CN107201797B - 组装式圆屋顶与球状体 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种组装式圆屋顶与球状体，其通过五边形与六边形的组合形成组装式圆屋顶，其特征在于，组装五角组装体的方法如下：利用六角组装部与五角组装部将构成各自两端切割斜面部的外、内向支架组装为双层，将外向支架与形成有横梁的内向支架组装为支架组装套件，并利用上、下部固定螺栓将其固定在各自轴支柱的螺栓孔，从而由六角组装部与五角组装部形成五角组装体。组装6个所述五角组装体构筑半球状的圆屋顶。对于所述支架组装套件而言，分别利用横螺栓和固定螺栓将支架组装套件分别对向组装到轴支柱的表面(上端)与内面(下端)，从而将其对向结合固定以形成双层双重。如果装配12个五角组装体就能够形成球状体筑造物。

Description

组装式圆屋顶与球状体

技术领域

本发明涉及一种具有以下特点的组装式圆屋顶(dome)与球状体。对于将插入有玻璃或合成树脂透明板的支架组装套件以五边形为中心组装成5个六边形而构建五角组装体来说，将上、下、内、外支架以双层(内、外墙两层的形态)组装而成的五角组装体作为基本，将5个组装体连接起来构建半球状的圆屋顶，如果组装12个五角组装体就可以构建成坚固的圆筒状筑造物，由此将室内与室外完美切断，从而确保室内的温度完全不受室外气温的影响。

背景技术

一般来说，此前圆屋顶形式的住宅或者居住空间、建筑物等主要按照临时使用的简易形式组装后供人们使用，一直不能构建可以将室外气温与室内气温完全切断的大型建筑物或者作为永久住宅使用的圆屋顶形式的组装式住宅、建筑物等。

当前公开了多个圆屋顶形式的筑造物多数已经公开，其中具有代表性的就是美国专利公报US 2013/0152486 A1号“宇宙(圆屋顶)形中心的测地篱笆支柱系统(UNIVERSALHUB STRUT SYSTEM FOR A GEODESIC ENCLOSURE)”。根据公报，所述结构是在中心孔周围穿有5～6个洞的花瓣型板状的板体上用螺栓拧有5～6个支柱连接而成的，支柱本身是一种在管状前端插入穿洞的带孔片并罩上被覆形成的构造。

日本公开专利公报平4-41831号公开了“轻型圆屋顶连接件(軽量ドーム及びそのたぬコネクタ)”。所述结构采用的技术就是在用作支架的管状构件的上、下端部的上部与下部插入轮轴(hub)，并分别在所述上、下端部的轮轴设置5-6条成对悬臂，且呈放射线状突出。所述成对悬臂的各个悬臂之间插入有板状支柱，并用螺栓、螺母进行固定、贴合，从而对圆屋顶提供双重支撑。

另外，韩国公开专利公报第2009-0121994号公开了“圆屋顶建筑”。所述技术方案涉及一种圆屋顶建筑物。其结构包括：沿规定面积外围的圆周以多角围建的侧壁；将设置在所述侧壁上部的组装式圆屋顶屋脊框架按照规定的单位长度切断，所述切断的两端分别形成四角管状的插入端，设置在所述各个插入端带有将其贯通的紧固孔的多个框架管；以所述多个框架管聚集的一个连接点为中心呈放射状排列，当沿着规定体积的整个半球面反复连续进行上述排列时，容纳聚集在所述各个连接点的插入端并将其连接成一体的上、下一对连接件；为防止所述多个框架管的插入端从所述连接件脱离而使所述一对连接件结合固定为一体的紧固件。

如韩国专利第10-0397476号公开的“组装式圆屋顶房屋”那样，对于圆屋顶形状的组装式圆屋顶房屋的结构而言，其特征在于：所述圆屋顶房屋可以通过组装构件来将相邻的面连续地拼接组装而成。所述组装构件由以下几个部分构成：将在各个边的端部带有结合孔的连接片折弯形成的金属框架；以使所述金属框架的连接片能够露出的方式经发泡成型的尿烷树脂。

发明内容

技术问题

本发明旨在解决现有组装式圆屋顶的结构存在的以下问题：

第一：本发明的结构与在中心孔周围穿有5～6个洞的花瓣型板状的板体上将5～6个支柱用螺栓拧紧连接而成的结构不同；

第二：解决在用作支架的管状构件的上、下端部的上部与下部插入轮轴，并分别在所述上、下端部的轮轴设置5-6条成对悬臂，且呈放射线状突出；所述成对悬臂的各个悬臂之间插入有板状支柱，并用螺栓、螺母进行固定、贴合，从而对圆屋顶提供双重支撑的技术存在的问题。

