CN100532752C - 用于住宅和工业建筑的屋顶的高耐候性屋顶组件 - Google Patents

Abstract

本发明应用于建筑屋顶结构领域，尤其涉及一种高耐候性屋顶组件，尤其是用于住宅和工业建筑的屋顶。该组件包括要沿着侧边缘部(4，4′)相互连接的多块薄板(2)，其被成形以便限定一横向向外朝向的第一纵向突出部分(5)，和多个将锚固到屋顶(T)的安装支架(6)。每个支架(6)至少有一个纵向凹槽(7)以便快速适配地接受相邻薄板(2)的第一纵向突出部分(5)，以便该第一纵向突出部分(5)和槽(7)具有相对的上表面(8，9)，其至少部分平坦并且基本上平行或稍微倾斜以便增强支架(6)的保持作用力(R)和增大导致所述边缘部(4，4′)从所述支架(6)上脱离的分离荷载(p)。

Description

用于住宅和工业建筑的屋顶的高耐候性屋顶组件

技术领域

本发明应用于建筑领域并尤其涉及一种高耐候性屋顶组件，适用于住宅和工业建筑的屋顶。

背景技术

组装式的屋顶组件越来越多地用于住宅和工业使用中的保护建筑或其它承力结构，这些组件由具有特殊轮廓边缘的金属薄板构成，并且是预先装配的或者直接地安装到屋顶。

这些特殊的屋顶体系具有较常规方案有更轻的重量，并且进一步确保更多的普遍使用。

与屋顶承力结构的连接通常直接通过将金属薄板附接到该结构而实现，一般通过穿孔和/或冲压。此外，这些薄板通过按这样一种方式放置相邻的薄板，即在它们的边缘之间提供一搭接关系从而相互连接。

作为上述方案的替代方案，薄板固定在支架的相邻位置，然后相邻边借助于专用工具被卷曲在一起，其中支架依次被固定到基础结构上。

很明显地，这些常规方案有需要某些繁琐装配工艺，以及需要使用特殊工具的复杂操作的缺点。此外，在薄板上的固定孔是脆弱点，可能引起裂缝或金属薄弱区，以及对整体结构的可渗透点。因此，这些结构极易受气候条件影响遭到破坏，尤其是下雨天气、可能存在不良连接的情况下，以及有风时，特别是在悬臂式屋顶组件中极易遭到破坏。

为了消除上述缺点，已经提出过若干方案，其中将屋顶组件通过中间固定装置连接到承重结构，该中间固定装置被锚固到某些结构上。

特别地，根据以相同申请人的名义申请的EP0964114，一种金属板屋顶结构已经公知，其包括金属板，金属板的非相邻纵边按照预定外形适当地成形。

该薄板到建筑物屋顶的锚固借助于支撑块实现，支撑块事先已经安装到该结构上，并且具有交替的突出部分和凹槽，以便限定一与薄板边缘互补的外形。这允许薄板通过它们的边缘的部分搭接而连接在一起以及快速装配进锚固块中。

这种设置允许通过施加向下压力使得这些薄板滑入连接底座中，所述底座由支撑块的交替的突出部分和凹槽所限定，使得相邻金属板进行锚固和快速搭接连接。

另外，从EPA0124707中已知一种屋顶结构，其具有多块具有平坦的中央部和两个侧边缘部的组装式薄板，通过将这些侧边缘部至少部分地搭接，所述薄板在并排位置沿着所述侧边缘部相互接合；多个锚固到屋顶的支架用于在它们的相互接合的侧边缘部处固定所述薄板，每个所述支架具有一基体，其具有用于接合锚固到屋顶的底面；其中每个所述边缘部被适当地成形以限定至少一个第一纵向突出部分，该突出部分在平行于所述平坦的中央部的方向上向外延伸，并且其中每个支架至少有一个纵向凹槽，其用于容纳和快速装配啮合一相邻薄板的所述第一纵向突出部分；其中所述第一纵向突出部分和所述槽具有相对的上表面，其至少部分平坦并且平行或稍微相对于所述中央部倾斜，以便增强所述支架在垂直于所述中央部的方向上的保持作用力，并增大导致所述边缘部从所述支架上脱离的分离荷载。

