專利名稱：三點式屋頂?shù)闹谱鞣椒?br> 背景技術(shù)：
本發(fā)明一般地涉及預(yù)制屋頂，并具體涉及將鉸接的屋頂組件連接到建筑物框架上用的屋頂扣件。
建筑業(yè)的普遍目的是建造低成本、易建造的房屋。通常，在現(xiàn)場將預(yù)制的輕質(zhì)鋼框架組裝以形成住房的墻壁。然而，將屋頂加在此住房上卻會出現(xiàn)問題。
一個可能性是簡單地將水平的椽子連接在側(cè)壁的頂部，以形成平直的屋頂。然而，傾斜的屋頂從審美角度上比平屋頂更令人愉快，并可在住房內(nèi)提供附加的房間或產(chǎn)生開擴的感覺。
建造人字型屋頂?shù)囊粋€現(xiàn)有方法，如美國專利NO.3,774,356中所述，是使用一種預(yù)制的結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中屋頂已事先鉸接到側(cè)壁上。不適宜的是，將墻壁預(yù)先連接到屋頂上的結(jié)構(gòu)是很笨重的，并需用大卡車載運到現(xiàn)場，另外需用起重機械組裝。
建造人字屋頂?shù)牧硪粋€現(xiàn)有方法，如美國專利NO.4,878,323中所述，是使用一種預(yù)制的桁架結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中桁架是搭扣于側(cè)壁頂部上就位的。不適宜的是，此桁架結(jié)構(gòu)必須針對特定的屋頂角度和側(cè)壁間隔進行預(yù)制。如果希望各式各樣的不同屋頂，便增加了制作桁架結(jié)構(gòu)的成本。
現(xiàn)有方法所存在的另一個問題是，它們都使用內(nèi)桁弦和橫撐條以便將屋頂固定在所希望的角度，并防止屋頂?shù)顾?。不適宜的是，這些桁弦和橫撐條實際上會妨礙作為用于存物或居住面積的閣樓的住房頂部空間的使用。
發(fā)明概述按照一個實施例，本發(fā)明涉及一種將屋頂與建筑物中的至少一個支承梁連接的方法。將帶有聯(lián)鎖翼片的扣件與支承梁相連，將帶有兩個鉸接的框架的屋頂組件張開并落下。每個框架有一個聯(lián)鎖構(gòu)件，將屋頂落下以便聯(lián)鎖構(gòu)件與聯(lián)鎖翼片接觸，并限制屋頂組件進一步張開。
按照本發(fā)明的另一個實施例，本發(fā)明涉及一種屋頂。此屋頂有兩個平行的支承梁、一個連接到每個支承梁上的扣件和一個屋頂組件。每個扣件有一個斜面和一個聯(lián)鎖翼片。屋頂組件有兩個鉸接的框架，并且每個框架有一根椽子和一個聯(lián)鎖構(gòu)件。每根椽子支承于斜面上，而每個聯(lián)鎖構(gòu)件連接到聯(lián)鎖翼片上。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點。屋頂是傾斜的，低成本、預(yù)先制成，并僅用四或五名工人就可容易地在現(xiàn)場組裝。屋頂沒有內(nèi)部橫撐條，從而閣樓可作為房間，這樣可增加居住面積。結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)輕，并易于制作。屋頂是按標準尺寸制作的，所以可通過連接另外的屋頂組件獲得任何長度的屋頂。此屋頂可經(jīng)受強力風吹。
附圖簡述

圖1A是可折疊屋頂組件的透視圖；圖1B是屋頂框架的透視圖；圖1C是放置在建筑物框架上的可折疊屋頂組件的透視圖；圖2是連接到側(cè)壁的支承梁上的屋頂組件的側(cè)視圖；圖3是屋頂扣件的透視圖；圖4是未折疊的屋頂扣件的頂視圖；圖5是表示正被操縱而嵌入屋頂扣件中的聯(lián)鎖構(gòu)件的透視圖；圖6是屋頂組件與支承構(gòu)件連接結(jié)構(gòu)的透視圖，局部透明；圖7是屋頂組件與支承構(gòu)件連接結(jié)構(gòu)的反向透視圖；圖8是沿圖6的8-8線的前視圖；圖9是沿圖7的9-9線的后視圖；圖10是沿圖6的10-10線的側(cè)視圖；圖11是沿圖7的11-11線的側(cè)視圖；圖12是屋頂組件與支承構(gòu)件另一種連接結(jié)構(gòu)的透視圖。