第三：其结构包括：在各个插入端设置形成有贯通其的紧固孔的多个框架管；以所述多个框架管聚集的一个连接点为中心呈放射状排列，当沿着规定体积的整个半球面反复连续进行上述排列时，容纳聚集在所述各个连接点的插入端并将其连接成一体的上、下一对连接件。防止所述多个框架管的插入端从所述连接件脱离的技术问题，以及支柱本身并非一种在管状前端插入使穿洞的带孔片构成5角方向的放射线管插孔的上板与下板组装形成的内、外层构造而是单层结构的问题。

技术方案

本发明就是为解决上述现有技术存在的问题及缺陷而提出的。本发明的目的在于，构建半球状的组装式圆屋顶房屋的组装体而修建完整组装状态的圆屋顶。将构成建筑物内壁侧与外壁层的透明板(玻璃及透明树脂板)以内、外壁两层设置，其采用的技术为：如果在用于支撑所述内、外壁层的轴支柱利用外向支架与内向支架来连接组装6套五角组装体，从而构建一个半球状的双重的圆屋顶筑造物，所述一套五角组装体由5个按六角状组装的六角组装体和中心的五角组装体构成。五角及六角组装体利用螺栓、螺母进行组装。当为确保构成内、外壁的透明板不让内、外部空气流通而以真空状态组装时，分别向内壁体一侧(内向)略微保留一点倾斜度来完成组装。

本发明的另一个目的在于，实现只要能够组装12个五角组装体就可以构建圆筒状筑造物等构想。如果组装为在所述中央设置五角并在周面设置5个六角，就可以形成五角组装体。将6个所述五角组装体连接组装形成的筑造物可以建成半球状圆屋顶房屋。当然，也可以建成完整球状的建筑物。就其施工性而言，事先在工厂制作6套适合于结构的组装体，到现场仅需组装即可，从而可以缩短施工时间，节省施工费用。同时能够提供层面性能及耐火性强并兼具耐久性、耐蚀性、抗震性且隔热性好的半球状组装式圆屋顶房屋。

有益效果

如上所述，本发明的半球状的组装式圆屋顶具有以下特征：将玻璃或合成树脂透明板以六角形的形状按照上下(内外层)两层组装成五角组装体，并将5个所述五角组装体连接构成半球状的组装式圆屋顶，由此使组装构建的室内与室外完美阻断，从而使室内的温度完全不受室外气温的影响。通过将多个六角组装体连接组装，不仅可以构建半球状的圆屋顶房屋，而且还可以修建完整球状的建筑物与圆筒状的构造物。就其施工性而言，事先在工厂制作适合于结构的六角组装体，在现场仅需组装即可，从而可以缩短施工时间，节省施工费用。同时能够提供隔热性及耐火性好并兼具耐久性、耐蚀性、抗震性的半球状组装式圆屋顶房屋。

附图说明

参考以下随附的附图详细说明实施例：

图1是将依据本发明的组装式圆屋顶与球状体组装后形成的一套五角基本构件的组装状态的立体图；

图2是将依据本发明的组装式圆屋顶与球状体以6个五角基本构件而建成的圆屋顶外形的整体立体图；

图3是以用于构建依据本发明的圆屋顶与球状体的基本五角作为中心处于组装前的排列状态一个实施例的示例图；

图4是将依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的支架组装套件进行组装后状态的详细(将背面一侧长度省略的状态)立体图；

图5是利用横螺栓和垂直固定螺栓对依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的支架组装套件进行组装的状态的放大示例图；

图6、图7、图8、图9是作为依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的内、外向支架的分解图，它是衬垫插架及衬垫的剖面的示例剖视图；

图10既作为将依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的C部分解后的放大示例图，也作为利用横螺栓和固定螺栓将支架组装套件与轴支柱的各个螺栓孔固定结合状态的上部外向支架组装示例图(将内向支架按相同的组装方法装配到轴支柱的相反下部)，它是对从图13所示的6角组装剖面中减少2个而构成4角形态的组装进行示例的部分放大立体图；

图11示例了依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的组装状态，它是示例了玻璃板向右侧倾斜的状态的主视图；

图12是，在图11所示的依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的示例图中，向两侧插入玻璃而使玻璃板插入至衬垫的上下接触面时通过在用于把持衬垫的曲面旋转轴和支撑该曲面旋转轴的支架内侧曲面的作用下向左侧倾斜的状态进行演示的支架装配套件的主视图；

