构出各种形状物体的三维形貌。数字图像相关方法是立足于数字图像处理技术和数值分析技术的光学测量技术，是通过拍摄并匹配变形前后数字图像中的各个控制点，获得物体表面形变信息的技术，与其他测量技术相比而言，该技术具有更加简便的操作流程，能够适用于更加宽泛的使用环境，所获得的精度也更高，因此，在土木工程测量中的应用越来越普遍。 1 数字图像相关方法的应用概况随着光学信息技术、计算机技术、图像识别技术的快速发展，数字图像相关方法得到了快速发展，逐渐因其测量精度高、非接触全场测量、环境要求低、操作简便等优点而应用于各领域中，主要包含了以下几个方面：（1）对各种材料形变特征和力学性能的直接测量。在土木工程中常用到类型较多的金属材料、复合材料等，那么这些材料是否满足土木工程建设的基本需求，需要进行相应的测量实验。将数字图像相关方法应用于土木工程相关材料的表面形变和力学性能监测，可以获得全场形变信息，进而借助数值分析模块可以获得材料的力学参数，如热胀系数、断裂韧性、弹性模量、应力强度因子、泊松比、表面粗糙度等[2]。因此，该技术的应用推进了土木工程建设中对材料各种参数的精确把控，提高了材料的综合利用价值。（2）在工程结构实际测量中的应用。评估土木工程结构、构件的安全性和可靠度是评估土木工程建设质量的指标之一，将数字图像相关方法应用于工程结构监测中，可以获得结构位移或者应变形变信息，如大型桥梁墙式基础参数的监测等，在此基础上评估结构、构件的安全性和可靠度。（3）借助有限元分析方法获得物体实际表面的形变信息。土木工程建设中通常要借助有限元分析方法进行实验设计结构是否合理，将数字图像相关技术融合至有限元模型中，就可以实现理论、仿真、实验三者数据参数的紧密联系，进而提高模型改进质量，完善建设模型，对提高土木工程建设整体质量有着积极的推动意义。 2 数字图像相关方法在土木工程测量中的应用数字图像相关方法在土木工程测量中的应用极为广泛，本文着重介绍该方法在木结构榫卯节点抗拉性能监测中的应用。众所周知，木结构建筑是我国具有民族特色的传统建筑物，一栋建筑物在没有一颗钉子的前提下可以经历数百年屹立不倒，显示出木结构强大的可靠性[3]。木结构中榫卯节点是建筑物承载的重要枢纽，因此，在研究木结构建筑物的力学性能时必须研究榫卯节点的力学特征。 2.1 应用条件分析本文选用常用的杉木作为实验材料，按照传统木结构模型进行缩小比例尺制作，主要研究榫卯节点的力学性能变化以及形变信息。此外，纤维增强复合材料FRP 具有较高的强度、轻的质量等而广泛用于维修古建筑，在外侧涂抹防火涂料就可以实现既加固木质建筑物的目的，又达到了不破坏建筑外观的目的。因此，本文使用该材料作为研究实验的对照组，此外使用钢材对木质建筑物进行加固也是常用的方法之一，本文选用 Q235 钢进行实验。 2.2 加载及测量方案制定为了尽可能的模拟木质建筑物构架柱脚的实际载荷，在底部增加单向铰支座，柱顶施加竖向载荷 20k N，并保持竖向载荷恒定不变。在实验过程中逐渐枋下侧单调向上加载，直至构建破坏为止。根据数字图像相关方法测量的参数要求，本文选择使用三维数字图像相关系统，并在实验模具表面用不同颜色的喷漆喷涂制成标志点，实验时采用 LED 直流光即可[4]。 2.3 实验结果对比分析根据上述实验方案同步进行不同材料的实验，最终获得如下结论：对于木质榫卯节点而言，由于木材自身具有特异性，因此在载荷加载过程中的形变呈现出一定的差异性，但总体上破坏形态是一致的，也意味着木质结构的榫卯节点承载能力是大体相当的；随着载荷量的逐渐增加，榫卯节点边缘大约有 2.5mm 的拔出量，随着控制位移量的增加，榫头边缘的拔出量进一步增加。对纤维增强复合材料 FRP 制作成的节点而言，其形变特征以及拔出量与木质结构的榫卯节点变化差异较大，在载荷加载开始，节点转动刚度较大，承载力呈直线上升，随着载荷量的不断增加，纤维增强复合材料 FRP 榫卯节点的粘结胶逐渐剥落，当载荷持续增大时，纤维增强复合材料 FRP 材料逐渐出现褶皱并逐渐开始撕裂，进而承载能力下降[5]。综上所述，虽然纤维增强复合材料 FRP 材料属于脆性材料，但是由于木质材料具有独特的力学性能，将纤维增强复合材料 FRP 材料应用于木质结构建筑物的加固中，可以增强该材料的承载能力和延性。对照实验组使用钢材进行加固实验，当载荷加载开始时，加载处的承载力急剧上升，使得榫卯节点出现挤压现象，当载荷持续加载时，榫头上部挤压区变形较大，且钢箍在枋端连接段逐渐滑移，直至破坏。通过实验可知，采用钢材加固木质结构房屋，可以提高榫卯节点的极限承载力，虽然后期出现显著的滑移现象，但采用该种方法加固，可以进行拆卸，因此具有一定的应用前景。 3 结束语综上所述，数字图像是一种非接触、全场变形测量技术，其相关方法在土木工程测量中具有极为宽泛的应用前景，在建筑物表面形变监测以及实验建筑材料力学参数等方面具有精度高、非接触、全场测量、环境适用性好、操作简便的优势，并且在实验过程中可以获得全场形变信息，具有广阔的应用前景。本文主要分析了数字图像相关方法在土木工程测量木质结构榫卯节点力学性能研究的应用，搭建适用于工程实际测量的自标定数字图像相关系统，并设计精度实验，通过两组对照组的研究表明，采用纤维增强复合材料 FRP 材料对木质结构

