CN101111647B - 墙板、墙、建筑物以及建造墙和屋顶的方法 - Google Patents

墙板、墙、建筑物以及建造墙和屋顶的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于建筑物建造倾斜墙板。该墙板包括组合板，该组合板包括(a)成型铺面薄板和(b)浇注在成型铺面薄板上的混凝土。

Description

墙板、墙、建筑物以及建造墙和屋顶的方法
技术领域
本发明涉及建筑物的建造。本发明尽管决不限于，但是尤其涉及低层建筑物的建造，典型地是一直到5层建筑物。本发明尽管决不限于，但是更具体地涉及单层商用建筑物的建造，例如工厂，仓库和零售店。本发明涉及建筑物的所谓“倾斜(tilt-up)”墙的建造，包括用于形成墙的板的结构(the structure of panels)，而且包括一种连接所述板并使所述板连接到下面的建筑物支撑结构以便由此形成墙的方法。本发明还涉及建筑物屋顶的建造。
背景技术
术语“层”在这里被理解成不限于特定高度，而包括任何需要的高度，包括建筑业广泛使用的标准高度，和时常使用的并且经常在用作工厂、仓库和零售店的建筑物中需要的更高的净空高度。
已知的预先制成的混凝土倾斜墙板或者是在建筑物现场浇注或者在现场外浇注然后运到现场。在每一种情况中，在建筑物现场，该板布置在通常为凹凸榫混凝土板(rebated concrete slab)的下面支撑结构上，以形成建筑物的墙。其后，建造建筑物的屋顶以完成建筑物的主体结构。
发明内容
本发明提供了正如这里描述的以组合板(composite slab)形式的可供选择的倾斜墙板。
根据本发明，提供用于建筑物建筑的包括组合板的倾斜墙板，该组合板包括(a)成型铺面薄板(profiled decking sheet)和(b)该成型铺面薄板上浇注的混凝土。
优选地，组合板墙板也包括嵌在混凝土上的加固物，例如网状物(mesh)和/或杆和/或纤维和/或缆索和/或其它任何合适的加固物。
加固物可以是预拉紧的。
加固物可以是后拉紧的。
加固物可以直接连接到成型铺面薄板上，例如通过焊接或机械固定到薄板上。这样加固物的一个具体例子是一个或多个通过辊轧(rollforming)或挤压钢形成的槽式构件(channel member)，它固定到薄板上以便向着薄板横向延伸。
加固物也可以被布置在成型铺面薄板之上，因此不直接与成型铺面薄板连接。
成型铺面薄板可以是单一薄板的形式，例如辊轧薄板(roll-formedsheet)或挤压薄板(press-formed sheet)，该薄板包括多个平板和一个或多个把平板分隔开的纵向延伸的肋拱(rib)(开式或闭式)。
通过上面的布置，通过示例的方式，加固物包括一个或多个通过辊轧或挤压钢形成的槽式构件，它固定到肋拱上以便向着薄板横向延伸。
成型铺面薄板也可以是多个并排连接在一起的单独薄板的形式。
通过具体示例的方式，每个单独的铺面薄板包括单个板子和相对的边缘结构，形成该边缘结构是为了使相邻的薄板能够并排的连接在一起。
墙板包括一个或多个嵌在混凝土里的构件，该构件是由比墙板上浇注的混凝土更容易承纳和保持螺钉或其它机械固定物的材料制成，以便向墙板上安装夹条(lath)或其它固定物。
通过示例的方式，安装构件可以以板条(batten)的形式粘结或其它方式固定到成型铺面薄板内表面并嵌入混凝土。
通过进一步示例的方式，安装构件可以以箍圈(ferrule)的形式粘结或或其它方式固定到成型铺面薄板内表面并嵌入混凝土。
墙板也包括一个或多个用于承纳螺钉或其它机械固定物的混凝土的空间(void)，以便向墙板上连接夹条或其它附件。
