本發明涉及一種具有以下特點的組裝式圓屋頂(dome)與球狀體。對于將插入有玻璃或合成樹脂透明板的支架組裝套件以五邊形為中心組裝成5個六邊形而構建五角組裝體來說,將上、下、內、外支架以雙層(內、外墻兩層的形態)組裝而成的五角組裝體作為基本,將5個組裝體連接起來構建半球狀的圓屋頂,如果組裝12個五角組裝體就可以構建成堅固的圓筒狀筑造物,由此將室內與室外完美切斷,從而確保室內的溫度完全不受室外氣溫的影響。
背景技術:
一般來說,此前圓屋頂形式的住宅或者居住空間、建筑物等主要按照臨時使用的簡易形式組裝后供人們使用,一直不能構建可以將室外氣溫與室內氣溫完全切斷的大型建筑物或者作為永久住宅使用的圓屋頂形式的組裝式住宅、建筑物等。
當前公開了多個圓屋頂形式的筑造物多數已經公開,其中具有代表性的就是美國專利公報us2013/0152486a1號“宇宙(圓屋頂)形中心的測地籬笆支柱系統(universalhubstrutsystemforageodesicenclosure)”。根據公報,所述結構是在中心孔周圍穿有5~6個洞的花瓣型板狀的板體上用螺栓擰有5~6個支柱連接而成的,支柱本身是一種在管狀前端插入穿洞的帶孔片并罩上被覆形成的構造。
日本公開專利公報平4-41831號公開了“輕型圓屋頂連接件(軽量ドーム及びそのたぬコネクタ)”。所述結構采用的技術就是在用作支架的管狀構件的上、下端部的上部與下部插入輪軸(hub),并分別在所述上、下端部的輪軸設置5-6條成對懸臂,且呈放射線狀突出。所述成對懸臂的各個懸臂之間插入有板狀支柱,并用螺栓、螺母進行固定、貼合,從而對圓屋頂提供雙重支撐。
另外,韓國公開專利公報第2009-0121994號公開了“圓屋頂建筑”。所述技術方案涉及一種圓屋頂建筑物。其結構包括:沿規定面積外圍的圓周以多角圍建的側壁;將設置在所述側壁上部的組裝式圓屋頂屋脊框架按照規定的單位長度切斷,所述切斷的兩端分別形成四角管狀的插入端,設置在所述各個插入端帶有將其貫通的緊固孔的多個框架管;以所述多個框架管聚集的一個連接點為中心呈放射狀排列,當沿著規定體積的整個半球面反復連續進行上述排列時,容納聚集在所述各個連接點的插入端并將其連接成一體的上、下一對連接件;為防止所述多個框架管的插入端從所述連接件脫離而使所述一對連接件結合固定為一體的緊固件。
如韓國專利第10-0397476號公開的“組裝式圓屋頂房屋”那樣,對于圓屋頂形狀的組裝式圓屋頂房屋的結構而言,其特征在于:所述圓屋頂房屋可以通過組裝構件來將相鄰的面連續地拼接組裝而成。所述組裝構件由以下幾個部分構成:將在各個邊的端部帶有結合孔的連接片折彎形成的金屬框架;以使所述金屬框架的連接片能夠露出的方式經發泡成型的尿烷樹脂。
技術實現要素:
技術問題
本發明旨在解決現有組裝式圓屋頂的結構存在的以下問題:
第一:本發明的結構與在中心孔周圍穿有5~6個洞的花瓣型板狀的板體上將5~6個支柱用螺栓擰緊連接而成的結構不同;
第二:解決在用作支架的管狀構件的上、下端部的上部與下部插入輪軸,并分別在所述上、下端部的輪軸設置5-6條成對懸臂,且呈放射線狀突出;所述成對懸臂的各個懸臂之間插入有板狀支柱,并用螺栓、螺母進行固定、貼合,從而對圓屋頂提供雙重支撐的技術存在的問題。
第三:其結構包括:在各個插入端設置形成有貫通其的緊固孔的多個框架管;以所述多個框架管聚集的一個連接點為中心呈放射狀排列,當沿著規定體積的整個半球面反復連續進行上述排列時,容納聚集在所述各個連接點的插入端并將其連接成一體的上、下一對連接件。防止所述多個框架管的插入端從所述連接件脫離的技術問題,以及支柱本身并非一種在管狀前端插入使穿洞的帶孔片構成5角方向的放射線管插孔的上板與下板組裝形成的內、外層構造而是單層結構的問題。
技術方案