图13作为依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的B部放大示例图，它是在利用横螺栓将6个支架拧紧在6个轴支柱的螺栓孔的同时调整间隔后，再利用固定螺栓贯通横螺栓的顶部而拧紧在轴支柱的螺栓孔并固定的状态图上未组装盖板的状态的平面示例图；

图14是穿通依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的7个螺栓孔的轴支柱的平面图；

图15是将内、外向支架按两层与依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的轴支柱组装连接状态的组装式圆屋顶房屋的内、外向支撑体，利用横螺栓与固定螺栓与轴支柱结合组装状态的主要部分放大剖面示例图；

图16是依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的外向支架的衬垫插架和衬垫的插入状态即将图11放大的立体图；

图17是将螺栓拧在组装本发明的组装式圆屋顶与球状体的内、外向支架组装套件时所使用的5个螺栓孔的轴支柱上进行组装连接的状态的立体图；

图18是图17所示的依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的轴支柱带有5个螺栓孔的轴支柱的平面图；

图19是将依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的支架组装套件与轴支柱的外向支架(上端部)按“X”字形组装状态的放大立体图；

图20作为本发明的组装式圆屋顶与球状体的5通孔轴支柱的平面图，它是图19所示的轴支柱的平面图；

图21是对插入于依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的轴支柱上、下部的衬垫进行组装前步骤的立体图；

图22是用于依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的各种螺栓的立体图；

图23是结合图24所示的依据本发明的组装式圆屋顶房屋与球状体的状态组装后俯视的主要部分放大立体图；

图24是将图23所示的依据本发明的组装式圆屋顶与球状体分解后仰视状态的主要部分放大立体图；

图25是在依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的支架组装套件A的横梁7两端部仅插入横螺栓8的状态的简化立体图；

图26作为将支架组装套件组装到依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的轴支柱10上下两端部的状态的示意图，它是将图15所示的剖面示例图简化展开的示意图；

图27是向依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的支架组装套件插入玻璃的三角形、四角形的示例图；

图28是继续对依据本发明的组装式圆屋顶与球状体进行完整组装后构成球状的状态图，不需要承受重力的支柱(立柱)；

图29表示了图28所示的依据本发明组装式圆屋顶与球状体的整体球状的1/12的构成，它是将图1简化后的示意图；

图30是表示图28所示的依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的示例图的1/12的五角球面的顶角分别为120°的示例图；

图31、图32是在依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的球面整体结构中，表示了支架组装套件构成∫线的状态的示例图；

图33是如果将图31、图32所示的依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的一个连接环称作∫，则∫与各个支架组装套件连接并构成扭曲的圆形状态的说明示例图；

图34作为依据本发明的组装式圆屋顶与球状体的使用状态的示例图，它是剖开后可以看到内部的立体图。

附图标记说明

A：支架组装套件B：六角组装部C：五角组装部D：圆筒状筑造物K：表面支架长度K′：内面支架长度1：完成组装的圆屋顶(利用6个符号2所示成套结构物组装构建)2：以五角中心组装的组装体3：圆屋顶底座3′：出入门4：五角组装板5：外向支架5′、5″：衬垫插架5a、5b：外向衬垫5c：中央支柱板5d：两端切割斜面部5e：凹槽6：内向支架6′、6″：衬垫插架6a、6b：内向衬垫6c：凹槽6d：切割斜面部7：横梁(横贯轴)7′：螺栓孔7″：内向支柱板7a：突起插口8：横螺栓(顶部被通孔的螺栓)8′：顶部螺栓孔8″：螺栓突起9：固定螺栓(贯通横螺栓顶部并拧紧的螺栓)9′：上盖固定螺栓9″：下盖固定螺栓9a：顶部环螺栓10：7通孔轴支柱10a：5通孔轴支柱(将支架按X字形组装的支柱)10b：5通孔轴支柱(将支架按十字形组装的支柱)10′：轴支柱螺栓孔10″：螺栓突起插口11、11′：玻璃(透明板)12、12′：上下结合部盖板12a：盖板衬垫13、13′：衬垫14、14′：螺栓孔15、15′：螺栓突起插口16、16′：深黑线连接环17：弧形线18：横线(5角与6角的连接线)19：球状体底座管20：球状体

具体实施方式

依据本发明的图1所示的五角组装体2以所述五角组装体2为中心将5个六角组装部B进行连接组装，其连接组装的方法如下：利用六角组装部B和五角组装部C及图24所示组装为两层的构造物将外向支架5与内向支架6组装到一个轴支柱10，再套住上下结合部盖板12、12′并利用上盖固定螺栓9′与下部固定螺栓9″进行固定，然后由六角组装部B与五角组装部C组装构成一个五角组装体2。

