CN113882572A - 一种低风载荷的屋顶系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低风载荷的屋顶系统，包括屋面、设于建筑物顶部且用于支撑屋面的支撑柱，支撑柱设置一根，屋面上表面周边处均匀设有数个上屋面绳环，支撑柱位于屋面上方的部分设有数个上柱绳环，每个上屋面绳环和对应的一个上柱绳环之间均设有上拉缆绳，屋面下表面周边处均匀设有数个下屋面绳环，支撑柱位于屋面下方的部分设有数个下柱绳环，每个下屋面绳环和对应的一个下柱绳环之间均设有下拉缆绳，具备屋面受到上拉缆绳和下拉缆绳的拉紧，使得屋面在受到风荷载时，屋面还能够保持较好的稳定性，并且在建筑物顶部只有一根支撑柱，使得建筑物顶部的活动空间变大的效果。

Description

一种低风载荷的屋顶系统

技术领域

本申请涉及建筑物结构设计的领域，尤其是涉及一种低风载荷的屋顶系统。

背景技术

建筑物的支撑可分为两部分，一部分位于建筑物底部和中部处，起到将整个建筑物的整体重量传递给建筑下方的地基中，另一部分为屋面支撑系统，主要作用为支撑屋面。而在一些较高的建筑物中，屋顶支撑系统处于较高的高空中，使得屋顶支撑系统会承受更大的风力，为此需要降低屋顶支撑系统所受到的风荷载，以提升屋顶支撑系统的稳定性。

现我司有设计一种位于海边的建筑物屋顶，通过数根均匀设置的柱子来支撑屋面，使得人可以在屋顶上享受海风的同时能够起到遮阳的效果，同时，柱子呈镂空且屋面呈扁平的流水线形，以将海风对柱子和屋面的风力尽可能的消融。

针对上述中的相关技术，发明人认为呈镂空的柱子由于结构强度的降低，需要设置更多镂空的柱子才能对屋面进行一个较稳定的支撑，存在确保屋面稳定性的同时屋顶上可活动的空间被降低的缺陷。

发明内容

为了在确保屋面稳定性的同时增加屋顶上可活动的空间，本申请提供一种低风载荷的屋顶系统。

本申请提供的一种低风载荷的屋顶系统采用如下的技术方案：

一种低风载荷的屋顶系统，包括屋面、设于建筑物顶部且用于支撑屋面的支撑柱，所述支撑柱设置一根，屋面上表面周边处均匀设有数个上屋面绳环，支撑柱位于屋面上方的部分设有数个上柱绳环，每个上屋面绳环和对应的一个上柱绳环之间均设有上拉缆绳，屋面下表面周边处均匀设有数个下屋面绳环，支撑柱位于屋面下方的部分设有数个下柱绳环，每个下屋面绳环和对应的一个下柱绳环之间均设有下拉缆绳。

通过采用上述技术方案，屋面通过上拉缆绳和下拉缆绳进行张拉固定，使得在屋面能够保持较好的稳定性的同时，建筑物顶部处只设置一根支撑柱，不会占用建筑物顶部的较大空间，以便人们在建筑屋顶进行一个更加自由的游玩，并且海风能够更好的吹入至屋面下方而不易受到过多的阻碍，也进一步降低了屋面支撑所受到的风荷载，有助于屋面和屋面相关的支撑系统稳定性的提升。

可选的，所述支撑柱位于屋面下方的部分插接有卸风块，卸风块下部转动连接有预埋块，预埋块固定连接于建筑物顶部，卸风块的转动轴线经过自身的中心点，卸风块长度两端呈刃状，卸风块中心点两侧均设有短突出部，短突出部也呈刃状，两个短突出部之间的连线垂直于卸风块长度方向两端之间的连线。

通过采用上述技术方案，使得在海风较强时，吹向支撑柱的海风会迫使卸风块进行转动，使得卸风块长度方向两端的刃部朝向于海风流动的方向，以尽可能将海风的风荷载卸去，使得卸风块不易受到较大的风荷载，并且支撑柱不易直接承受较大的风荷载，使得支撑柱较为稳定。

可选的，所述屋面均匀贯穿开设有数排屋面通孔，屋面下方设有数块遮挡板，每一块遮挡板均可对应封闭一排屋面通孔，屋面设有带动遮挡板移动的遮挡板带动装置。

通过采用上述技术方案，使得在海风较强时，遮挡板移动不再封闭屋面通孔，使得海风能够从屋面通孔中穿过，使得屋面不易承受较大的风荷载，使得屋面能够保持较好的稳定性，也使得支撑柱不易承受来自屋面的较大荷载，提升整个屋顶系统的稳定性，并且在海风较小时，遮挡板可以将屋面通孔封闭，使得阳光不易通过屋面通孔照射到屋面正下方的位置处，提供较好的防晒效果。

