專利名稱：由兩根或多根沿縱向互相搭接彼此連接的木梁組成的連接檁條以及在連接檁條中用于連 ...的制作方法
的木梁組成的連接檁條以及在連接檁條中用于連接木梁的兩個互相搭接的端部區(qū)的緊固件本發(fā)明涉及一種由兩根或多根沿縱向互相搭接彼此連接的木梁組成的連接檁條，其中互相搭接的端部區(qū)借助于緊固件彼此連接，以及涉及一種在連接檁條中用于連接木梁的兩個互相搭接的端部區(qū)的緊固件。
連接檁條或所謂的椽子檁條由一些單梁構成，它們在支柱例如屋架上面用釘或暗銷釘抗彎剛性地連接成連續(xù)梁。一根根制成木梁的托架沿木梁的寬度跨度上彼此錯開排列并通常在其下面的支柱或屋架所在的區(qū)域內互相搭接。因為需要在互相搭接的端部區(qū)之間彼此抗彎剛性地連接，通常由于螺栓有撓性而不允許將其單獨用作連接件。在這一方面已經提出在木梁彼此搭接的端部區(qū)互相貼靠的表面制一些槽，在槽中裝入盤狀連接件，它們應承受在木梁的兩個互相搭接的端部區(qū)之間的剪力。采用附加的穿過木梁端部區(qū)和盤狀件的拉樁，將木梁的兩個互相搭接的端部區(qū)固定在一起。在使用這種緊固件時主要產生剪應力和彎曲應力。所以所使用的緊固件還需要有比較大的尺寸。
本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種前言所述類型的連接檁條以及將木梁連接成連接檁條的緊固件，在這種連接檁條中和借助于這種緊固件可以顯著改善木梁搭接端部區(qū)的彼此固定。
按本發(fā)明對于連接檁條為達到此目的采取的措施是，木梁互相搭接的端部區(qū)借助于螺釘互相連接起來，它們至少近似于在一個橫向于木梁互相貼靠的表面延伸的平面內定位并與此表面成銳角或直角地旋入。
采取按本發(fā)明的措施，所使用的在形式上為螺釘?shù)木o固件受拉和壓的組合負荷，在這里力通過制成螺釘上的螺紋承受。在這種連接檁條中實際上不需要任何預加工，相對于木梁互相貼靠的表面成銳角定向地旋入的螺釘，其旋入可以在工地當場進行。在這種操作方式中實際上沒有彎曲力和剪力，而幾乎只產生拉和壓應力。這既由于使用螺釘作為緊固件，也由于在橫向于表面延伸的平面內旋入的這種特殊的方式造成的。成銳角地旋入帶來特別良好的效果。此外，通常還可以對木梁實施快速和尤其是可靠的相互固定，因為對這種螺釘不必預先鉆孔。
若總是成對地使用間隔一定距離地彼此平行定向的螺釘或總是成對地使用在具有小間距彼此相繼的平面內沿交叉的方向定位的螺釘，便可獲得一種更好的設計。這樣一來在木梁互相搭接的端部區(qū)之間提供了一種最佳的連接，在這種情況下，拉力和壓力以相同的方式傳給木梁的兩個端部區(qū)。
在這種方案中建議，總是成對地使用的可能交叉和相隔距離彼此相繼的螺釘從木梁同一個位于外部的表面出發(fā)旋入。在這種情況下每一個螺釘從一側出發(fā)一次成直角或向上傾斜的方向和一次成直角或向下傾斜的方向旋入，從操作來看這也許是最簡單的方案。因此將木梁彼此連接成連接檁條始終可以從同一側出發(fā)進行。
但還存在這樣的可能性，即，總是成對地使用的可能交叉和相隔距離彼此相繼的螺釘中的每一個從兩根要互相連接的木梁彼此背對的位于外部的表面出發(fā)旋入。這樣一種實施方案根據(jù)負載狀況及根據(jù)所要使用的螺釘?shù)脑O計可能是有利的。
在這方面還可以將一對或多對可能交叉置入的螺釘具有小間距地從木梁的各端部裝入。這種實施方案尤其優(yōu)選使用于大尺寸的連接檁條和木梁有長的互相搭接的端部區(qū)中。于是可沿互相搭接的端部區(qū)的一個較大的范圍設置多個固定段。