虽然这些设置提供了一种容易安装的覆盖组件，具有极好的承载特性和耐候性以及不渗透性，但它仍然存在一些缺点和需要改进的地方。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种高效率且成本相对合算的组装式的屋顶组件。

一个特殊的目的在于提供一种屋顶组件，其即使当受到基本上横向于组件的伸出部的应力作用时也具有高稳定性和高耐候性。

本发明的另一个特殊的目的在于提供一种能够容易地装配和拆卸的屋顶组件。

本发明的另一目的在于提供一种屋顶组件，其性能是不受恶劣天气特别是大风和/或雨的影响。

这些目的以及此后将更明朗化的目的，通过提供一种用于住宅和工业建筑屋顶的屋顶组件得以实现，所述屋顶组件包括：

-多块具有平坦的中央部和两个侧边缘部的组装式薄板，通过将这些侧边缘部至少部分地搭接，所述薄板在并排位置沿着所述侧边缘部相互接合；

-多个锚固到屋顶的支架用于在它们的相互接合的侧边缘部处固定所述薄板，每个所述支架具有一基体，其具有用于接合锚固到屋顶的底面；

-其中每个所述边缘部被适当地成形以限定至少一个第一纵向突出部分，该突出部分在平行于所述平坦的中央部的方向上向外延伸，并且其中每个支架至少有一个纵向凹槽，其用于容纳和快速装配啮合一相邻薄板的所述第一纵向突出部分；

其中所述第一纵向突出部分和所述槽具有相对的上表面，其至少部分平坦并且平行或稍微相对于所述中央部倾斜，以便增强所述支架在垂直于所述中央部的方向上的保持作用力，并增大导致所述边缘部从所述支架上脱离的分离荷载；

其特征在于：每个支架具有两个第一纵向伸出部，其从所述基体伸出，所述第一伸出部相对于中心面对称，也即是垂直于所述中央部和平行于所述边缘部，所述两个第一伸出部的每一个具有一内表面和一外表面。

由于这些特殊构造，本发明提供一种屋顶组件，其能够增强所述支架的基本上垂直于所述中央部的保持作用力，从而增大导致所述边缘部从所述支架上脱离的分离荷载。因此，当受到任意方向上特别是基本上横向于该组件的伸出部方向的应力作用时，该组件具有高稳定性和高耐候性。

优选地，该第一纵向突出部分和槽的相对的上表面相对于每块板的所述中央部的倾斜角可以在-10°到15°的范围内，并且优选大约为5°。

优选地，该第一纵向突出部分可以由一齿状结构所限定，该齿状结构的横向宽度至少等于其所啮合的所述第一纵向凹槽的最大横向深度。此外该齿状部件的横向顶部可以基本上与所述凹槽的底部接触啮合。

本发明的特殊的特征将增加组件的稳定性并且允许该组件通过对板简单地施加向下压力而容易安装。

优选地，每个支架可以至少有一个凹洞，优选是通孔，其形成在基体的底面上，其允许用于永久锚固到支承结构的连接部件的通过。

这将进一步地简化了整个屋顶体系的安装，并且允许因为更换或者为了改变屋顶构造而进行的单块板的简单的移除。

适当地，该支架可以有两个纵向凹槽以便快速适配地接受并啮合相邻连接板的第一纵向突出部分。

每个所述支架也可以具有两个第一纵向突起，其从相应支架的基体上伸出。该突起相对于中心面对称，也即是说基本上垂直于所述中央部和平行于所述边缘部，并且该突起具有一内表面和一外表面。