優(yōu)選實施方案描述本發(fā)明使用聯(lián)鎖構(gòu)件與屋頂扣件嵌合，從而提供三點式屋頂。在圖1B所示的一個實施例中，聯(lián)鎖構(gòu)件是一個連接各個椽子的橫向桿。在圖12所示的另一個實施例中，聯(lián)鎖構(gòu)件是從其中一個椽子伸出的單獨的翼片。
如圖1A所示，框架22有幾根平行的、間隔開的由頂部橫向桿34和底部橫向聯(lián)鎖桿36連接的椽子30。優(yōu)選的是，每個框架22有三根椽子30。每根椽子30和聯(lián)鎖桿36可以是C形斷面的、輕型標準尺寸的、約兩英寸寬和四英寸高的鋼梁。頂部橫向桿34可以是U形斷面的、輕型標準尺寸的、略比椽子30寬的鋼梁。在聯(lián)鎖桿36下面，C形椽子30的開口側(cè)37可用金屬薄板38覆蓋。每個框架30可包括附加的橫向或斜向支承件，以便改進框架30的結(jié)構(gòu)強度?？蚣芤部捎羞B接到椽子30上的檁條40，以便支承屋面材料。
在優(yōu)選的實施例中，聯(lián)鎖桿36與椽子共面設(shè)置，但以垂直方式相對椽子30伸出。聯(lián)鎖桿36位于椽子30中遠離鉸鏈27的一端附近。聯(lián)鎖桿36最好在與水平方向成角度的平面內(nèi)包括一個接觸表面。該接觸表面可以位于垂直于椽子30所在平面的平面內(nèi)。
如圖1B所示，屋頂組件20由兩個相同的輕型標準尺寸的鋼框架22a、22b構(gòu)成。框架22a、22b沿共同邊緣25鉸接在一起，以便使框架22a、22b可以打開成高達180°的夾角。金屬鉸鏈27可用于鉸接框架22a、22b(見圖2)。屋頂組件20以箭頭D所示的折疊位置存放，而將屋頂組件20放置在建筑物框架上時，則張開成由箭頭E所示的約106°角。
如圖1C所示，屋頂組件20放置在建筑物框架50上。建筑物框架50最好由預(yù)制構(gòu)件構(gòu)成，其包括平行的側(cè)壁52。每個側(cè)壁52包括由垂直支承立柱53支承的支承梁55。建筑物框架50也可包括門和窗框架，以及十字交叉支承件。
在側(cè)壁52組裝好后，多個屋頂扣件60連接到支承梁55的頂部。對于每根椽子30最好有一個屋頂扣件60。然而，鄰近端墻的最外的椽子31可由傾斜的梁54支承。支承梁55可以包括凹痕、標記、或凸部，以便于屋頂扣件60沿支承梁55在適當?shù)牡攸c就位。在優(yōu)選的實施例中，木螺釘插入屋頂扣件60中的孔，以便將支承梁55固定到屋頂扣件60上。
在屋頂組件20放置在建筑構(gòu)架50上之后，椽子30可對準并支承于屋頂扣件60上。屋頂扣件60可定位在垂直支承立柱53的上面，盡管這點不是必需的。在特殊情況下，可以有比椽子30更多的垂直支承立柱53。
根據(jù)側(cè)壁52的長度，需要一個以上的屋頂組件20來構(gòu)成整個屋頂?？蓪ξ蓓斀M件20的長度(和椽子30的數(shù)量)進行選擇，以便整個屋頂組件20可由四或五個工人順利地搬運，例如，該組件20總重為四百至五百磅。
下面參照圖1C和2對屋頂?shù)氖┕し椒ㄟM行描述。每個屋頂組件20以折疊的、平直的形狀運送到建筑工地。一根或多根吊索65繞框架22a、22b的頂部橫向桿34連接。吊索65用繩66連到提升裝置，例如伸臂起重機或滑輪系統(tǒng)上。四根系繩連接到聯(lián)鎖桿36或椽子30上。兩根系繩68a連到框架22a的外緣上，而兩根系繩68b連到框架22b的外緣上。提升裝置將屋頂組件20提升到側(cè)壁52的上方，提升裝置或工人可將屋頂組件20擺動至建筑構(gòu)架50以上。然后，工人用系繩68a和68b將框架22a拉離框架22b至箭頭A所示的位置。之后繩66下降，而工人將框架22a引導(dǎo)至箭頭B所示的位置，以使椽子30a支承于扣件60a上，并且使聯(lián)鎖桿與扣件60a嵌合并對準。接著用夾子或繩子臨時將框架22a固定到支承梁55a上。然后，如箭頭C所示，工人用系繩68b對框架22b進行操縱使其就位，以使椽子30b支承于扣件60b上，并且聯(lián)鎖桿與扣件60b嵌合并對準。最后，框架22a、22b固定就位，將吊索65和繩66、68a和68b拆下。