二建考试必备-建筑结构与建筑设备 (23)木结构的连接

第二节木结构的连接木结构的构件连接是木结构的重要内容之一，包括连接形式、连接构造和连接计算三部分内容。常用的木结构连接形式包括两大类：齿连接和螺栓连接。一、齿连接 1 ．连接形式齿连接是通过构件与构件之间直接抵承传力，所以齿连接只应用在受压构件与其他构件连接的结点上。齿连接有单齿连接与双齿连接，如图7 一6 （a ）、（ b ）所示。 2 ．构造要求（1 ）齿连接的承压面，应与所连接的压杆轴线垂直；（2 ）单齿连接应使压杆轴线通过承压面中心；（ 3 ）木绗架支座结点的上弦轴线和支座反力的作用线，当采用方木或板材时，宜与下弦净截面的中心线交汇于一点；当采用原木时，可于下弦毛截面的中心线交汇于一点，此时，刻齿处的截面可按轴心受拉验算；（4 ）齿连接的齿深，对于方木不应小于20mm ，对于原木不应小于30mm ; （5 ）绗架支座结点齿深不应大于h / 3 ，中间结点的齿深不应大于h / 4 （h 为沿齿深方向的构件截面高度）; （6 ）双齿连接中，第二齿的齿深h c应比第一齿的齿深hc1至少大20mm ，单齿和双齿第一齿的剪面长度lv不应小于 4 . 5 倍齿深；

（7 ）当采用湿材制作时，木析架支座节点齿连接的剪面长度应比计算值加长50mm ; （8 ）析架支座节点采用齿连接时，必须设置保险螺栓，其方向与上弦轴线垂直，但不考虑保险螺栓与齿的共同作用。 3 ．单齿连接计算（1 ）按木材承压：式中f ca―木材斜纹承压强度设计值，N / mm2，按《规范》第 4 . 2 . 6 条确定； N ―作用于齿面上的轴向压力设计值，N ; A c―齿的承压面面积，mm2。（2 ）按木材受剪：式中：f v―木材顺纹抗剪强度设计值，N / mm2； V 一作用于剪面上的剪力设计值，N ;