如果组装6个所述五角组装体2就可以构建图2所示的半球状圆屋顶。

即，以六角组装部B及五角组装部C的形状组装为两层的简化形状构造物具有以下特点：

如图4、图5及图10、图11、图12、图15、图17中的支架组装套件A所示，在轴支柱10的各个螺栓孔10′设置有多个突起插口7a。为确保连接更加容易，先将各个外向支架5与内向支架6结合之后，再将顶部具有通孔的横螺栓8插入横梁7的螺栓孔7′内，然后再将固定螺栓9插入在所述横螺栓8的顶部的突出设置有螺栓突起8″的螺栓孔8′内，并沿垂直方向与轴支柱10的螺栓孔10′拧紧固定。在这里，突出设置在顶部螺栓孔8′的外周的螺栓突起8″，插入在形成于轴支柱螺栓孔10的突起插口7a内。这样，在将固定螺栓9插入顶部通孔8′内拧紧时，横螺栓8就不会产生移动。

为了制图方便，在图4、图5中，插入外向支架5和内向支架6及左右两侧的外向衬垫5a、5b、6a、6b的透明玻璃11、11′总体长度有所省略。

按照上述方法，将支架组装套件A全部固定在轴支柱10的整个螺栓孔10′中。在这种情况下，如图13所示，当构建六角组装部B时，就组装固定6个支架。如图3及图17、图18(5通孔轴支柱)所示，当构建五角组装部C时，就组装固定5个支架。

图4、图5及图13、图16、图17中的支架组装套件A如图所示那样，为了更容易连接在轴支柱10的上端面，即作为各个外向支架5与内向支架6的组装套件A的连接结合变得容易，在作为各个外向支架5与内向支架6的组装套件A的两端形成切割斜面部5d，从而使尖端部连接面的连接更加容易。另外，也可以不在所述组装套件A两端设置切割斜面部5d而是设置成斜线或直线。

为了修建依据本发明的半球状圆屋顶，对于构建以六角及五角形状按照两层组装的简化形状的六角组装部B及五角组装部C来说，在组装时并没有大的差异。

为了修建依据本发明的半球状圆屋顶，如图1所示，需要构建以六角及五角形状按照双层双重组装的简化形状的五角组装体2。如图6至图9所示，外向支架5是将图5所示的外向支架5的中央支柱板5c插入图7、图8所示的内向支架6的内向支柱板7″中央进行结合，因此将衬垫插架5′、5″、6′、6″分别插入凹槽5e、6c中，将外向衬垫5a、5b与内向衬垫6a、6b插入于所述衬垫插架内进行组装，从而构成支架组装套件A。

对于按上述方法组装的支架组装套件A而言，在外向支架5的中段部向下突出设置有支柱板5c，并在其两侧设置有用于插入衬垫插架5′、5″的凹槽5e。将插入有外向衬垫5a、5b的插架5′、5″插入于所述两侧凹槽5e中，从而构成上部外向支架5。

在与下部结合的内向支架6的中段部也向上突出设置有用于容纳支柱板5c的2组内向支柱板7″，在相反方向的下部穿孔螺栓孔7′，从而与带有多个突起插口7a的横贯轴7构成一体，在其两侧设置有用于插入衬垫插架6′、6″的凹槽6c，可以将插入有内向衬垫6a、6b的衬垫插架6′、6″插入于所述两侧凹槽6c中进行组装。

如果将上述外向支架5的支柱板5c插入于突出设置在内向支架6的内向支柱板7″之间进行组装，并将透明板或玻璃板11、11′插入在两侧外向衬垫5a、5b和内向衬垫6a、6b之间，则把持所述外向衬垫5a、5b和内向衬垫6a、6b的衬垫的曲面旋转轴以能够对玻璃板11、11′的角度进行调节的方式进行支撑。

如图11、图12及图16所示，插入在两侧外向衬垫5a、5b与内向衬垫6a、6b之间的透明板或玻璃板11、11′在把持所述衬垫的曲面旋转轴的伸缩力的作用下向右侧或左侧可调节角度地移动，同时还能够防止空气或水流入其缝隙。实际上，两侧玻璃板11、11′能够依靠所述衬垫的伸缩力向下调节30°，这是组装构建半球状圆屋顶或圆球状所必需的。

