CN101952523A - 用于金属建筑物屋顶的檩条建筑系统 - Google Patents

Abstract

一种用于金属建筑物屋顶的檩条支撑系统，其包括支撑，所述支撑具有从一个端部延伸的成对的凸出部。支撑被布置为垂直于檩条，并且支撑的凸出部插过檩条的中央腹板中的槽孔。接着，在檩条的相反侧应用另一支撑，并将销钉落下穿过凸出部中对准的孔以在檩条中央腹板的相反侧固定这些支撑。不需要工具或特殊的紧固件。

Description

用于金属建筑物屋顶的檩条建筑系统

背景技术

本发明涉及用于金属建筑物屋顶的檩条支撑系统。

许多现代的金属建筑物具有由檩条支撑的屋顶面板，檩条平行于屋脊伸展，屋脊横过通常限定隔间(bay)的结构梁。图1是沿着屋脊平面“R”观察的、通常布局的示意图。檩条“P”和檐口支梁“E”在竖直方向具有高的抗弯刚度，而在水平方向具有较低的刚度。在大多数情况下，必须在水平方向间隔地支撑檩条。确定适当的支撑间隔是现有技术的内容，并不构成本发明的一部分。

类似于在其刚性轴线上受到弯曲载荷的其它细长结构件，檩条可能会横向弯曲并向刚度较低的轴线扭转。必须以适当的间隔进行支撑以防止这种模式的失效。可通过多种参数计算支撑间隔，这些参数包括刚性轴线上的惯性矩、刚度较低的轴线上的矩、弹性模量、设计载荷的分布和幅值以及结构件每端的约束的特性。在实践中，建设者遵循根据算法或经验确定的支撑表。

已经提出和使用各种檩撑设计。一些檩撑通过螺栓固定在檩条之间；其它檩撑具有插过檩条中的槽孔并接着弯曲以保持支撑的凸出部。Parsons的第3,092,221号专利是一个好例子。

长久以来用于支撑檩条的一种方法是将成对的结构角形构件安装在檩条之间。图2示出了常规(“现有技术”)的檩撑布局，其中，通过将一对结构角形构件的、位于其端部的凸出部插过檩条的腹板中的预成形槽孔来将这一对结构角形构件安装在檩条之间。然后，将凸出部弯曲以将部件锁定在一起。

现有设计需要使用某类工具。可在没有工具和专用紧固件的情况下快速安装檩撑、并使檩撑一旦被安装就在檩条之间牢固地保持就位是一种改进。

发明内容

本发明的目的是通过改进檩条之间的横向支撑来改进屋顶的稳定性。

本发明的另一目的是通过减少支撑檩条所需的工作和工具来简化金属屋顶的结构。

本发明的又一目的是减少构造金属建筑物屋顶所需部件的数量。

通过以下所描述的用于金属建筑物屋顶的檩条支撑系统实现本发明的这些目的和其它目的。

本发明简化了支撑的安装，减少了构造所需部件的数量，并且使在没有工具的情况下拆除或更换支撑成为可能。

附图说明

在附图中：

图1是形成双斜坡有脊屋顶的一排檩条的示意性剖视图；

图2示出了现有技术的檩条支撑布局；以及

图3是示出一对檩条的一部分和安装在这一对檩条之间的檩撑的立体图；

图4-7示出了将檩撑安装在檩条两侧的顺续步骤；

图8是示出安装于在屋脊线两侧伸展的檩条之间的支撑的立体图；

图9示出了不同于图3的双檩撑结构；

图10示出了檩撑的修改形式；以及

图11和12示出了在屋檐处使用的檩撑。

优选实施方式描述

图3示出了体现本发明的檩撑。两个Z形截面檩条10、12被示出为位于其位于未示出的支撑端之间的跨距中的点处。每个檩条具有使上凸缘16和下凸缘18互相连接的中央腹板14。在腹板上以预定间隔穿孔形成成对的槽孔20。可选地，槽孔具有增大的中央部分24，从而可将檩撑30的凸出部32或檐口支撑50的、具有螺纹杆连接的螺纹杆62(见图11-12)插过槽孔。