古建筑榫卯联接结构的力学合理性分析与优化

《东南大学学报(副刊)》[ISSN:1001-0505/CN:32-1178/N], 期数:2013年第4期页码: 849-855 栏目: 土木工程古建筑榫卯联接结构的力学合理性分析与优化及相应推广设计王云飞於恒花逸扬林雨豪孙延超摘要简要分析了抬梁式建筑的等应力设计原理，分析了部分重要构件及重要节点，并对相应节点设计提出了改进意见。关键词：古建筑榫卯力学分析榫卯结构的受力特性榫卯结构，是通过卯口与榫头的结合，以达到一种横向或纵向传力的结构，节点处往往比较薄弱，榫卯结合处一般不能承受较大的弯矩。榫卯连接节点属于半刚性节点，在榫头拔出的过程，结构构件会产生很大的变形和相对位移，可以使结构的内力进行重新分配。由于制作误差及木材本身特有的弹性，榫卯难以完成严格意义上紧密结合，在结构的初始受力阶段，连接节点更近似于铰接。随着节点变形增加，节点刚度亦随之增加。由于卯口对榫头有一定握裹力，在地震作用下，榫头与卯口会形成摩擦滑移，从而消耗一部分能量，可以有效减小上部结构的地震反应，减震效果明显。单位换算宋尺一尺约为现在国际单位制的32cm，宋斤一斤接近于0.625kg，为方便研究，本文将长度、质量单位统一换算为现行单位。本文的几点假定

（1）裂缝、木节等缺陷严重影响节点与构件受力性能，较小的荷载便会导致裂缝扩展与加深，在裂缝或木节处突然断裂，发生脆性破坏，非常危险。由于本文主要进行理论计算分析，故对此不予讨论，计算时，假定所有构件使用之木材纹理皆为顺丝且无任何瑕疵。（2）古建筑为了抗震需要，常常会使木柱上端向内收敛，谓之侧脚。实验证明，地震作用时，侧脚作用明显。以殿堂为例，一般殿堂外围木柱，面阔方向侧脚1%，进深方向侧脚0.8%，因倾斜角极小，对本文演算之影响可忽略不计，故假定建筑柱身皆为竖直。（3）因为柱脚以管脚榫与石础相连，柱脚之间连以地栿，且榫卯联接不能提供过大的弯矩，故假定柱脚与基础铰接。由于柱端受相连的斗栱、木枋等约束，故假定柱端受侧向支撑，但竖直方向自由。（4）因为榫卯联接近似于铰接，结构之间允许较大的相对转角，因此结构体系对地基沉降并不敏感，是以假定微量的基础沉降不会使结构产生相应的附加应力。（5）考虑到木材瞬时持荷的能力高于长久持荷的能力，计算时不考虑木材的塑性开展，即自中和轴到构件边缘，应力成线性分布，且构件边缘应力不高于构件相应的抗拉、抗压强度为安全。古建筑的两种典型结构形式（1）抬梁式一般斗栱密布，又称大式建筑。柱身不直接承受檩端荷载，屋面荷载经由脊柱传到小跨度的两椽栿，再由短柱传到大跨度的四椽，六椽，乃至于八椽栿，层层传递，最后以柱首上承梁端。

