專利名稱：滑動的屋頂接縫結構的制作方法
滑動的屋頂接縫結構
背景技術：
本發明涉及滑動的屋頂接縫結構，以適應相鄰金屬面板的差異膨
脹(differential expansion )。
通常的金屬屋頂結構包括橫過結構梁放置的一排金屬檁條。以下 將檁條和梁稱為屋頂的"下部結構"。大多數檁條具有"C"或"Z" 字形的橫截面，并且在中央腹板的兩側分別具有上翼緣和下翼緣。 "z"字形的構件之所以受到歡迎是由于它們具有可重疊堆放的優點。
屋頂下部結構支撐一排互鎖的金屬的屋頂面板，并且通常在面板的下 面具有隔熱層。屋頂面板垂直地橫過檁條放置，使得面板在坡屋頂
(ridge roof)上/人屋脊延伸到屋檐。通常，面板^皮固定于屋檐并以這 樣的方式被支撐，即使面板縱向地膨脹和收縮，以及防止面板被大風 從檁條上掀起。由于面板通常是波紋形狀的，所以橫向的膨脹通常不 是問題；然而，由于每年環境溫度變化高達100°F，因此縱向膨脹循 環可相當顯著。上極值也會因太陽能加熱而增加，這使得屋頂顯著地 膨脹和收縮，甚至在不變的環境溫度下，當太陽升起、落下以及被云 遮住時，屋頂也會顯著地膨脹和收縮。由于這些原因，屋頂面板必須 以允許面板在縱向方向上顯著地移動的方式連接至下部結構。通常， 面板在屋檐處被固定于下部結構，并且被允許朝向屋脊膨脹，而面板 的端部在屋脊處由蓋件松動地覆蓋。
在底面呈矩形的標準倉庫式的建筑物中，面板都具有相同的長度， 并且當面板凈皮;改置時，其重疊的邊緣被緊密地折疊在一起以形成防風 雨的結構。存在各種專用的屋頂接縫機器以用于此目的。當發生熱變 化時，長度相同的面斧反一致地膨月長和收縮。
然而，當屋頂具有內部轉角(inside corner )時， 一種長度的面板 鄰近基本不同長度的面板放置，并從離屋脊不同距離的屋檐延伸。這 種屋頂在圖4中示出。當面板被加熱或冷卻時，差異熱膨脹引起"剪
5切線"SL的兩側的面板中的相對縱向移動。這些面板的邊緣不能被接
合在一起，這樣不會產生由差異熱膨脹引起的彎曲變形的危險或者其 它結構損害。
發明內容
本發明的目的是允許一種結構，在該結構中，不同長度的、或者
具有偏移緊固(anchoring)的屋檐的、或者具有不同的熱膨脹系數的 相鄰屋頂面板可被牢固地保持在屋頂上，而不用接合這些面板的重疊 邊緣。
該目的由下文描述的滑動的屋頂接縫結構實現。
圖1是體現本發明的屋頂接縫的俯視立體圖； 圖2是體現本發明的屋頂接縫的仰視立體圖； 圖3是體現本發明的屋頂接縫的端視圖；以及 圖4示出了具有內部拐角的屋頂。
優選實施方式
圖1示出了體現本發明的屋頂接縫的一部分。屋頂面板10由平行 的檁條12支撐，圖中僅顯示了一個檁條。在傾斜的屋頂上，檁條通常 平行于屋脊伸展。檁條依次由從屋檐伸展到屋脊的結構件支撐。
在附圖中，不同長度的兩個屋頂面板10和10'的部分被顯示為固 定于相應的屋檐E1、 E2(圖4)，屋檐El和E2基本上彼此偏移。屋 檐結構的細節對本說明并不重要。重要的是面板10和10'互相連接和 被支撐在檁條上的方式。
如圖1所示，每個面板具有分別由升高的側部22、 24限定的寬闊 的中央部分20，側部22、 24分別具有互補的邊緣結構26、 28，邊緣 結構26、 28祐 沒計成凈皮折疊起來以形成接縫。屋頂上的大多數面板對 接處都被折疊為接縫，但是在不同長度(沿"剪切"線)SL的相鄰面 板之間，面板邊緣未被折疊。為了將面板固定于檁條，以及為了允許
