TWI606169B - Combined steel frame structure capable of forming an arc-shaped building - Google Patents

Description

能形成弧狀建築物之組合式鋼架結構

本發明係關於組合式鋼架結構，尤指一種採用矩形鋼管，且僅需藉由鎖合方式，即能架構出弧狀建築物的鋼架結構。

按，隨著每個人所追求的生活型態不同，最顯著表現就是「建築物」的態樣差異，舉例而言，有的人喜歡居住在寬敞且有附設庭園的房子，因此，別墅設計是最理想選擇；有的人則喜歡能帶著走的家，過著彷彿逐水草而居的遊牧民族，因此，選擇了能居住的露營車(Recreational Vehicle，簡稱RV)；甚至，為了令居民能夠360度地觀賞周圍生活環境，設計師Dries Kreijkamp更是設計出一種球狀建築物；由此可知，為能滿足不同人的需求，「建築物」的結構亦是日新月異。

由於球狀建築物的外觀新穎，能夠令其內的居內以無死角方式觀賞四周風景，因此，為能提供人們與眾不同的居住體驗，有部分民宿業者開始嚐試建造球狀建築物或半球狀建築物；查，設計師Dries Kreijkamp所設計的球狀建築物，是將隔熱的聚氯乙烯(PolyVinyl Chloride，簡稱PVC)組裝至預先形成的水泥塊中，因此，業者往往需先行製作出體積巨大的建築物後，再搬運至預定的地點，前述過程，不僅麻煩，且當建築物搬運至目的地後，若發現該建築物過大或有其它問題時，業者並無法立即施工修 改，而需重新運走該建築物，此舉，無疑會耗費業者大量的時間與金錢。

為解決前述問題，有業者採用鋼管方式，來架構出球狀建築物，如此，業者能夠將鋼管搬運至目的地後，再進行組裝，且能夠根據現場的環境，適當地調整該等鋼管的組裝架構，然而，發明人發現，前述的組裝架構仍存有下列問題：(1)在組裝過程中，工作人員通常採用焊接方式，來固定該等鋼管，此種方式，不僅會拖延施工時間，且當業者欲更換建築物的擺設地點時，並無法輕易地拆解鋼管，甚至在拆解過程中，會造成鋼管損壞，而無法重覆使用，造成資源浪費；及(2)業者所使用的鋼管，普遍為圓管態樣，因此，在連接該等鋼管時，通常會在兩個鋼管間組裝一圓管接頭件，且以鎖合方式固定，然而，在組裝過程中，工作人員往往會攀爬該建築物，因此，容易誤轉動該等鋼管，造成鋼管鬆脫，或者，工作人員未細心轉緊鋼管與圓管接頭件，前述行為，均會導致該球狀建築物的穩定性不足。

綜上所述可知，現有弧狀建築物之組裝架構仍存有諸多問題，據此，如何設計出一種更為優良的組裝架構，以能有效解決前述問題，即成為本發明在此欲探討之一重要課題。

有鑑於現有弧狀建築物之組裝架構，仍不盡完美，造成業者施工或後續處理上的問題，不僅造成業者的困擾，且亦影響了施工品質，因此，發明人憑藉著多年的實務經驗，在經過多次實驗及研究後，終於設計出本發明之一種能形成弧狀建築物之組合式鋼架結構，期能有效解決前 述問題。

本發明之一目的，係提供一種能形成弧狀建築物之組合式鋼架結構，至少包括複數個支點部、複數個矩形鋼管、複數個鎖合片及複數個固定元件，其中，各該支點部分別由二承載盤組合而成，各該承載盤彼此相隔一間距，以在兩者間形成一容納空間，且各該承載盤的中央位置會朝周緣方向傾斜一角度，並在其上分別開設有複數個第一鎖合孔，另，各該矩形鋼管之兩端能分別伸入至相鄰的兩個支點部之容納空間，且其上對應於該等第一鎖合孔的位置，係開設有複數個第二鎖合孔；再者，各該鎖合片係呈U形，且其鄰近兩端的位置，分別開設有至少一第三鎖合孔，各該鎖合片能分別伸入至各該矩形鋼管內，且其鄰近兩端的各該第三鎖合孔能對應於各該矩形鋼管之同一端的第二鎖合孔，當該等第一鎖合孔、第二鎖合孔與第三鎖合孔彼此相對應時，該等固定元件會依序穿過該等鎖合孔，以使各該支點部、各該矩形鋼管及各該鎖合片能結合成一體，以形成該弧狀建築物。

為便 貴審查委員能對本發明目的、技術特徵及其功效，做更進一步之認識與瞭解，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：