本發明就是為解決上述現有技術存在的問題及缺陷而提出的。本發明的目的在于,構建半球狀的組裝式圓屋頂房屋的組裝體而修建完整組裝狀態的圓屋頂。將構成建筑物內壁側與外壁層的透明板(玻璃及透明樹脂板)以內、外壁兩層設置,其采用的技術為:如果在用于支撐所述內、外壁層的軸支柱利用外向支架與內向支架來連接組裝6套五角組裝體,從而構建一個半球狀的雙重的圓屋頂筑造物,所述一套五角組裝體由5個按六角狀組裝的六角組裝體和中心的五角組裝體構成。五角及六角組裝體利用螺栓、螺母進行組裝。當為確保構成內、外壁的透明板不讓內、外部空氣流通而以真空狀態組裝時,分別向內壁體一側(內向)略微保留一點傾斜度來完成組裝。
本發明的另一個目的在于,實現只要能夠組裝12個五角組裝體就可以構建圓筒狀筑造物等構想。如果組裝為在所述中央設置五角并在周面設置5個六角,就可以形成五角組裝體。將6個所述五角組裝體連接組裝形成的筑造物可以建成半球狀圓屋頂房屋。當然,也可以建成完整球狀的建筑物。就其施工性而言,事先在工廠制作6套適合于結構的組裝體,到現場僅需組裝即可,從而可以縮短施工時間,節省施工費用。同時能夠提供層面性能及耐火性強并兼具耐久性、耐蝕性、抗震性且隔熱性好的半球狀組裝式圓屋頂房屋。
有益效果
如上所述,本發明的半球狀的組裝式圓屋頂具有以下特征:將玻璃或合成樹脂透明板以六角形的形狀按照上下(內外層)兩層組裝成五角組裝體,并將5個所述五角組裝體連接構成半球狀的組裝式圓屋頂,由此使組裝構建的室內與室外完美阻斷,從而使室內的溫度完全不受室外氣溫的影響。通過將多個六角組裝體連接組裝,不僅可以構建半球狀的圓屋頂房屋,而且還可以修建完整球狀的建筑物與圓筒狀的構造物。就其施工性而言,事先在工廠制作適合于結構的六角組裝體,在現場僅需組裝即可,從而可以縮短施工時間,節省施工費用。同時能夠提供隔熱性及耐火性好并兼具耐久性、耐蝕性、抗震性的半球狀組裝式圓屋頂房屋。
附圖說明
參考以下隨附的附圖詳細說明實施例:
圖1是將依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體組裝后形成的一套五角基本構件的組裝狀態的立體圖;
圖2是將依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體以6個五角基本構件而建成的圓屋頂外形的整體立體圖;
圖3是以用于構建依據本發明的圓屋頂與球狀體的基本五角作為中心處于組裝前的排列狀態一個實施例的示例圖;
圖4是將依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的支架組裝套件進行組裝后狀態的詳細(將背面一側長度省略的狀態)立體圖;
圖5是利用橫螺栓和垂直固定螺栓對依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的支架組裝套件進行組裝的狀態的放大示例圖;
圖6、圖7、圖8、圖9是作為依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的內、外向支架的分解圖,它是襯墊插架及襯墊的剖面的示例剖視圖;
圖10既作為將依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的c部分解后的放大示例圖,也作為利用橫螺栓和固定螺栓將支架組裝套件與軸支柱的各個螺栓孔固定結合狀態的上部外向支架組裝示例圖(將內向支架按相同的組裝方法裝配到軸支柱的相反下部),它是對從圖13所示的6角組裝剖面中減少2個而構成4角形態的組裝進行示例的部分放大立體圖;
圖11示例了依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的組裝狀態,它是示例了玻璃板向右側傾斜的狀態的主視圖;
