專利名稱：標準組件式屋頂結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及屋頂結(jié)構(gòu)，特別是涉及用Y形標準組合件構(gòu)成的屋頂結(jié)構(gòu)。
一般而論，屋頂結(jié)構(gòu)是在建筑物的構(gòu)筑墻上，按一定間隔安裝屋頂桁架或托梁形成的，這種傳統(tǒng)的屋頂結(jié)構(gòu)需要采用多種裝配而成。
根據(jù)本發(fā)明，建筑物的屋頂結(jié)構(gòu)由一個基礎(chǔ)框架、一個第一結(jié)構(gòu)件以及一個第二結(jié)構(gòu)件組成。其中，基礎(chǔ)框架具有第一、第二、第三以及第四角;第一結(jié)構(gòu)件是一個Y形構(gòu)件，它由第一、第二以及第三分支構(gòu)件相互連接而成，毗鄰的分支構(gòu)件之間形成各自的既定空間角;第二結(jié)構(gòu)件也是一個Y形結(jié)構(gòu)件，它由第四、第五以及第六分支構(gòu)件相互連接而成，毗鄰的分支構(gòu)件之間形成各自的既定空間角。第一和第四分支構(gòu)件沿它們的公共軸互相連接，從而形成該屋頂結(jié)構(gòu)的一個屋脊。第二、第三、第五和第六分支構(gòu)件則將屋脊與相應于基礎(chǔ)框架由第一、第二、第三和第四角相連接。
根據(jù)本發(fā)明的特征，該屋頂結(jié)構(gòu)的中間區(qū)段沿平行前述公共軸的任一軸的縱向是可調(diào)節(jié)的。在一個具體實例中，該中間區(qū)段應包括第一和第二構(gòu)件，它們形成屋脊的一個中間段。第一構(gòu)件沿公共軸相對于第二構(gòu)件是可調(diào)節(jié)的。這個中間部分還包括第三、第四、第五和第六構(gòu)件。第三構(gòu)件沿平行公共軸的第一軸相對于第四構(gòu)件是可調(diào)節(jié)的，從而形成基礎(chǔ)框架第一邊的一個中間段。第五構(gòu)件沿平行公共軸的第二軸相對于第六構(gòu)件是可調(diào)節(jié)的，從而形成基礎(chǔ)框架與第一邊相對的第二邊的一個中間段。因此，中間區(qū)段是縱向可調(diào)節(jié)的。


圖1是本發(fā)明標準組件或屋頂結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖2a是在圖1所示屋頂結(jié)構(gòu)中采用的松緊螺旋接頭件的細部圖。
圖2b是鎖型接頭件滑塊的細部圖，該接頭件可替代圖2a中的松緊螺旋接頭件。
圖3是圖1所示屋頂結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖4是本發(fā)明標準組件式屋頂結(jié)構(gòu)第一個具體實例的俯視圖。
圖5是本發(fā)明標準組件或屋頂結(jié)構(gòu)第二個具體實例的俯視圖。
圖6是圖5所示已鋪上復蓋物的標準組件式屋頂結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖7是圖6所示柔性復蓋物展開在平面上的俯視圖。
圖8a是本發(fā)明帶有可充氣復蓋物的屋頂結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖8b是從圖8a沿8B-8B截取的截面圖。
在整個說明書及所附各示意圖中，相同部件用同一編號表出。示意圖不一定成比例，在某些例子中，比例被予以夸大，以便能更清楚地顯示出本發(fā)明的特征。
參見圖1-3，標準組件式屋頂結(jié)構(gòu)10，一般地包括第一和第二Y形結(jié)構(gòu)件12和14。構(gòu)件12由大體等長的第一、第二以及第三分支構(gòu)件12a、12b以及12c構(gòu)成，它們互相相連，形成一個剛柱的Y形構(gòu)件，每對毗鄰分支構(gòu)件之間形成各自的空間角?？臻g角A上第一分支構(gòu)件12a分別與第二分支構(gòu)件12b以及第三分支構(gòu)件12c之間的夾角，空間角B是第二分支構(gòu)件12b與第三分支構(gòu)件12c之間的夾角。分支構(gòu)件12a、12b以及12c均為空心管狀構(gòu)件，它們還將各自接受另一管狀構(gòu)件并與之緊密相連接。構(gòu)件14由大體上等長的第一、第二以第三分支構(gòu)件14a、14b以及14c采用與構(gòu)件12相同的方式構(gòu)成。