可选的，所述遮挡板带动装置包括转动连接于屋面的带动螺杆、设于遮挡板且螺纹连接于带动螺杆的螺杆块、同轴设于带动螺杆的螺杆齿轮、设于屋面的螺杆电机、同轴设于螺杆电机输出轴且啮合于螺杆齿轮的电机齿轮、设于屋面且穿设于遮挡板远离螺杆块一端的导向杆。

通过采用上述技术方案，使得全部遮挡板能够同时被带动进行稳定移动，并且螺杆电机可设置在屋面下方，不易被雨水淋湿。

可选的，所述屋面下表面位于屋面通孔的开口处设有相连通的通孔管，遮挡板贴合于通孔管的下表面。

通过采用上述技术方案，使得遮挡板不需要贴合整个屋面下表面进行移动，使得遮挡板的移动更加顺畅，也使得通过屋面通孔下流的雨水不易流淌至屋面的下表面处，使得屋面下表面不易较为湿润，使得螺杆电机更加不易受到雨水的影响。

可选的，所述支撑柱包括设于建筑物顶部的固定立柱、套接于固定立柱的安装套管、设于固定立柱且连接于安装套管下表面的立柱板，固定立柱外壁和安装套管内壁之间存在间距，屋面、上柱绳环和下柱绳环均连接于安装套管。

通过采用上述技术方案，使得屋面、上柱绳环和下柱绳环不会直接施加给固定立柱外力，使得固定立柱不易产生较大形变，固定立柱的稳定有助于屋面的支撑系统保持稳定，并且安装套管产生一定的形变后，也能将立柱板和安装套管之间拆卸，以便将安装套管连通屋面一并进行更换，使得固定立柱不需要进行更换，较为便利。

可选的，所述安装套管上表面设有套管盖，套管盖内部设有端部套管，端部套管紧密套接于固定立柱的上端。

通过采用上述技术方案，使得雨水不易直接进入至安装套管内，使得安装套管内不易存在积水，使得安装套管不易受到腐蚀，并且端部套管的设置使得安装套管上端更加不易产生形变。

可选的，所述屋面上表面设有推雪板，推雪板螺纹连接有推雪螺杆，屋面设有带动推雪螺杆转动的推雪电机，推雪板下表面转动连接有滚动连接于屋面的推雪板轮。

通过采用上述技术方案，使得在下雪天气时在屋面上存在一定的积雪时，推雪板将屋面上的积雪推下部分，使得屋面不易承受较大的荷载，使得屋面保持稳定，并且推雪板轮的设置使得推雪板能够进行较好的稳定移动。

可选的，所述推雪板均匀贯穿开设有数个推雪板孔。

通过采用上述技术方案，使得推雪板不易承受较大的风荷载，同时在积雪量较多时，推雪板接触到积雪的表面时，由于推雪板面积较小，所给予积雪的压强较大，使得推雪板能够在屋面上的积雪中顺畅移动。

可选的，所述推雪板内设有可通电发热的电加热管，屋面上表面开设有斜槽，斜槽靠近支撑柱一端底面高度高于斜槽远离支撑柱的一端底面高度。

通过采用上述技术方案，使得推雪板缓慢移动的过程中，电加热板发热，以将底层的积雪不断融化，使得屋面上在推雪板移动范围内的积雪能够被较为顺畅的清除，并且融化的雪水能够从斜槽中下流，也有助于推雪板在较为湿润的屋面上顺畅地将积雪推走。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益效果：

1.建筑物顶部处只设置一根支撑柱，不会占用建筑物顶部的较大空间，以便人们在建筑屋顶进行一个更加自由的游玩，并且海风能够更好的吹入至屋面下方而不易受到过多的阻碍，也进一步降低了屋面支撑所受到的风荷载，有助于屋面和屋面相关的支撑系统稳定性的提升；

2.在海风较强时，遮挡板移动不再封闭屋面通孔，使得海风能够从屋面通孔中穿过，使得屋面不易承受较大的风荷载，使得屋面能够保持较好的稳定性，也使得支撑柱不易承受来自屋面的较大荷载，提升整个屋顶系统的稳定性。