圖12是,在圖11所示的依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的示例圖中,向兩側插入玻璃而使玻璃板插入至襯墊的上下接觸面時通過在用于把持襯墊的曲面旋轉軸和支撐該曲面旋轉軸的支架內側曲面的作用下向左側傾斜的狀態進行演示的支架裝配套件的主視圖;
圖13作為依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的b部放大示例圖,它是在利用橫螺栓將6個支架擰緊在6個軸支柱的螺栓孔的同時調整間隔后,再利用固定螺栓貫通橫螺栓的頂部而擰緊在軸支柱的螺栓孔并固定的狀態圖上未組裝蓋板的狀態的平面示例圖;
圖14是穿通依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的7個螺栓孔的軸支柱的平面圖;
圖15是將內、外向支架按兩層與依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的軸支柱組裝連接狀態的組裝式圓屋頂房屋的內、外向支撐體,利用橫螺栓與固定螺栓與軸支柱結合組裝狀態的主要部分放大剖面示例圖;
圖16是依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的外向支架的襯墊插架和襯墊的插入狀態即將圖11放大的立體圖;
圖17是將螺栓擰在組裝本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的內、外向支架組裝套件時所使用的5個螺栓孔的軸支柱上進行組裝連接的狀態的立體圖;
圖18是圖17所示的依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的軸支柱帶有5個螺栓孔的軸支柱的平面圖;
圖19是將依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的支架組裝套件與軸支柱的外向支架(上端部)按“x”字形組裝狀態的放大立體圖;
圖20作為本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的5通孔軸支柱的平面圖,它是圖19所示的軸支柱的平面圖;
圖21是對插入于依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的軸支柱上、下部的襯墊進行組裝前步驟的立體圖;
圖22是用于依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的各種螺栓的立體圖;
圖23是結合圖24所示的依據本發明的組裝式圓屋頂房屋與球狀體的狀態組裝后俯視的主要部分放大立體圖;
圖24是將圖23所示的依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體分解后仰視狀態的主要部分放大立體圖;
圖25是在依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的支架組裝套件a的橫梁7兩端部僅插入橫螺栓8的狀態的簡化立體圖;
圖26作為將支架組裝套件組裝到依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的軸支柱10上下兩端部的狀態的示意圖,它是將圖15所示的剖面示例圖簡化展開的示意圖;
圖27是向依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的支架組裝套件插入玻璃的三角形、四角形的示例圖;