屋頂組件20連接到建筑物框架50上后，屋面材料便可安裝在固定于椽子30上的檁條40上。輕型標準尺寸的鋼薄板、瓦、或復(fù)合的屋面材料可直接連到檁條上，以便覆蓋屋頂，并構(gòu)成整個建筑物。
如圖3中所示，屋頂扣件60是帶有兩個水平板70和72的薄金屬板托架，水平板70和72支承于支承梁的頂部。在板72和72之間是一個固定坡度的斜面80，此斜面80可按各種屋頂坡度形成，以便支承椽子。斜面80有一支承表面85，此表面相對于水平板72和74傾斜(例如37°)。兩個側(cè)面90和92將支承表面85連接到水平板70和72上。斜面80中的位于內(nèi)緣88下面的垂直側(cè)面有兩個垂直壁翼片100和102，在它們中間有一縫隙105。壁翼片100和102的底部87與板70和72的底邊保持平齊，并壓靠于支承梁55上以便支承斜面80。
兩個垂直固定翼片110和112分別從板70和72以垂直方式向下伸出，以便固定扣件60，并防止它在屋頂組件20產(chǎn)生的壓力作用下向外滑動。固定翼片110和112位于斜面80的底部87之外但與之平行，以便當固定翼片110和112壓靠于支承梁55的內(nèi)表面時，板70和72及壁翼片100和102的底部87支承于支承梁的頂面上。
斜面80的兩側(cè)面中的一側(cè)面，例如，側(cè)面90，向上伸延而高出支承表面85，從而形成垂直的翼片120。支承于斜面80的支承表面85上的椽子，通過將其連接到垂直固定翼片120上的方式保持固定而不會產(chǎn)生橫向運動。垂直固定翼片120也防止椽子30向上抬起，例如由強烈風吹引起的抬起。
在斜面80的內(nèi)緣89處，兩個聯(lián)鎖翼片130和132分別從板70和72以一定角度，例如143°向上伸出。聯(lián)鎖翼片130和132用來與聯(lián)鎖桿36嵌合，并防止屋頂組件20向外滑動。最好聯(lián)鎖翼片130和132與支承表面85保持垂直?？勺⒁獾?，如果支承表面85與板70和72之間形成角度α，那么在聯(lián)鎖翼片130和132與板70和72之間的角度是90+α。
如圖4所示，屋頂扣件60可由一塊平直金屬板切割或沖壓，然后折疊形成其最終形狀。屋頂扣件60最好是16或18標準尺寸的、經(jīng)過鍍鋅，打底漆和涂漆終飾的薄板鋼材。
如圖5所示，調(diào)整框架22以使椽子30壓靠于垂直固定翼片120上，并嵌合于聯(lián)鎖翼片130和132之間。然后使框架22下降以便椽子30支承于斜面80的支承表面85上。當作用框架22的拉力解除時，椽子30將沿著斜面80向下滑動直至聯(lián)鎖桿36的接觸表面42與聯(lián)鎖翼片130和132接觸。聯(lián)鎖桿36的接觸表面42平行于聯(lián)鎖翼片130、132的平面，以確保牢固的配合。通過斜面80和聯(lián)鎖翼片130、132的組合結(jié)構(gòu)，可將屋頂組件20固定在適當?shù)奈恢谩?br> 如圖6和7所示，每個屋頂扣件60借助穿過板70和72上的孔75(也見圖8和9)的木螺釘77連接到支承梁55上。斜面80的內(nèi)緣87可與支承梁55的外緣57對準或伸出其外，但固定翼片100和102相對于支承梁55的內(nèi)緣58是平齊的?？奂?0通過穿過翼片100和102內(nèi)的孔115的木螺釘117進一步固定到支承梁55上(也見圖11)。四個木螺釘137擰入孔135中，從而將底部橫向桿38固定到聯(lián)鎖翼片130和132上(也見圖10)。兩個木螺釘127擰入孔125中，從而將椽子30固定到垂直固定翼片120上(也見圖8)。
如圖8和9所示，斜面80的支承表面85與水平支承梁55之間形成夾角α。由于聯(lián)鎖桿36最好垂直于支承表面85，所以聯(lián)鎖構(gòu)件也最好與水平支承梁55形成角度90+α。
