CN201474087U - 可重复生产的改进型牧民用拱形房结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，圆环形山墙由山墙模块相组配固装构成，山墙模块其同一横截面相应弧度都对应相同；圆环形山墙上端环形面上固装着其外表面与拱顶盖内曲面相配合的拱顶支承架，拱顶支承架的顶端设置着开口；拱顶支承架的环形拱面上配合固装着拱顶盖，拱顶盖由拱顶模块相组配固装构成，拱顶模块其同一横截面其相应曲率都对应相同，拱顶盖上端相应开设的天窗口与拱顶支承架顶端设置的开口相对应；圆环形山墙的外周壁的底部环绕均布设置着进风口。本实用新型实现牧民用拱形房屋模块化生产，可重复再组装加以利用，抗风、抗震、抗涝，保温、通风，在本实用新型的屋内存放需通风、阴干的食物、果品或货物。

Description

可重复生产的改进型牧民用拱形房结构

技术领域

本实用新型属于牧民用拱形房屋结构的改进，特别是可重复生产的改进型牧民用拱形房结构。

背景技术

现有的哈萨克毡房或蒙古包是木质或铁质的，有的结构是木质支承骨架，在其骨架上包覆一层布或毡子，即可使用，但其结构简易，冬天屋内寒冷不保温，其稳固性差，夏天太热，空气也不流通，抗风、抗震能力较差，影响牧民的日常生活起居，使用寿命较短；还有一些是水泥或砖混构成的，作为砖混基础的各种砖块则需要大量的土料，破坏大量肥沃的土地资源，使更多土地失去种植能力；由于蒙古包特殊的承载结构，在制作或使用过程中很有可能出现因承载中心不稳而出现在作业或使用过程中的坍塌或倒塌问题，浪费工时，而且危害到在建人员或使用者的生命安全，造成财产损失。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，实现蒙古包、哈萨克毡房等牧民用拱形房屋的模块化生产，可重复再组装加以利用，其结构合理，抗风、抗震、抗涝，既保温又通风透气，冬暖夏凉，适用于我国北方牧区的牧民定居，而且用途也较为广泛，如可在本实用新型的屋内阴干药材、干果等农副产品、存放必须通风的食品或货物等。

本实用新型的目的是这样实现的：一种可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，包括圆环形山墙、拱顶盖和设置在圆环形山墙上的门，圆环形山墙由山墙模块相组配固装构成，每一山墙模块其同一横截面相应弧度都对应相同；圆环形山墙的上端环形面上固装着其外表面与拱顶盖内曲面相配合的拱顶支承架，拱顶支承架的顶端设置着开口；拱顶支承架的环形拱面上配合固装着拱顶盖，拱顶盖由拱顶模块相组配固装构成，每一拱顶模块其同一横截面的曲率都对应相同，拱顶盖上端相应开设的天窗口与拱顶支承架顶端设置的开口相对应；圆环形山墙外周壁的底部环绕均布设置着进风口。

由上述技术方案可得知，本实用新型的圆环形山墙的外周壁其底部设置的进风口与拱顶盖上端相应开设的天窗口可使本实用新型屋内的空气自然流通，无需在炎热的夏季另行安装供电的空调装置，而空调风并不是自然风，人体长时间接触空调风也感觉起来很不舒适，不管是组构成拱顶盖的拱顶模块，还是组构成圆环形山墙的山墙模块，都可以实现标准化、系列化大批量机械化生产，减少现场施工的劳动量，因此工期时间较短；如果需搬迁，可拆下其所用的拱顶模块、山墙模块以及拱顶支承架等部件，可重复再组装加以利用，节省材料，降低搬迁的成本。

因此，本实用新型实现蒙古包、哈萨克毡房等牧民用拱形房屋的模块化生产，其结构合理，抗风、抗震、抗涝，既保温又通风透气，冬暖夏凉，适用于我国北方牧区牧民定居，而且用途也较为广泛，如可在本实用新型的屋内阴干药材、干果等农副产品、存放必须通风的食品或货物等。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型实施例的主视结构示意图；

