李文

摘要：本文設(shè)計(jì)了一種鋼與實(shí)木結(jié)合的榫卯連接柜，包括鋼制置物架。其特征為：在鋼制置物架外側(cè)罩有實(shí)木柜體，將鋼制置物架罩在內(nèi)部，所述實(shí)木柜體與鋼制置物架通過(guò)榫卯結(jié)構(gòu)連接在一起。這種柜子，抗震能力強(qiáng)、美觀，非常適于文物及重要物品的收納。

關(guān)鍵詞：鋼木結(jié)合;榫卯結(jié)構(gòu);實(shí)木柜體;鋼制內(nèi)框架及置物架

Abstract： This paper discloses a steel-solid wood mortise and tenon cabinet， with a steel shelf housed inside; it is featured by that the steel shelf is housed by the solid wood cabinet， and the solid wood cabinet body and the steel shelf are connected together through a mortise and tenon joint structure. This cabinet has strong vibration resistance and beautiful appearance， and is very suitable for the storage of cultural relics and important items.

Key words： Steel-wood structure; Mortise and tenon structure; Solid wood cabinet body; Steel shelf

一提到“榫卯”結(jié)構(gòu)，大家馬山就會(huì)聯(lián)想到中國(guó)傳統(tǒng)家具的工藝：榫卯結(jié)構(gòu)。本文采用這種工藝形式，將其應(yīng)用到鋼與實(shí)木的結(jié)合設(shè)計(jì)上[1-7]。傳統(tǒng)家具的榫卯結(jié)構(gòu)是實(shí)木與實(shí)木的結(jié)合，本文榫卯結(jié)構(gòu)采用鋼與實(shí)木結(jié)合的榫卯連接工藝。鋼木家具已經(jīng)有了20多年的歷史，其采用鋼腿加人造板;或在人造板桌面中，上、下兩層之中覆有鋼襯;或在人造板桌面下覆有鋼梁[8-11]。本文設(shè)計(jì)的鋼與實(shí)木結(jié)合的柜子，是采用我國(guó)傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)工藝，實(shí)現(xiàn)鋼與實(shí)木的榫卯結(jié)合，達(dá)到鋼與實(shí)木之間不采用膠黏劑，也不采用螺絲等緊固件進(jìn)行連接，而是采用榫卯連接形式。通過(guò)設(shè)計(jì)一種鋼木結(jié)合卯榫結(jié)構(gòu)連接柜，旨在為鋼木家具的發(fā)展提供新思路。

1.研發(fā)背景分析

在故宮等博物館，保存著貴重的文物、工藝品，對(duì)擺放文物和工藝品的架子或柜子有明確的抗震要求，避免地震時(shí)架子或柜子因振動(dòng)損壞或被倒塌的建筑砸壞，因此現(xiàn)在一般都是由鋼等金屬制成[12-18]。然而，無(wú)論是文物還是工藝品，除了價(jià)值高昂以外，通常還具有藝術(shù)和文化屬性，因此保存單位希望保存這種文物和工藝品的柜子有藝術(shù)性，或遵循中華傳統(tǒng)文化，而金屬的硬、冷的特點(diǎn)，難以滿足妥善保管的要求。有關(guān)專家提出采用中國(guó)傳統(tǒng)實(shí)木家具，以賦予其中華文明的內(nèi)涵，然而，實(shí)木家具難以滿足抗震要求[19-23]。有鑒于此，特開(kāi)展鋼木結(jié)合卯榫結(jié)構(gòu)連接柜的設(shè)計(jì)研究。

2.設(shè)計(jì)研發(fā)內(nèi)容

本設(shè)計(jì)目的在于開(kāi)發(fā)一種鋼與實(shí)木結(jié)合的榫卯連接柜，以結(jié)合鋼與實(shí)木家具的優(yōu)點(diǎn)，解決博物館等單位的實(shí)際需求[24-27]。本設(shè)計(jì)的鋼與實(shí)木結(jié)合的榫卯連接柜，包括鋼制置物架，在鋼制置物架外側(cè)罩有實(shí)木柜體，將鋼制置物架罩在內(nèi)部，所述實(shí)木柜體與鋼制置物架通過(guò)榫卯結(jié)構(gòu)連接在一起。

對(duì)于所述榫卯結(jié)構(gòu)，包括實(shí)木柜體上的燕尾形卯眼，以及鋼制置物架上的燕尾榫，所述燕尾榫卡入實(shí)木柜體的卯眼內(nèi)。為了便于安裝，所述實(shí)木柜體上的燕尾形卯眼采用水平截面為燕尾狀的豎向長(zhǎng)槽，長(zhǎng)槽下端寬度不小于燕尾榫最大寬度，以形成插入口[29-32]。