也应当注意到成型铺面薄板的肋拱，尤其是闭式肋拱，是用于承纳螺钉或其它机械固定物以便向墙板上安装板条或其它固定物的另一个选择。
把上面描述的组合板用作倾斜墙板与上面描述的混凝土板相比具有大量优势。
通过示例的方式，优势包括：(a)与形成上面描述的混凝土板所需要的时间相比，在建筑现场或现场外形成组合板需要相对短的时间；(b)组合板墙板的结构，具体地是当举升时混凝土处于压缩状态而成型铺面薄板处于拉伸状态，有利于从所述墙板建成墙；(c)组合板墙板的结构，具体地是组合板的铺面薄板的肋拱，利于把墙板连接到下面的支撑结构，利于建造由构成墙的墙板支撑的屋顶；(d)如果组合板在现场建造就可以建得相对长和/或宽，因此不受从制造地向建筑现场运输组合板的限制；(e)组合板的内部和/或外表面可以进行加工，例如预先涂装或覆盖金属；以及(f)附属物，例如架子支撑系统，可以很容易连接到组合板铺面薄板的安装构件或空间或肋拱上。
本发明也提供了建筑物的墙，该墙包括一个或多个上面描述的安装在下面墙支撑结构的组合板墙板。
本发明也提供了建筑物的墙，该墙包括这样的(a)和(b)组件，其中(a)为一个或多个上面描述的安装在下面墙支撑结构的组合板墙板，(b)为安装于所述墙板并向里与所述墙板间隔开的内部墙衬，以便在所述墙板与墙衬之间存在间隙。
优选地，该组件包括一个或多个安装于墙板和墙衬的夹条，该墙衬把墙板的墙衬向里间隔开。
本发明也提供了一种从多个组合板墙板建造墙的方法，该组合板墙板利用了组合板墙板的成型铺面薄板的肋拱，该墙板包括这样的肋拱以便把组合板墙板与下面墙支撑结构，例如凹凸榫混凝土楼板，连接起来。
根据本发明提供了一种在包括具有水平表面和垂直表面的凹凸榫的墙支撑结构上建造墙的方法，该方法包括步骤：
(a)定位组合板墙板，正如这里描述的，以便它搁置在墙支撑结构的水平表面上，并垂直向上延伸，与成型顶部薄板的肋拱形成墙的内表面一起；和
(b)利用一个或多个连接部件通过把连接装置与墙板的肋拱啮合而把墙板和墙支撑结构连接在一起。
上面描述的方法是基于使用墙板的成型顶部薄板的肋拱，以利于把墙板和墙支撑结构连接在一起。
连接装置可以是任何合适的机械连接器件，该连接器件能够把墙板的成型铺面薄板的肋拱接合起来，并利于把墙板与墙支撑结构连接在一起。
墙支撑结构包括一系列向下延伸进入凹凸榫内侧墙支撑结构的第一进入通道，和一系列从第一进入通道向外延伸在凹凸榫的垂直表面上形成开口的第二进入通道。
通过这种结构，优选地连接装置包括延长轴，该轴通过第二通道的一个延伸并在外侧端部具有扩大头部(enlarged head)，该扩大头部能够在成型铺面薄板的肋拱之一被承纳，在使用中，连接装置包括用于使轴处于拉伸状态并把墙板和墙支撑结构拉在一起的部件。
连接部件不局限于上面描述的机械装置，扩展到其它例如楔系统的合适的机械装置。
连接部件也不局限于机械装置，扩展到化学粘结剂形式的非机械连接部件。
墙板可以被建造成承重或非承重的板。
墙板可以是预压的或后拉伸的。
墙板可以被布置成铺面薄板的肋拱是垂直或水平的。
墙板可以是墙的内部或外围的一部分。
优选地，该方法包括接连地布置多个墙板，使墙板连接到墙支撑结构，以及形成墙。
优选地，构成墙板边缘的组合板的边缘包括互补结构，例如槽舌式结构，以便相邻的组合板墙板在侧面边缘以相互交迭的方式配合在一起。
根据本发明，也提供包括一个或多个利用上面描述的方法制成的上面描述的组合板墙板的倾斜墙。
本发明也提供一种在建筑物的墙上建造至少部分完成的屋顶方法，它是基于把组合板墙板上的成型铺面薄板的肋拱用作导向装置，该导向装置用于把屋顶或部分完成的屋顶从降下位置(loweredposition)提升到提升位置(raised position)并且当屋顶或部分完成的屋顶被固定在恰当位置时把它保持在这个位置。
