一種榫卯結(jié)合的x型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公布了一種榫卯接合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，隨著木質(zhì)工程材料的應用越來越廣，為了增強木質(zhì)工程材料的力學強度，本實用新型設計了一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)。所述木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)包括上面板、連接件、芯層結(jié)構(gòu)和下面板，其特征在于：木棒中部開槽，相互嵌合構(gòu)成X型基本元件，基本元件按照合理的單元規(guī)格設計周期性地分布于芯層，點陣柱端部與連接件經(jīng)榫接并膠合固定，連接件與上下面板通過膠黏劑膠合連接。本實用新型所設計的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)合理、強重比高、易于制造、綠色環(huán)保，可廣泛應用于建筑工程和家具制造領域。
【專利說明】
一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)
技術領域
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[0001]本實用新型涉及建筑材料領域、尤其涉及一種在木結(jié)構(gòu)建筑中使用木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)。【背景技術】:
[0002]當前，國內(nèi)外對金屬材料及復合材料點陣結(jié)構(gòu)的研究相對完備，其中碳纖維復合材料點陣結(jié)構(gòu)包括直柱型點陣、斜柱型點陣、金字塔點陣、四面體型點陣、纖維編織型點陣、 Kagome型點陣等結(jié)構(gòu)，X型點陣結(jié)構(gòu)是對金字塔型點陣結(jié)構(gòu)的改良和優(yōu)化。在木質(zhì)工程材料領域，點陣夾芯結(jié)構(gòu)研究較少。本實用新型根據(jù)復合材料設計學，以結(jié)構(gòu)與功能一體化為設計思路，將點陣夾芯結(jié)構(gòu)應用于木質(zhì)工程材料的結(jié)構(gòu)設計領域。
[0003]榫卯結(jié)構(gòu)，以木構(gòu)架結(jié)構(gòu)為主要的結(jié)構(gòu)方式。榫卯是在兩個木構(gòu)件上所采用的一種凹凸結(jié)合的連接方式。凸出部分叫榫(或榫頭)；凹進部分叫卯(或榫眼、榫槽)，榫和卯咬合，起到連接作用。這是中國古代建筑、家具及其它木制器械的主要結(jié)構(gòu)方式。
【發(fā)明內(nèi)容】
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[0004]發(fā)明目的:本實用新型主要針對上述問題，設計了一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)。
[0005]為了解決上述存在的問題，本實用新型是采用下述技術方案實現(xiàn)的:
[0006]—種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，包括上面板(1)、連接件(2)、芯層 (3)和下面板(5 )，芯層(3)包括點陣結(jié)構(gòu)(4)以及點陣結(jié)構(gòu)(4)填充在內(nèi)的填充物，其特征在于:點陣柱中部開槽，相互嵌合構(gòu)成X型基本元件，基本元件按照合理的單元規(guī)格設計周期性地分布于芯層，點陣柱端部與連接件經(jīng)榫接并膠合固定，連接件與上下面板通過膠黏劑膠合連接。
[0007]所述的點陣結(jié)構(gòu)是由上面板(1)、連接件(2)、下面板(5)和芯層(3)的點陣柱構(gòu)成， 芯層(3)的點陣柱中部開槽，點陣柱為方棒或者圓棒，槽的長度和寬度與點陣柱邊長或者直徑一致，槽的深度為點陣柱邊長或者直徑的二分之一，相互嵌合構(gòu)成X型基本元件，基本元件按照合理的單元規(guī)格設計周期性地分布于芯層。
[0008]所述的點陣結(jié)構(gòu)是由上面板(1)、芯層(3)、下面板(5)和連接件(2)構(gòu)成，連接件與點陣柱端部經(jīng)榫接并膠合固定，開槽深度為連接件厚度的三分之一至二分之一，連接件與上面板(1 )、下面板(5)通過膠黏劑膠合連接。
[0009]所述芯層(3)中的點陣柱成直角交叉，點陣柱是橫截面為正方形的邊長范圍為1? 2.5cm的方榫或者是橫截面為圓形的直徑范圍為1?2.5cm的圓棒，芯層高度在10?20cm之間。
[0010]所述連接件(2)邊長6?10cm之間，連接件根據(jù)基本元件的單元規(guī)格加工出與點陣柱裝配吻合的不同角度和數(shù)量的斜槽。