6面板在剪切線上相對于彼此縱向地移動，沿著剪切線安裝膨脹支架組 件。
在圖2中最清楚地看到，膨脹支架組件30包括中央部件32， 垂直地橫過檁條放置并且被螺栓連接至檁條；第一翼狀部件34，位于 中央部件的一側；以及第二翼狀部件36,位于中央部件的相反側。第 一和第二翼狀部件基本上是彼此的鏡像。每個翼狀部件具有垂直段 40(圖3),與中央部件重疊；水平段42，從垂直片向外延伸；以及傾 斜段44，折彎 一定角度以便與屋頂面板上的波紋形狀相符。
在中央部件32的垂直l殳40中形成有兩個槽孔50、 52 (圖2)。這 兩個槽孔在平行于面板邊緣的方向上延伸，并且其大小被確定成使鉚 4丁 54的4f部56可以而鉚4丁 54的頭部58不能穿過任一槽孔。鉚4丁還 延伸穿過中央部件中的孔。鉚釘的大小被確定成將翼狀部件不緊密地 抵靠在中央部件上，這是由于這些部件必須能夠在使用中相對于彼此 滑動。
為了穩定支架組件以便于操作，在工廠中插入尼龍定心銷60使其 穿過對準的孔，這些孔分別形成為這些部件中的每個的中心。
在安裝過程中，膨脹支架組件橫過檁條中的每個放置，并且中央 部件的下翼緣與檁條的上翼緣重疊。例如自鉆自攻螺釘的緊固件被旋 入穿過重疊的翼緣以便將組件固定于檁條。防止翼狀支架在安裝過程 中移動的尼龍定心銷不需要由安裝者來去除。當熱效應使屋頂面板相 對于彼此移動時，該尼龍定心銷在安裝之后被剪斷。
一旦將膨脹支架組件30沿著剪切線安裝完畢，就將屋頂面板放置 在屋頂上，并且屋頂面板的互補的邊緣26、 28以通常的方式重疊以形 成接縫。除了沿著剪切線的屋頂接合處以外的所有屋頂接合處都被折 疊在一起以形成接縫。在剪切線上的屋頂接合處未變形，從而可以發 生相對的滑動。
為了將屋頂面板連接至支架，將合適的緊固件62在屋頂面板的升 高的側部與翼狀支架的傾斜片的重疊處旋入穿過二者。緊固件可以是 自鉆自攻螺釘。充分地擰緊螺釘以防止面板與下方的支架之間的任何 移動。如果沿著剪切線的接合處未被密封，則該接合處可能為冷空氣、 雨水、灰塵或昆蟲提供進入的位置。在未變形的接合處上安裝覆蓋件
70以防止泄露并防止異物進入接合處，。覆蓋件包括例如為硅橡膠膜 (silicone membrane )的柔性密封72,柔性密封72由在安裝的過程中 應用的連續的粘性密封帶74 (圖3)固定于屋頂面板的相應的側部。 該膜足夠柔軟以適應在剪切線的兩側的面板的基本上預期的縱向移 動。優選地，覆蓋件還包括金屬罩76，金屬罩76放置在膜上并具有 倒置的"V"字形，倒置的"V"字形的折彎角度與下方的屋頂面板的 波紋形狀相符。金屬罩由被插入穿過該罩的 一側和下方的翼狀支架的 螺釘78固定，不僅保護膜使其免受損害，還呈現了良好的最終外觀。 然而，金屬罩被認為是可選的特征，并且在某些情況下并非必要。
本發明的部件的細節可以變化。例如，將各零件互相連接的緊固 件和銷的材料選擇、金屬規格、精確位置和特性是設計選擇的問題。 而且，本發明可用于對這樣一種結構中的差異膨脹進行補償，在這種 結構中，由不同材料制成的面板并排放置。由于可以對本發明進行修 改和變型，因此先前的描述和附圖應該理解為僅對由以下權利要求所 限定的本發明的說明。
權利要求
1.一種差異膨脹的屋頂的支架，用于將金屬屋頂面板固定于屋頂下部結構，同時允許橫向相鄰的屋頂面板的差異熱膨脹，所述支架包括具有縱向方向的中央部件；一對分別位于所述中央部件的兩側的翼狀部件；以及至少一個保持件，用于以這樣的方式將兩個翼狀部件固定于所述中央部件，即當所述屋頂面板膨脹和收縮時允許所述翼狀部件相對于彼此并且相對于所述中央部件在縱向方向上移動。