檩撑30自身是具有中央腹板31的结构钢制槽形构件。位于檩撑的一个端部的凸出部32是上凸缘33和下凸缘34的延伸，并且该延伸是去除腹板端部之后所保留下来的。

图4-7图示了安装程序。首先(图4)，将檩撑30的突出部32穿过檩条“P”中相应的槽孔20，从而突出部32如图5所示地在檩条的另一侧突出。接着，将另一檩撑30′的垂直切割端35置于凸出部的上方，将孔36、38对准(图6)，将销钉40落下并穿过孔以将两个檩撑固定于檩条(图7)。在每个檩撑位置处重复这个程序，除了在檐口处使用下面描述的特殊檩撑。所有檩撑在不需要工具的情况下得以安装。根本不需要任何保持件，重力足以将销钉保持就位，但是优选地可以使用保持件。

本发明的优点在于，通过使檩撑在其上凸缘和下凸缘处牢固地互相连接，檩撑不仅保持檩条之间的间隔，并且还防止檩条扭转。如果檩撑的高度相对于檩条的高度是显著的、优选地是檩条高度的至少一半，则获得最佳结果。

在屋脊“R”(图8)处，檩条的定向通常相反，并且由于檩条的腹板实际上垂直于位于屋脊两侧的对应倾斜屋顶面，因此檩条之间还存在角度。提供特殊的槽形屋脊支撑组件42以适应这种相反和角度改变。该组件包括一对相同的部件44、45，在这一对部件44、45的具有凸出部的端部以对应于设计屋顶坡度的预定角度切割这一对部件44、45的腹板。将凸出部32插过位于屋脊两侧的檩条中的槽孔，并通过将一对销钉40插过预成形于部件的上凸缘和下凸缘中的孔41以使部件的垂直切割端互相连接。

图9示出了另一变体，在该变体中需要更多檩撑。在这种情况下，在相邻的檩条之间插入紧密间隔的成对檩撑。其它方面的设计是相同的。

图10示出了本发明的变体，其中，檩撑不是具有两个凸缘的槽形构件而是成对的角形构件30″，每个角形构件具有竖直凸缘31′和单个水平凸缘34′。与上述槽形构件一样，通过在檩撑的一个端部去除竖直凸缘的一部分来制成凸出部32；从而，水平凸缘的突出端用作插过檩条中的槽孔20之一的凸出部。接着，将第二檩撑的垂直切割端35′叠置在凸出部上，并将销钉40落下穿过对准的孔。如果需要，可以使用两个短销钉代替图示的长销钉。如这个实施方式所示，本发明在其最广泛的意义下可与具有各种横截面形状的檩撑一起使用。

图11和12示出了用于檐口处的檩撑。每个檩撑是结构件52，结构件52的中央腹板在端部向下折弯以形成凸出部56，可将紧固件如螺栓(未示出)插过该突出部56以将檩撑固定至檐口支梁60。图示的檩撑具有C形截面。将第一螺母63安装在从檐口支梁的相对端延伸的螺纹杆62上后，将该螺纹杆62穿过檩条槽孔的增大的中央部分24(见图2)。接着，应用第二螺母64并将其相对于第一螺母紧固。可以旋进或旋出螺母以调整檐口支梁相对于建筑物外墙的精确位置。因为檐口支撑以竖直间隔的成对方式安装，所以也可以调整檐口支梁的斜度。

由于可对本发明进行修改和变体，因此以上描述和附图应被解释为仅是对由以下权利要求书所限定的本发明的说明。

Claims (7)

1.一种金属建筑物屋顶，其包括：

沿第一方向延伸的多个实质上平行的檩条，所述檩条具有中央腹板并由结构建筑物框架构件间隔地支撑；以及

多个支撑，在相邻的檩条之间沿实质上垂直于所述第一方向的第二方向延伸，以防止受到载荷作用的所述檩条横向弯曲和扭转，

在所述金属建筑物屋顶中，改进包括：

至少一些所述支撑是具有中央腹板以及上凸缘和下凸缘的槽形构件，所述上凸缘和所述下凸缘在所述支撑的第一端部纵向延伸到所述中央腹板之外以形成一对突出的凸出部；

所述檩条具有间隔的成对的槽孔，从而支撑的所述凸出部能够插过一对槽孔并在所述檩条的另一侧突出；

所述支撑在位于其第一端部的凸出部中具有孔，并在位于其第二端部的上凸缘和下凸缘中具有孔，所述凸出部的孔和所述凸缘的孔被布置为当对应的构件在檩条的腹板的相反侧与檩条的腹板稳固地抵靠时对准；