圖28是繼續對依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體進行完整組裝后構成球狀的狀態圖,不需要承受重力的支柱(立柱);
圖29表示了圖28所示的依據本發明組裝式圓屋頂與球狀體的整體球狀的1/12的構成,它是將圖1簡化后的示意圖;
圖30是表示圖28所示的依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的示例圖的1/12的五角球面的頂角分別為120°的示例圖;
圖31、圖32是在依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的球面整體結構中,表示了支架組裝套件構成∫線的狀態的示例圖;
圖33是如果將圖31、圖32所示的依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的一個連接環稱作∫,則∫與各個支架組裝套件連接并構成扭曲的圓形狀態的說明示例圖;
圖34作為依據本發明的組裝式圓屋頂與球狀體的使用狀態的示例圖,它是剖開后可以看到內部的立體圖。
附圖標記說明
a:支架組裝套件b:六角組裝部c:五角組裝部d:圓筒狀筑造物k:表面支架長度k′:內面支架長度1:完成組裝的圓屋頂(利用6個符號2所示成套結構物組裝構建)2:以五角中心組裝的組裝體3:圓屋頂底座3′:出入門4:五角組裝板5:外向支架5′、5″:襯墊插架5a、5b:外向襯墊5c:中央支柱板5d:兩端切割斜面部5e:凹槽6:內向支架6′、6″:襯墊插架6a、6b:內向襯墊6c:凹槽6d:切割斜面部7:橫梁(橫貫軸)7′:螺栓孔7″:內向支柱板7a:突起插口8:橫螺栓(頂部被通孔的螺栓)8′:頂部螺栓孔8″:螺栓突起9:固定螺栓(貫通橫螺栓頂部并擰緊的螺栓)9′:上蓋固定螺栓9″:下蓋固定螺栓9a:頂部環螺栓10:7通孔軸支柱10a:5通孔軸支柱(將支架按x字形組裝的支柱)10b:5通孔軸支柱(將支架按十字形組裝的支柱)10′:軸支柱螺栓孔10″:螺栓突起插口11、11′:玻璃(透明板)12、12′:上下結合部蓋板12a:蓋板襯墊13、13′:襯墊14、14′:螺栓孔15、15′:螺栓突起插口16、16′:深黑線連接環17:弧形線18:橫線(5角與6角的連接線)19:球狀體底座管20:球狀體
具體實施方式
依據本發明的圖1所示的五角組裝體2以所述五角組裝體2為中心將5個六角組裝部b進行連接組裝,其連接組裝的方法如下:利用六角組裝部b和五角組裝部c及圖24所示組裝為兩層的構造物將外向支架5與內向支架6組裝到一個軸支柱10,再套住上下結合部蓋板12、12′并利用上蓋固定螺栓9′與下部固定螺栓9″進行固定,然后由六角組裝部b與五角組裝部c組裝構成一個五角組裝體2。
如果組裝6個所述五角組裝體2就可以構建圖2所示的半球狀圓屋頂。
即,以六角組裝部b及五角組裝部c的形狀組裝為兩層的簡化形狀構造物具有以下特點:
如圖4、圖5及圖10、圖11、圖12、圖15、圖17中的支架組裝套件a所示,在軸支柱10的各個螺栓孔10′設置有多個突起插口7a。為確保連接更加容易,先將各個外向支架5與內向支架6結合之后,再將頂部具有通孔的橫螺栓8插入橫梁7的螺栓孔7′內,然后再將固定螺栓9插入在所述橫螺栓8的頂部的突出設置有螺栓突起8″的螺栓孔8′內,并沿垂直方向與軸支柱10的螺栓孔10′擰緊固定。在這里,突出設置在頂部螺栓孔8′的外周的螺栓突起8″,插入在形成于軸支柱螺栓孔10的突起插口7a內。這樣,在將固定螺栓9插入頂部通孔8′內擰緊時,橫螺栓8就不會產生移動。
為了制圖方便,在圖4、圖5中,插入外向支架5和內向支架6及左右兩側的外向襯墊5a、5b、6a、6b的透明玻璃11、11′總體長度有所省略。