根据本发明，也提供了一种在建筑物的墙上建造至少部分完成的屋顶的方法，该方法包括步骤：
(a)通过使在屋顶或部分完成的屋顶的相对侧面上的构件延伸进入建筑物相对的墙的正如这里描述的组合板墙板上的成型铺面薄板的一个或多个垂直延伸的肋拱中，把屋顶或部分完成的屋顶定位在建筑物的相对的墙之间的降下位置，
(b)把屋顶或部分完成的屋顶提升到需要的提升位置，其中墙板上的成型铺面薄板的肋拱用作垂直延伸的导向装置，该导向装置把屋顶或部分完成的屋顶导向到提升位置，和
(c)把屋顶或部分完成屋顶在提升位置与墙连接起来。
上面描述的方法利用了墙板上的成型铺面薄板的肋拱具有足够的结构整体性，能够用作用于把屋顶或部分完成的屋顶提升到提升位置的导向装置。
根据本发明，也提供了具有用上面描述的倾斜的组合板墙板建造的墙的建筑物。
附图说明
本发明通过参照图示例的方式进一步描述，其中：
图1是根据本发明的组合板墙板的一个实施例的透视图；
图2是根据本发明的组合板墙板的另一个实施例在水平方向上的截面视图；
图3是显示了包括根据本发明的组合板墙板的建筑物墙的垂直截面视图；
图4是包括图3所示的墙的建筑物的一部分墙和屋顶的垂直截面视图；
图5是部分建造的图2所示类型的组合板墙板的横截面，其中布置了一个聚苯乙烯中心块以构成墙板的窗口；
图6是图5所示的结构的顶部平面视图；
图7是显示了利用根据本发明的组合板墙板建造两层建筑物的部分示意性垂直横截面视图；
图8是显示了根据本发明利用图1所示的组合板墙板建造建筑物墙的方法的一个实施例的垂直横截面视图；
图9是显示了图1和8所示的组合板墙板和墙支撑结构之间的连接的水平横截面视图；
图10是显示了根据本发明利用图1所示的组合板墙板建造建筑物墙的方法的另一个实施例的透视图，尽管该实施例不是唯一的其它方法；
图11是显示了根据本发明在建筑物墙上建造屋顶椽组件的方法的实施例的侧面正视图。
具体实施方式
图1所示的组合板墙板3的实施例适合于建造单层商用建筑物，例如工厂、库房和零售店。
墙板3包括(a)辊轧成型的钢铺面薄板5，它具有多个平板7和多个把平板分开的纵向延伸的闭式肋拱9，(b)浇注在成型铺面薄板上的混凝土层11，和(c)嵌在混凝土层11中的加固机构(未示出)，例如钢网和/或钢条和/或钢(或其它)纤维和/或线缆。
墙板3是由带凹凸榫的边10形成，带凹凸榫的边10能使相邻的墙板3以相互重叠的方式并排定位在一起。
墙板3可以在建筑现场浇注或在现场外浇注并运输到现场。仅通过示例的方式，这样的墙板3可以达到6米或更宽。
图2显示了另一个，虽然不是唯一的其它可能的组合板墙板3的实施例。
墙板3在基本结构上与图1的墙板类似，包括(a)通常由附图标记5标识的钢铺面薄板，(b)在成型铺面薄板5上浇注的混凝土层11，和(c)嵌在混凝土层11内的加强件12。
图2所示的钢铺面薄板5包括四个并排连接在一起的单独的小薄板5a。每个薄板5a包括具有小的纵向延伸的开式肋拱14和侧面边缘结构8，该侧面边缘结构8能够使相邻的薄板以并排重叠的方式定位。
墙板3也包括多个由压缩颗粒板或其它合适材料形成的纵向延伸的夹条16，用于承纳螺钉和其它合适的机械固定物以把固定物安装到墙板3上。
夹条16的选择标准是任何安全保持螺钉或其它固定物的材料，并且作为保持螺钉或其它固定物的介质比混凝土要容易。
在建造墙板3方面，在向薄板5a倒混凝土之前，夹条16可以方便地粘结到成型铺面薄板的内表面上，从而当混凝土倒在薄板5a上时使夹条16保持在恰当位置。
