一種經改進的屋頂衍架組件的製作方法
2023-05-27 14:56:46 2
專利名稱：一種經改進的屋頂衍架組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於建造金屬架建築的經改進的屋頂衍架組件。
由於金屬架建築可以顯著降低建造成本，所以在建築工業中備受歡迎。此外，這種金屬建築架構的部件的重量很輕，所以很容易使用。當然，人們對採用了衍架屋頂的建築非常熟悉，這種衍架屋頂包括一系列有固定間距並跨在兩支撐點間的衍架，各衍架包括一個下弦杆和一對斜上弦杆，上弦杆和下弦杆之間通過腹板件(web member)或支杆(strut)與下弦杆來支撐。通常，弦杆和腹板件用卷狀金屬片製成，並具有槽型橫截面。
澳大利亞專利588747公開了一種屋頂衍架組件，但是這種組件要求衍架的各部件準確削切，以便對它們進行組裝來構成衍架。
澳大利亞專利81585/94(Sanjan)公開了另一種屋頂衍架組件。這種組件的缺陷是需要使用側支杆或腹板件來把上弦杆的兩端與兩個斜上弦杆連接起來，同時還需要在衍架的頂點處使用一個連接板，以便把上弦杆的相鄰兩端連接起來。兩上弦杆延伸止於衍架的頂點處，它們的上端之間留有間隔，一個跨接連接板被用來連接這兩個相隔的端點。這在大多數衍架設計中普遍採用。
已知的屋頂衍架結構的另外一個缺陷，是無法不使用託架而簡單地把兩個上弦杆連接起來，同時也無法容易地改變衍架的頂角，來把衍架裝配起來，應用於不同旋轉夾角的屋頂。
此外，一些已知的屋頂衍架結構還有一個缺點，即需要把下弦杆與上弦杆背靠背相連，結果，下弦杆與上弦杆處於不同的平面。人們希望這些弦杆部件能夠基本處於同一垂直平面。
因此，本發明的主要目的，是提高一種經改進的屋頂衍架架構，該架構可以使衍架的各弦杆部件簡單而有效地裝配和連接起來，而且這些弦杆部件處於相同或基本相同的垂直平面。
本發明的另一個目的，是提供一種經改進的屋頂衍架架構，其頂角可以很容易地進行改變，因此，這些衍架可以被組裝起來並適應於不同的旋轉角。
本發明的另外一個目的是提供一種屋頂衍架架構，其中，衍架中的弦杆及腹板件可以使用具有相同橫截面的金屬片來製成。
總之，本發明提供了一種屋頂衍架架構組件，其包括有一個下弦杆和一對斜上弦杆，上弦杆與下弦杆通過腹板件相連，其特徵在於，各弦杆的槽型橫截面形狀接近C型，該形狀由上下平行凸緣以及連接所述凸緣的腹板來確定。所述下弦杆在其兩端的上凸緣處形成了一對開口。下弦杆包括一個腹板延伸部，該腹板延伸部向上伸出而超出上凸緣平面。所示上弦杆中包括有下端部分，該下端部分把所述開口分別與上弦杆的腹板接合起來，該腹板在下弦杆的相對端處緊靠下弦杆的所述腹板延伸部，這樣，所述上弦杆和下弦杆就基本處於一個垂直平面，其槽朝向同一方向。該屋頂衍架架構還包括用來牢固固定弦杆的固定裝置。
採用這種結構，上弦杆與下弦杆可以通過螺釘簡單且齊平地連接起來，而且其槽開口朝向同一方向。
根據本發明的另一個方面，該屋頂衍架架構組件包括一個槽下弦杆和一對與下弦杆相連的斜槽上弦杆，其特徵在於，各上弦杆中用於形成頂點的上端被切開，以便使上端相互重疊，而且其腹板在重疊區域面對面相連，由上弦杆所形成的頂角以及衍架的旋轉夾角可以改變，例如可在5°到45°之間變化。