按照上述方法,將支架組裝套件a全部固定在軸支柱10的整個螺栓孔10′中。在這種情況下,如圖13所示,當構建六角組裝部b時,就組裝固定6個支架。如圖3及圖17、圖18(5通孔軸支柱)所示,當構建五角組裝部c時,就組裝固定5個支架。
圖4、圖5及圖13、圖16、圖17中的支架組裝套件a如圖所示那樣,為了更容易連接在軸支柱10的上端面,即作為各個外向支架5與內向支架6的組裝套件a的連接結合變得容易,在作為各個外向支架5與內向支架6的組裝套件a的兩端形成切割斜面部5d,從而使尖端部連接面的連接更加容易。另外,也可以不在所述組裝套件a兩端設置切割斜面部5d而是設置成斜線或直線。
為了修建依據本發明的半球狀圓屋頂,對于構建以六角及五角形狀按照兩層組裝的簡化形狀的六角組裝部b及五角組裝部c來說,在組裝時并沒有大的差異。
為了修建依據本發明的半球狀圓屋頂,如圖1所示,需要構建以六角及五角形狀按照雙層雙重組裝的簡化形狀的五角組裝體2。如圖6至圖9所示,外向支架5是將圖5所示的外向支架5的中央支柱板5c插入圖7、圖8所示的內向支架6的內向支柱板7″中央進行結合,因此將襯墊插架5′、5″、6′、6″分別插入凹槽5e、6c中,將外向襯墊5a、5b與內向襯墊6a、6b插入于所述襯墊插架內進行組裝,從而構成支架組裝套件a。
對于按上述方法組裝的支架組裝套件a而言,在外向支架5的中段部向下突出設置有支柱板5c,并在其兩側設置有用于插入襯墊插架5′、5″的凹槽5e。將插入有外向襯墊5a、5b的插架5′、5″插入于所述兩側凹槽5e中,從而構成上部外向支架5。
在與下部結合的內向支架6的中段部也向上突出設置有用于容納支柱板5c的2組內向支柱板7″,在相反方向的下部穿孔螺栓孔7′,從而與帶有多個突起插口7a的橫貫軸7構成一體,在其兩側設置有用于插入襯墊插架6′、6″的凹槽6c,可以將插入有內向襯墊6a、6b的襯墊插架6′、6″插入于所述兩側凹槽6c中進行組裝。
如果將上述外向支架5的支柱板5c插入于突出設置在內向支架6的內向支柱板7″之間進行組裝,并將透明板或玻璃板11、11′插入在兩側外向襯墊5a、5b和內向襯墊6a、6b之間,則把持所述外向襯墊5a、5b和內向襯墊6a、6b的襯墊的曲面旋轉軸以能夠對玻璃板11、11′的角度進行調節的方式進行支撐。
如圖11、圖12及圖16所示,插入在兩側外向襯墊5a、5b與內向襯墊6a、6b之間的透明板或玻璃板11、11′在把持所述襯墊的曲面旋轉軸的伸縮力的作用下向右側或左側可調節角度地移動,同時還能夠防止空氣或水流入其縫隙。實際上,兩側玻璃板11、11′能夠依靠所述襯墊的伸縮力向下調節30°,這是組裝構建半球狀圓屋頂或圓球狀所必需的。
如圖4、圖5、圖11、圖12、圖16、圖17所示,如果如上組裝的支架組裝套件a在組裝時將突出螺栓突起8″的頂部穿孔有螺栓孔8′的橫螺栓8插入橫梁7的螺栓孔7′進行擰緊,則螺栓突起8″插入于設置在軸支柱螺栓孔10的螺栓突起插口10″,然后使所述橫螺栓8的頂部螺栓孔8′與軸支柱10的螺栓孔10′垂直吻合,并用固定螺栓9擰緊固定于軸支柱10的螺栓孔10′。隨著將橫螺栓8或深或淺地擰入橫梁7的螺栓孔7′內,就可以對外、內向支架5、6的間隔進行調節。
另外,如圖10、圖13所示,如果將如上組裝的結構中5個軸支柱10的螺栓孔10′或6個軸支柱10的螺栓孔10′全都按照相同的方法組裝支架組裝套件a,則如圖15的例示剖面,以軸支柱10為支柱(立柱),按照對稱的方式在下部也嵌合所述支架組裝套件a,然后將圖10所示的結合部蓋板12、12′套在上端部與下端部并沿上下垂直方向用固定螺栓9′、9″擰在軸支柱10的中心螺栓孔內進行固定完成組裝,接下來再將襯墊12′粘結在上下結合部蓋板12而具有防水效果。