墙板3还包括多个作为附加连接构件的箍圈20。此外，箍圈20可以在混凝土倾倒到薄板5a上之前粘结到成型铺面薄板5a的内表面上。
图3显示了由图2所示的多个组合板墙板3以并排的关系定位建成的墙18。
参见图2和图3，墙18包括(a)多个墙板3，其中成型铺面薄板7向里定位，墙板3的混凝土面22形成了墙的外表面，(b)合适材料的内部衬里26，例如石膏板，连接到墙板3上并向里间隔开，以便在衬里26和墙板3之间形成绝缘间隙28，和(c)多个水平延伸的开式成型钢过梁30，它们由螺钉或其它合适的机械固定物固定，延伸进入墙板3内的内部夹条16并把衬里26保持在恰当位置。
图4显示了部分建筑物，它包括定位在下面支撑结构29上的图3所示的墙18，开式成型钢过梁30，该过梁连接到墙18的上端部，形成了建筑物的倾斜屋顶32和房间天花板34的支撑。
图5和图6显示了建造图2所示类型的中间布置矩形窗口的墙板3的方法。
图5和6显示了部分建造的墙板3。具体来说，图5和6显示了(a)定位在楼板上的成型铺面薄板5，其中在该薄板需要窗口的位置在中间切出矩形部分，(b)定位在成型铺面薄板5的另一边的护板(board)36，其形成用于墙板3的这些边的模板，(c)定位在成型铺面薄板5上切掉开口处的矩形聚苯乙烯块40，其形成窗口的中心，和(d)定位在成型铺面薄板5上的加强网眼12。
参见图6，该结构还包括布置在成型铺面薄板5的另外两边的两个另外的护板36。四个护板36的结构限定了墙板3的外围模板。
上面描述的成型铺面薄板5和护板36的结构限定了浇注墙板3的模具。
在实际使用中，为了完成墙板3的建造，混凝土被倾倒到模具内并允许它凝固。在恰当的时间，浇注的墙板3和块40被分开，从而完成了带有中央窗口的墙板3的建造。
图7显示了一部分两层建筑，它包括(a)图3所示的墙定位在下面的支撑结构29上，(b)水平延伸的L型过梁60，它通过一个或多个固定在建筑物第一层的墙18上的箍圈20上的固定物(未示出)，和(c)支撑在过梁60上的楼板62。
图8和9显示了利用具有图1所示的闭式肋拱9的墙板3建造一部分建筑物墙的方法的实施例。
在图8中，墙板3被显示例如通过起重机定位在以凹凸榫底板(rebated floor slab)13形式存在的墙支撑结构上。
墙板3被确定方向，以便成型铺面薄板5构成墙板3的内表面，铺面薄板5的肋拱9是垂直的。
图7和8所示的凹凸榫底板包括侧面凹凸榫15，它包括水平表面17和垂直表面19。图8中从墙板3的下端部延伸的箭头表明墙板3被向着凹凸榫15下放，以便放置在水平表面17上。
通过以机械连接器件21的形式存在的连接装置啮合墙板3的铺面薄板5的一个肋拱9，并把墙板3和凹凸榫底板13连接在一起，图9显示墙板3定位在凹凸榫15的水平表面17上。
具体来说，连接器件21在张力作用下发挥作用，并保持墙板3对着凹凸榫15的垂直表面19。
图8和9所示的连接器件21的形式是螺栓23，它在螺栓23一端的一个方向上具有扩大的头部25，和在螺栓23的另一端部螺纹连接到螺栓23上的螺帽31。连接器件21定位在水平进入通道27上，该通道从凹凸榫15的垂直表面19向里延伸，并通向凹凸榫15内的垂直进入通道27’。正如在图10中能看得最清楚，进入通道27、27’在水平部分形成T形轮廓。
该方法包括沿着凹凸榫15的长度在间隔开的距离内提供多个这样的连接器件21，并致动器件21以啮合墙板3的铺面薄板5的排列的肋拱9。
在实际应用中，在把墙板3降低到凹凸榫15的水平表面17上之前，墙板3的连接器件21如图8所示被定位在进入通道27内，其中每个螺栓23围绕各自的轴旋转，从而扩大头部25的主要尺寸在垂直方向上。如图3所示，在这个方位上，墙板3可以被下放到凹凸榫15上，以便每个螺栓23的扩大头部25在墙板3的铺面薄板5的排列的肋拱9处被接纳。