另一方面，本發明提供了一種連接託架，用來連接下弦杆的一端與牆壁架構的頂板。所述連接託架包括一個基礎壁，該基礎壁與一個一體化的向上連接凸緣相連。在使用時，該連接凸緣緊靠下弦杆一端附近腹板件的外表面。所述基礎壁包括一個向上的閉鎖凸緣，該閉鎖凸緣跨其表面延伸，它與向上連接凸緣之間的間距基本等於下弦杆中下凸緣的寬度。所示閉鎖凸緣可以和下弦杆的下凸緣上的唇部鎖緊，這樣，連接託架就可以和下弦杆的下側連接。
該衍架最好包括位於下弦杆和上弦杆之間的中間支撐腹板，它們用具有和弦杆件相同橫截面形狀的卷狀金屬片製成，各中間腹板的相對兩端分別通過螺釘與下弦杆的跨接腹板及一上弦杆相連。位於衍架上弦杆與下弦杆之間的中間腹板可以根據需要設計設定其角度，以取得必要的強度。
為了進一步解釋本發明，下面參照附圖對其中的一個優選實施例進行更詳細的描述。
圖1為本發明中屋頂衍架架構的前視圖。
圖2為圖1所示衍架的屋簷連接裝置的局部透視圖。
圖3為圖2所示屋簷連接裝置沿箭頭「X」方向的正視圖。
圖4說明了圖3所示的屋簷連接託架。
圖5(a)及(b)為圖1所示一對上弦杆之間的頂點連接部分的局部正視圖(其中之一為分解圖)。
圖6為一上弦杆切除端的局部透視圖。
圖7示出了圖1所示一對腹板件與下弦杆之間的連接。
圖8示出了圖1所示一對中間腹板件與一對上弦杆之間的連接。
如圖1所示，屋頂衍架組件10包括一對在衍架10的頂點「A」處相互連接的斜上弦杆11與12，並包括一下弦杆13，其兩端分別和上弦杆11與12相連。多個斜中間腹板件14，15，16及17位於上弦杆11，12及下弦杆13之間，以進行支撐。在本實施例中，上弦杆、下弦杆以及中間腹板件都用卷狀金屬片製成，其槽型橫截面形狀接近C型。上弦杆、下弦杆以及中間腹板件都具有一對平行的凸緣，這些凸緣由一個跨接腹板相連，該跨接腹板中形成有一對向內伸出的弓形加強肋條，該肋條沿靠近腹板的邊緣縱向延伸。
在組裝時，上弦杆11、12與下弦杆13之間可以不使用任何連接託架或連接板而被連接起來，而且它們處於相同或基本相同的垂直平面中，其槽開口朝向同一方向。
圖2及圖3詳細說明了下弦杆13的各端分別與上弦杆11及12之間的連接。在下弦杆13的各端，其上凸緣20的一端被切開，並在形成卷狀的區域摺疊，構成了腹板22的一個向上延伸的延伸部分21，從而形成一個切口24，該切塊24可以使上弦杆11對角套入下弦杆13中，並與下弦杆13基本對齊。孔25形成於上弦杆11的腹板26處以及延伸部分21處，從而使上弦杆11可以固定在下弦杆13上，弦杆11的腹板26緊靠腹板22的內壁及下弦杆13腹板延伸部——如圖2所示。
腹板延伸部構件21最好為扁平形狀，例如可以通過碾壓製成，以便去除由橫向加強肋條27及向內彎曲的唇部28所形成的谷。由於平面延伸部21基本上與腹板22共面，所以弦杆11、12可以基本與延伸件21的內表面及下弦杆13的腹板22對齊緊靠。不過，這一點並不是非常重要。
如果上弦杆11、12非常傾斜，則各上弦杆11、12中帶唇的下凸緣將被夾在由下弦杆13的帶唇下凸緣形成的槽中。這種夾接有助於使得弦杆對齊連接。
如圖2及圖3所示，連接託架30可拆卸地固定於下弦杆13處，用來把衍架10與牆壁架構(未示出)的頂板連接起來。連接託架30用卷狀金屬製成，其橫截面形狀與弦杆11、12及13的橫截面形狀相同。它包括一對相互隔開的平行側凸緣31、32以及一跨接腹板33，該跨接腹板33的一端和一個一體化的朝上連接凸緣34相連，在連接凸緣34上有螺釘穿孔37，孔37與形成於弦杆11的腹板延伸部21及腹板26的孔對齊，以便使一緊固螺釘(未示出)穿過並把部件固定在一起。