2. 如權利要求l所述的支架，其中，所述屋頂面板被放置在所述 翼狀部件上并被固定于所述翼狀部件，并且所述屋頂面板進一步包括 安裝在所述屋頂面板的邊緣上方的覆蓋件以防止空氣、水和污染物在 所述面板的所述邊緣之間通過。
3. 如權利要求2所述的支架，其中，所述覆蓋件包括柔性膜，所 述柔性膜被附接于相應的所述橫向相鄰的屋頂面板。
4. 如權利要求3所述的支架，其中，所述覆蓋件包括覆蓋在所述 柔性膜上的金屬罩。
5. 如權利要求l所述的支架，其中，所述翼狀部件中的每個均具 有在所述縱向方向上延伸的至少一個槽孔，所述中央部件具有可與所 述槽孔對準的至少 一個孔，所述保持件穿過所述槽孔和所述孔并具有 大于所述槽孔的端部，所述保持件將所述翼狀部件保持抵靠所述中央 部件，同時允許所述部件在所述縱向方向上相對于^L此滑動。
6. 如權利要求5所述的支架，其中，所述保持件是鉚釘。
7. 如權利要求l所述的支架，進一步包括用于將所述屋頂面板固 定于相應的翼狀部件的緊固件。
8. 如權利要求7所述的支架，其中，所述緊固件是自鉆自攻螺栓。
9. 一種屋頂，包括 下部結構；金屬屋頂面板，覆蓋所述下部結構，其中，位于剪切線兩側的所 述面板的某些具有不同的長度或者不同的熱膨脹系數；以及差異膨脹支架，沿著所述剪切線支撐所述金屬屋頂面板，每個差 異膨脹支架包括具有縱向方向的中央構件；一對分別位于所述中央部件的兩側的翼狀部件；以及至少 一 個保持件，用于以這樣的方式將兩個翼狀部件固定于所述中央部件，即當所述屋頂面板膨脹和收縮時允許所述翼狀部件相對于-波此并且相對于所述中央部件在縱向方向上移動。
10. 如權利要求9所述的屋頂，其中，所述屋頂面板被放置在所 述翼狀部件上并被固定于所述翼狀部件，并且所述屋頂面板進一步包 括安裝在所述屋頂面板的邊緣上方的覆蓋件以防止空氣、水和污染物 在所述面板的所述邊緣之間通過。
11. 如權利要求IO所述的屋頂，其中，所述覆蓋件包括柔性膜， 所述柔性膜被附接于相應的所述橫向鄰近的屋頂面板。
12. 如權利要求11所述的屋頂，其中，所述覆蓋件包括覆蓋在所 述柔性膜上的金屬罩。
13. 如權利要求9所述的屋頂，其中，所述翼狀部件中的每個均 具有在所述縱向方向上延伸的至少一個槽孔，所述中央部件具有與所述槽孔對準的至少一個孔，所述保持件穿過所述槽孔和所述孔并具有 大于所述槽孔的端部，所述保持件將所述翼狀部件保持抵靠所述中央 部件，同時允許所述部件在所述縱向方向上相對于彼此滑動。
全文摘要
滑動的支架組件(30)允許相鄰的金屬屋頂面板(10，10′)相對于彼此移動以適應差異熱膨脹。該組件包括被螺栓連接至檁條(12)的中央部件(32)，以及一對分別位于中央部件(32)的兩側的翼狀部件(34，36)。屋頂面板(10，10′)被附接于位于兩側的翼狀部件(34，36)。葉片部件(34，36)可在中央部件(32)上縱向地滑動；從而當屋頂面板(10，10′)差異地膨脹和收縮時，翼狀部件(34，36)以及被附接于其上的屋頂面板(10，10′)可相對于彼此縱向地移動。
文檔編號E04D3/362GK101578417SQ200880001029
公開日2009年11月11日 申請日期2008年7月29日 優先權日2007年8月28日
發明者理查德·R·麥克盧爾 申請人:藍野建筑北美有限公司