CN1016878B - 建筑用墙、楼板或吊顶构件 - Google Patents
建筑用墙、楼板或吊顶构件Info
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Abstract
本发明为房屋建筑中用的墙板,楼板或吊顶构件。以两块相互平行的墙板及中间的镀锌铁皮支柱组成的中空构件,每块墙板的一边板材上有一个榫头嵌入相邻边板材对应的企口内,而支柱的翼缘也伸入同一企口内或嵌入沿榫头相反方向延伸的切口内,故一边板材不直接与支柱相连而通过相邻边板材与支柱相连,内翼缘沿板材内边沿伸,支撑具有企口的板材,翼缘较窄,可以与板材粘接,支柱可以重叠堆放。本发明还公开了建造上述墙板的方法。
Description
本发明包括房屋工程中的垂直或水平的墙,内墙,外墙,楼板或吊顶。首先本发明将按内墙描述,然后按外墙,最后是楼板与吊顶。
本发明包括一个板形构件,它包括由镀锌铁皮制成的结构支撑以及由企口及榫头连接的板材,并扣栓于楼板,吊顶及侧墙的滑槽上。板材的接头是在一块板上有一个企口而在另一块板上是一个榫头。正对接头有一个镀锌铁皮制成的结构支撑。支撑位于两块板材之间并延伸至板厚的中间部位,因此它至少有一个弯折。第一个弯折将支撑区分为腹板与翼缘,因而支撑可低抗弯矩并防止构件的变形。在另一种做法中,支撑沿两块板材中的一块的内表面延伸并支承该板材。
在第三种做法中,支撑弯折至榫头的端部以增加支柱的惯性矩。支撑的腹板做成孔洞以穿行电气管线,同时也做出突出倒钩以支承绝缘材料并增强板形构件的防火性能。在搁栅上备有特殊的突出倒钩以支承水平板材。在墙墙的支撑,将其截面削去一部份以减少热传导。
房屋建筑中的这种构件,例如墙,包括墙板,扣栓于楼板,吊顶及侧墙的滑槽内,墙一侧的墙板接头是连接在一根垂直的结构支撑上支撑从墙一侧延伸至另侧并与墙另侧的相邻板材的垂直接头相连。
为将此种铁皮支撑暗藏于墙内,曾作了许多尝试。第一种形式是一种U形截面,它的翼缘紧靠板材的内表面,板材用螺丝与它固定,这样螺丝头在表面形成孔洞。第二种形式包括许多种做法,其特征是
沿接头两边的板材皆有一个切口,在该处铁皮支撑有翼缘伸进这两个切口内。于是每一支撑至少包含两部分(美国2,154,520号专利,1937),三部分(英国1,227,763号专利,1968)或除螺丝及腹板或填充物之外还有六部分(美国4,312,158号专利,1979)。
本发明的主要目的是制作这样一种整片的铁皮支撑。
在所有已知的形式中,切口是用锯片切割成的,因此切口宽度为铁皮厚度的许多倍。为填满此空间,铁皮被弯折过来,翼缘变成两片铁皮,并具有与切口宽度相同的厚度。这需要许多工作及可观的材料消耗。但最坏的是,这些支撑很难在运输时堆叠起来。本发明的第二个目的是制作这样的支撑,它在运输时能逐个堆叠,并且堆得紧密,彼此支承并形成一组。显然过份弯折的翼缘是不能达到该目的的。
上述专利包括一种带切口的墙板,该墙板与墙对面的对称墙板由一根支撑相连,支撑有一个腹板,及一个嵌入切口的翼缘并将此两块墙板相连。此连接包括将作用在一块墙板上的力传递至另一块。此支撑不具有其它作用。这在美国专利号2,154,520 2/48图10中是明显的。支撑包括一个右面部份与一个左面部份,右面部份连接接头右边的墙板,但对左边墙板无影响。右边墙板与左边椅板的连接由拉紧杆18来完成,它使右边支撑与左边支撑之间产生压力,由该压力产生的摩擦能将力从右边板材传递至左边板材上。脊梁5与12具有同样功能。因此显然在每个接头实际有两根支撑,右边的与左边的,它们由脊梁5、12及拉紧杆18相互连接。在本专利中披露的本发明包括下列更改:取消一根支撑,拉紧杆18以及脊梁5、12,将厚度等于切口宽度的翼缘用一片薄铁皮代替,它有足够