跨接腹板33的兩端之間包括一個一體化向上橫向鎖閉凸緣39，該凸緣39與聯接凸緣34之間的間距基本等於下弦杆13的下凸緣的寬度。在該裝置中，當連接託架被固定後，鎖閉凸緣把下弦杆13的下凸緣的唇部閉鎖起來，以保證該託架牢牢固定。通常，該連接託架可以通過從弦杆13的一端水平向內滑動而和弦杆13接合起來。
如圖5及圖6所示，上弦杆11、12的上端沿其凸緣斜切，以便一端可以插入另一端的槽中並在腹板26中形成一個面對面的重疊接合點。然後，該重疊的上端可以不使用任何連接託架或連接板而通過螺釘連接起來。經切割後的上弦杆11及12的上端可以使弦杆在不同的夾角條件下連接起來，這樣，可以使衍架以可變的旋轉角而裝配起來，例如，旋轉角可從5°到大約45°之間變化。該結構的一個特點是，上弦杆末端之間的重疊接合點可以構成具有多種旋轉角的衍架，而無需根據所需的旋轉角而把上弦杆的末端切削成不同的切削角。
在本實施例中，切削和平面之間的角度為45°。但是，沿弦杆11、12的上凸緣及下凸緣40、41的切削麵和切削角可以為圖5及圖6所示的情況。例如，下凸緣40可以進行這樣的切削，即使其末端邊緣如上凸緣40一樣變尖，即切除42部分。當然，衍架頂角的變化程度將小於圖5所示的切割邊緣側面。當然，對上弦杆的凸緣的切削不應實質性削弱衍架的強度。
圖7示出了中間腹板件14、15與下弦杆13之間的連接，其中腹板件14、15用卷狀金屬片製成，其橫截面形狀與弦杆11、12及13的橫截面形狀相同。腹板件14、15的各基礎壁在相對端處通過螺釘分別與上弦杆及下弦杆11、13的腹板相連。腹板件14、15的末端以斜角切削，例如45°，以便減小腹板與弦杆之間的間距，從而防止加載耦合效應(load coupling effect)。
圖8示出了腹板件15、16的上端分別與下弦杆11、12之間的連接。同樣，通過使用穿過分別形成於腹板件15、16的鄰接基礎壁以及弦杆11、12的腹板26上的對齊開口的螺釘，可以實現以上的連接。
從以上實施例的描述可以得知，本發明提供了一種屋頂衍架架構，其部件可以簡單、迅速和方便地通過螺釘連接起來，從而形成一個衍架，本發明尤其提供了一種屋頂衍架架構，其中的上弦杆及下弦杆可以很簡單地對齊連接，而不用使用任何連接託架/板或支杆。
在不背離本發明精神話範圍的條件下，可以對以上描述的實施例進行改變和修改。
權利要求
1.一種包括一下弦杆及一對通過腹板件與該下弦杆相連的上弦杆的屋頂衍架架構組件，其中各弦杆的槽型橫截面形狀接近C型，該橫截面形狀由上下平行凸緣及一個連接所述凸緣的腹板形成，其特徵在於所述下弦杆在其兩相對端的所述上凸緣內形成有開口，所述下弦杆的腹板在其兩端都有一向上伸出的腹板延伸部，其相對於下弦杆縱向延伸；所述上弦杆上分別包括下端部分，該下端部分把所述開口分別與緊靠所述腹板延伸部的上弦杆的腹板接合起來，所述上弦杆及下弦杆基本處於一個垂直平面，其槽開口朝向同一方向；以及所述屋頂衍架架構組件還包括用來將弦杆固定在一起的固定裝置。
2.如權利要求1所述的屋頂衍架架構組件，其特徵在於腹板延伸部與其下弦杆腹板共面。