优选地，该纵向凹槽可以形成在第一纵向突起的相应外表面上。

因此，该支架将均匀地支撑通过板施加的荷载，从而增加了稳定性，即使抵抗相当大的应力，例如由于大风施加的推力。

每个所述支架可以优选包括两个第二横向伸出部，其相对于中心面对称设置并且相对收敛。

该薄板的边缘部也可以包括相对于支架的相应的第二横向伸出部的第二互补形状，并且该边缘部进一步具有位于第一和第二突出部分之间的第三突出部分。

优选地，该第二横向突起在其外表面处可以是至少部分地与第一纵向突起相面对，以便形成相应的底座，用于边缘部的第三突出部分的横向滑动啮合。

由于本发明的这些特殊的构造，该组件可以以非常简单而稳定地方式进行装配并且整个组件也可以通过一块或多块板的滑动卸除而容易整体地或部分地拆卸。

优选地，该第一纵向突起的内表面可以横向地交错并且相互对置以便在该支架内形成中心通道。此外，每块板的相对的边缘部的边沿可以适当地成形为能够相互搭接并插入一个或多个支架的中心通道内。

本发明的这一进一步的特征将提供一种屋顶组件，其即使受到恶劣天气，例如下大雨时结构仍不会变动。该组件具有用于排雨水的通道并且进一步地覆盖整个安装该屋顶组件的建筑屋顶，从而提供高可视整体性。

附图说明

通过对根据本发明优选的非排他性屋顶组件的实施例的详细说明，本发明的进一步的特性及优点将更加明显，该实施例作为一非限制性的实例借助于附图被描述，其中：

图1是根据本发明的屋顶组件的透视图；

图2是图1的组件的一细部的透视图；

图3是图2中所述细部的前视图；

图4是图1的组件的进一步细部的透视图；

图5是图1的组件的一细部的前视图；

图6是图1的组件的一细部的透视图；

图7是图6中所述细部的前视图；

图8是图7中一细部的放大图；

图9是现有技术组件的一细部的前视图；

图10是对根据本发明的组件进行的“气囊试验”与对现有技术组件进行相同试验进行比较时的压力与时间关系图表。

具体实施方式

参照上述附图，本发明的组件，一般用附图标记1表示，如附图所示，可以提供一具有高耐候性的屋顶组件，特别适用于住宅以及工业建筑的屋顶。

特别如附图1所示，该组件由多块组装式的薄板2组成，其设置在相邻位置以便形成屋顶T的屋顶体系。这些板与承重结构间的锚固通过使用多个锚固支架6实现，其可以被连接到檩条或屋顶T的任何其它的支撑上。后者的结构可以包括一块或多块在薄板2下面的中间绝缘板P并且服务通道可以设在该建筑物与薄板2之间。

如附图2和3所示，薄板2具有基本上平坦的中央部3，以及两个基本上平行的侧边部4，4′。这些板沿该侧边部4，4′通过将后者按搭接关系放置而相互连接。

薄板2优选由金属材料或金属合金构成，例如铝，钢，锌或铜。

另一方面，通过将所述侧边部4，4′连接到锚固在屋顶T上的支架6，纵向薄板2被安装到建筑物屋顶T。如附图4所示，每一支架6具有一基体13，其具有底面14用来啮合屋顶T，在屋顶T上锚固有支架6。

支架6可以借助于两个形成在每一支架6的底面14上的凹洞或通孔21而被连接到屋顶T。这些孔洞将允许用于永久锚固到支承结构的部件的通过，例如螺钉和螺栓，或普通销子的通过。

支架6可以由复合刚性材料制成，例如增强聚酰胺，以及可以使用常用的加工方法，特别是模制方法。

如附图5和6所示，边缘部4，4′被特殊地成形以便限定第一纵向突出部分5，第一纵向突出部分5在基本平行于薄板2的中央部3的Y方向横向地面朝外。

每一支架6可依次具有两个纵向槽7，7′以便快速适配地容纳相邻薄板2，2′的纵向突出部分5从而得以连接。

根据本发明，该槽7的纵向的突出部分5具有相对的上表面8，9，它们至少部分平坦并且基本平行或稍微相对于中央部3倾斜。

这将增强薄板2上的支架6在基本垂直于中央部3的X方向上的保持作用力R，因此，导致边缘部4，4从支架6上脱离的分离荷载p将增大。

特别如附图8所示，上表面8，9相对于每一薄板2的中央部3的倾斜角

可以

和

的范围内，并且优选大约为5°。

此外，每个第一纵向突出部分5可以由具有横向宽度a至少等于第一纵向凹槽7的最大横向深度s的齿状部件10限定，其啮合于所述凹槽中。

此外限定第一纵向突出部分5的该齿10的横向顶部11，可以基本上与其所啮合的纵向凹槽7的底部12接触。

优选地，支架6可以有两个第一纵向的突起15，其从基体13伸出并且基本上相对于一中心面/-/对称，也就是说基本上垂直于中央部3和基本上平行于每块薄板2的边缘部4，4′。伸出部15进一步地具有一内表面16和一外表面17。