[0011]所述的填充物選自玻璃棉層、石墨、聚氨酯泡沫板、橡膠、石膏、聚苯乙烯泡沫板、巖棉、活性碳或碳黑。
[0012]所述上面板(1)選自實木鋸材、膠合板、單板層積材、集成材、定向刨花板、密度纖維板或重組材。
[0013]所述下面板(5)選自實木鋸材、膠合板、單板層積材、集成材、定向刨花板、密度纖維板或重組材。
[0014]所述的膠黏劑選自環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、異性酸酯、脲醛樹脂、聚氨酯、環(huán)氧一酚醛樹脂或乳白膠與水溶性高分子異性酸酯的雙組份膠。
[0015]有益效果:[〇〇16]本實用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)合理、強重比高、易于制造、綠色環(huán)保。
[0017]本實用新型芯層結(jié)構(gòu)與面板通過連接件膠合，較以往插入一膠合法增大膠接面積，提尚力學強度。
[0018]本實用新型點陣結(jié)構(gòu)中的填充物提高了結(jié)構(gòu)的強度，賦予了其多功能化(如隔熱保溫、吸音隔聲、吸振防震等)的特點。
[0019]本實用新型可以廣泛應用于建筑工程和家具制造領域，符合當前資源節(jié)約型社會發(fā)展的需求?！靖綀D說明】:
[0020]圖1是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一的整體透視圖；
[0021]圖2是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)二的整體透視圖；
[0022]圖3是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)的方棒點陣柱詳圖；
[0023]圖4是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)的方棒基本元件詳圖；
[0024]圖5是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一的方棒點陣柱連接件詳圖；
[0025]圖6是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)二的方棒點陣柱連接件詳圖；
[0026]圖7是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一的基本單元透視圖； [〇〇27]圖8是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一的基本單元正視圖；
[0028]圖9是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一的基本單元俯視圖；
[0029]圖10是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)二的基本單元透視圖；
[0030]圖11是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)二的基本單元正視圖； [0031 ]圖12是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)二的基本單元俯視圖； [〇〇32]圖13是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一的整體正視圖；
[0033]圖14是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)一的整體俯視圖；[〇〇34]圖15是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)二的整體正視圖；
[0035]圖16是一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)二的整體俯視圖；【具體實施方式】:
[0036]實施例一:
[0037]如圖1所示，一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，它包括上面板、連接件、下面板和芯層經(jīng)榫接并膠合而成。
[0038]芯層包括X型點陣結(jié)構(gòu)以及X型點陣結(jié)構(gòu)填充在內(nèi)的填充物。芯層的點陣柱中部開槽，點陣柱為方棒或者圓棒，槽的長度和寬度與點陣柱邊長或者直徑一致，槽的深度為點陣柱邊長或者直徑的二分之一，相互嵌合并施膠構(gòu)成X型基本元件。