附图说明

图1是本申请的主体结构示意图；

图2是屋面下表面处的仰视结构示意图；

图3是屋面上表面的俯视，且将套管盖和端部套管一并沿竖直方向上移的部分爆炸结构示意图；

图4是图2中A处放大图；

图5是图3中B处放大图。

附图标记说明：1、支撑柱；11、斜槽；12、屋面下块；13、导向块；14、推雪块；2、上拉缆绳；21、立柱板；22、套管盖；23、端部套管；24、推雪板；25、推雪螺杆；26、推雪电机；27、推雪板轮；28、推雪板孔；29、电加热管；3、上屋面绳环；31、带动螺杆；32、螺杆齿轮；33、螺杆电机；34、电机齿轮；35、螺杆块；36、导向杆；37、通孔管；38、固定立柱；39、安装套管；4、上柱绳环；41、下屋面绳环；42、下柱绳环；43、下拉缆绳；44、卸风块；45、预埋块；46、短突出部；47、屋面；48、屋面通孔；49、遮挡板。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种低风载荷的屋顶系统，参照图1，包括安装于建筑物顶部水平上表面的支撑柱1，支撑柱1上部安装有呈水平的屋面47，屋面47可由聚氨酯复合板支撑，具备较好的强度的同时不会有较重的重量。

参照图2和图3，支撑柱1包括呈竖直且底端预埋于建筑物顶部的固定立柱38，固定立柱38圆周外壁同轴固定连接有呈水平的立柱板21，立柱板21上表面同轴法兰连接有呈竖直的安装套管39，安装套管39同轴套接于固定立柱38，安装套管39上表面同轴法兰连接有套管盖22，固定立柱38上表面抵接于套管盖22的内部顶面，套管盖22内部下表面同轴固定连接有端部套管23，端部套管23沿竖直方向紧密套接于固定立柱38的上端。

参照图3，屋面47固定连接于安装套管39的圆周外壁，屋面47上表面周边处均匀固定连接有数个上屋面绳环3，安装套管39圆周外壁绕自身轴线均匀固定连接有数个上柱绳环4，上柱绳环4高度高于屋面47上表面高度，全部上柱绳环4和全部的上屋面绳环3一一对应，相对应的一个上柱绳环4和上屋面绳环3之间安装有上拉缆绳2，上拉缆绳2为钢丝绳，上拉缆绳2的两端通过铝合金套压缩法形成绳环，使得上拉缆绳2的两端一一对应分别套接相对应的上柱绳环4和上屋面绳环3，并且上拉缆绳2略微张紧，上拉缆绳2呈倾斜且靠近安装套管39一端为高点一端。

参照图2和图3，屋面47下表面周边处均匀设有数个下屋面绳环41，全部下屋面绳环41在竖直方向上一一对应于每一个上屋面绳环3，安装套管39圆周外壁绕自身轴线均匀固定连接有数个下柱绳环42，下柱绳环42位于屋面47的下方，全部下柱绳环42一一对应于每一个下屋面绳环41，相对应的一个下屋面绳环41和一个下柱绳环42之间安装有下拉缆绳43，下拉缆绳43材质以及连接方式和上拉缆绳2相同，不同之处在于，下拉缆绳43靠近安装套管39一端为低点一端。安装套管39竖直内壁和固定立柱38竖直外壁之间存在间距，使得屋面47所受到的相关荷载不易直接迫使固定立柱38发生形变，即使安装套管39发生一定的形变时，也可将安装套管39取下进行更换，不需要对固定立柱38进行更换。

参照图1和图2，建筑物顶部上表面预埋有预埋块45，预埋块45同轴套接于固定立柱38的底端，预埋块45上表面同轴转动连接有呈竖直的卸风块44，卸风块44同轴套接于固定立柱38，卸风块44水平长度方向两端均呈刃状设置，卸风块44中心点宽度方向的两端处均一体成型有短突出部46，短突出部46呈刃状设置，短突出部46上表面和卸风块44上表面相齐平，短突出部46下表面和卸风块44下表面相齐平，短突出部46和相邻的卸风块44长度方向一端处呈内凹的圆弧面进行连接过渡，两个短突出部46之间的间距远小于卸风块44长度方向两端的长度，使得在海风较大时，卸风块44会进行转动，使得卸风块44长度方向一端朝向海风的流动方向，使得海风被卸风块44的刃部一端分成两边从短突出部46一侧流走，使得卸风块受到的风荷载降低。卸风块44上面靠近于下柱绳环42，使得固定立柱38大部分柱身均位于卸风块44内，使得固定立柱38不易承受较大的风荷载。