〔習知〕

無

〔本發明〕

11‧‧‧支點部

11A、11B‧‧‧承載盤

110‧‧‧容納空間

111‧‧‧第一鎖合孔

13‧‧‧矩形鋼管

131‧‧‧第二鎖合孔

15‧‧‧鎖合片

151‧‧‧第三鎖合孔

152‧‧‧中空螺管

153‧‧‧抵靠部

17‧‧‧固定元件

19‧‧‧外板

A‧‧‧弧狀建築物

第1圖係本發明之弧狀建築物的示意圖；第2圖係本發明之組合式鋼架結構的爆炸示意圖；及第3圖係本發明之鎖合片的示意圖。

本發明係一種能形成弧狀建築物之組合式鋼架結構，在一實施例中，請參閱第1至3圖所示，該弧狀建築物A係由複數個支點部11、複數個矩形鋼管13、複數個鎖合片15及複數個固定元件17所建構而成，在此特別一提者，在該實施例中，該弧狀建築物A雖呈半球狀，但在本發明之其它實施例中，業者能夠根據設計需求，調整該弧狀建築物A的整體外觀(如：球狀、半橢圓狀...等)，非僅限於第1圖所示。

復請參閱第1至3圖所示，該支點部11係由二承載盤11A、11B組合而成，其中，該二承載盤11A、11B上分別開設有複數個第一鎖合孔111,該等第一鎖合孔111會貫穿各該承載盤11A、11B的相對兩側面，且該二承載盤11A、11B彼此相隔一間距，以在兩者間形成一容納空間110，又，由於弧狀建築物A的外表面並非為平面，因此，在該實施例中，該二承載盤11A、11B之中央位置會朝其周緣方向傾斜一角度，且該二承載盤11A、11B的傾斜角度係根據該弧狀建築物A的最後構形而定，意即，不同支點部11之承載盤11A、11B的傾斜角度能夠相同或不相同，以能組成業者所需之弧狀建築物A的態樣。

另，復請參閱第1、2及3圖所示，在該實施例中，各該矩形鋼管13的橫斷面係為矩形狀，且呈中空管狀，其中，該矩形鋼管13鄰近兩端的位置，分別開設有複數個第二鎖合孔131，且鄰近同一端之相對兩側面分別具有對應的第二鎖合孔131，又，該矩形鋼管13之一端能伸入至其中一個支點部11的容納空間110中，以使該支點部11的二承載盤11A、11B能夾持住該矩形鋼管13之一端，且該矩形鋼管13之各該第二鎖合孔131，會分別對應於該二承載盤11A、11B之第一鎖合孔111；該矩形鋼管13之另一端則能伸 入至相鄰之另一個支點部11的容納空間110中，且其上的第二鎖合孔131會分別對應於另一個支點部11上的第一鎖合孔111；如此，由於該矩形鋼管13的局部兩側面是貼靠至承載盤11A、11B相對的內表面，因此，該矩形鋼管13並無法被任意地轉動，而能穩固地定位於當前位置，有效提高該弧狀建築物A的整體強度及穩定性。

復請參閱第1至3圖所示，該鎖合片15係呈U形，且其鄰近兩端的位置，分別開設有至少一第三鎖合孔151，其中，該矩形鋼管13的兩端能分別組裝一個鎖合片15，在該實施例中，該鎖合片15的中央位置能經由該矩形鋼管13之其中一端的管口，而伸入至該矩形鋼管13內，且該鎖合片15鄰近兩端的各該第三鎖合孔151會分別對應於該矩形鋼管13之同一端的第二鎖合孔131；該固定元件17能依序穿過對應之第一鎖合孔111、第二鎖合孔131與第三鎖合孔151，以使各該支點部11、各該矩形鋼管13及各該鎖合片15能結合成一體，進而能形成該弧狀建築物A；由於該鎖合片15自身會有一彈性，以使其兩端能向外(即，彼此遠離)展開，因此，當該鎖合片15之兩端受迫接近，以置入於該矩形鋼管13內後，其兩端會因自身彈性而抵靠至該矩形鋼管13的內壁面，意即，當固定元件17尚未組裝至該矩形鋼管13及該鎖合片15時，該鎖合片15仍能保持於業者預定的位置(即，第二鎖合孔131與第三鎖合孔151相對應的位置)，大幅增加組裝上的便利性。

另，根據施工方式的差異，該固定元件17能夠為鉚釘、螺栓或其它元件，其中，當該固定元件17為螺栓時，由於鎖合片15的厚度較薄，不易在第三鎖合孔151內製出螺紋，因此，復請參閱第2及3圖所示，該鎖合片15能夠組裝上複數個中空螺管152，該中空螺管152係呈中空狀，其內設 有螺紋，其一端能與該第三鎖合孔151相匹配，以能嵌卡至第三鎖合孔151中，在該實施例中，該中空螺管152之一端呈六角狀，該第三鎖合孔151亦呈六角孔，如此，當該固定元件17(即，螺栓)鎖合至該中空螺管152時，藉由前述中空螺管152與第三鎖合孔151的態樣，即可確保該中空螺管152不會隨著該固定元件17的鎖合方向轉動，以提高施工效率。