的强度以传递力量。
本发明包括,象以前的做法一样,用一根支撑连接右边的板材(图1),支撑的翼缘嵌入右边板材的切口内,但是左边板材的连接不是采取以前的方法,即将支撑用摩擦力连接在一起以将作用在右边板材上的力传递至左边板材上,而是在左边板材上做出一个榫头,它嵌入右边板材上一个对应的企口内,而支撑的翼缘也伸入同一企口内。因此左边板材并不直接与支撑相连,而是通过右边板材间接地与支撑相连。
显然右边板材可做出一个榫头,它嵌入左边板材上对应的企口内,虽然右边板材也可象以前一样由一个切口,一个翼缘及一根支撑来连接。
用榫头与企口连接表面单元的方法是已知的。用一根支撑来连接两块平行的板材并将支撑的翼缘伸入每块板材的切口内的方法也是已知的,但是将上述板材与相邻板材用榫头与企口的方法相连是不为人知的,这正是本发明的基本点。
可以说,支撑连接两块板材并形成一个U形构件,但是榫头与企口形成了构件之间的连接并防止剪切。该目的在上述专利中是由完全不同的部件完成的。
因此本发明是一种新的组合,一方面带有切口的两块板材以及单根铁皮支撑,其翼缘伸入每个切口并连接这些板材,另一方面在这两块板材之间有一个企口与榫头接头。这全部是对于构件的中心线对称的并包括两块板材,它本身是可以独立存在的,例如作为墙或吊顶的面板,换句话说,具有单一表面而不是象墙那样具有两个表面。
将翼缘沿着两块板材之一的内表面进一步延伸,将获得强度与支
承的增长,两块板材中任一块都可以做成具有安装翼缘的切口,另一块则没有安装翼缘的切口。
将接头用胶粘结也可增加强度。镀锌铁皮表面有油,须将胶粘的表面清除油污以利粘结。
铁皮支撑的腹板在其垂直方向的惯性矩是很小的,在荷载作用下受压边易于挠曲。在腹板上设置45°的起脊能增加其惯性矩,在两边都做上连续的十字交叉花纹更为可取,也可是园球形,园形或甚至延伸孔洞以防止在荷载下变形并加强腹板。将翼缘与板材胶粘能合理地防止腹板的变形与挠曲。
板材用含纤维的防火材料制成以加强其较薄部份如榫头,企口与切口可使板形构件的防火性得以增加。构件中间的空心部份也可用防火垫或板加以填充,从腹板伸出的突出倒钩穿透防火垫以支承它们,即使表面板被烧坏或破碎也不至掉落。
将支撑穿孔以使构件内水平的电气管线或其他管子能够穿行,是很有用的。
如果将腹板与翼缘之间的夹角加大一个量V=Sin t/h,这里夹角为90°+V,铁皮厚度为t,堆放高度为h,则支撑就可堆叠起来并且紧贴在一起。如V为5°,t为0.5mm,堆放高度约为6mm,因而节约了约75%的运输体积。
将翼缘表面的油污清除后,它们可与板材粘结,在该情况下,粘结部份能在支撑的纵向传递摩擦力或横向力,板材的惯性矩可对应于构件的中心线来计算,而不是每块板材的中心线。
支撑的腹板是薄的,支撑在该方向的惯性矩很小,在荷载作用下不稳定,产生挠曲并因而破坏强度。可将腹板铁皮沿中心线做成变形
以增进其性能。例如可在腹板的左右方向布满尽可能靠近的球形。十字交叉,园形以及甚至带卷边的孔洞都可有相同的效果。
本发明现在通过以下列图说明和公开。图1至图6为按照本发明的墙接头端部平面图。墙板1由墙各边的榫头2及企口3相连。支撑4的翼缘5穿过接头进入板材的中心区域。图2进一步表示内翼缘6,它沿板材1的内边延伸。图3表示切口7,它在榫头2的反方向延伸,翼缘5即伸进此切口。图4进一步表示内翼缘6,它支承具有企口的板材。图5表示与图1相似的类型,此处内翼缘6支承具有榫头的板材的内边。图6表示与图2相似的类型,此处翼缘8沿榫头2的端部延伸。