图2为图1的A-A向剖视结构示意图；

图3为图1的俯视结构示意图；

图4为实用新型实施例环形钢圈的结构示意图；

图5为图3的B-B向剖视结构示意图；

图6为本实用新型实施例的主视结构解释图；

图7为本实用新型实施例的俯视结构解释图；

图8为本实用新型实施例中拱顶模块的结构示意图；

图9为图8(拱顶模块去掉横竖拉筋)的C-C向剖视结构示意图；

图10为本实用新型另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

一种可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9及图10所示，包括圆环形山墙、拱顶盖和设置在圆环形山墙上的门12，圆环形山墙由山墙模块9相组配固装构成，如图2所示，每一山墙模块9其同一横截面相应弧度都对应相同；圆环形山墙的上端环形面上固装着其外表面与拱顶盖内曲面相配合的拱顶支承架17，如图7所示，拱顶支承架17的顶端设置着开口；拱顶支承架17的环形拱面上配合固装着拱顶盖，拱顶盖由拱顶模块8相组配固装构成，如图6、图8及图9所示，每一拱顶模块8其同一横截面相应曲率都对应相同，拱顶盖8上端相应开设的天窗口7与拱顶支承架17顶端设置的开口相对应；圆环形山墙外周壁的底部环绕均布设置着进风口11。

如图1、图3及图5所示，圆环形山墙上设置着窗户10；天窗口7的形状为圆形，天窗口7上通过固接在天窗口7外围拱顶盖表面上的悬架4与和安装在悬架4上的绳索3安装着由升降装置驱动的可上、下升降的天窗盖1，天窗盖1与天窗口7相配合。除此之外，在进风口11上可以安装上可开启或关闭进风口11的活动挡板，当在冬天或天气变冷的时候，可有选择性地用活动挡板关闭全部或部分进风口11，将天窗盖1降下，盖住天窗口7；当天气炎热的时候，则打开进风口11和升起天窗盖1，使空气自然流通循环。

如图1、图4及图5所示，天窗口7上通过具有环形斜面的环形钢架6固接着相互交叉的十字交叉加强钢筋；环形钢架6的斜面其斜度和拱顶盖的斜度相同。十字交叉加强钢筋由纵向固接钢筋2和横向固接钢筋5交叉固接，纵向固接钢筋2和横向固接钢筋5的两端分别均布固接在环形钢架6的上圆周边上。环形钢架6由下端大钢圈14、处于下端大钢圈14正上方的上端小钢圈15以及钢筋棒16组成，下端大钢圈14和上端小钢圈15之间通过径向环形均布的钢筋棒16固接，钢筋棒16呈辐射状，其两端分别固接在下端大钢圈14和上端小钢圈15各自的圆周边沿上；如图3所示，环形钢架6的外周边上配合设置着环形凸沿13，环形凸沿13与拱顶盖圆形的天窗口7相配合。在天窗盖1、拱顶盖与圆环形山墙的外表面上设置着保温层，使本实用新型的保温隔热效果更佳。

山墙模块9为由玻璃纤维、硫化镁或氧化镁等轻质材料构成的山墙模块；拱顶模块8为由玻璃纤维、硫化镁或氧化镁等轻质材料构成的拱顶模块。

如图8所示，拱顶模块8的内部通过均布固接的横拉筋18和竖拉筋19张紧，横拉筋18的两端分别固接在拱顶模块8两侧长边沿上，竖拉筋19的两端分别固接在拱顶模块8最顶部的窄端和最底部的宽端，保证使拱顶模块8在装配过程中不走样、不变形或防止其在搬运过程中损坏。

如图10所示，拱顶盖上安装着太阳能电池板20或风力发电机，实现对本实用新型的自行供电功能；拱顶盖上安装着避雷针，以防设置在高海拔地区的本实用新型受到雷击，危及到人身安全或者防止本实用新型受到雷击而着火遭受财产损失；如图5所示，拱顶盖与水平面的倾斜角度α为25°-45°，若在合理的该α角度内使用本实用新型，可根据当地气候状况因地制宜建造，但同时也基本保留了牧民传统所需拱形房屋拱顶盖倾斜的角度。