木结构梁柱间榫卯连接节点性能研究进展

第33卷第5期木材工业 2019年9月 Vol. 33 No.5 CHINA WOOD INDUSTRY September 2019 ·25· 收稿日期：2018-09-04；修改日期：2018-10-12 基金项目：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金“典型榫卯连接的受力性能及增强研究”（CAFYBB2017SY036）。作者简介：武国芳（1986—），男，助理研究员。Email: g.f.wu@ https://www.360docs.net/doc/099125530.html, 。综述 DOI:10.19455/j.mcgy.20190506 木结构梁柱间榫卯连接节点性能研究进展武国芳，钟永，龚迎春，任海青（中国林科院木材工业研究所，北京 100091）摘要：为了促进传统营造技术在现代木结构中的传承应用与创新发展，梳理木结构梁柱间榫卯连接节点、榫卯连接木构架的力学性能及榫卯节点加固方法的研究现状，分析现有研究存在的问题，结合现代工程木产品及加工技术的发展现状，提出梁柱间榫卯连接节点在现代木结构中的应用前景及研究方向。关键词：木结构；榫卯；梁柱连接；半刚性；加固中图分类号：S781.6；TU531.1；TU366.2 文献标识码：A 文章编号：1001-8654（2019）05-0025-05 Review of Performance of Tenon-Mortise Joints between Column and Beam in Timber Structures WU Guo-fang ，ZHONG Yong ，GONG Ying-chun ，REN Hai-qing （Research Institute of Wood Industry ，Chinese Academy of Forestry ，Beijing 100091，China ） Abstract ：The research status of structural performance of tenon-mortise joints ，timber frames connected with tenon-mortise joints and reinforcement of the joints were reviewed. The relevant problems were also analyzed. Taking into development of modern engineered wood materials and manufacturing technology ，the application prospect of the joints in modern timber structure and the future research needs were presented, in order to promote the inheriting of traditional timber structures and innovation of modern timber structures. Key words ：timber structure ；tenon-mortise joint ；column and beam connection ；semi-rigid joint ；reinforcement 榫卯是榫头和卯口相互咬合、搭接而形成的一种连接形式。“榫”是构件凸出的部分；“卯”是构件凹进去的部分，也称为“榫眼”。榫卯连接方式是我国古代木结构建筑的重要特征，历史悠久，也是我国传统营造技术与文化的精髓。考古研究发现，早在新石器时代，榫卯就出现在木结构房屋中[1]。随着人类文明的发展，形式、功能各异的榫卯连接节点被创造出来，有些榫头和卯口形状规则，构造简单；有些则构造非常复杂，如斗拱就是一个复杂的榫卯系统。榫卯节点的分类及详细构造，在《中国古建筑木作营造技术》[2]、《中国古代建筑技术史》[3]和《清式营造则例》[4]等专著中有详细论述。传统木结构及榫卯连接的工作性能优良，使得许多古代木结构建筑一直保存至今。在各种榫卯连接节点中，梁柱之间的直榫、燕尾榫及箍头榫等最为重要，对结构抗侧性能有决定性作用。然而，榫卯连接也因一些缺点而受到制约，如加工费时费力、对构件尺寸精度要求高、设计加工过度依赖经验等。进入20世纪后，随着销钉、植筋等新型连接的发明

木结构的连接

木结构的连接木材因天然尺寸有限，或结构构造的需要，而用拼合、接长和节点联结等方法，将木料连接成结构和构件。连接是木结构的关键部位,设计与施工的要求应严格,传力应明确，韧性和紧密性良好，构造简单，检查和制作方便。常见的连接方法有：榫卯连接中国古代匠师创造的一种连接方式（见中国古代木结构）。其特点是利用木材承压传力，以简化梁柱连接的构造；利用榫卯嵌合作用，使结构在承受水平外力时，能有一定的适应能力。因此，这种连接至今仍在中国传统的木结构建筑中得到广泛应用。其缺点是对木料的受力面积削弱较大，用料不甚经济。齿连接用于桁架节点的连接方式。将压杆的端头做成齿形，直接抵承于另一杆件的齿槽中，通过木材承压和受剪传力（图1）。为了提高其可靠性,要求压杆的轴线必须垂直于齿槽的承压面(ɑ—b)并通过其中心。这样使压杆的垂直分力对齿槽的受剪面(b—C)有压紧作用，提高木材的抗剪强度。为了防止刻槽过深削弱杆件截面影响杆件承载能力，对于桁架中间节点，应要求齿深(h0)不大于杆件截面高度的1/4;对于桁架支座节点应不大于1/3。受剪面过短容易撕裂,过长又起不了应有的作用，为此宜将受剪面长度(l v)控制在4～10h范围内。并应设置保险螺栓，以防受剪面意外剪坏时，可能引起的屋盖结构倒塌。