即,如果繼續連接圖15所示的組裝而進行重復組裝,則能夠將以五角及六角形狀組裝為兩層的圖1所示的五角組裝板4作為中心部而構建將5個六角板結合而成的五角組裝體2。
如圖2的簡略示例圖所示,連續重復組裝圖1所示的6個所述五角組裝體2就可以構建半球狀組裝式圓屋頂房屋。
特別是,如果外向支架5的長度間隔為10cm,則內向支架6的長度間隔就必須縮減至9cm。如上所述,縮小長度(間隔)時可以利用橫螺栓8將橫螺栓8松馳地擰在外向支架而在內向支架6擰緊橫螺栓8,從而解決外向支架5與內向支架6的公差問題。
在這里,雖然也可以在內、外向襯墊5a、5b、6a、6b之間或者在縫隙內涂覆粘合劑,但插入透明板或者玻璃11、11′是為了阻斷內部與外部的空氣,并以軸支柱10為立柱使上端部玻璃11與下端部玻璃11之間保持真空狀態;
同時也為了阻止外部的溫度、濕氣及雨水等流入。當向外向支架5與內向支架6之間插入透明板或玻璃11、11′時,為了保持真空狀態,即使不使用粘合劑,也可以將襯墊5a、5b、6a、6b插入外向支架5與內向支架6之間的襯墊插架5′、5″,6′、6″,由于伸縮力與擠壓力較強,因此在只插入所述透明板及玻璃11、11′的情況下,同樣也可以在起到防水、隔音、保溫作用的同時還能夠達到緩解沖擊的效果。
但是,即使沒有襯墊插架5′、5″、6′、6″,僅使用內、外向襯墊5a、5b、6a、6b也能夠獲得上述效果。不過,從長期的堅固性來看,襯墊插架5′、5″、6′、6″更有利。
另外,將軸支柱10的外向支架5與內向支架6分開制作后(參照圖7),將圖10及圖13的組裝示例圖所示構件與各個支架5、6結合,再將固定螺栓9垂直插入在與各個內向支架6的橫梁7的螺栓孔7′結合的橫螺栓8的頂部通孔8′的孔內,并與軸支柱10的螺栓孔10′擰緊固定。
上下結合部蓋板12套住上端頭部(參照圖10、圖15、圖23、圖24),并用上下部固定螺栓9′、9″進行固定。下端部也與由所述外向及內向支架5、6組裝的支架組裝套件a一起在軸支柱10的下部對置組裝,并利用下蓋固定螺栓9″將結合部蓋板12擰緊后,如圖15的示例剖面所示,就可以組裝成作為六角組裝部b、五角組裝部c的結合部。按照這種方法連續組裝,就可以構建圖1所示的五角組裝體2,再繼續組裝6個所述五角組裝體2,就能夠修建堅固的半球狀組裝式圓屋頂。
可以將內向支架6插入在使作為插片的支柱板5c突出而成的內向支架6之間進行組裝。在外向支架5與內向支架6分開制作的情況下,以所述外向支架5的支柱板5c插入在突出設置于下部內向支架6的內向支柱板7″的方式構成,從而使得所述突出的支柱插板5c插入。
依據本發明的半球狀組裝式圓屋頂的構成要素按以下方法進行組裝,將插入有外向襯墊5a、5b的襯墊插架5′、5″插入在形成于外向支架5兩側的凹槽5e,使支柱插板5c在中段向下突出,將插入有內向襯墊6a、6b的襯墊插架6′、6″也插入在內向支架6兩側的凹槽6c,在下端設置帶有螺栓孔7′的橫梁7,使內向支柱板7″向上突出,并將所述外向支架5的支柱插板5c插入其之間,從而構成支架組裝套件a。
如圖10、圖13、圖19所示,將穿孔有螺栓孔8′的橫螺栓8分別擰緊并插入于4個所述支架裝配套件a的螺栓孔7′的頂部,并且使分別插入于所述裝配套件a的、在橫螺栓8的頂部形成有通孔的頂部螺栓孔8′與軸支柱10的各個螺栓孔10′吻合,并利用軸支柱固定螺栓9沿垂直方向擰緊并進行結合組裝。據此,將襯墊5a、5b、6a、6b分別插入在外向支架5與內向支架6之間的、用于插入透明板與玻璃11、11′之間的上下襯墊插架5′、5″、6′、6″,從而可以將其插入外、內向支架的凹槽5e、6c內。