如图4、图5、图11、图12、图16、图17所示，如果如上组装的支架组装套件A在组装时将突出螺栓突起8″的顶部穿孔有螺栓孔8′的横螺栓8插入横梁7的螺栓孔7′进行拧紧，则螺栓突起8″插入于设置在轴支柱螺栓孔10的螺栓突起插口10″，然后使所述横螺栓8的顶部螺栓孔8′与轴支柱10的螺栓孔10′垂直吻合，并用固定螺栓9拧紧固定于轴支柱10的螺栓孔10′。随着将横螺栓8或深或浅地拧入横梁7的螺栓孔7′内，就可以对外、内向支架5、6的间隔进行调节。

另外，如图10、图13所示，如果将如上组装的结构中5个轴支柱10的螺栓孔10′或6个轴支柱10的螺栓孔10′全都按照相同的方法组装支架组装套件A，则如图15的例示剖面，以轴支柱10为支柱(立柱)，按照对称的方式在下部也嵌合所述支架组装套件A，然后将图10所示的结合部盖板12、12′套在上端部与下端部并沿上下垂直方向用固定螺栓9′、9″拧在轴支柱10的中心螺栓孔内进行固定完成组装，接下来再将衬垫12′粘结在上下结合部盖板12而具有防水效果。

即，如果继续连接图15所示的组装而进行重复组装，则能够将以五角及六角形状组装为两层的图1所示的五角组装板4作为中心部而构建将5个六角板结合而成的五角组装体2。

如图2的简略示例图所示，连续重复组装图1所示的6个所述五角组装体2就可以构建半球状组装式圆屋顶房屋。

特别是，如果外向支架5的长度间隔为10cm，则内向支架6的长度间隔就必须缩减至9cm。如上所述，缩小长度(间隔)时可以利用横螺栓8将横螺栓8松驰地拧在外向支架而在内向支架6拧紧横螺栓8，从而解决外向支架5与内向支架6的公差问题。

在这里，虽然也可以在内、外向衬垫5a、5b、6a、6b之间或者在缝隙内涂覆粘合剂，但插入透明板或者玻璃11、11′是为了阻断内部与外部的空气，并以轴支柱10为立柱使上端部玻璃11与下端部玻璃11之间保持真空状态；

同时也为了阻止外部的温度、湿气及雨水等流入。当向外向支架5与内向支架6之间插入透明板或玻璃11、11′时，为了保持真空状态，即使不使用粘合剂，也可以将衬垫5a、5b、6a、6b插入外向支架5与内向支架6之间的衬垫插架5′、5″，6′、6″，由于伸缩力与挤压力较强，因此在只插入所述透明板及玻璃11、11′的情况下，同样也可以在起到防水、隔音、保温作用的同时还能够达到缓解冲击的效果。

但是，即使没有衬垫插架5′、5″、6′、6″，仅使用内、外向衬垫5a、5b、6a、6b也能够获得上述效果。不过，从长期的坚固性来看，衬垫插架5′、5″、6′、6″更有利。

另外，将轴支柱10的外向支架5与内向支架6分开制作后(参照图7)，将图10及图13的组装示例图所示构件与各个支架5、6结合，再将固定螺栓9垂直插入在与各个内向支架6的横梁7的螺栓孔7′结合的横螺栓8的顶部通孔8′的孔内，并与轴支柱10的螺栓孔10′拧紧固定。

上下结合部盖板12套住上端头部(参照图10、图15、图23、图24)，并用上下部固定螺栓9′、9″进行固定。下端部也与由所述外向及内向支架5、6组装的支架组装套件A一起在轴支柱10的下部对置组装，并利用下盖固定螺栓9″将结合部盖板12拧紧后，如图15的示例剖面所示，就可以组装成作为六角组装部B、五角组装部C的结合部。按照这种方法连续组装，就可以构建图1所示的五角组装体2，再继续组装6个所述五角组装体2，就能够修建坚固的半球状组装式圆屋顶。

可以将内向支架6插入在使作为插片的支柱板5c突出而成的内向支架6之间进行组装。在外向支架5与内向支架6分开制作的情况下，以所述外向支架5的支柱板5c插入在突出设置于下部内向支架6的内向支柱板7″的方式构成，从而使得所述突出的支柱插板5c插入。

依据本发明的半球状组装式圆屋顶的构成要素按以下方法进行组装，将插入有外向衬垫5a、5b的衬垫插架5′、5″插入在形成于外向支架5两侧的凹槽5e，使支柱插板5c在中段向下突出，将插入有内向衬垫6a、6b的衬垫插架6′、6″也插入在内向支架6两侧的凹槽6c，在下端设置带有螺栓孔7′的横梁7，使内向支柱板7″向上突出，并将所述外向支架5的支柱插板5c插入其之间，从而构成支架组装套件A。