参照图2和图3，屋面47上表面贯穿开设有数排屋面通孔48，全部排的屋面通孔48沿附图中Y轴方向均匀布置，每一排屋面通孔48沿附图中X轴方向均匀设置数个，X轴方向和Y轴方向均呈水平且相垂直，Y轴方向平行于屋面47的一侧边长度方向，安装套管39位于相邻两排屋面通孔48之间。屋面通孔48呈竖直，每一个屋面通孔48内壁均同轴固定连接有通孔管37，通孔管37下端外露于屋面通孔48的下表面，使得雨水从通孔管37中下流时，不易流至屋面47的下表面。屋面47下方安装有数个呈水平的遮挡板49，遮挡板49长度方向平行于X轴方向，遮挡板49厚度较薄，一块遮挡板49上表面贴合于一排通孔管37的下端面，使得阳光无法通过通孔管37照射到屋面47的正下方。

参照图2和图4，屋面47安装有带动遮挡板49移动的遮挡板带动装置，遮挡板带动装置包括通过螺丝可拆卸连接于屋面47下表面的两组每组两块的屋面下块12，两组屋面下块12一一对应分别位于屋面47平行于Y轴方向的两侧边处，同组两块屋面下块12一一对应分别靠近于屋面47平行于X轴方向的两侧边处，一组两块屋面下块12之间转动连接有呈水平的带动螺杆31，带动螺杆31长度方向平行于Y轴方向，带动螺杆31一端同轴固定连接有螺杆齿轮32，屋面47下表面通过螺丝可拆卸连接有螺杆电机33，螺杆电机33输出轴同轴固定连接有电机齿轮34，电机齿轮34啮合于螺杆齿轮32。远离带动螺杆31的一组两块屋面下块12之间固定连接有呈水平的导向杆36，导向杆36长度方向平行于Y轴方向。带动螺杆31穿设且螺纹连接有数块螺杆块35，螺杆块35上表面和屋面47下表面之间存在间距，每一块螺杆块35均对应固定连接于一块遮挡板49的端面，每一块遮挡板49远离螺杆块35一端一体成型有导向块13，导向块13上表面和屋面47下表面之间存在间距，导向块13套设且滑动连接于导向杆36。

螺杆电机33连通外部电源，使得带动螺杆31转动，使得螺杆块35沿Y轴方向移动，使得遮挡板49一并进行移动，以使得遮挡板49能够远离相对应的通孔管37，使得通孔管37不再被遮挡板49封闭，使得屋面47受到的风荷载获得减少。最靠近于安装套管39的遮挡板49在移动过程中和安装套管39之间始终存在足够的间距。螺杆块35和导向块13在移动过程中均不会抵触到下拉缆绳43。

参照图3和图5，屋面47上表面通过螺丝可拆卸连接有两组每组两块的推雪块14，安装套管39位于两组推雪块14之间，两组推雪块14位于同一Y轴方向上，同组两块推雪块14之间转动连接有推雪螺杆25，推雪螺杆25长度方向平行于Y轴方向，每一组中靠近安装套管39的推雪块14均固定连接有推雪电机26，推雪电机26输出轴同轴固定连接于推雪螺杆25一端，推雪螺杆25穿设且螺纹连接有呈竖直的推雪板24，推雪板24底面均匀转动连接数个推雪板轮27，推雪板轮27沿Y轴方向滚动连接于屋面47的上表面，推雪板24在移动过程中最少有两个推雪板轮27能够和屋面47上表面相接触。推雪板24均匀贯穿开设有数个推雪板孔28，使得推雪板24不易承受较大的风荷载。

参照图3和图5，推雪板24内部设有呈U型的电加热管29，电加热管29连通外部电源，使得推雪板24具备一定的温度，以使得在积雪堆积较多时，能够将一部分积雪融化，降低积雪的重量，同时使得屋面47保持湿滑，以便将积雪推动。屋面47上表面以安装套管39为中心均匀开设有数个斜槽11，斜槽11靠近安装套管39的一端底面高度高于斜槽11远离安装套管39一端的底面高度，斜槽11贯穿于屋面47的竖直侧面，使得屋面47上的积水能够通过斜槽11排走。部分屋面通孔48会和斜槽11相连通，通孔管37上表面和相对应的斜槽11倾斜内部底面相齐平，使得通孔管37不会阻碍到斜槽11中雨水的正常流通。