3.如權利要求1或2所述的屋頂衍架架構組件，其特徵在於，所述開口的長度基本等於與其相關所述腹板延伸部的長度(沿弦杆縱軸方向測量)。
4.如權利要求1到3中任一的屋頂衍架架構組件，其特徵在於，所述各弦杆的腹板上形成有一對方向朝內的加強肋條，該加強肋條伸入到弦杆的槽中，沿腹板中相對的縱向邊緣延伸。
5.如權利要求1到4中任一的屋頂衍架架構組件，其特徵在於，下弦杆的兩端通過緊固螺釘分別固定在所述上弦杆的下端，該緊固螺釘穿過分別形成於所述腹板延伸部和上弦杆腹板的對齊孔，該腹板延伸部的內表面基本上貼合於上弦杆的腹板的外表面。
6.如以上任一權利要求任一的屋頂衍架架構組件，其特徵在於，上弦杆的上端相互重疊，其中一端套在另一端內，此外還包括一個緊固螺釘，該緊固螺釘穿過形成於所述重疊端上的對齊孔。
7.如以上任一權利要求任一的屋頂衍架架構組件，其特徵在於還包括一個連接下弦杆一端和牆壁構架的頂板的連接託架，所述連接託架包括一個緊靠下弦杆下凸緣的水平基礎壁，以及一個朝上的連接凸緣，其在使用時緊靠鄰接一端的下弦杆的腹板的外表面，所述基礎壁包括一個一體化的向上連接凸緣，該連接凸緣橫穿其上表面，其與向上連接凸緣之間的間距大約等於下弦杆下凸緣的寬度，這樣，連接託架就可以鎖緊在下弦杆的下凸緣上。
8.如權利要求7的屋頂衍架架構組件，其特徵在於，所述向上連接凸緣中形成有一個孔，通過該孔，緊固螺釘可以把連接凸緣分別與所述腹板延伸部及上弦杆固定起來。
9.如以上任一權利要求任一的屋頂衍架架構組件，該裝置還包括在上弦杆與下弦杆之間延伸的中間加固腹板，其特徵在於所述上下弦杆和所述加固腹板是用具有相同橫截面的卷狀金屬片製成。
10.一種屋頂衍架架構組件，包括槽型橫截面的一下弦杆及一對在鄰接所述下弦杆下端位置處與該下弦杆相連的槽型橫截面的斜上弦杆，其特徵在於，各上弦杆中用於形成頂點的上端背切削，以便弦杆的上端相互重疊，其腹板在重疊區面對面連接，所述上弦杆處於同一垂直平面，其槽開口向同一方向，此外還包括一個固定裝置，用來把上弦杆的重疊端固定在一起，其結構可以使上弦杆所形成的頂角以及衍架的旋轉角可以改變。
11.如權利要求10所述的屋頂衍架架構組件，其特徵在於該角度可以在約5°到45°之間變化。
12.一種屋頂衍架架構組件，包括一個下弦杆以及一對固定在該下弦杆處的斜上弦杆，其特徵在於各弦杆的槽型橫截面形狀接近C型，該橫截面形狀由上下平行凸緣以及跨接所述凸緣的一腹板形成，其特徵在於在所述下弦杆兩端處的上凸緣中形成有開口；所述上弦杆的下端部分對角穿過所述開口；所述上弦杆及所述下弦杆基本處於一個垂直平面，其槽開口朝向相同方向；所述上弦杆的上端相互重疊，其跨接腹板面對面連接。
全文摘要
一種屋頂衍架，包括一個下弦杆(13)和一對斜上弦杆(11，12)，各弦杆的槽型橫截面形狀接近C型，其中上弦杆及下弦杆處於同一垂直平面，其槽開口朝向同一方向。在下弦杆兩端槽上的上凸緣(20)中形成有開口，並包括一個向上伸出的腹板伸出部(21)，其向下弦杆方向縱向延伸。各上弦杆(11，12)中用於形成頂點的上端被切開，以便把上端相互重疊，而且其腹板在重疊區域面對面相連。其頂角的大小可以改變。
文檔編號E04C3/09GK1426503SQ01808710
公開日2003年6月25日 申請日期2001年4月26日 優先權日2000年4月27日
發明者史蒂芬·米勒, 肯尼思·威爾弗雷德·森普特 申請人:米勒全球企業有限公司