其后，根据本方法，每个螺栓23围绕各自的轴旋转，从而扩大头部25的主要尺寸在水平方向上，如图9所示。
其后，根据本方法，每个螺栓23上的螺帽31由扳手或其它合适的紧固装置固定，延伸入进入通道27’，从而保持墙板3对着凹凸榫15的垂直表面19。
该方法是在在下面支撑结构上定位一个墙板3的环境中描述的。为了完成墙的建造，该方法包括接连以并排的方式定位另外的墙板3。
图10显示了根据本发明利用墙板3建造部分建筑物的墙的方法的另一个实施例。
图10显示的方法包括利用T形空模具(T-shaped void former)43在用于连接器件21的位置上形成凹凸榫混凝土基础(rebated concretefooting)13的凹凸榫15。空模具43的使用是形成上面描述的进入通道27、27’的方便的选择。
空模具43可以是(a)实心体，(b)限定空隙的空心管坯(shells)，或者(c)限定空隙并包括定位在空隙内的预先安装连接器件21的管坯。
在空模具43是实心体的情况下，该方法包括在凹凸榫混凝土凝固到需要的程度后移走空模具43，和在把墙板3定位在凹凸榫15之前或者在其后把带有安装的连接器件21的T形活动组件(T-shapeddrop-in assemblies)放置于空隙内。
在空模具43是管坯的情况下，该方法包括凹凸榫混凝土凝固到需要的程度后移走该管坯，和在把墙板3定位在凹凸榫15之前或者在其后把带有安装的连接器件21的T形活动组件放置于空隙内。
在空模具43是带有安装连接器件21的管坯的情况下，只要凹凸榫混凝土凝固到需要的程度，凹凸榫15就可以使用了。
图10所示的方法也包括在最终承纳连接器件21的一个或多个肋拱9的位置在墙板3上定位一个或多个可移动的定位靴(locating shoe)45，利用靴或多个靴45用于引导墙板3进入凹凸榫15上的位置。
与已知的倾斜墙相比，上面描述的建造建筑物墙的方法大大地简化了墙的建造，此外，牢固地把墙连接到墙支撑结构上。
图11显示了根据本发明在建筑物相对的侧面墙上建造通常由附图标记47表示的屋顶椽组件的方法的一个实施例。图显示了仅仅是该结构的一边侧面墙的一部分。很容易能理解到在另一边侧面墙也是同样的结构。
屋顶椽组件47包括在组件每一边的主要支撑横梁49，和多个在相对端部连接到支撑横梁49上的平行的檩(purlin)51。屋顶组件47也包括从檩51的每个端部延伸的导向构件53。导向构件53被形成延伸进入并被墙板3的铺面薄板5的肋拱9保持。肋拱9垂直排列并形成屋顶椽组件47的导向装置。
图11所示的方法包括：
(a)在建筑物相对的侧面墙之间的降低的位置定位屋顶椽组件47，其中导向构件51延伸进入墙板3的铺面薄板5的肋拱9，
(b)通过一个或多个提升组件55把屋顶椽组件47提升到需要的提升位置，其中肋拱9把屋顶椽组件47引导到提升位置，和
(c)在提升位置把屋顶椽组件47连接到墙上。
上面描述的方法大大简化了建筑物屋顶的建造。具体来说，墙板3的铺面薄板5的肋拱9的使用使得至少基本上在地面上建造屋顶成为可能，从而使地面之上需要的建筑工作的数量减到最少。因而，该方法使得大大提高屋顶建造的安全性和速度成为可能。
上面根据图描述的实施例可以进行很多改变，而不偏离本发明的精神和范围。
通过示例的方式，虽然图1实施例中组合板墙板3包括闭式肋拱9，可以很容易联想到本发明不限于此，本发明延伸到肋拱是开式肋拱的结构。