如图10、图13、图19所示，将穿孔有螺栓孔8′的横螺栓8分别拧紧并插入于4个所述支架装配套件A的螺栓孔7′的顶部，并且使分别插入于所述装配套件A的、在横螺栓8的顶部形成有通孔的顶部螺栓孔8′与轴支柱10的各个螺栓孔10′吻合，并利用轴支柱固定螺栓9沿垂直方向拧紧并进行结合组装。据此，将衬垫5a、5b、6a、6b分别插入在外向支架5与内向支架6之间的、用于插入透明板与玻璃11、11′之间的上下衬垫插架5′、5″、6′、6″，从而可以将其插入外、内向支架的凹槽5e、6c内。

将内向支架6与外向支架5分开制作后，将外向支架5的突出的中央支柱板5c插入在内向支架6的突出的内向支柱板7″之间，根据玻璃板11、11′的厚度可以对间隔进行伸缩。如图13所示，为了确保能够很容易地将支架组装套件A连接到轴支柱10的上部，使外、内向支架5、6的尖端连接面形成为两端切割斜面部5d，或者也可以使连接面构成直线，以确保能够很容易地连接到轴支柱10的侧面。上述结构适用于将带有5个螺栓孔的轴支柱10按“X”字形组装的一个实施例。另外，即使不构成外、内向支架5、6的两端切割斜面部5d、6d，也不会对组装产生影响。

即，也可以像图19所示的“X”字形那样进行组装使得支架组装套件A咬合，对于利用垂直固定螺栓9′、9″将结合部盖板12与轴支柱10的中央通孔拧紧固定而言，可以防止外向支架5与内向支架6在组装状态下分离或脱落。

上述依据本发明的半球状圆屋顶利用横螺栓8和固定螺栓9分别将外向支架5和内向支架6与轴支柱10拧紧组装，将五角与六角装配部C、B依照图1那样组装并以五角状按照两层组装成简化形状的五角组装体2后，再按图2的立体图那样将6个所述五角组装体2连接组装，就可以构建半球状圆屋顶房屋。

对于底部而言，设置建筑边缘突起即圆屋顶底座3与组装建筑时的出入门3′，由此完成圆屋顶房屋的修建。这样可以从根本上解决依据现有建造方法像修建普通住宅等建筑那样使用沙子、碎石、水、水泥、钢筋、木材等建筑材料长期经受气候变化及季节转换所导致的效率低下、实用性不高等问题。修建完成后，由于是采用双层透明板组装成半球状，因此不仅能够改善室内环境，使其变得更加舒适宜人，而且还可以在冬季节约取暖费用。

另外，如果组装12个五角组装体2就可以构建圆筒管形状的筑造物。因此，就外向支架5的表面与内向支架6的内面各自的长度而言，如果外向支架的长度为10，则内向支架的长度就必须缩短至9。对于插入所述外、内向支架之间的衬垫5a、5b、6a、6b产生的挤压力与收缩力来说，插入透明板或玻璃11、11′时朝内向下的角度为30度，30度角之和为60度。由此，安装在或大或小的圆筒状支架两侧的玻璃紧密、牢固地贴合在支架1与支架2之间。

将支架组装套件A与支架组装套件A连接时，连接的上端外向支架5的长度与圆的大小相当，连接的内向支架6较短，因此如果这样重复连接，则在形成圆的过程中就必须严格保持外、内向支架5、6的长度。

在组装圆丘(圆筒状)的过程中必须遵守的事项包括：首先必须是正六面体。利用5个六面体组装五面体的过程就是直线外、内向支架5、6与轴支柱10面接合的同时以一定的角度弯折从而形成圆筒状的过程。在这一过程中，如果直接组装六面就不能构成圆形。另外，组装成六面的球状体，如果使用X字形轴支柱(图19)，也可以组装构建六面与三角交叉的垂直圆筒状。

如果拼接6个三角形，则内角可以构成6个面但却不能构成圆筒状。如果拼接6个正三角形，可以构成六角形。如果组装5个六角形，则中央角为5角，6角的内角为60度，5角的内角为108度。为了利用6角组装成六角状，就必须聚集6个三角。为了构成五角，一个三角内角大小必须达到60度角×12角。正三角形的内角为180，因此在组装过程中就会出错并产生扭曲现象。