按本發(fā)明使用螺釘作為緊固件還可以創(chuàng)造更多的可能性。例如一種特殊的實施形式規(guī)定，一個或多個成銳角旋入的螺釘從要互相連接的木梁位于下部的表面伸出并從其端部擰入布置在下面的木架內。也就是說，按本發(fā)明的方式不僅最佳地實施木梁互相搭接的端部區(qū)彼此的固定，而且還有附加的可能性將由木梁構成的連接檁條用同一些螺釘與設在其下面的木架連接。正是在連接檁條的各木梁沒有過大的跨度時，這樣做在有的情況下可能已足以滿足要求，即，木梁的兩個互相搭接的端部區(qū)實際上在一個工作過程中互相連接起來并與此同時將由此已構成的連接檁條固定在位于它下面的木架上。在這種情況下始終可以在木梁互相搭接的端部區(qū)直接的端頭處安裝用于彼此固定的附加的螺釘。
在連接檁條與位于其下方的木架的固定中還可以有一種有利的設計，即，在連接檁條與設在其下面的木架之間的交叉區(qū)內除成銳角置入的螺釘外或取代它們使用一個或多個與木梁兩個互相搭接的端部區(qū)彼此面對的表面平行的螺釘。與彼此面對的表面平行安裝的螺釘實際上只用來使連接檁條與木架的相互固定，在這里主要取決于連接檁條在按相應的屋面坡度延伸的木架上不能傾覆。因此只需要連接檁條相應地與木架相配。
在這一方面有利的是，附加的一個或多個螺釘配屬于位于沿屋面坡度方向上部的那根木梁搭接的端部區(qū)。由此在抗傾覆力矩方面采取了一種更強有力的措施，因為在屋面坡度的最上面的部分內進行了固定，而沿屋面坡度的方向看連接檁條的最下面的部分構成了附加的支承并因而形成了一個相應的力臂。因此只需由一個或多個要安裝的螺釘承受比較小的力便可防止連接檁條傾覆。
若與木梁表面成銳角傾斜地裝入的螺釘與此表面成近似于45°的夾角，則可獲得一種在將木梁互相搭接的端部區(qū)彼此連接為一連接檁條時最佳的固定，在這種情況下互相交叉地具有間距彼此相繼的螺釘互成直角排列。因此在木梁的兩個端部區(qū)內實現(xiàn)了非常均勻的力的分布，在這里每一對的每個螺釘也是以相同的方式受拉力或壓力。
按本發(fā)明在連接檁條中用于連接木梁的兩個互相搭接的端部區(qū)的緊固件，其特征在于是一種有桿的螺釘，它至少在其兩個端部區(qū)有螺紋段，不同直徑的兩段彼此相繼，它們有相同的螺距，其中，有較大直徑的段有一個至少與有較小直徑的段的螺紋外徑近似的螺紋根徑。采取按本發(fā)明的這些措施，做到了使本梁彼此貼靠互相搭接的端部區(qū)在此互相貼靠的位置互相連接，無需再用很大的力將它們彼此拉開或甚至相互壓開。也就是說連續(xù)提供了一種相同的螺距，所以即使在兩個螺紋段有不同的直徑的情況下在木梁內已制成的螺紋區(qū)也不會被破壞，而至多可能將直徑增大。由此正好還可以最合理地顧及在連接檁條中使用時受拉和壓的組合負荷。
從螺釘加工以及從螺釘在木材中使用的角度看特別有利的措施在于兩個螺紋段直徑的協(xié)調一致性。在這種情況下在制造這種螺釘時不會造成過大的變形條件。在將這種螺釘旋入木材中時業(yè)已證明有利的是，隨著小直徑段之后的螺紋根截面實際上將已經制好的螺紋壓平，所以只須在木材中擠入螺旋體而不是大直徑段的整個橫截面。具有大直徑的螺紋重新形成了一個橫截面較大的螺紋，并因而尤其在這一區(qū)圍繞著螺釘?shù)哪静漠a生更強烈的壓縮。在木梁端部區(qū)的開裂在這里已經采取措施加以防止，因為首先旋入的正是具有小直徑的螺紋段。當然按彼此方式還可以在沒有預先鉆孔的情況下裝入這種螺釘，從而可以在任何情況下避免附加的工序。
最好在具有大直徑的螺紋段的自由端處設計一個擰螺釘工具的內嚙合面。由此可傳遞所需要的扭矩，盡管如此還存在這種可能性，即，具有內嚙合面的這一部分可以一直沉入木梁位于外部的表面之下。