螺栓连接和钉连接在木结构中，螺栓和钉的工作原理是相同的，即由于阻止了构件的相对移动，而受到其孔壁木材的挤压，这种挤压还使螺栓和钉受剪与受弯，木材受剪与受劈。为了充分利用螺栓和钉受弯、木材受挤压的良好韧性，避免因螺栓和钉过粗、排列过密或构件过薄而导致木材剪坏或劈裂。在构造上对木料的最小厚度、螺栓和钉的最小排列间距已有规定。键连接有木键和钢键两类。近些年来，木键已逐渐被淘汰，而为受力性能较好的板销和钢键所代替。钢键的形式很多，常见的有裂环、剪盘、齿环和齿板等四种（图2）。均可用于木料接长,拼合和节点连接，其承载能力通过试验确定。 ①板销连接。用板片状硬木销阻止被拼合构件的相对移动（图3）,板销主要在顺纹受弯条件下传力，具有较高的承载能力，故应注意使其木纹垂直于拼合缝,为保证连接的高度紧密性和生产的高效率,宜用专门的机具按统一尺寸挖销槽和制板销，并按构造要求用系紧螺栓连接方木或圆木。板销连接具有刚度好，对木构件的材质无特殊要求。在方木和原木的拼合中可收到较好的技术经济效果。 ②裂环连接。应用最早，连接点对木材受力面积削弱较小，具有较高的承载能力。但连接主要靠木材受剪传力，韧性较差。因此，除在环上开有裂口使环圈略能伸缩外，还要

木结构的连接分类

木结构的连接分类 huangmin1017 发布于2013-09-13 浏览10人次木材因天然尺寸有限，或结构构造的需要，而用拼合、接长和节点联结等方法，将木料连接成结构和构件。连接是木结构的关键部位,设计与施工的要求应严格,传力应明确，韧性和紧密性良好，构造简单，检查和制作方便。常见的连接方法有：榫卯连接中国古代匠师创造的一种连接方式（见中国古代木结构）。其特点是利用木材承压传力，以简化梁柱连接的构造；利用榫卯嵌合作用，使结构在承受水平外力时，能有一定的适应能力。因此，这种连接至今仍在中国传统的木结构建筑中得到广泛应用。其缺点是对木料的受力面积削弱较大，用料不甚经济。齿连接用于桁架节点的连接方式。将压杆的端头做成齿形，直接抵承于另一杆件的齿槽中，通过木材承压和受剪传力。为了提高其可靠性,要求压杆的轴线必须垂直于齿槽的承压面(ɑ—b)并通过其中心。这样使压杆的垂直分力对齿槽的受剪面(b—C)有压紧作用，提高木材的抗剪强度。为了防止刻槽过深削弱杆件截面影响杆件承载能力，对于桁架中间节点，应要求齿深(h0)不大于杆件截面高度的1/4;对于桁架支座节点应不大于1/3。受剪面过短容易撕裂,过长又起不了应有的作用，为此宜将受剪面长度(lv)控制在4～10h范围内。并应设置保险螺栓，以防受剪面意外剪坏时，可能引起的屋盖结构倒塌。木结构的连接螺栓连接和钉连接在木结构中，螺栓和钉的工作原理是相同的，即由于阻止了构件的相对移动，而受到其孔壁木材的挤压，这种挤压还使螺栓和钉受剪与受弯，木材受剪与受劈。为了充分利用螺栓和钉受弯、木材受挤压的良好韧性，避免因螺栓和钉过粗、排列过密或构件过薄而导致木材剪坏或劈裂。在构造上对木料的最小厚度、螺栓和钉的最小排列间距已有规定。键连接有木键和钢键两类。近些年来，木键已逐渐被淘汰，而为受力性能较好的板销和钢键所代替。钢键的形式很多，常见的有裂环、剪盘、齿环和齿板等四种。均可用于木料接长,拼合和节点连接，其承载能力通过试验确定。木结构的连接 ①板销连接。用板片状硬木销阻止被拼合构件的相对移动,板销主要在顺纹受弯条件下传力，具有较高的承载能力，故应注意使其木纹垂直于拼合缝,为保证连接的高度紧密性和生产的高效率,宜用专门的机具按统一尺寸挖销槽和制板销，并按构造要求用系紧螺栓连接方木或圆木。板销连接具有刚度好，对木构件的材质无特殊要求。在方木和原木的拼合中可收到较好的技术经济效果。木结构的连接。