將內向支架6與外向支架5分開制作后,將外向支架5的突出的中央支柱板5c插入在內向支架6的突出的內向支柱板7″之間,根據玻璃板11、11′的厚度可以對間隔進行伸縮。如圖13所示,為了確保能夠很容易地將支架組裝套件a連接到軸支柱10的上部,使外、內向支架5、6的尖端連接面形成為兩端切割斜面部5d,或者也可以使連接面構成直線,以確保能夠很容易地連接到軸支柱10的側面。上述結構適用于將帶有5個螺栓孔的軸支柱10按“x”字形組裝的一個實施例。另外,即使不構成外、內向支架5、6的兩端切割斜面部5d、6d,也不會對組裝產生影響。
即,也可以像圖19所示的“x”字形那樣進行組裝使得支架組裝套件a咬合,對于利用垂直固定螺栓9′、9″將結合部蓋板12與軸支柱10的中央通孔擰緊固定而言,可以防止外向支架5與內向支架6在組裝狀態下分離或脫落。
上述依據本發明的半球狀圓屋頂利用橫螺栓8和固定螺栓9分別將外向支架5和內向支架6與軸支柱10擰緊組裝,將五角與六角裝配部c、b依照圖1那樣組裝并以五角狀按照兩層組裝成簡化形狀的五角組裝體2后,再按圖2的立體圖那樣將6個所述五角組裝體2連接組裝,就可以構建半球狀圓屋頂房屋。
對于底部而言,設置建筑邊緣突起即圓屋頂底座3與組裝建筑時的出入門3′,由此完成圓屋頂房屋的修建。這樣可以從根本上解決依據現有建造方法像修建普通住宅等建筑那樣使用沙子、碎石、水、水泥、鋼筋、木材等建筑材料長期經受氣候變化及季節轉換所導致的效率低下、實用性不高等問題。修建完成后,由于是采用雙層透明板組裝成半球狀,因此不僅能夠改善室內環境,使其變得更加舒適宜人,而且還可以在冬季節約取暖費用。
另外,如果組裝12個五角組裝體2就可以構建圓筒管形狀的筑造物。因此,就外向支架5的表面與內向支架6的內面各自的長度而言,如果外向支架的長度為10,則內向支架的長度就必須縮短至9。對于插入所述外、內向支架之間的襯墊5a、5b、6a、6b產生的擠壓力與收縮力來說,插入透明板或玻璃11、11′時朝內向下的角度為30度,30度角之和為60度。由此,安裝在或大或小的圓筒狀支架兩側的玻璃緊密、牢固地貼合在支架1與支架2之間。
將支架組裝套件a與支架組裝套件a連接時,連接的上端外向支架5的長度與圓的大小相當,連接的內向支架6較短,因此如果這樣重復連接,則在形成圓的過程中就必須嚴格保持外、內向支架5、6的長度。
在組裝圓丘(圓筒狀)的過程中必須遵守的事項包括:首先必須是正六面體。利用5個六面體組裝五面體的過程就是直線外、內向支架5、6與軸支柱10面接合的同時以一定的角度彎折從而形成圓筒狀的過程。在這一過程中,如果直接組裝六面就不能構成圓形。另外,組裝成六面的球狀體,如果使用x字形軸支柱(圖19),也可以組裝構建六面與三角交叉的垂直圓筒狀。
如果拼接6個三角形,則內角可以構成6個面但卻不能構成圓筒狀。如果拼接6個正三角形,可以構成六角形。如果組裝5個六角形,則中央角為5角,6角的內角為60度,5角的內角為108度。為了利用6角組裝成六角狀,就必須聚集6個三角。為了構成五角,一個三角內角大小必須達到60度角×12角。正三角形的內角為180,因此在組裝過程中就會出錯并產生扭曲現象。
在這一過程中,可以增加或者減少軸支柱10與支架組裝套件a之間的長度。其原因在于,在組裝5個六面體的過程中6個面相加的角度為720度,五面體內角之合為540度,因此會對距離和角度帶來很大的變數。當直線外、內向支架5、6連接軸支柱10與軸支柱10之間時構成曲面(玻璃板傾斜的角度)。因此,支架組裝套件a就必須使直線上的玻璃構成曲面。如果與軸支柱10連接組裝的支架組裝套件a的螺栓不收縮,就不能固定在支柱上。
本發明的核心之一就是支架組裝套件a的螺栓部分的擰緊狀態必須收縮,其優點在于玻璃的著地面可以上下移動。