通过进一步示例的方式，本发明不限于组合板墙板3的实施例中图2所示的夹条16和箍圈20的用作固定物的安装元件，扩展到任何合适的安装元件。通过具体示例的方式，组合板墙板3的图1的实施例中的闭式肋拱9可以用作安装元件。通过进一步示例的方式，安装元件可以是空隙的形式-在紧固件和组合板墙板3之间实现连接。
通过进一步示例的方式，本发明不限于图中所示的具体连接器件21的使用，扩展到任何能够啮合组合板墙板3的肋拱9并能在张力下把组合板墙板3和墙支撑结构连接在一起的装置。
通过进一步示例的方式，本发明不限于图所示的加强件的特定形式。在图2中，加强件12是在钢铺面薄板5上间隔开的钢网的形式。加强件可以是在薄板上间隔开或连接到其上的任何其它合适类型。后面类型的一个具体实施例是槽式构件，槽式构件通过把钢辊轧或挤压进入凹帽头(top hat)或其它剖面而形成，并把槽式构件焊接或其它方式连接到成型顶层钢板的肋拱上。
通过进一步示例的方式，虽然建造屋顶或部分屋顶的方法的实施例在图10中是在屋顶椽组件47的情况下描述的，很容易联想到本发明不限于此，而是扩展到建造完整的屋顶和这样屋顶的模块部分。

Claims (8)

1.一种在墙支撑结构上建造墙的方法，其中该墙支撑结构包括具有水平表面和垂直表面的凹凸榫，该方法包括如下步骤：
(a)定位包括组合板的倾斜墙板，以便它搁置在墙支撑结构的水平表面上，并垂直向上延伸，其中墙板的成型铺面薄板的肋拱形成墙的内表面，组合板包括成型铺面薄板和浇注在该成型铺面薄板上用于形成墙板构成的墙的外部的混凝土，所述倾斜墙板还包括嵌在混凝土里的加强件；
(b)利用一个或多个连接装置通过连接装置与墙板肋拱之间的啮合把墙板与墙支撑结构连接在一起。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述连接装置是机械连接器件，该连接器件能把墙板成型铺面薄板的肋拱啮合起来，并利于把墙板和墙支撑结构连接在一起。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中所述墙支撑结构包括向下延伸进入凹凸榫内部的墙支撑结构的一系列第一进入通道，和从第一进入通道向外延伸并在凹凸榫的垂直表面形成开口的第二进入通道。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述连接器件包括细长轴，该轴延伸穿过第二通道之一，并在外侧端部具有能够承纳在成型铺面薄板的肋拱之一处的扩大头部，在使用中，所述连接器件包括用于使细长轴处于拉紧状态下并把墙板和墙支撑结构拉在一起的装置。
5.如权利要求1所述的方法，其中包括连续定位多个组合板墙板，把墙板连接到墙支撑结构上，形成墙。
6.如权利要求1所述的方法，其中形成组合板墙板侧面边缘的组合板的边缘包括互补结构，以便相邻的组合板墙板在侧面边缘以相互重叠的关系配合在一起。
7.一种建造建筑物墙上的至少部分完成的屋顶的方法，该方法包括步骤：
(a)在建筑物的相对的墙之间的降下位置定位屋顶或部分完成的屋顶，使在屋顶或部分完成的屋顶的相对侧面上的构件延伸进入建筑物相对的墙上的组合板墙板的成型铺面薄板的一个或多个垂直延伸的肋拱中，该组合板墙板的成型铺面薄板是如前面任一权利要求所述的成型铺面薄板，
(b)把屋顶或部分完成的屋顶提升到需要的提升位置，其中墙板的成型铺面薄板上的肋拱用作垂直延伸的导向装置，该导向装置把屋顶或部分完成的屋顶引导到提升位置，和
(c)在提升位置把屋顶或部分完成的屋顶连接到墙上。
8.一种具有用前面任一权利要求所述的倾斜墙板建造的墙的建筑物。
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