在結(jié)構(gòu)12和14相應的第一分支構(gòu)件12a和14a的近末端處，內(nèi)表面被車成陰螺紋，以接受相應于松緊螺旋和裝置16和18的端頭螺桿。松緊螺旋扣16的端頭螺桿16a與構(gòu)件分支12a的嚙合表示在圖2a中。松緊螺旋扣16和18各自的另端端頭螺桿相應地與套筒20兩端的內(nèi)表面的陰螺紋嚙合。松緊螺旋扣16的端頭螺桿16b與套筒20的嚙合則表示在圖2a中。由分支構(gòu)件12a經(jīng)套筒20以及螺旋扣16和18再與分支構(gòu)件14a連接成一水平線，以使形成屋頂結(jié)構(gòu)的屋脊22。
也可兩者擇其一，或在分支構(gòu)件12a和14a各自的近末端處制成帶有一個同心環(huán)狀卡的錐形陽模配合件，以替代松緊螺旋扣。每個分支構(gòu)件12a和14a的錐形陽模配合件用來與套筒20嚙合。在靠近套筒20的兩端各自有一個環(huán)狀空腔，以便接受相應于分支構(gòu)件12a、14a的環(huán)狀卡。圖2b所示者即為分支構(gòu)件12a的錐形陽模配合件24，通過環(huán)狀卡26，接受套筒20相應環(huán)狀空腔，使之緊密嚙合。
管狀構(gòu)件28、29從套筒20同時向外，向下延伸，以便在屋頂結(jié)構(gòu)的兩邊形成一個屋面。一個矩形框架30構(gòu)成屋頂結(jié)構(gòu)10的基礎(chǔ)?？蚣?0的兩條邊由相應的邊梁30a、30b組成，它們可沿框架30的主軸延伸，框架30的兩端由相應的30c、30d組成，它們可沿框架30的次軸延伸。
管狀套筒28和29還被支撐在相應的邊梁30a和30b上，以便形成一個V形山墻32，它位于鄰近屋頂結(jié)構(gòu)10的幾何中心處。結(jié)構(gòu)件12的第二和第三分支構(gòu)件12b和12c被支撐在基礎(chǔ)框架30相應的第一和第二角c和d處。結(jié)構(gòu)件14的第二和第三分支構(gòu)件14b和14c被支撐在基礎(chǔ)框架相應的第三和第四角E和F處。分支構(gòu)件12b和12c從邊梁30c同時向上、向內(nèi)傾斜，以便在屋頂結(jié)構(gòu)10的一端形成一個斜脊結(jié)構(gòu)。分支構(gòu)件14b、14c從邊梁30d同時向上、向內(nèi)傾斜，以便在屋頂結(jié)構(gòu)10的另一端也形成一個斜脊的結(jié)構(gòu)。分支構(gòu)件12c和14b連同屋脊22以及邊梁30a一起形成一個傾斜、狀為梯形的屋頂結(jié)構(gòu)10的第一面。分支構(gòu)件12b和14c連同屋脊22以及邊梁30b一起形成一個傾斜、狀為梯形的屋頂結(jié)構(gòu)的第二面。
參見圖4，本發(fā)明的標準組件或屋頂結(jié)構(gòu)48，應包括加強構(gòu)件49，以增強屋頂結(jié)構(gòu)48的結(jié)構(gòu)整體性。加強構(gòu)件最好選用張索。
根據(jù)本發(fā)明的特征，屋頂結(jié)構(gòu)48沿一平行公共軸的軸線的長度是可調(diào)節(jié)的，它可通過調(diào)整結(jié)構(gòu)48的中間區(qū)段50沿上述公共軸的縱向尺寸來進行。分支構(gòu)件12a與14a沿公共軸是成一直線的。中間區(qū)段50由管狀套筒51和52以及管狀構(gòu)件53、54、55、56和57形成。管狀構(gòu)件57連接于套筒51與52之間。由管狀構(gòu)件53和54，從套筒51以一定角度同時向下，向外延伸，再由管狀構(gòu)件55和56，從套筒52以一定角度也同時向下、向外延伸，以便形成屋頂結(jié)構(gòu)48兩邊的斜面。管狀構(gòu)件53和54被支撐于邊梁30a和30b上的相應點G和H，以形成第一V形山墻58，管狀構(gòu)件55和56則被支撐于邊梁30a和30b上的相應點J和K，以形成第二V形山墻39。
張索49被架在分支構(gòu)件12b、12c、14b、14c與管狀構(gòu)件53、54、55及50之間，它們均居于屋脊與基礎(chǔ)框架的中間。張索49是通過耳狀部分65連接到相應的管狀連接件上的。通過接頭套筒66，可將毗鄰的張索49相連接。顯然，圖4通常所示的僅為受拉加強裝置，但在出現(xiàn)壓力的部分則常需采用加強構(gòu)件以替代張索。