图7为支撑4的部份透视图,洞9用于电气管线,突出倒钩10用于支承墙内空间里的绝缘材料。这些突出倒钩的方向是轮流向左及向右的。图8表示支撑4的腹板由众多的球状物11予以加强。图9表示一叠支撑4,这里腹板与翼缘之间的夹角加大,其增加量为Sin t/h。当支撑在墙内就位时,所有夹角改为直角,因为接头处的角度都是直角。这样支撑就稍为受一些应力,可避免其格格作响。
图10表示支撑4的另一实施例,此处墙板变成一块楼板或一块吊顶。这样,支撑就成为一根搁栅或一根楼层梁,它本身单独承担荷载,或与相连的板材1粘结,这样板材1就成为梁的受荷翼缘。图中表示三种形式的突出倒钩12,它们伸出后就能支承板材1。图11表示带有翼缘5的支撑4,制成钻石形的单元15,它们组成格构式桁架。图12表示带有内翼缘5的支撑4在做成外墙支撑时的实施例,此处将翼缘的13那部份切除以减少冷桥,因而翼缘只剩下
1/5。图13表示板材1与墙或吊顶的连接,此处支撑是不连续的,是一种拉结板的形式,在翼缘16上有一个钉孔。图14表示支撑4具有翼缘5,它表面划痕或做成粗糙表面以增加胶粘剂的粘结力。
内墙支撑通常是垂直的,但按照本发明这些支撑也可是水平的,例如在工业建筑物结构框架外面的外墙。由于榫头朝上而企口向下,雨水不能渗入接头内。
按本发明制作的墙,在防火性能方面与任何有空腔的内墙相比,具有完全的优越性。理由是翼缘可以做得如此之小。在墙一边的翼缘所吸收的热与它的大小成比例,支撑的腹板将热传递穿过墙。另一面的翼缘将热能传递至相邻的板材。通常的翼缘为40mm而本发明的翼缘可做成6mm。在墙一侧的1000℃的热能在通常的墙上产生380℃,但对于本发明的墙却只有154℃,A-60级的防火墙加热至950℃时,可在一些点上造成180℃的温度,但按本发明制成的墙只造成140℃,因此比A-60级的防火等级高得多。
对于防火墙,需要防火板材,例如水泥胶结颗粒板材。它们不利之处是几乎无法用钉子连接,因此必须用螺丝固定。对于这种板,本发明的支撑是特别重要的,因为连接时并不依靠钉子或螺丝。因此按照本发明的墙,既有很高防火性能又很便于安装建造。
对于外墙,需要防火板材及支撑,并且有足够的防寒性能以不致结露。水泥胶结颗粒板材以及按本发明图12制作的支撑能满足这些要求,因此能应用于外墙的建造,同时也很经济。图18表示此种墙的一个截面,这里的支撑是按图12的切除部份截面的方法制作的。
图15表示按照本发明1制作的板材,在一端有一个榫头与一个
用于安装铁皮翼缘的切口,另一端有一个企口可供相连板材的榫头嵌入。图16表示带有翼缘5的支撑4。
图17用于描述本发明的制作方法。板材AA及BB按图15制作。第一步板材AA靠支撑4连接,而支撑4按图16制成。然后板材BB由榫头2及企口3与板材AA连接。因为一个企口接头是一种摩擦接头1需要一个力才能将榫头压入企口,同样理由,要使板材A与B分离,也需要施加一个力才能拉开。因此此接头是一个固定接头,并不需要钉子,同时,在墙内支撑之间也不需要将节点连在一起的接头。此原则也适用于按图1至图6的连接。
图18表示按本发明制作的外墙的方法。板材及按图12制作的带缺口17的支撑,形成一个固定的空间。在那里放置扁带18,它与密封不通风薄片19及隔热层20形成空间22,隔热层则与蒸汽隔绝层21连接。这种墙板单元可在工厂整体制作。
本发明的主要优点是,支撑减少为一半,在运输和储存时易于堆放,由于只有一半截面所以只传导一半的冷流,此外由于翼缘小得很多,因此传导较少的冷流,同时因此也有较好的防火性能。企口与榫头使接头有摩擦力,因此不需要任何杆件连接或钉子结合。板材具有切口以安装翼缘,当无翼缘时也能适用,因此具有双重适应性。由于不需要钉子,翼缘可以做得较小。