在这一过程中，可以增加或者减少轴支柱10与支架组装套件A之间的长度。其原因在于，在组装5个六面体的过程中6个面相加的角度为720度，五面体内角之合为540度，因此会对距离和角度带来很大的变数。当直线外、内向支架5、6连接轴支柱10与轴支柱10之间时构成曲面(玻璃板倾斜的角度)。因此，支架组装套件A就必须使直线上的玻璃构成曲面。如果与轴支柱10连接组装的支架组装套件A的螺栓不收缩，就不能固定在支柱上。

本发明的核心之一就是支架组装套件A的螺栓部分的拧紧状态必须收缩，其优点在于玻璃的着地面可以上下移动。

特别是，可以克服以前修筑建筑物时的缺点，即不需要在室内设置多个立柱，由此可以提高空间的利用率。如上所述，即使不设置立柱也可以确保建筑物的坚固性。事先在工厂制作与建筑结构匹配的六角组装部B和五角组装部C并构成五角组装体2，在现场仅需组装即可，从而可以缩短施工时间，节省施工费用，同时能够提供截面性能及耐火性强并兼具耐久性、耐蚀性、抗震性的完整半球状组装式圆屋顶房屋。并且，它采用双重的透明板及玻璃板11、11′，可以保持真空状态，因此它还具有良好的抗冲击性、隔热性与隔音效果。

另外，如图34所示，如果组装12个五角组装体2，就可以利用组装的12个五角组装体2构建球状体筑造物，为了能够看到内部布置室内装置的状态，图中表示了利用由球状体底座管19支撑的组装式球状体20筑造物构建球状体20的情形。

下面，将参照图28～图33的示例图对本发明的制作、结构状态进行补充说明。

图28所示的球形不需要设置用于承受重力的支柱8、8a、10b或者立柱等，球的起点与终点相同。但是，如图26所示，需要使将把持配置在球的空间内的支架组装套件A的轴支柱10沿上下部位连接的整个拐角按照360°÷Z距离移动，总共汇合360°÷3＝120°×20次后，就可以构建球形的坚固球状体。将平面三角玻璃(图27)以合适的角度组装到内侧与外侧就可以构建由多面体构成的球形。

图29表示了整个球形的1/12，为了帮助理解，下面将进行详细说明。如果将厚度一定的塑料球平分为12等份，则每一等份的顶点在按120°角即球面5角剖开的球面上的剖面线如图30所示。因此，如果将轴支柱10与支架组装套件A按图29那样进行组装，就可以制作出球的1/12。所制作的1/12球面曲度为球的整个曲率1π/12π，如果将12个球面五角组装为一体，则五角顶点为120°，每3个汇合的、360°的顶点为20处。因此，球整体的1/20顶点为360°，120°角汇合三次的顶点总共有20处。

在这里，将参照图28作进一步说明。图28是将利用实物制作模型进行3D处理的示意图，它是将偶数维度的弯曲空间由没有曲率的平面三角形构成的完整球面，分别由5个三角形和6个三角形的沙漠构成，没有起点和终点。由5个三角形构成的五边形中的三角形内角为72°，由6个三角形构成的六边形中的三角形内角为60°，因此，在五边形顶点与六边形顶点汇合处五边形的三角形内角为72°时，则在六边形的内角以60°汇合之处为72°－60°＝12°。所以，五边形与六边形汇合的整体球面顶点因12°角+偏差其结果为360°/5＝72°角。如图28的①②③④⑤所示，构成曲线，在1/5处分别以72°倾斜的状态由10条线围成一个圆，在经过6角形顶点的地方有扭曲的S形圆左边10个右边10个重合，在中心位置有10条直线重合。在X上画一条横线则构成为为了方便这一画用SS代替。

图28所示的球体由互不相同的虚线和曲线共3条线组合而成，如果将虚线定义为DL(点线)，将曲线定义为LS(左弧线)、RS(右弧线)，则DL由总共10×条直线组合而成(×为长度)，在每个特定位置(五边形汇合之处)跳过而构成虚线。

LS由总共10×条曲线从左侧上部到右侧下部组合而成，RS由总共10×条曲线从右侧上部到左侧下部组合而成，球体的体积与DL、LS、RS*10的4倍成正比，LS与RS各有2个交点。为了构成球体，每当对不同的线进行追加时交点都会以立方数增加。DL与LS、RS的组合在中央构成五边形，在五边形周边包围5个相同大小的六边形构成球体。

球体的公式：如果将DL、LS、RS分别汇合顶点的总交点定义为R²，则其公式为球体+LS*10+RS*10+DL*10*R²。如果将LS、RS、DL的名称定义为则这一公式成立(π°代表DL、LS、RS各10条总共为30条：条，S₂ 10条，横线代表10个平衡圆，R²代表整体球形的顶点，即曲率顶点。另外，S₁代表右侧，S₂代表左侧)。