屋頂結(jié)構(gòu)48是縱向可調(diào)節(jié)的。通過調(diào)整第一山墻58與第二山墻59之間的空間，就可調(diào)節(jié)中間區(qū)段50的縱向尺寸。而通過調(diào)節(jié)中間區(qū)段50的縱向尺寸可使相應于屋頂結(jié)構(gòu)48中間區(qū)段50形成對邊的那部分，能夠被拉伸或分離，以便按照需要來選擇屋頂結(jié)構(gòu)48的縮減或延伸。對于邊梁30a和30b及管狀構(gòu)件57各自長度的選擇應要求同屋頂結(jié)構(gòu)48的縱向尺寸一致。
各種結(jié)構(gòu)件之間的尺寸關(guān)系可決定如下假設(shè)位于點67和68以及69與71之間的屋脊22的長度分別為L，相應的空間角是A和B，那末，結(jié)構(gòu)尺寸可應為C到d及c到f＝2L SinB/2，C到b及d到G＝2L Sin2A/2，J到c及R到f＝2L sin2A/2，如果假設(shè)在屋脊22的中間區(qū)段中，68與69兩點之間的長度為M，那末，可得下述的尺寸關(guān)系G到J及h到k＝MC到f及d到e＝4L Sin2A/2+M一個精于技術(shù)的人員，一定知道屋頂結(jié)構(gòu)48的尺寸和外側(cè)應是一個與屋頂22的長度(2L+M)，以及毗鄰分支構(gòu)件12a、12b和12c與毗鄰分支構(gòu)件14a、14b和14c之間各自的空間角有關(guān)的函數(shù)。屋頂結(jié)構(gòu)48可按前述方法，通過調(diào)整中間區(qū)段50的縱向尺寸進行縱向調(diào)節(jié)。
參見圖5，是一個標準組件式屋頂結(jié)構(gòu)70的具體實例。除結(jié)構(gòu)件以槽形梁代替管狀件外，屋頂結(jié)構(gòu)70與屋頂結(jié)構(gòu)48(參見圖4所示)有著大體相同的外形。每根槽形梁具有互成對邊的邊凸緣，形成了相應于邊凸緣之間一個凹槽，在屋頂結(jié)構(gòu)70的屋脊22與矩形基礎(chǔ)框架80的相應角C、D、E和F之間，斜向地布置四根槽形梁72、73、74和75，作為斜撐，用以增強屋頂結(jié)構(gòu)70的結(jié)構(gòu)整體性。在屋頂結(jié)構(gòu)70中，通常采用斜撐構(gòu)件來代替張索49(圖4)。屋脊22的中間區(qū)段，則由一對可伸縮的梁76和77形成，而基礎(chǔ)框架80的第一邊80a的中間段由一對可伸縮的梁78和79形成，而基礎(chǔ)框架80的第二邊80b的中間段，則由一對可伸縮的梁81和82形成。梁83和84從屋脊22同時向下、向外延伸，以形成第一V形山墻85，梁86和87從屋脊22同時向下、向外延伸，以形成第二V形山墻88。通過調(diào)節(jié)可伸縮梁對的相對位置，山墻85與88之間的空間可進行調(diào)節(jié)，從而調(diào)整屋脊結(jié)構(gòu)70的縱向尺寸。
梁89、90與91相互連接，以形成一個通常為Y形的第一結(jié)構(gòu)件。梁92、93與94相互連接，以形成一個通常為Y形的第二結(jié)構(gòu)件。梁89與92沿屋脊22應成一直線。梁90與91支撐在基礎(chǔ)框架80的相應角c和b上。梁93與94從基礎(chǔ)框架80的第二端80d同時向上、向內(nèi)傾斜，以形成第二斜脊屋端。梁93與94支撐在相應角E和F上。
參見圖6和7，圖6清楚地顯示了一個屋頂復蓋物，它基本上能遮住屋頂結(jié)構(gòu)70。復蓋物96最好由柔性的編織物或帆布材料制成。而復蓋物96的形狀和尺寸應取決于屋頂結(jié)構(gòu)70的相應外形。復蓋物96分別由第一和第二邊護面板98和100組成，可用于復蓋屋頂結(jié)構(gòu)70相應的第一和第二梯形面。復蓋物96還分別地包括第一和第二端護面板102和104，可用于復蓋屋頂結(jié)構(gòu)70相應的第一和第二三角形端。第一端護面板102由第一邊護面板98沿線106形成，再通過一個特定的連接裝置，例如，一根拉鏈件108，可拆卸地固定到第二邊護面板100上。第二端護面板104由第二邊護面100沿線110形成，再通過一個特定的連接裝置，例如拉鏈件112，可拆卸地固定到第一邊護面板98上。第一邊護面板98則可由第二邊護面板100沿線114形成。第一和第二端護面板102和104是通過截去一個預定的圖形，然后相應地移去楔形截面116和118而形成的。將制就的第一和第二端護面板102和104拆疊后再復蓋到屋頂結(jié)構(gòu)70相應的第一和第二三角形端，并利用各自的第一和第二拉鏈件108和112，將它們可拆卸地固定到相應的第二和第一邊護面板100和98上。