再者，復請參閱第1至3圖所示，當工作人員將鎖合片15置入於該矩形鋼管13內後，工作人員能夠使該鎖合片15鄰近一端的第三鎖合孔151，先行對齊該矩形鋼管13之同一端的其中一側之第二鎖合孔131，之後，再調整該鎖合片15鄰近另一端的第三鎖合孔151，以對齊該矩形鋼管13之同一端的另一側之第二鎖合孔131，如此，僅管該矩形鋼管13之同一端相對兩側面的第二鎖合孔131未確實對應時，工作人員仍能夠迅速地調整該鎖合片15，以完成該弧狀建築物A的整體組裝結構。此外，為避免工作人員在將鎖合片15置入於該矩形鋼管13內時，不慎將鎖合片15過度推入至矩形鋼管13內，在該實施例中，該鎖合片15之其中一端設有一抵靠部153，且該抵靠部153之橫向長度會大於該矩形鋼管13的橫向管徑，因此，當該鎖合片15伸入至該矩形鋼管13內時，該抵靠部153會抵靠至該矩形鋼管13的管口，而無法伸入至該矩形鋼管13內。

綜上所述可知，復請參閱第1至3圖所示，藉由該等承載盤11A、11B之傾斜角度，即可使該等矩形鋼管13以前述傾斜角度擺放固定，且能連接相鄰之複數個支點部11，以建構出業者所需弧度的弧狀建築物A(如第1圖所示)，另，為能使該弧狀建築物A保有密閉式空間，或是增添該弧狀建築物A的外觀色彩，該弧狀建築物A能夠包括複數個外板19，在該實 施例中，該外板19係呈三角形，且能容納至三個支點部11與三個矩形鋼管13所圍繞形成之三角形的空間中，又，該外板19的三個端能伸入至相鄰的三個支點部11之容納空間110中，以定位於該等支點部11及矩形鋼管13之間，且無需使用焊接方式，因此，工作人員不僅能便利地將各個元件運送至目的地之後，再行組裝，且日後需拆卸時，亦能便利地取下各個元件；惟，在本發明之其它實施例中，業者能夠根據設計需求，更改該外板19的造形，因此，只要該外板19的至少兩端能伸入至相鄰的兩個支點部11之容納空間110，且能定位於相鄰之複數個矩形鋼管13及相鄰之複數個支點部11間，即為本發明所稱之外板19的組裝方式。

按，以上所述，僅係本發明之較佳實施例，惟，本發明所主張之權利範圍，並不侷限於此，按凡熟悉該項技藝人士，依據本發明所揭露之技術內容，可輕易思及之等效變化，均應屬不脫離本發明之保護範疇。

11‧‧‧支點部

11A、11B‧‧‧承載盤

110‧‧‧容納空間

111‧‧‧第一鎖合孔

13‧‧‧矩形鋼管

131‧‧‧第二鎖合孔

15‧‧‧鎖合片

151‧‧‧第三鎖合孔

17‧‧‧固定元件

Claims (5)

1. 一種能形成弧狀建築物之組合式鋼架結構，至少包括：複數個支點部，各該支點部分別由二承載盤組合而成，各該承載盤分別由其中央位置朝其周緣方向傾斜一角度，且其上分別開設有複數個第一鎖合孔，各該承載盤彼此相隔一間距，以在兩者間形成一容納空間；複數個矩形鋼管，其橫斷面為矩形狀，且呈中空管狀，各該矩形鋼管鄰近兩端的位置，分別開設有複數個第二鎖合孔，且鄰近同一端之相對兩側面分別具有對應的第二鎖合孔，各該矩形鋼管之兩端能分別伸入至相鄰的兩個支點部之容納空間，且各該第二鎖合孔會分別對應於各該承載盤之第一鎖合孔；複數個鎖合片，係呈U形，且其鄰近兩端的位置，分別開設有至少一第三鎖合孔，各該鎖合片能分別伸入至各該矩形鋼管內，且其鄰近兩端的各該第三鎖合孔能對應於各該矩形鋼管之同一端的各該第二鎖合孔；及複數個固定元件，其分別依序穿過對應之第一鎖合孔、第二鎖合孔與第三鎖合孔，以使各該支點部、各該矩形鋼管及各該鎖合片能結合成一體，以形成該弧狀建築物。
2. 如請求項1所述之組合式鋼架結構，尚包括複數個中空螺管，其中，各該中空螺管之一端係與各該第三鎖合孔相匹配，且能嵌卡至各該第三鎖合孔中，以固定於各該鎖合片上。
3. 如請求項2所述之組合式鋼架結構，其中，在該固定元件穿過對應之第三鎖合孔的狀態下，該固定元件會鎖合至對應的中空螺管上。
4. 如請求項1、2或3所述之組合式鋼架結構，其中，該鎖合片之其中一端設有一抵靠部，該抵靠部之橫向長度係大於該矩形鋼管的橫向管徑，在該鎖合片伸入至該矩形鋼管內的狀態下，該抵靠部會抵靠至該矩形鋼管 的管口，而無法伸入至該矩形鋼管內。
5. 如請求項4所述之組合式鋼架結構，尚包括複數個外板，其中，各該外板之至少兩端能伸入至相鄰的兩個支點部之容納空間，以使各該外板能定位於相鄰之複數個矩形鋼管及相鄰之複數個支點部所圍繞的空間中。