优选地，该纵向凹槽7可以形成在纵向伸出部7的相应外表面17上。

支架6优选可以包括两个第二横向伸出部18，其基本上相对于中心面/-/对称并且相互收敛。

薄板2的边缘部4，4′将依次包括第二突出部分19，其形状与它们的相应的第二横向伸出部18互补并以此使它们连接。

边缘部4，4′也可以具有第三突出部分20，其远离突出部分5，19地朝向，并且在他们之间的中间位置内。

适当地，每个第二横向伸出部18可以设置为至少部分地与第一纵向突起15的其中一个外表面17相对。这样，就形成了两个底座21，用于边缘部4，4′的第三突出部分20的横向滑动啮合。

优选地，该第一纵向突起15的内表面16可以横向地交错并且相互对置以便在每个支架6内形成中心纵向通道22。此外，相邻薄板2，2′的侧边部4，4′的边沿23，23′可以适当地成形为允许搭接并插入中心通道22中。特别地，边沿23，23′在中心通道22之上折叠形成一个或多个弯部，其限定两个更多的通道25，26用于排水。

在相邻薄板2，2′的边缘部4，4′之间的相互连接也可以是非常地有弹性的，并且接受由组件上的不可避免的热变化效果所引起的任何横向膨胀。纵向的热膨胀将是完全无限制的，在纵向方向上无约束，在薄板2与支架6之间的摩擦仅仅限制或阻碍任何纵向运动。这样能够形成任意长度的板，甚至超过100米。

在附图9中示意地描述了先有技术屋顶组件的一个细部图，其中支架S具有两个槽A用于快速适配地接受两个齿状部件D，其形成在薄板P的相对的边缘部B，B′上。部件D具有相应的上表面E，E′，其相对于板P的中央部G陡峭地倾斜，而不是平行于它们的相应的槽A的上表面L。因此，该支架在非垂直方向Z上就会有较弱的保持作用力F。

在本发明的组件与现有技术的屋顶组件的分离载荷p，p′之间的比较通过附图10的压力-时间关系图加以阐明。这些值是通过气囊试验得到的，在这期间这些组件受到透过组件下面的塑料膜的气压。与本发明的组件相关的那些值以实线表示，而现有技术组件的值以虚线表示。

本发明的组件在12分钟30秒之后明显地达到721.7kgf/m²的分离荷载p，而在相同的试验中，现有技术组件在大约4分钟之后达到321.8kgf/m²的分离载荷。

显然，本发明的组件满足预定目的并且特别是符合提供一种当其受到任何方向上的应力时具有高稳定性和高耐候性的屋顶组件的要求。

此外，由于支架的特殊设计以及由于板边缘的特殊形状，在支架与板之间的连接使得组件能够被容易地装配和拆卸。

本发明的组件可以有属于本发明在从属权利要求中披露的方案的许多改变和变换。其所有的细部可以由技术上相当的部件替代，并且材料可以根据不同的需要作出改变，而不偏离如所附权利要求所限定的本发明的范围。

虽然该组件已经参照附图特别地加以描述，在说明书和权利要求书中引用的数字标记仅仅被用于更好地理解本发明，而不是为了以任何方式来限制请求保护的范围。

Claims (13)

1、一种用于住宅和工业建筑屋顶的屋顶组件，包括：

-多块具有平坦的中央部(3)和两个侧边缘部(4，4′)的组装式薄板(2)，通过将这些侧边缘部至少部分地搭接，所述薄板(2)在并排位置沿着所述侧边缘部(4，4′)相互接合；