參見圖8a和8b，提供了一個可充氣的復蓋物120，它基本上能遮住屋頂結(jié)構(gòu)70?？沙錃獾膹蜕w物120是由許多部分組成的，因此，通過各自專設(shè)的氣嘴122，它們可分開充氣，每個氣嘴122易與氣泵連接，為復蓋物的相應部分充氣。
根據(jù)本發(fā)明所提供的標準組件式屋頂結(jié)構(gòu)，合乎成本低、效率高的施工。而各種類型的材料，其中包括木瓦、金屬、塑料或可充氣材料等均可用于構(gòu)筑屋頂結(jié)構(gòu)。至于采用哪一種材料，應取決于環(huán)境、結(jié)構(gòu)承截力以及美觀等諸因素。標準組件式構(gòu)件應包括一個剛性的Y形構(gòu)件，它最好能在工廠制造，在那里可嚴格控制質(zhì)量、尺寸精度等。屋頂結(jié)構(gòu)的各個構(gòu)件可通過任何種手段，包括焊接，螺栓和板式連接器，或接頭套筒等，使之相互連接而成一體。由于傳統(tǒng)的桁架從屋頂結(jié)構(gòu)消失了，大量地節(jié)省材料成本。在建筑工地上，勞動成本也因結(jié)構(gòu)連接件的簡易化和構(gòu)件的標準化而可望降低。
以上詳細地描述了本發(fā)明涉及的具體實例。很明顯，對于上述的具體實例，盡管可以有各種變通，但它們?nèi)噪x不開本發(fā)明的本質(zhì)精神和范疇。故本發(fā)明并不限于上述舉例說明的具體實例。在下面的權(quán)利書中所提出的，才是本發(fā)明要保護的范圍。
權(quán)利要求
1.一個建筑物的屋頂結(jié)構(gòu)應包括一個基礎(chǔ)框架，它有第一、第二、第三和第四角，一個Y形的第一結(jié)構(gòu)件，它由第一、第二和第三個支構(gòu)件相互連接而成，毗鄰的分支構(gòu)件之間形成各自的空間角，一個Y形的第二結(jié)構(gòu)件，它由第四、第五和第六分支構(gòu)件相互連接而成，毗鄰的分支構(gòu)件之間形成各自的空間角，第一和第四分支構(gòu)件沿它們的公共軸互相連接從而形成屋頂結(jié)構(gòu)的屋脊，第二、第三、第五和第六分支構(gòu)件將屋脊與基礎(chǔ)框架相應的第一、第二、第三和第四角相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其第一、第二、第三、第四、第五和第六分支構(gòu)件均為管狀構(gòu)件。
3.如權(quán)利要求2要求所述的結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)框架由第一、第二、第三和第四邊梁相互連接構(gòu)成，形狀為矩形。
4.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，為了增強屋頂結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)整體性，還應包括加強裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)，加強裝置包括連接裝置，通過它可使居于基礎(chǔ)框架與屋脊之間的第二、第三、第五和第六分支構(gòu)件，得以相互連接。
6.如權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)，加強裝置應包括第一、第二、第三和第四加強構(gòu)件，通過它們可將屋脊與相應的第一、第二、第三和第四角相連接。
7.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，還包括一個居于第一和第三結(jié)構(gòu)件之間的區(qū)段。
8.如權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)，中間區(qū)段是縱向可調(diào)節(jié)的，以便調(diào)整屋頂結(jié)構(gòu)沿公共軸的長度。
9.如權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)，中間區(qū)段應包括第一和第二構(gòu)件，它們構(gòu)成屋脊的中間部分，其中，第一構(gòu)件沿公共軸相對于第二構(gòu)件是可調(diào)節(jié)的，中間區(qū)段還包括第三、第四、第五和第六構(gòu)件，第三構(gòu)件沿平行公共軸的第一軸相對于第四構(gòu)件是可調(diào)節(jié)的，以便形成基礎(chǔ)框架第一邊的中間部分，第五構(gòu)件沿平行公共軸的第二軸相對于第六構(gòu)件是可調(diào)節(jié)的，以便形成基礎(chǔ)框架中與第一邊互成對邊的第二邊的中間部分，因此，中間區(qū)段沿縱向是可調(diào)節(jié)的。