从而，可从一侧将一个支撑的凸出部插过檩条的腹板的所述槽孔，并可从相反侧应用另一支撑以叠置在所述凸出部上；以及

多个销钉，可将每个销钉插过第一支撑和第二支撑的对准的孔以在檩条两侧使所述支撑互相连接。

2.如权利要求1所述的屋顶，其中，所述檩条中的每一个实质上是具有中央腹板的Z形截面构件，所述中央腹板实质上垂直于所述屋顶的所述表面延伸。

3.如权利要求1所述的屋顶，其中，每对槽孔沿所述檩条的腹板的横向被间隔，从而所述支撑当被安装时以所述支撑的中央腹板实质上平行于所述屋顶的表面的方式被定向。

4.如权利要求1所述的屋顶，所述支撑的高度为所述檩条的高度的至少一半。

5.一种用于屋顶的横向支撑系统，所述屋顶具有一排实质上平行的檩条，所述系统包括：

多个支撑；以及

多个销钉，用于使所述支撑互相连接；

所述支撑中的每一个是具有由中央腹板连接的上凸缘和下凸缘的槽形构件，所述腹板的、位于每个支撑的一个端部的一部分被去除，从而所述上凸缘和所述下凸缘的、位于所述构件的这一端部的端部形成一对凸出部，位于支撑的一个端部的凸出部以及位于支撑的另一端部的上凸缘和下凸缘具有对准的孔，所述销钉穿过所述对准的孔以将支撑固定在一起。

6.一种横向支撑屋顶结构中的一排平行檩条的方法，所述方法包括如下步骤：

在所述檩条中间隔地形成成对的洞；

由具有由中央腹板连接的上凸缘和下凸缘的槽形构件并通过去除所述腹板的、位于所述构件的一个端部的一部分形成支撑，从而所述上凸缘和所述下凸缘的、位于所述构件的这一端部的端部形成一对凸出部；

在所述凸出部中并在所述上凸缘和所述下凸缘中位于所述构件的另一端部的位置形成孔；

将所述凸出部从檩条的一侧插过檩条中对应的一对孔，从而所述凸出部延伸至檩条的另一侧；

将第二相似支撑的不带有凸出部的端部的上凸缘和下凸缘叠置在所述凸出部上；接着

将销钉穿过所述凸出部中和凸缘中对准的孔放置，以在檩条两侧将两个支撑固定在一起。

7.一种金属建筑物屋顶，其包括：

沿第一方向延伸的多个实质上平行的檩条，所述檩条由结构建筑物框架构件间隔地支撑；以及

多个支撑，在相邻的檩条之间沿实质上垂直于所述第一方向的第二方向延伸，以防止受到载荷作用的所述檩条横向弯曲和扭转，

在所述金属建筑物屋顶中，改进包括：

每个所述支撑在其一个端部具有凸出部；

所述檩条具有间隔的槽孔，所述槽孔的尺寸被确定为以容纳所述凸出部，从而支撑的凸出部能够插过所述槽孔之一并在檩条的另一侧突出；

所述支撑在所述凸出部中具有孔并在所述支撑的第二端部中具有孔，所述凸出部中的孔和所述第二端部中的孔被布置为当对应的构件在檩条的腹板的相反侧与檩条的腹板稳固地抵靠时对准；

从而，可将一个支撑的凸出部从一侧插过檩条，并可从相反侧应用另一支撑以叠置在所述支撑上，

所述金属建筑物屋顶进一步包括：

销钉，可插过第一支撑和第二支撑的对准的孔以互相连连接所述支撑。

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