-多个锚固到屋顶(T)的支架(6)用于在它们的相互接合的侧边缘部(4，4′)处固定所述薄板(2)，每个所述支架(6)具有一基体(13)，其具有用于接合锚固到屋顶(T)的底面(14)；

-其中每个所述边缘部(4，4′)被适当地成形以限定至少一个第一纵向突出部分(5)，该突出部分在平行于所述平坦的中央部(3)的方向(Y)上向外延伸，并且其中每个支架(6)至少有一个纵向凹槽(7)，其用于容纳和快速装配啮合一相邻薄板(2)的所述第一纵向突出部分(5)；

其中所述第一纵向突出部分(5)和所述槽(7)具有相对的上表面(8，9)，其至少部分平坦并且平行或稍微相对于所述中央部(3)倾斜，以便增强所述支架(6)在垂直于所述中央部(3)的方向(X)上的保持作用力(R)，并增大导致所述边缘部(4，4′)从所述支架(6)上脱离的分离荷载(p)；

其特征在于：每个支架(6)具有两个第一纵向伸出部(15)，其从所述基体(13)伸出，所述第一伸出部(15)相对于中心面(/-/)对称，也即是垂直于所述中央部(3)和平行于所述边缘部(4，4′)，所述两个第一伸出部(15)的每一个具有一内表面(16)和一外表面(17)。

2、根据权利要求1所述的组件，其特征在于所述第一纵向突出部分(5)和所述槽(7)的相对的上表面(8，9)相对于每块薄板(2)的所述中央部(3)的倾斜角()为-10°到15°。

3、根据权利要求1所述的组件，其特征在于所述第一纵向突出部分(5)由一齿状部件(10)所限定，该齿状部件(10)的横向宽度(a)至少等于其所啮合的所述第一纵向凹槽(7)的最大横向深度(s)。

4、根据权利要求3所述的组件，其特征在于限定所述第一纵向突出部分(5)的所述齿状部件(10)的横向顶部(11)与其所啮合的所述纵向凹槽(7)的底部(12)接触。

5、根据权利要求1所述的组件，其特征在于每个所述支架(6)具有两个所述纵向凹槽(7，7′)，所述槽(7，7′)中的每一个适合于快速适配地接受两块相邻薄板(2，2′)的相应的边缘部(4，4′)的第一纵向突出部分(5)。

6、根据权利要求1的组件，其特征在于所述纵向凹槽(7)被形成在所述第一纵向伸出部(15)的相应的外表面(17)上。

7、根据权利要求1所述的组件，其特征在于每个所述支架(6)包括两个第二横向伸出部(18)，其相对于所述中心面(/-/)对称并且相对收敛。

8、根据权利要求7所述的组件，其特征在于所述薄板(2)的边缘部(4，4′)具有第二特殊形状的突出部分(19)，每个都具有与在所述第一突出部分(5)和第二突出部分(19)之间的所述第二横向伸出部(18)和第三突出部分(20)中的一个相互补的形状。

9、根据权利要求8所述的组件，其特征在于每个所述第二横向伸出部(18)至少部分地与其相应的第一纵向伸出部(15)的外表面(17)相对，以便形成相应的底座(21)，用于所述边缘部(4，4′)的第三突出部分(20)的横向滑动啮合。

10、根据权利要求1所述的组件，其特征在于所述第一纵向伸出部(15)的内表面(16)横向地交错并相互对置以便在所述支架(6)中形成中心纵向通道(22)。

11、根据权利要求10所述的组件，其特征在于相邻薄板(2，2′)的所述侧边缘部(4，4′)的边沿(23，23′)被适当地成形以限定出相应的排水渠道(25，26)，其允许搭接并插入一个或多个支架(6)的中心通道(22)中。

12、根据权利要求1所述的组件，其特征在于每个所述支架(6)至少具有一个凹洞(24)，形成在所述基体(13)的所述底面(14)上，允许用于永久锚固到支承结构的部件的通过。

13.根据权利要求2所述的组件，其特征在于所述第一纵向突出部分(5)和所述槽(7)的相对的上表面(8，9)相对于每块薄板(2)的所述中央部(3)的倾斜角()为5°。

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