Technical defects of tenon and mortise light steel keel ceiling system

广寒凝月

一、榫卯结构的概念
    榫卯结构的定义：以木构架结构为主要的结构方式，由立柱、横梁、顺檩等主要构件建造而成，各个构件之间的结点以榫卯相吻合，构成富有弹性的框架。（百度百科）
    榫卯结构的基础是具有弹性的木材，榫卯结合通过木材的弹性变形可以以达到契合的目的，而轻钢龙骨是刚性材料，榫卯工艺的结合必然存在机械间隙，从而造成龙骨框架的不稳定。现在市面上所见到的榫卯式龙骨，只是借用古老榫卯工艺，而不能达到吊顶框架的稳定要求。
   
二、榫卯结构的受力分析
    1.我们所有见到的榫卯结构，它所起到的目的为：防止榫卯连接的两部分的相对周向移动，即防止移动的方向均与榫卯的连接方向垂直。如下图红色箭头方向。单独两部分的榫卯结构，其榫卯连接的方向不可受力，如图中的蓝色箭头方向。
   
    2.轻钢龙骨的榫卯连接，其受力方向也就是榫卯连接的方向，其原则违背了榫卯技术原理的原则，受力方向如图中蓝色箭头所示。因此，该榫卯式连接的轻钢龙骨受力强度只有50KG，而吊顶的技术要求是200KG。
   
    3.使用该榫卯体系轻钢龙骨吊顶完成后，当时有可能没问题，但随着时间的推移，插扣的连接处极易生锈（因为断口没有镀锌层保护），当插扣连接处生锈后就会大幅降低受力强度，该结构最大只有50KG受力强度，降低后只有10-20KG受力强度，这种受力强度吊顶塌陷和石膏板开裂是必然的，甚至存在吊顶塌陷的风险。
三、榫卯式轻钢龙骨体系的专利
    榫卯结构从古代就有，其结构与原理随处可见，因此榫卯结构是无法申请专利的，因为专利的本身必须是之前没有存在过的技术。
    市面上所看到的榫卯式轻钢龙骨体系中的榫卯结构，其实就是一种插扣式连接，例如：小学生用的书包扣等（如图所示，其中左图虚线内的结构也就是市面上存在的榫卯插扣结构），并非榫卯，是现有常见技术的拼凑，因此所涉及到的榫卯龙骨结构的专利技术是无效的，无任何保护意义。另外插扣式连接只适合临时的，对受力强度和稳定性要求不高的应用领域，这种连接方式不仅受力强度不高，而且受力稳定性很差，连接后会稍微一用力就会有摇晃，没有质量保障。
   
    榫卯式轻钢龙骨体系中的伸缩式龙骨，其实就是移动一个固定距离后进行卡合固定，其原理现有物品中也是很常见，例如：伸缩梯、儿童推车可调推杆等（如图所示，其中左图虚线内的结构也就是某公司的伸缩龙骨结构），因此伸缩结构也是现有常见技术的拼凑，该专利技术是无效的，无任何保护意义。
   
四、榫卯式轻钢龙骨体系吊顶的局限性   
    1、榫卯式轻钢龙骨体系可做的造型非常局限，例如：空调进出风口、双眼皮、无主灯、弧形，这些造型是很难完成的。另外施工走廊平顶还需要搭配其他龙骨，不利于施工人员施工。因该体系龙骨的结构局限性，其调节精度很差达到0.5厘米以上，完全满足不了吊顶过程中遇到的墙面和屋顶不平的现状，造成龙骨框架受力不稳定。
    2、榫卯式轻钢龙骨体系比较复杂，有多种龙骨、多种规格，不同造型和尺寸需要选择不同的龙骨和规格，通用性很差。在销售过程中，需要根据客户的具体要求选配具体的龙骨和配件，不利于市场流通和销售。钢龙骨的局限性
   
五、榫卯式轻钢龙骨的成本分析
    1、榫卯式龙骨体系过于复杂，龙骨结构用材量较大，施工过程中费料较多。
    2、榫卯式轻钢龙骨体系顶墙和侧墙使用的是U形龙骨，U形龙骨有三个弊端：①耗材量大，不经济；②不方便使用钢排枪，影响施工效率；③如遇房顶和侧墙不平，需要处理龙骨后才能固定，影响施工效率。
    3、榫卯式轻钢龙骨体系中的伸缩龙骨是两根龙骨重合，重合部份耗材较多，必然成本增加，另外重合部位双层轻钢，上自攻螺丝很困难，影响施工效率。
    4、施工L形吊顶造型，由于结构和连接方式原因，必须使用F龙骨。F龙骨钢材耗材量比普通龙骨好裁量大，耗材成本很高。