本申请实施例的一种低风载荷的屋顶系统实施原理为：屋面47通过上拉缆绳2和下拉缆绳43进行张拉固定，使得在屋面47能够保持较好的稳定性的同时，建筑物顶部处只设置一根固定立柱38，不会占用建筑物顶部的较大空间，以便人们在建筑屋顶进行一个更加自由的游玩，并且海风能够更好的吹入至屋面47下方而不易受到过多的阻碍。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种低风载荷的屋顶系统，包括屋面（47）、设于建筑物顶部且用于支撑屋面（47）的支撑柱（1），其特征在于：所述支撑柱（1）设置一根，屋面（47）上表面周边处均匀设有数个上屋面绳环（3），支撑柱（1）位于屋面（47）上方的部分设有数个上柱绳环（4），每个上屋面绳环（3）和对应的一个上柱绳环（4）之间均设有上拉缆绳（2），屋面（47）下表面周边处均匀设有数个下屋面绳环（41），支撑柱（1）位于屋面（47）下方的部分设有数个下柱绳环（42），每个下屋面绳环（41）和对应的一个下柱绳环（42）之间均设有下拉缆绳（43）。

2.根据权利要求1所述的一种低风载荷的屋顶系统，其特征在于：所述支撑柱（1）位于屋面下方的部分插接有卸风块（44），卸风块（44）下部转动连接有预埋块（45），预埋块（45）固定连接于建筑物顶部，卸风块（44）的转动轴线经过自身的中心点，卸风块（44）长度两端呈刃状，卸风块（44）中心点两侧均设有短突出部（46），短突出部（46）也呈刃状，两个短突出部（46）之间的连线垂直于卸风块（44）长度方向两端之间的连线。

3.根据权利要求1所述的一种低风载荷的屋顶系统，其特征在于：所述屋面（47）均匀贯穿开设有数排屋面通孔（48），屋面（47）下方设有数块遮挡板（49），每一块遮挡板（49）均可对应封闭一排屋面通孔（48），屋面（47）设有带动遮挡板（49）移动的遮挡板带动装置。

4.根据权利要求3所述的一种低风载荷的屋顶系统，其特征在于：所述遮挡板带动装置包括转动连接于屋面（47）的带动螺杆（31）、设于遮挡板（49）且螺纹连接于带动螺杆（31）的螺杆块（35）、同轴设于带动螺杆（31）的螺杆齿轮（32）、设于屋面（47）的螺杆电机（33）、同轴设于螺杆电机（33）输出轴且啮合于螺杆齿轮（32）的电机齿轮（34）、设于屋面（47）且穿设于遮挡板（49）远离螺杆块（35）一端的导向杆（36）。

5.根据权利要求3所述的一种低风载荷的屋顶系统，其特征在于：所述屋面（47）下表面位于屋面通孔（48）的开口处设有相连通的通孔管（37），遮挡板（49）贴合于通孔管（37）的下表面。

6.根据权利要求1所述的一种低风载荷的屋顶系统，其特征在于：所述支撑柱（1）包括设于建筑物顶部的固定立柱（38）、套接于固定立柱（38）的安装套管（39）、设于固定立柱（38）且连接于安装套管（39）下表面的立柱板（21），固定立柱（38）外壁和安装套管（39）内壁之间存在间距，屋面（47）、上柱绳环（4）和下柱绳环（42）均连接于安装套管（39）。

7.根据权利要求6所述的一种低风载荷的屋顶系统，其特征在于：所述安装套管（39）上表面设有套管盖（22），套管盖（22）内部设有端部套管（23），端部套管（23）紧密套接于固定立柱（38）的上端。

8.根据权利要求1所述的一种低风载荷的屋顶系统，其特征在于：所述屋面（47）上表面设有推雪板（24），推雪板（24）螺纹连接有推雪螺杆（25），屋面（47）设有带动推雪螺杆（25）转动的推雪电机（26），推雪板（24）下表面转动连接有滚动连接于屋面（47）的推雪板轮（27）。

9.根据权利要求8所述的一种低风载荷的屋顶系统，其特征在于：所述推雪板（24）均匀贯穿开设有数个推雪板孔（28）。

10.根据权利要求8所述的一种低风载荷的屋顶系统，其特征在于：所述推雪板（24）内设有可通电发热的电加热管（29），屋面（47）上表面开设有斜槽（11），斜槽（11）靠近支撑柱（1）一端底面高度高于斜槽（11）远离支撑柱（1）的一端底面高度。

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