所述燕尾榫為焊接在所述鋼制置物架側(cè)面上的鋼制燕尾塊;卯眼可以設(shè)置在實(shí)木柜體兩側(cè)山板上，優(yōu)選設(shè)置在實(shí)木柜體四角的立柱上;鋼制置物架通過(guò)滑軌安裝有推拉式置物擱板;卯眼下端水平寬度不小于所述燕尾榫最大寬度。

本設(shè)計(jì)的這種鋼與實(shí)木結(jié)合的榫卯連接柜，外觀為實(shí)木柜體，以滿足外觀要求，特別是采用傳統(tǒng)榫卯結(jié)構(gòu)和工藝的實(shí)木柜體，融入了傳統(tǒng)文化元素，還可以雕花、鏤空。內(nèi)部鋼制置物架，以滿足文物保存的抗震要求。實(shí)木柜體與鋼制置物架通過(guò)榫卯結(jié)構(gòu)連接，使兩者連接為一個(gè)整體，同時(shí)進(jìn)一步提高了實(shí)木柜體本身的連接強(qiáng)度，又可以避免實(shí)木柜體的變形，并使整體抗震性能加強(qiáng)。

3.設(shè)計(jì)案例詳解

如圖1—4所示，是本設(shè)計(jì)的鋼與實(shí)木結(jié)合的榫卯連接柜示意圖，內(nèi)部為鋼制置物架，用于放置文物和實(shí)現(xiàn)抗壓、抗震。在鋼制置物架外側(cè)罩有實(shí)木柜體，將鋼制置物架罩在內(nèi)部，為了提高抗壓、抗震性能，鋼制置物架和實(shí)木柜體均通過(guò)自己的腿部直接放置在地面上，即實(shí)木柜體沒(méi)有底板，鋼制置物架底部不是被實(shí)木柜體托住，這對(duì)于提高整個(gè)組合連接柜的抗壓和抗震性能很重要。

實(shí)木柜體由四角的立柱10、前面通過(guò)四付合頁(yè)12安裝的兩扇雙開(kāi)式柜門(mén)（可平開(kāi)180度）13，在兩側(cè)面通過(guò)豎棖14和與其呈“十”字形的橫棖以及上方和下方的橫棖與前后立柱10通過(guò)榫卯結(jié)構(gòu)形成框架結(jié)構(gòu)，中間有側(cè)山板11通過(guò)四邊插在框架結(jié)構(gòu)的插槽內(nèi)，形成實(shí)木柜體兩側(cè)部。如圖4所示，在后面有背板插在實(shí)木框架構(gòu)成的插槽內(nèi)，形成實(shí)木柜體后身，頂部有頂板。如圖4和圖5所示，在兩側(cè)的側(cè)山板上加工有卯眼，卯眼水平截面形狀如圖4所示為燕尾形，如圖5所示卯眼下端水平方向的寬度略大于燕尾榫最大寬度，以便于鋼制置物架上的燕尾榫27從該端插入卯眼內(nèi)，且越插越緊。

如圖3所示，鋼制置物架由不銹鋼材質(zhì)的豎向方管21和水平方管20焊接成一個(gè)立方體框架，中部有固定式的水平擱板22，以及通過(guò)滑軌26安裝的推拉擱板23，推拉擱板23用于放置大件文物、沉重文物等，擱板23采用雙層擱板，可以拉出且可以把首層擱板取出，便于取放文物的操作，下部由四個(gè)角部的豎向方管21構(gòu)成立于地面的腿部。在鋼制置物架兩側(cè)面的豎向方管21上，每側(cè)焊接有四個(gè)燕尾椎27。

推拉擱板23前部有前檔板24和摳手25，前檔板24避免在推拉過(guò)程中上面的文物掉下，摳手25便于手摳操作。

如圖4所示，鋼制置物架的燕尾榫27是嵌入實(shí)木柜體兩側(cè)的側(cè)山板11內(nèi)的燕尾結(jié)構(gòu)的卯眼內(nèi)，將實(shí)木柜兩側(cè)部嵌卡在鋼制置物架兩側(cè)，利用強(qiáng)度好、不易變形的鋼制置物架將實(shí)木柜體兩側(cè)的側(cè)山板向內(nèi)拉住，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)將實(shí)木柜與鋼制置物架裝配連接在一起。