采取這些措施使螺釘頭的下沉過程變得更加容易。此外，在木梁內的最后一些對螺旋被壓平，由此在這些區(qū)域內實現(xiàn)木材的附加壓實。
下面借助于附圖更詳細地說明其他按本發(fā)明的特征和突出的優(yōu)點。其中

圖1 在裝入緊固件的部位通過連接檁條的剖面圖；圖2 用作緊固件的螺釘視圖；圖3 由兩個互相搭接彼此連接的木梁構成的連接檁條，它放在一木架上，此圖示意表示木梁的相互固定是借助于螺釘實現(xiàn)的；圖4 與圖3相同的視圖，但這里示意表示在連接檀條與木架之間的連接；圖5 通過按迄今傳統(tǒng)的方法連接的連接檁條的剖面圖；圖6 連接檁條與設在它下面的木架的斜視圖，在這里表示按迄今傳統(tǒng)的方式連接構成連接檁條的木梁和連接連接檁條與木架；圖7 由兩根互相搭接彼此連接的木梁構成的連接檁條另一種實施例，連接檁條放在木架上，示意表示木梁的相互固定借助于螺釘；以及圖8 與圖7相同的視圖，但這里示意表示迄今已知的用釘子的木梁連接。
在連接檁條1中兩根沿縱向互相搭接彼此連接的木梁2和3通過緊固件相互連接。此連接檁條1然后被放在相應的支柱或木架4上，它們水平定位或按相應的屋面坡度的走向排列。在以下的說明中始終討論互相連接構成一根連接檁條的兩根木梁2和3。但在本發(fā)明的范圍內完全可以設想設置多于兩根的互相搭接彼此連接的木梁，在這種情況下木梁的端部區(qū)例如交替地從一側和從另一側靠上。在這種情況下還可設想，在木梁的兩個互相搭接的端部區(qū)彼此固定后添上下一根木梁，以及此搭接的端部區(qū)再與此下一根木梁固定。在這種情況下始終是將兩根木梁互相直接貼靠相互搭接的端部區(qū)彼此連接在一起。
彼此的連接借助于形式上為螺釘5的緊固件實現(xiàn)，螺釘相對于木梁2、3互相貼靠的表面6、7成銳角地定向并至少近似于在一個橫向于此表面6、7延伸的平面內旋入。
尤其由圖1和3可見，總是成對地使用這種螺釘5，它們位于具有小間距彼此相繼的平面內沿交叉的方向定位。在這種情況下可以在木梁2和3端部區(qū)的兩個直接的端頭處分別只設一對這樣的螺釘5。但根據(jù)要傳遞的力也可能合理的是設兩個這種成對8的螺釘5(如圖3所示)或設多于兩個這種成對8的螺釘5。在圖1所示的實施形式中，總是成對地交叉并隔開距離彼此相繼地置入的螺釘5的每一個，從兩個互相要連接的木梁2、3上彼此背對的位于外部的表面出發(fā)旋入。但也可以將總是成對地交叉并隔開距離彼此相繼地置入的螺釘從木梁2或3之一的位于外部的同一個表面9或10出發(fā)旋入。
螺釘5的旋入角根據(jù)具體的負荷狀況選擇，不過業(yè)已證實的一種特別有利的設計是，相對于木梁2、3表面6、7成銳角傾斜地裝入的螺釘5與表面6、7成一個近似于45°的夾角α。從而使隔開間距互相交叉彼此相繼的螺釘5互相大體成直角定向，因此向兩根木梁2、3傳遞相同程度的拉力和壓力，并保證沿木梁2、3的整個高度承載。
在這方面應當指出，并非絕對需要將螺釘5從木梁2、3的表面9和10出發(fā)旋入。還可以設想將這些螺釘裝在連接檁條的上側11或下側12上，當然在這種情況下必須選擇比較寬的外部區(qū)，以便在用銳角旋入時能相應地抓住兩根木梁2、3。