Claims (23)
1、房屋建筑中用作墙、吊顶或楼板的构件,包括相互平行的板材AA,它们在构件的两侧各形成一部分表面,还包括镀锌铁皮的支撑,在支撑的每一端具有翼缘,每个翼缘安装在每个板材的边缘上的对应切口之内,其特征在于,支撑为单根的,支撑两端的翼缘仅从一侧延伸出,每块板材在一个边缘上具有一个企口,在与其相对的边缘上具有一个榫头,此外每块板材只在其一边上制备有为嵌入镀锌铁皮支撑的翼缘而制备的切口,带切口的一边首先与镀锌铁皮支撑相连,使相互平行的板材AA连接在一起,板材AA再分别与相邻的板材BB通过具有摩擦表面的榫头与企口连接在一起,使得接头处不需要钉子并且不再需要沿墙方向及支撑横向的附加接头。
2、根据权利要求1所述的构件,其特征在于,用于嵌入翼缘的切口与用于嵌入榫头的企口是贴靠在一起的,榫头与翼缘具有相同的方向。
3、根据权利要求1所述的构件,其特征在于,用于嵌入翼缘的切口是从用于嵌入榫头的企口延伸而出,榫头与翼缘具有相反方向。
4、根据权利要求1或2所述的构件,其特征在于:支撑的腹板位于板材带企口的边缘的任一侧,同时在支撑截面的每端还包括另一段更接近支撑中心的翼缘,该翼缘紧靠并以支承与腹板相邻的板材的内侧,翼缘位于板材边缘至支撑腹板的区段内。
5、根据权利要求1或3所述的构件,其特征在于:翼缘在切口内延伸过榫头的端部以及企口的底部。
6、根据权利要求1所述的构件,其特征在于:板材由耐火或防火材料制成并加入增强纤维,它的企口与切口及榫头是可以形成或可以切割的,因此构件成为耐火的或防火构件。
7、根据权利要求6所述的构件,其特征在于:所述板材是水泥胶结颗粒板材。
8、根据权利要求1所述的构件,其特征在于:支撑的腹板带有突出倒钩,防火用的绝缘垫可以挂在上面以固定之,并可以将构件中间的空心部份填满。
9、根据权利要求1所述的构件,其特征在于:支撑的腹板与一侧的翼缘具有部分切除的截面,用以减少构件作为外墙表面时的冷流。
10、根据权利要求9所述的构件,其特征在于:所述部分切除的截面的切除量达到4/5。
11、根据权利要求1所述的构件,其特征在于:支撑的腹板具有孔洞以穿电气管线,管线位于支撑的横向。
12、根据权利要求1所述的构件,其特征在于:支撑的腹板带有突出倒钩,它支承一面或两面板材的内侧。
13、根据权利要求1所述的构件,其特征在于:腹板与翼缘之间的夹角加大一个量等于Sint/h,当支撑堆叠起来以备包装及运输时,t为铁皮厚度而h为叠放单位高度。
14、根据权利要求1所述的构件,其特征在于:支撑的翼缘是经过清除油污的,以使胶粘剂可以粘接,因此接头能用胶粘。
15、根据权利要求1所述的构件,其特征在于:支撑的翼缘具有粗造表面,以增加外边的摩擦。
16、根据权利要求15所述的构件,其特征在于:所述粗造表面是刮痕一锤击的。
17、根据权利要求1所述的构件,其特征在于:支撑的腹板经过加强以防止受荷时凸鼓。
18、根据权利要求17所述的构件,其特征在于:所述经过加强的腹板呈波纹状。
19、根据权利要求17所述的构件,其特征在于:所述经过加强的腹板呈十字花格状。
20、根据权利要求17所述的构件,其特征在于:所述经过加强的腹板呈圆形突泡状。
21、根据权利要求17所述的构件,其特征在于:所述经过加强的腹板具有圆形卷边孔洞。
22、根据权利要求1所述的构件,其特征在于:支撑由分开的梯形或钻石形部件组成。
23、根据权利要求1所述的构件,其特征在于:在支撑一侧翼缘上做成孔洞以使用钉子钉入一道固定板材中。
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