特別是,可以克服以前修筑建筑物時的缺點,即不需要在室內設置多個立柱,由此可以提高空間的利用率。如上所述,即使不設置立柱也可以確保建筑物的堅固性。事先在工廠制作與建筑結構匹配的六角組裝部b和五角組裝部c并構成五角組裝體2,在現場僅需組裝即可,從而可以縮短施工時間,節省施工費用,同時能夠提供截面性能及耐火性強并兼具耐久性、耐蝕性、抗震性的完整半球狀組裝式圓屋頂房屋。并且,它采用雙重的透明板及玻璃板11、11′,可以保持真空狀態,因此它還具有良好的抗沖擊性、隔熱性與隔音效果。
另外,如圖34所示,如果組裝12個五角組裝體2,就可以利用組裝的12個五角組裝體2構建球狀體筑造物,為了能夠看到內部布置室內裝置的狀態,圖中表示了利用由球狀體底座管19支撐的組裝式球狀體20筑造物構建球狀體20的情形。
下面,將參照圖28~圖33的示例圖對本發明的制作、結構狀態進行補充說明。
圖28所示的球形不需要設置用于承受重力的支柱8、8a、10b或者立柱等,球的起點與終點相同。但是,如圖26所示,需要使將把持配置在球的空間內的支架組裝套件a的軸支柱10沿上下部位連接的整個拐角按照360°÷z距離移動,總共匯合360°÷3=120°×20次后,就可以構建球形的堅固球狀體。將平面三角玻璃(圖27)以合適的角度組裝到內側與外側就可以構建由多面體構成的球形。
圖29表示了整個球形的1/12,為了幫助理解,下面將進行詳細說明。如果將厚度一定的塑料球平分為12等份,則每一等份的頂點在按120°角即球面5角剖開的球面上的剖面線如圖30所示。因此,如果將軸支柱10與支架組裝套件a按圖29那樣進行組裝,就可以制作出球的1/12。所制作的1/12球面曲度為球的整個曲率1π/12π,如果將12個球面五角組裝為一體,則五角頂點為120°,每3個匯合的、360°的頂點為20處。因此,球整體的1/20頂點為360°,120°角匯合三次的頂點總共有20處。
在這里,將參照圖28作進一步說明。圖28是將利用實物制作模型進行3d處理的示意圖,它是將偶數維度的彎曲空間由沒有曲率的平面三角形構成的完整球面,分別由5個三角形和6個三角形的沙漠構成,沒有起點和終點。由5個三角形構成的五邊形中的三角形內角為72°,由6個三角形構成的六邊形中的三角形內角為60°,因此,在五邊形頂點與六邊形頂點匯合處五邊形的三角形內角為72°時,則在六邊形的內角以60°匯合之處為72°-60°=12°。所以,五邊形與六邊形匯合的整體球面頂點因12°角+偏差其結果為360°/5=72°角。如圖28的①②③④⑤所示,構成曲線,在1/5處分別以72°傾斜的狀態由10條線圍成一個圓,在經過6角形頂點的地方有扭曲的s形圓左邊10個右邊10個重合,在中心位置有10條直線重合。在x上畫一條橫線則構成為
圖28所示的球體由互不相同的虛線和曲線共3條線組合而成,如果將虛線定義為dl(點線),將曲線定義為ls(左弧線)、rs(右弧線),則dl由總共10×條直線組合而成(×為長度),在每個特定位置(五邊形匯合之處)跳過而構成虛線。
ls由總共10×條曲線從左側上部到右側下部組合而成,rs由總共10×條曲線從右側上部到左側下部組合而成,球體的體積與dl、ls、rs*10的4倍成正比,ls與rs各有2個交點。為了構成球體,每當對不同的線進行追加時交點都會以立方數增加。dl與ls、rs的組合在中央構成五邊形,在五邊形周邊包圍5個相同大小的六邊形構成球體。
球體的公式:如果將dl、ls、rs分別匯合頂點的總交點定義為r2,則其公式為球體+ls*10+rs*10+dl*10*r2。如果將ls、rs、dl的名稱定義為
如圖30所示,球的1/12、5角球面的頂角分別為120°。如果頂角120°由3面匯合,則顯示為360°。圖31和圖32是在整個球面的結構中表示支架組裝套件a構成∫線狀態的示例圖。