10.如權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)，第一、第二、第三、第四、第五和第六構(gòu)件均為一槽形梁，該凹槽由梁互成對邊的凸緣的中間部分形成，第一、第二構(gòu)件分別在第二、第三構(gòu)件的凹槽內(nèi)是可伸縮的，而第五構(gòu)件在第六構(gòu)件的凹槽內(nèi)也是可伸縮的。
11.如權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)，中間區(qū)段包括第一、第二、第三和第四構(gòu)件，第一和第二構(gòu)件在屋脊與相應于基礎(chǔ)框架中成對邊的第一邊和第二邊之間延伸，以便形成第一山墻，第三和第四構(gòu)件在屋脊與相應于基礎(chǔ)框架件成對邊的第一邊和第二邊之間延伸，以便形成第二山墻。
12.如權(quán)利要求11所述的結(jié)構(gòu)，還包括調(diào)節(jié)裝置，用以調(diào)整第一山墻和第二山墻之間沿公共軸的距離，因此，中間區(qū)段是沿縱向可調(diào)節(jié)的。
13.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，還包括第一、第二、第三、第四和第五連接件，通過第一連接件可將第一與第四分支構(gòu)件相連接，通過第二、第三、第四和第五連接件則可分別將第二、第三、第五和第六分支構(gòu)件與相應的第一、第二、第三和第四角相連接。
14.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，還包括一個可充氣的復蓋物，用以遮蓋屋頂結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14所述的結(jié)構(gòu)，復蓋物應由第一和第二邊護面板以及第一和第二端護面板組成，其中，第一、第二邊護面板用于遮蓋屋頂結(jié)構(gòu)相應的第一、第二面;第一、第二端護面使用于遮蓋屋頂結(jié)構(gòu)相應的第一、第二端，第一端護面板將可由第一邊護面板可拆卸地固定到第二邊護面板上形成;第二端護面板將由第二邊護面板可拆卸地固定到第一邊護面板上形成。
16.如權(quán)利要求15所述的結(jié)構(gòu)，還包括第一固定裝置和第二固定裝置。通過第一固定裝置將第一端護面板可拆卸地固定到第二邊護面板上去，同時通過第二固定裝置則可將第二端護面板可拆卸地固定到第一邊護面板上去。
17.如權(quán)利要求16所述的結(jié)構(gòu)，第一固定裝置由第一拉鏈件組成，第二固定裝置則由第二拉鏈件組成。
18.如權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，還包括一個可充氣的復蓋物，用以遮蓋屋頂結(jié)構(gòu)，復蓋物至少有一個氣嘴，可與氣泵相連接，以便給復蓋物充氣。
全文摘要
屋頂結(jié)構(gòu)是由第一第二Y形標準組件式結(jié)構(gòu)件構(gòu)成。第一結(jié)構(gòu)件由大體上等長的第一、第二和第三分支構(gòu)件構(gòu)成；第二結(jié)構(gòu)件則由大體上等長的第四、第五和第六分支構(gòu)件構(gòu)成。第一和第四分支構(gòu)件沿公共軸連接，從而形成該屋頂屋尖或屋脊。通過第二、第三、第五和第六分支構(gòu)件可將屋脊與矩形基礎(chǔ)框架相應的第一、第二、第三和第四角相連接，此外，在第一和第二結(jié)構(gòu)件之間至少要放置一個山墻。在一個具體實例中一個屋頂結(jié)構(gòu)的中間區(qū)段沿縱向是可調(diào)節(jié)的，以便能沿前述的公共軸調(diào)整該屋頂結(jié)構(gòu)的長度。本發(fā)明的屋頂結(jié)構(gòu)適宜于裝置一個可折疊的或可充氣的屋頂覆蓋物。
文檔編號E04C3/11GK1092492SQ9310335
公開日1994年9月21日 申請日期1993年3月18日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月18日
發(fā)明者黃衍峚 申請人:黃衍峚