在這里可用作緊固件的螺釘5可從圖2的一種可能的實施方案中看出。在此螺釘5中至少在桿的兩個自由端區(qū)制有螺紋段13和14，它們有不同的直徑D1或D2，但有相同的螺距。具有較大直徑D2的螺紋段14有一個螺紋根徑D3，它至少近似等于螺紋段13的螺紋外徑D1。在具有較大直徑D2的螺紋段14的自由端制有一個用于旋螺釘工具的內嚙合面15。用于旋螺釘工具的嚙合面的這種設計顯然可通過不同的方式實現(xiàn)。在圖中所示的設計中，在配備有內嚙合面15的桿端設有一個與螺紋段相比直徑D4增大了的圓柱形螺釘頭16。螺紋段14與螺釘頭16之間的過渡區(qū)17設計為截錐形擴張段。由此以簡單的方式提供了將螺釘頭16埋沒的可能性，與此同時又不會導致過分擴大螺紋孔并因而不會導致木梁2、3區(qū)域內的開裂。
在本發(fā)明的范圍內完全可以設想使用有其它結構的螺釘5。應當注意的僅僅是，螺釘5在桿的兩個端部區(qū)有螺紋段，為的是在兩根要互相連接的木梁2、3內都存在相應的螺紋嚙合，以便能傳遞必要的拉力和壓力。在這里還可以使兩個螺紋段在它們的走向上彼此協(xié)調，也就是說，即使在螺紋段之間可能存在無螺紋的桿，也仍能存在連續(xù)的相同的螺距。但還可以設想，沿螺釘5的全長連續(xù)地設一個螺紋段。
在螺釘5的自由端設計一個類似于木螺釘尖端的貫入尖18。在本發(fā)明的范圍內同樣可以設想在這里設一種類型的鉆尖或相應的鉆頭部分，以便不僅為了安裝螺釘5給木梁擴徑，而且為構成一個用于安裝螺釘5的相應的孔起切削的作用。在這種情況下當螺釘5旋入時將纖維切斷，由此在必要時可減少產生間隙的危險。
由按圖4的視圖可以看出，除了在構成連接檁條1的各木梁2、3之間固定外，還可以在連接檁條1與位于它下面的木架之間實現(xiàn)固定。屆時成銳角旋入的螺釘5從木梁2、3的兩個互相搭接的端部區(qū)位于下面的表面12伸出并以其端部擰入設在其下面的木架4內。采用這種固定方式還可以同時在連接檁條1與木架4之間建立按規(guī)定的固定。在這方面還可以在連接檁條1與木架4之間的交叉區(qū)內取代按銳角裝入的螺釘5或除此之外，使用一個或多個平行于彼此面對的表面6、7定向的螺釘。這些附加的螺釘最好配屬于沿屋面坡度方向位于上部的木梁2的搭接的端部區(qū)。由此有足夠程度地防止連接檁條的傾覆。
圖5和6中表示，迄今是如何通過比較復雜的工作實現(xiàn)為構成連接檁條的木梁互相搭接的端部區(qū)的固定以及連接檁條與位于其下面的木架的固定的。為了連接兩根木梁2和3必須在兩個互相面對的表面6和7上制槽19，以便能裝入一個盤狀件20，然后由此盤狀件承受所要求的剪應力和彎曲應力。通過附加的貫穿木梁2和3的拉樁21使兩根木梁2和3互相固定。為了將連接檁條1與位于其下面的木架4固定在一起，通常采用由薄板件構成的隅角角鋼22，它借助于螺釘既固定在連接檁條1上也固定在木架4上。
在按圖7和8的實施例中總是使用成對的螺釘5，它們具有小間距地彼此平行。在這種情況下可以在木梁2和3端部區(qū)的兩個直接的端頭處各只設一對這樣的螺釘5。但根據(jù)要傳遞的力也可以合理的是設這樣的兩對或多對螺釘5。具有間距地并列安裝的螺釘5可以從兩根互相要連接的木梁2、3彼此背對的位于外部的表面9和10出發(fā)旋入。但也可以如圖1所示，總是成對地具有間距地彼此平行安裝的螺釘從木梁2或3之一的同一個位于外部的表面9或10出發(fā)旋入。
圖8表示，迄今是如何通過比較麻煩的工作實現(xiàn)用于構成連接檁條的木梁互相搭接的端部區(qū)的固定的。為了連接兩根木梁2和3必須在兩個互相面對的表面6和7上打入許多釘子23，但它們只能承受剪應力和彎曲應力。
在連接檁條中允許使用光桿釘。因為由于有屋面坡度產生持續(xù)作用的拔出力，所以在使用光桿釘時不允許預先鉆孔。在高負荷的情況下采用特種釘(帶螺紋釘、帶槽道釘)，用壓縮空氣工作的打釘機可將直徑至5mm和最大長度至160mm的特種釘捶入。直徑更大或更長的釘必須手工捶入，在這種情況下同樣不允許預先鉆孔。這種工作既費力有時還有危險，因為它們通常必須在高度高的工地現(xiàn)場實施。