如圖8-11所示，聯(lián)鎖桿36用L形托架140與椽子30連接。每個L形托架有一個橫向面142和一個脊面144。兩個木螺釘146擰入面142內(nèi)的孔，從而將托架140連接到聯(lián)鎖桿36上，而兩個木螺釘148擰入面144內(nèi)的孔，從而將托架140連接到椽子30上。聯(lián)鎖桿36可通過托架140以各種方式固定于椽子30上。相對的各個托架連接到椽子的“C”形截面上，它們對準或錯開，或者其中一個托架連接到金屬板38上。
聯(lián)鎖桿36可以連接到椽子30上，以便接觸表面42傾斜于而不是垂直于頂部支承表面85。例如，接觸表面42可以位于垂直于支承梁55的垂直平面內(nèi)，而與斜面80的角度無關(guān)。
如圖12所示，在另一實施例中，底部橫向桿150位于椽子30的端部。底部橫向桿150不作為聯(lián)鎖構(gòu)件。相反，聯(lián)鎖構(gòu)件是一對相對的L形托架155，157。每個托架有一個用螺釘固定于椽子30的面160，和固定于聯(lián)鎖翼片130或132上的第二個面162。使框架22′下降以使椽子30′嵌合于聯(lián)鎖翼片130和132之間，并支承于斜面80的頂表面85上。還對框架22′進行調(diào)整，以使托架155和157嵌合于垂直固定翼片120和聯(lián)鎖翼片130及132之間。當作用于框架的拉力解除時，椽子30將沿斜面80向下滑動，直至托架155和157的接觸表面165分別與聯(lián)鎖翼片130和132接觸。然后聯(lián)鎖翼片130，132可通過木螺釘170連接到托架155、157上。
一些其它的實施例是可能的。例如，可以有兩個垂直的固定翼片而不是一個。聯(lián)鎖翼片可不位于內(nèi)緣，而可以在沿斜面80的任何地方。例如，聯(lián)鎖翼片可以連接到垂直的固定翼片上?？奂墒嵌嗥附拥幕蛴寐菟ü潭ㄔ谝黄?，而不是由單獨的金屬板制成?？奂捎糜谥С幸粋€搭設(shè)的框架，而不是一對鉸接的框架。
權(quán)利要求
1.一種將屋頂與建筑中的至少一個支承梁連接的方法，包括將包括聯(lián)鎖翼片的扣件連接到所述支承梁上；將包括兩個鉸接框架的屋頂組件張開，該框架中的至少一個包含一個聯(lián)鎖構(gòu)件；將屋頂組件降下，以便聯(lián)鎖構(gòu)件與聯(lián)鎖翼片接觸，從而限制屋頂組件進一步張開。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述扣件還包括一個斜面，并且每個框架包括多根椽子，將所述屋頂組件降下，以使第一根椽子支承于斜面上。
3.權(quán)利要求2的方法，其特征在于聯(lián)鎖翼片垂直于其中一個椽子的縱向。
4.權(quán)利要求2的方法，還包括將聯(lián)鎖構(gòu)件固定到聯(lián)鎖翼片的步驟。
5.權(quán)利要求2的方法，還包括將包含第二聯(lián)鎖翼片和第二斜面的第二扣件連接到支承梁上，并將屋頂組件降下以便第二根椽子支承于第二斜面上的步驟。
6.權(quán)利要求1的方法，其特征在于扣件還包括一個垂直的固定翼片，該方法還包括將椽子固定到垂直的固定翼片上的步驟。
7.一種屋頂，包括第一和第二平行的支承梁；連接到第一支承梁上的第一扣件，第一扣件包括第一斜面和第一聯(lián)鎖翼片；連接到第二支承梁上的第二扣件，第二扣件包括第二斜面和第二聯(lián)鎖翼片；連接到第一和第二支承梁上的屋頂組件，屋頂組件包括鉸接的第一框架和第二框架，第一框架包括第一椽子和第一聯(lián)鎖構(gòu)件，第二框架包括第二椽子和第二聯(lián)鎖構(gòu)件，第一椽子由第一斜面支承，并且第一聯(lián)鎖構(gòu)件連接到第一聯(lián)鎖翼片上并被其接納，第二椽子由第二斜面支承，并且第二聯(lián)鎖構(gòu)件連接到第二聯(lián)鎖翼片上并被其接納。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的屋頂，其特征在于第一扣件還包括連接到第一椽子上的第一垂直固定翼片，而第二扣件還包括連接到第二椽子上的第二垂直固定翼片。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的屋頂，其特征在于第一和第二聯(lián)鎖翼片分別垂直于第一和第二椽子的長度方向。