木构架的连接榫卯

木构架的连接榫卯一、垂直构件的连接榫卯垂直构件主要为柱子，它的连接包括柱脚和柱顶的连接，一般有以下三种榫卯连接方式。 1、管脚榫卯这是指柱脚根部的榫卯连接，一般建筑的落地柱都采用这种连接方法。它是将柱头端部或柱脚根部做成馒头榫，插入支承体(如柱顶石等)上剔凿相应的卯口(海眼)内，榫长为柱径的0.2—0.3倍，如图1-26(a)所示。图1-26 垂直构件榫卯 (a)管脚榫；(b)套顶榫；(c)夹脚榫腰子棒 2、套顶榫卯它是指将柱脚根部的插榫加粗加长，套入到支承体的穿透眼内，这种榫卯多用于柱子较高，或柱子承受风荷较大，或柱子空间支撑较弱的结构。榫长一般为露明柱长的1/3—1/5，榫径约为柱径的0.5—0.8倍，如图1-26(b)所示。 3、夹脚榫腰子榫卯它是将柱脚剔凿成夹槽而形成双榫，穿夹着半腰子榫卯而插入支撑体上的一种做法。这种榫卯常用于瓜柱角背相结合的构件，如图1-26(c)所示。二、水平构件的连接榫卯 (一) 水平构件与垂直构件连接的常用榫卯这种榫卯在石活中称为“银锭榫”，也有叫大头榫，它是先宽后窄具有拉结作用的一种榫卯型。多用于需要拉结并可进行上起下落安装的构件连接，如梁、枋与间柱之间的连接等。榫卯长一般为柱径的0.25—0.3倍，如图1-27(a)所示，分带袖肩和不带袖肩两种构造。 2、穿透榫卯它是指穿过柱子而榫头留在柱外的一种榫卯，一般将榫头做成蚂蚱头(有称三岔头)或方形或雕刻成麻叶花状，如图1-27(b)所示。常用于穿插枋与柱子的连接。

图1-27 燕尾榫及穿插榫 (a)燕尾榫；(b)穿插榫 3、箍头榫卯箍头即箍住柱头的之意，它是将梁、柱端部做成相互插入的腰榫和卡口，并使梁头对柱有卡住作用的一种榫卯。箍头的形式常做成霸王拳(即刻成如拳头的凸指花纹)形或三岔头形，如图1-28所示。箍头榫有单开口和双开口两种构造，一般用于建筑端部的梁柱连接。 4、半透榫卯半透榫中的卯口是做成通透的，而榫头是做成半长，多用于两边与梁连接的中柱上。榫高均分为二，半高榫长半高榫短，长的部分按柱径2/3，短的部分图1-28 箍头榫及卯口按柱径的1/3，称为“大进小出”榫。两个半透榫穿(a)双开口箍头；(b)单开口箍头插在柱的卯口内进行对接，如图1-29所示。图1-29 半透榫这种榫卯没有拉结作用，随着时间的延长，容易产生松脱现象，故一般在连接梁的下面装上穿透的雀替或替木，再在雀替或替木与梁之间用插销连接，起加强固结作用。 (二) 水平构件间交叉连接的榫卯 1、上下十字刻口榫卯它是适用于方形构件十字搭接的榫卯，即是将构件剔凿成半厚刻口槽(即盖口槽、等口