顯然，采取所說明的措施在將木梁互相連接成連接檁條以及在連接檁條與木架之間連接時都得到顯著的改善。不僅改進了連接，而且也改進了操作，尤其在工地現(xiàn)場的操作，因為不必在木梁上預先加工任何準確配合的槽和不必事先鉆任何孔。
權利要求
1.由兩根或多根沿縱向互相搭接彼此連接的木梁組成的連接檁條，其中互相搭接的端部區(qū)用緊固件彼此連接，其特征為木梁(2、3)互相搭接的端部區(qū)通過螺釘(5)相互連接在一起，螺釘至少近似于在一個橫向于木梁(2、3)彼此貼靠的表面(6、7)延伸的平面內定位并與此表面(6、7)成銳角或直角地旋入。
2.按照權利要求1所述的連接檁條，其特征為總是成對地使用間隔一定距離地彼此平行定向的螺釘(5)。
3.按照權利要求1所述的連接檁條，其特征為總是成對地使用螺釘(5)，它們在具有小間距彼此相繼的平面內沿交叉的方向定位。
4.按照權利要求1至3之一所述的連接檁條，其特征為總是成對地使用的可能交叉和相隔距離彼此相繼的螺釘(5)，從木梁(2、3)同一個位于外部的表面(9、10)出發(fā)旋入。
5.按照權利要求1至3之一所述的連接檁條，其特征為總是成對地使用的可能交叉和相隔距離彼此相繼的螺釘(5)中的每一個，從兩根要互相連接的木梁(2、3)彼此背對的位于外部的表面(9、10)出發(fā)旋入。
6.按照權利要求1至5之一所述的連接檁條，其特征為一對或多對(8)可能交叉置入的螺釘(5)有小間距地從木梁(2、3)的各端頭裝入。
7.按照權利要求1至6之一所述的連接檁條，其特征為一個或多個成銳角旋入的螺釘(5)從要互相連接的木梁(2、3)位于下部的表面(12)伸出，并以其端部擰入布置在下面的木架(4)內。
8.按照權利要求7所述的連接檁條，其特征為在連接檁條(1)與設在其下面的木架(4)之間的交叉區(qū)內，除成銳角置入的螺釘(5)外或取代此螺釘(5)，使用一個或多個與木梁(2、3)兩個互相搭接的端部區(qū)彼此面對的表面(6、7)平行的螺釘。
9.按照權利要求8所述的連接檁條，其特征為附加的一個或多個螺釘配屬于位于沿屋面坡度方向上部的那根木梁(2、3)搭接的端部區(qū)。
10.按照權利要求1至8之一所述的連接檁條，其特征為與木梁(2、3)表面(6、7)成銳角傾斜地裝入的螺釘(5)與此表面成一個近似于45°的夾角(α)，所以互相交叉地具有間距彼此相繼的螺釘(5)互成直角排列。
11.在按照權利要求1至10所述的連接檁條中用于連接木梁的兩個互相搭接的端部區(qū)的緊固件，其特征在于一種有桿的螺釘(5)，它至少在其兩個端部區(qū)有螺紋段(13、14)，不同直徑(D1、D2)的兩段(13、14)彼此相繼，它們有相同的螺距，其中，有較大直徑(D2)的段(14)有一個至少與有較小直徑(D1)的段(13)的螺紋外徑(D1)近似的螺紋根徑(D3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連接檁條,它由兩根沿縱向互相搭接并借助于緊固件彼此連接的木梁(2、3)組成。木梁(2、3)互相搭接的端部區(qū)用螺釘(5)連接,它們相對于木梁(2、3)彼此貼靠的表面(6、7)成銳角定向。這些螺釘(5)在一個橫向于表面(6、7)延伸的平面內旋入。
文檔編號E04B1/26GK1260021SQ98806013
公開日2000年7月12日 申請日期1998年6月5日 優(yōu)先權日1997年6月9日
發(fā)明者保羅·瑪特勒 申請人:Sfs工業(yè)控股公司