采用圖5卯眼結(jié)構(gòu)的有益效果是：（1）便于安裝，將通過(guò)榫卯結(jié)構(gòu)組裝好的實(shí)木柜兩側(cè)的側(cè)山板11上的四個(gè)卯眼如圖7所示，以卯眼下端最大寬度位置對(duì)正燕尾榫27插入，同時(shí)將實(shí)木柜前后面頂部和底部水平橫棖、后方的背板通過(guò)榫卯結(jié)構(gòu)和插槽裝配在一起，然后向下壓該側(cè)山至圖8所示位置，直至實(shí)木柜側(cè)部的下部到達(dá)地面，將實(shí)木柜左右兩側(cè)的側(cè)山均安裝到鋼制置物架兩側(cè)后，安裝實(shí)木柜頂部和前臉的柜門(mén)。這樣不僅將實(shí)木柜體與鋼制置物架裝配在一起，而且是實(shí)木柜罩住鋼制置物架。（2）實(shí)木柜與鋼制置物架分別通過(guò)自己的腿部立在地面上，既不是實(shí)木柜體的重量壓在鋼制置物架上，也不是鋼制置物架的重量壓在實(shí)木柜體上，兩者不能在水平方向上相對(duì)移動(dòng)，而又可以上下有一定的相對(duì)移動(dòng)能力，這對(duì)于抵抗地震時(shí)抗壓破壞以及地面開(kāi)裂、搖擺、波浪式變形產(chǎn)生的破壞非常有利（鋼木結(jié)合卯榫結(jié)構(gòu)連接柜效果圖見(jiàn)圖6）。

4.設(shè)計(jì)思路解析

4.1材料與配置

采用實(shí)木制作外柜體，內(nèi)框架龍骨采用優(yōu)質(zhì)25 mm×25 mm不銹鋼方管，龍骨壁厚1.5 mm，不銹鋼擱板厚度1.0 mm。

實(shí)木柜體，根據(jù)保存具體文物的需求，柜子設(shè)有通體對(duì)開(kāi)門(mén)、上下對(duì)開(kāi)門(mén)、單面開(kāi)或雙面開(kāi)門(mén);外觀明清風(fēng)格，青龍雕花工藝處理;黃銅五金配件;配不銹鋼整塊式擱板，擱板可調(diào)節(jié)層高，擱板折彎厚度25 mm，底部配加強(qiáng)筋。采用專用鉸鏈，門(mén)的開(kāi)度可達(dá)到 180°。

4.2結(jié)構(gòu)

實(shí)木部分與不銹鋼部分連接采用榫連接，不使用螺釘、螺栓和黏合劑等其他方式。所有金屬架采用滿焊結(jié)構(gòu)。在鋼木部分的連接方式上，運(yùn)用了現(xiàn)代技術(shù)和傳統(tǒng)榫卯工藝。這項(xiàng)先進(jìn)工藝使鋼和木兩種不同材料制成的部件在不采用膠水、螺釘和螺栓的情況下實(shí)現(xiàn)了有效連接，柜架外形美觀、環(huán)保性能極佳，裝配便捷。

4.3實(shí)木工藝與飾面工藝

采用實(shí)木制作，對(duì)木材蒸煮殺菌等定型處理后，再干燥至8%—12%的含水率出爐，加工制作流程為原材購(gòu)進(jìn)→開(kāi)料→烘干→下料→拼接→畫(huà)線→開(kāi)榫→開(kāi)槽→組裝→打蠟（或油漆），全部柜身采用榫卯工藝結(jié)構(gòu)。表面正面采用環(huán)保油漆涂飾，經(jīng)檢砂→頭度底漆（干燥）→較粗砂紙打磨→二道底漆（干燥）→中粗砂紙打磨→三道底漆（干燥）→細(xì)砂紙打磨→面漆（干燥）→細(xì)砂打磨→面漆（干燥）等10多道工序，確保產(chǎn)品品質(zhì);背面采用打蠟工藝處理，即在實(shí)木制品上經(jīng)木工、組裝、刮磨、反復(fù)打磨之后的一套手工工藝，不僅很好的展現(xiàn)了木材優(yōu)美的自然紋理，還能在木材表面形成一層保護(hù)膜，防止外界環(huán)境對(duì)木材腐蝕，而由于撫摸、擦拭和空氣作用等原因，時(shí)間越久越靚麗。

表面涂飾采用燙蠟工藝。燙蠟須使用蜂蠟，并經(jīng)過(guò)水磨白茬、磨活、燙蠟、擦蠟打光這4道工序。

4.4防震說(shuō)明

內(nèi)置25 mm×25 mm不銹鋼龍骨，以此增強(qiáng)柜體的抗震性和耐壓性，在地震及其他極端情況下可有效地保護(hù)檔案（文物），使毀傷程度降至最低。

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