10.根據(jù)權(quán)利要求7的屋頂，其特征在于第一和第二聯(lián)鎖翼片分別與第一和第二支承梁之間形成夾角α。
11.根據(jù)權(quán)利要求7的屋頂，其特征在于第一框架還包括平行于第一椽子的第三椽子，而第二框架還包括平行于第二椽子的第四椽子。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的屋頂，其特征在于第一聯(lián)鎖構(gòu)件包括將第一椽子連接到第三椽子的第一橫梁，而第二聯(lián)鎖構(gòu)件包括將第二椽子連接到第四椽子的第二橫梁。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的屋頂，其特征在于第一聯(lián)鎖構(gòu)件包括第一面垂直于第一椽子縱向的第一托架，而第二聯(lián)鎖構(gòu)件包括第二面垂直于第二椽子縱向的第二托架。
14.一種將支承梁連接到傾斜梁上的扣件，包括包括水平表面的底部，以便支承于支承梁的第一表面上；一斜面，具有與水平表面成小于90°的角α的面，以便接納此傾斜梁；位于第一平面內(nèi)的聯(lián)鎖翼片，此第一平面垂直于斜面的所述面，并與水平表面之間形成90+α的夾角。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的扣件，還包括位于垂直于水平表面的第二平面內(nèi)的固定翼片。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的扣件，還包括位于與所述斜面相對的水平表面一側(cè)上的固定翼片。
17.一種屋頂組件，包括兩個框架，每個框架有多個椽子，所述兩個框架的兩個邊緣相互鉸接；從其中一個椽子上伸出的聯(lián)鎖構(gòu)件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17的屋頂，其特征在于聯(lián)鎖構(gòu)件包括連接兩個椽子的梁。
19.根據(jù)權(quán)利要求16的屋頂，其特征在于聯(lián)鎖構(gòu)件包括一面垂直于其中一個椽子縱向的托架。
全文摘要
將屋頂(20)與建筑物(50)中的至少一根支承梁(55)連接的方法。帶有聯(lián)鎖翼片(130)的扣件(60)連接到支承梁(55)上,帶有兩個鉸接框架(22a和22b)的屋頂組件(20)張開并降下。每個框架有聯(lián)鎖構(gòu)件(36),將屋頂(20)降下,以使聯(lián)鎖構(gòu)件(36)與聯(lián)鎖翼片(130)接觸,并限制屋頂組件(20)進一步張開。屋頂(20)有兩個平行的支承梁(55),連接到每個支承梁(55)上的扣件(60)和屋頂組件(20)。每個扣件(60)有一個斜面(80)和一個聯(lián)鎖翼片(130)。屋頂組件(20)有兩個鉸接的框架(22a和22b),并且每個框架有椽子(30)和聯(lián)鎖構(gòu)件(36)。每個椽子(30)支承于斜面(80)上,每個聯(lián)鎖構(gòu)件(36)連接到聯(lián)鎖翼片(130)上。
文檔編號E04B7/02GK1195385SQ97190697
公開日1998年10月7日 申請日期1997年4月23日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月23日
發(fā)明者J·F·愛克特, J·R·德奎沙達 申請人:國際村莊有限公司