本实用新型的外观形状与哈萨克毡房或蒙古包相似，垂直的山墙围成圆环形，圆锥形或球形曲面的拱顶盖顶部设置有圆形或矩形等其它形状的天窗口。

现以内直径为8M的本实用新型为例，垂直的圆环形山墙高度为2M，拱顶盖的倾斜面角度α为30°，天窗口的直径为2M，相当于是3m²以上的出风口，在圆环形山墙墙根每隔60cm留有40×20cm的长方形进风口，由于圆环形山墙其内直径为8M，因此可计算出其圆环形山墙的周长约为25.12M，除了圆环形山墙上设置的宽为1.12M的门框外，在沿着圆环形山墙根部可设置外露的24个进风口，即每个进风口的面积为0.4×0.2＝0.08m²，0.08m²×24＝1.92m²，再加之2M×1M的门，总共的进风面积可达到约4m²，和作为出风口的天窗口面积相当，保证屋内的热气不断排出，屋外的凉气不断进入，达到空气自然循环的效果，可等效于一台循环自然风的环保空调。

本实用新型内部结构可以是钢混结构附加隔热层(即保温层)，山墙钢混部分的厚度为4cm，圆锥形屋顶厚度为1-1.5cm。本实用新型主要由圆环形山墙、拱顶盖、天窗口、和天窗口相配合的升降式天窗盖等四个部分构成，均可采用预制法建造。

以圆环形山墙内直径为8M的本实用新型为例，预制宽度为1M、高度为1.7M的横截面为弧形的预制板(山墙模块)。

①山墙模块的制法：首先在地上准备与预制板(山墙模块)同样规格的深4cm的水泥模子，用直径为12-16mm钢筋焊接成同样大小的框架，在模子里铺一层塑料膜以防脱模时，水泥和模子底部粘接；然后在塑料膜的上面铺一层网眼约为2×3cm或3×3cm的较粗的铁丝网，经振动、抚平后，放置保养成形。铁框架(横竖拉筋)的作用是连接各个预制板(山墙模块)，防止在搬运时断裂，使其有内部骨架支撑。②拱顶模块的制法：精确计算拱顶盖的面积，拱顶盖一般由10块拱顶模块构成。准备预制水泥电杆所用的强度较高的直径为5-6mm的钢筋，用混凝土做成与预制板(拱顶模块)相同规格、同样弧度的模子，深1-1.5cm。将钢筋按所需的长度截断，弯成所需要的弧度焊接成网状，再将这10块固接成整体。每个网眼交叉处相焊接。各纬线之间相隔10cm，各经线之间可小于或等于10cm。拱顶模块的预制工序与山墙模块的预制工序相似，只是在塑料薄膜上面铺一层铁丝网，不同的是为了在搬运、焊接过程中防止变形走样，在预制板(拱顶模块)的边缘处隔一定距离(约50cm)横竖焊接几道钢筋。预制板放置在模子里，焊接横向拉筋，因此与现在模子里拦腰设置几道2-3cm长度与模子纬线长度相应的凹槽，由于模子为具有弧度的曲面，而焊接的钢筋是直的，将钢筋放置于凹槽内后，再将钢筋的两端与每个模子纬线方向的两侧沿分别焊接，然后用宽度为5-6cm的长条铁皮将凹槽盖严，铺上塑料薄膜，随后进行灌浆，预制板(拱顶模块)放置固结成形后，从其侧面翻起，再焊接竖向拉筋，预制板(拱顶模块)的外曲面相当于拱背，横竖拉筋相当于拉弦。③天窗口的制法：用宽度约为6-7cm、厚3-5cm的铁板弯成直径为2M的钢圈，再用14-16mm的钢筋弯成直径为1M的钢圈，焊接其接头。将较小的1M的钢圈套在直径为2M的大钢圈正中央，以同样粗的钢筋将两个钢圈焊接成环形辐射状，构成环形钢架。小钢圈高于大钢圈，小钢圈(环形钢架的上端的内周边)内固接着交叉的十字形交叉加强钢筋。大钢圈下沿焊制一圈宽度为3cm、厚5cm的铁条，以便与拱顶盖最上端的环形天窗口外沿焊接时，有一个依托支撑的环形台面(环形凸沿)。④天窗盖(也可称为保温盖)的制法：按所需的弧度堆砌一个圆土包，抹一层水泥砂浆制作一个模子，同样采用预制法，用钢筋焊接成笊篱状，扣在模子上预制，直径为2.6M，直径大于天窗口是为了防止太阳光直射照进屋内。天窗盖通过升降装置(如固定在屋顶钢筋支架上的滑轮和与之配合使用的绳索或钢索手摇卷扬传动机构)来打开天窗或调节天窗盖悬起的开启高度或者使天窗盖完全放置下来，遇到雨雪天气，可盖住天窗口。