如图30所示，球的1/12、5角球面的顶角分别为120°。如果顶角120°由3面汇合，则显示为360°。图31和图32是在整个球面的结构中表示支架组装套件A构成∫线状态的示例图。

Claims (8)

1.一种组装式圆屋顶，该组装式圆屋顶通过五边形和六边形的组合形成半球状的圆屋顶，其特征在于：

组装五角组装体(2)的方法如下：利用六角组装部(B)与五角组装部(C)将构成各自两端切割斜面部(5d)、(6d)的外向支架(5)和内向支架(6)按双层双重组装为结构物，外向支架(5)与内向支架(6)除去横梁(7)外为相同形状的支架，将所述外向支架(5)与所述内向支架(6)组装为支架组装套件(A)，分别利用上部固定螺栓(9′)与下部固定螺栓(9″)将上下结合部盖板(12)、(12′)罩在构成衬垫(13)、(13′)的轴支柱(10)的螺栓孔(10′)上加以固定，构成六角组装部(B)与用于插入衬垫插架(6′)、(6″)的凹槽(6c)，将插入有内向衬垫(6a)、(6b)的衬垫插架(6′)、(6″)插入在所述凹槽(6c)内进行组装，在所述内向支架(6)的下部设置形成有螺栓孔(7′)和突起插口(7a)的横梁(7)。

2.根据权利要求1所述的组装式圆屋顶，其特征在于：

支架组装套件(A)在外向支架(5)中段部向下突出设置有中央支柱板(5c)，并在两侧设置有用于插入衬垫插架(5′)、(5″)的凹槽(5e)，将插入有外向衬垫(5a)、(5b)的衬垫插架(5′)、(5″)插入于所述凹槽(5e)，由此构成上部外向支架(5)，

在与下部结合的内向支架(6)中段部向上突出设置有用于容纳支柱板(5c)的内向支柱板(7″)，在两侧设置有用于插入衬垫插架(6′)、(6″)的凹槽(6c)，将插入有内向衬垫(6a)、(6b)的衬垫插架(6′)、(6″)插入于所述凹槽(6c)而进行组装，在下部设置形成有螺栓孔(7′)和突起插口(7a)的横梁(7)。

3.根据权利要求1所述的组装式圆屋顶，其特征在于：

在外、内向支架之间的衬垫(5a)、(5b)和衬垫(6a)、(6b)之间插入透明玻璃板(11)、(11′)，伸缩力与挤压力强的所述衬垫与所述透明玻璃板的厚度对应，对所述透明玻璃板(11)、(11′)进行调节以确保向上或向下改变其角度，同时具有防水、隔音、保温和缓解冲击的效果。

4.根据权利要求1所述的组装式圆屋顶，其特征在于：

将多个支架组装套件(A)拧紧在轴支柱(10)上端，将带有螺栓突起(8″)与顶部通孔(8′)的横螺栓(8)插入于横梁(7)的螺栓孔(7′)并拧紧，将固定螺栓(9)垂直插入于所述顶部通孔(8′)并与轴支柱(10)的螺栓孔(10′)拧紧进行组装，在轴支柱(10)下端对向一致地固定所述支架组装套件(A)，将固定螺栓(9)垂直插入于横螺栓(8)的顶部通孔(8′)并与轴支柱(10)的螺栓孔(10′)拧紧，从而将支架组装套件(A)与所述轴支柱拧紧进行结合组装。

5.根据权利要求1所述的组装式圆屋顶，其特征在于：

利用横螺栓(8)和固定螺栓(9)将支架组装套件(A)分别在轴支柱(10)的表面和内面对向组装到一起，以双层双重的方式对向结合组装。

6.根据权利要求4所述的组装式圆屋顶，其特征在于：

通过将支架组装套件(A)的横螺栓(8)或紧或松地拧紧到螺栓孔(7′)可以对长度进行伸缩调节，玻璃着地面在上下弯曲一定的角度来进行变更移动。

7.根据权利要求4所述的组装式圆屋顶，其特征在于：

突出设置于横螺栓(8)的顶部通孔(8′)末端的螺栓突起(8″)插入于轴支柱(10)、(10a)、(10b)的螺栓孔(10′)的螺栓突起插口(10″)，由此防止其移动，顶部环螺栓(9a)在其顶部形成有环。

8.一种组装式球状体筑造物，其特征在于：

组装12个如权利要求1所述的五角组装体(2)后，利用组装的12个五角组装体(2)构建球状体筑造物，并利用球状体底座管(19)支撑。