[0039]X型點陣結(jié)構(gòu)基本元件按照合理的單元規(guī)格設計周期性地分布于芯層。單元規(guī)格設計為邊長為18?36cm的等邊三角形，高為18?30CIIUX型基本元件與面板垂直排列，基本元件間相互成120°通過連接件結(jié)合為整體，連接件根據(jù)基本元件的單元規(guī)格加工出與點陣柱裝配吻合的3個與連接件平面成45°的斜槽。所述連接件為邊長在6?10cm、厚度為1.5? 2.5 cm之間正方體。連接件與面板間通過膠黏劑膠合，并施加壓力定型。
[0040]點陣柱材料為邊長1?2.5cm的實木方棒榫或者直徑1?2.5cm的實木圓棒榫。面板材料為單板層積材，膠黏劑采用環(huán)氧樹脂。
[0041]實施例二:[〇〇42]如圖3所示，本實施例與實施例一的區(qū)別在于:單元規(guī)格為lOcmX 10cm正方形，如圖所示，X型基本元件與面板垂直排列，基本元件間相互成90°通過連接件結(jié)合為整體，連接件根據(jù)基本元件的單元規(guī)格加工出與點陣柱裝配吻合的4個與連接件平面成45°的斜槽。 [〇〇43]本實用新型的有益效果是結(jié)構(gòu)合理、強重比高、易于制造、綠色環(huán)保。
[0044]應當指出，對于經(jīng)充分說明的本實用新型來說，還可以具有多種變換及改動的實驗方案，并不局限于上述實施方式的具體實施例。上述實施例僅僅作為本實用新型的說明， 而不是對本實用新型的限制?？傊?，本實用新型的保護范圍應包括那些對于本領域普通技術人員來說顯而易見的變換或替代以及改型。
【主權(quán)項】
1.一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，包括上面板(1)、連接件(2)、芯層(3) 和下面板(5)，芯層(3)包括點陣結(jié)構(gòu)(4)以及點陣結(jié)構(gòu)(4)填充在內(nèi)的填充物，其特征在于: 點陣柱中部開槽，相互嵌合構(gòu)成X型基本元件，基本元件按照合理的單元規(guī)格設計周期性地 分布于芯層，點陣柱端部與連接件經(jīng)榫接并膠合固定，連接件與上下面板通過膠黏劑膠合 連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述的點陣結(jié)構(gòu)是由上面板(1)、連接件(2)、下面板(5)和芯層(3)的點陣柱構(gòu)成，芯層(3) 的點陣柱中部開槽，點陣柱為方棒或者圓棒，槽的長度和寬度與點陣柱邊長或者直徑一致， 槽的深度為點陣柱邊長或者直徑的二分之一，相互嵌合構(gòu)成X型基本元件，基本元件按照合 理的單元規(guī)格設計周期性地分布于芯層。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述的點陣結(jié)構(gòu)是由上面板(1)、芯層(3)、下面板(5)和連接件(2)構(gòu)成，連接件與點陣柱端 部經(jīng)榫接并膠合固定，開槽深度為連接件厚度的三分之一至二分之一，連接件與上面板 (1 )、下面板(5)通過膠黏劑膠合連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述芯層(3)中的點陣柱成直角交叉，點陣柱是橫截面為正方形的邊長范圍為1?2.5cm的 方榫或者是橫截面為圓形的直徑范圍為1?2.5cm的圓棒，芯層高度在10?20cm之間。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述連接件(2)邊長6?10cm之間，連接件根據(jù)基本元件的單元規(guī)格加工出與點陣柱裝配吻 合的不同角度和數(shù)量的斜槽。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述的填充物選自玻璃棉層、石墨、聚氨酯泡沫板、橡膠、石膏、聚苯乙烯泡沫板、巖棉、活性 碳或碳黑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述上面板(1)選自實木鋸材、膠合板、單板層積材、集成材、定向刨花板、密度纖維板或重 組材。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述下面板(5)選自實木鋸材、膠合板、單板層積材、集成材、定向刨花板、密度纖維板或重 組材。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種榫卯結(jié)合的X型木質(zhì)工程材點陣夾芯結(jié)構(gòu)，其特征在于: 所述的膠黏劑選自環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、異性酸酯、脲醛樹脂、聚氨酯、環(huán)氧一酚醛樹脂或 乳白膠與水溶性高分子異性酸酯的雙組份膠。
【文檔編號】B32B7/04GK205668423SQ201620394406
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】呂小波, 陳蕾, 程婉可, 胡英成
【申請人】東北林業(yè)大學