为了减轻本实用新型山墙模块和拱顶模块的重量，普通的水泥砂浆材料可用玻璃纤维、硫化镁、氧化镁等轻质材料来替代，也就是在目前在农村地区推广使用的双翁卫生厕所的材料。

本实用新型的基础工序：首先，夯实本实用新型的屋基，确定中心点，再绕中心点画一个直径为8M的圆形基线，(也可挖出地基)，将每块预制的山墙模块配合放置在沿屋基环形地基槽内焊接相连接，将相应数量的山墙模块焊接成半圆之前，焊接一块的同时，应用木桩或钢管临时顶住竖直组装固接的山墙模块，稳固支撑山墙模块，以防倒地，围成一圈后，再在预先设置好的进出口处安装门，拆除木桩或钢管，随后进行勾缝，每块山墙模块在搬运时可用利用杠杆原理的专用特种人力手推车运送山墙模块，省力、安全，再在建好的圆环形山墙上配合固装拱顶支承架，然后再在拱顶支承架上配合固装拱顶模块。

完成拱顶模块的组装拼接后，横竖固定拱面模块的横、竖拉筋可以拆除。若上述工序完成后，在包括天窗盖在内的整个拱顶上和山墙周壁上可包覆一层保温层，进一步稳定本实用新型屋内的温度。其工序与目前建材用外保温层的安装工艺相同，其材料也与之相同。

本实用新型的技术效果突出，不费一砖一瓦，节省土料，抗震、抗涝，不用空调，省电环保，成本低，用途广。如不包保温层，可进一步降低其成本。例如，直径为8M的本实用新型，占地面积和实用面积比例只有1∶50，按照这种蛋形建构原理，甚至可制造直径为20-30M的本实用新型，山墙模块的厚度和钢筋规格、屋顶、天窗、进风口均按相应的实际应用尺寸比例制造。

若要制造直径为20M以上的本实用新型，山墙模块和拱顶模块可就地借助起重机和建筑机械完成制造，也可以在生产厂内制造：先将预先制好的用于设置天窗口的外钢圈(构成环形钢架的钢圈)套在竖支架上，用支撑天窗口的支架顶住外钢圈，利用竖支架将外钢圈固定在所设定的高度，组装完后拆除起竖支架，再焊接天窗外钢圈内的其它部件，最后拆除支撑天窗口的支架。为了减轻重量，拱顶盖和天窗盖的材料可以为玻璃纤维、硫化镁、氧化镁等轻质材料替代水泥砂浆，其骨架仍然是钢筋和铁丝网。

组成直径为20M以上的本实用新型其固定拱顶模块的纵向拉筋可予以保留，然而每一块拱顶模块和山墙模块均由吊车起吊焊接组装，组装完成后拆除用于临时支撑天窗的支架。天窗按所设定的高度用支架临时固定在圆环形山墙的正中央，圆环形山墙、拱面的顶端在制造是上端必须留有起吊时用的穿绳孔，方便吊装。这种直径为20M以上的超大型的本实用新型也可用于舞厅、餐厅或展厅等公共场所，尤其是旅游景点，效果更佳。

本实用新型的适用范围：用于阴干药材、干果等农副产品的场所、超市、菜市场以及必须通风存放食品或货物的场所和通风降温的厂房等，尤其是生活在我国北方地区(新疆、青海，西藏、内蒙古牧区和东北牧区等)牧业定居点的牧民更为需要，是否包覆保温层可根据具体情况而定，因地制宜。特别值得一提的是，本实用新型在炎热的夏季，更适用于旅游景区或景点，适宜游客居住、避暑纳凉。

Claims (10)

1.一种可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，包括圆环形山墙、拱顶盖和设置在圆环形山墙上的门(12)，其特征是：圆环形山墙由山墙模块(9)相组配固装构成，每一山墙模块(9)其同一横截面相应弧度都对应相同；圆环形山墙的上端环形面上固装着其外表面与拱顶盖内曲面相配合的拱顶支承架(17)，拱顶支承架(17)的顶端设置着开口；拱顶支承架(17)的环形拱面上配合固装着拱顶盖，拱顶盖由拱顶模块(8)相组配固装构成，每一拱顶模块(8)其同一横截面相应曲率都对应相同，拱顶盖上端相应开设的天窗口(7)与拱顶支承架(17)顶端设置的开口相对应；圆环形山墙外周壁的底部环绕均布设置着进风口(11)。

2.根据权利要求1所述的可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，其特征是：圆环形山墙上设置着窗户(10)；天窗口(7)的形状为圆形，天窗口(7)上通过固接在天窗口(7)外围拱顶盖表面上的悬架(4)和安装在悬架(4)上的绳索(3)安装着由升降装置驱动的可上、下升降的天窗盖(1)，天窗盖(1)与天窗口(7)相配合。

3.根据权利要求1所述的可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，其特征是：天窗口(7)上通过具有环形斜面的环形钢架(6)固接着相互交叉的十字交叉加强钢筋；环形钢架(6)的斜面其斜度和拱顶盖的斜度相同。

4.根据权利要求1所述的可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，其特征是：十字交叉加强钢筋由纵向固接钢筋(2)和横向固接钢筋(5)交叉固接，纵向固接板(2)和横向固接板(5)的两端分布均布固接在环形钢架(6)的环形曲面上。

5.根据权利要求3所述的可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，其特征是：环形钢架(6)由下端大钢圈(14)、处于下端大钢圈(14)正上端的上端小钢圈(15)以及钢筋棒(16)组成，下端大钢圈(14)和上端小钢圈(15)之间通过径向环形均布的钢筋棒(16)固接，钢筋棒(16)的两端分别固接在下端大钢圈(14)和上端小钢圈(15)各自的圆周边沿上；环形钢架(6)的外周边上配合设置着环形凸沿(13)，环形凸沿(13)与拱顶盖圆形的天窗口(7)相配合。

6.根据权利要求1所述的可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，其特征是：在天窗盖(1)、拱顶盖与圆环形山墙的外表面上设置着保温层。

7.根据权利要求1所述的可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，其特征是：拱顶模块(8)的内部通过均布固接的横拉筋(18)和竖拉筋(19)张紧，横拉筋(18)的两端分别固接在拱顶模块(8)两侧长边沿上，竖拉筋(19)的两端分别固接在拱顶模块(8)最顶部的窄端和最底部的宽端。

8.根据权利要求1所述的可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，其特征是：拱顶盖上安装着太阳能电池板(20)或风力发电机。

9.根据权利要求1所述的可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，其特征是：拱顶盖上安装着避雷针。

10.根据权利要求1所述的可重复生产的改进型牧民用拱形房结构，其特征是：拱顶盖与水平面的倾斜角度α为25°-45°。

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