复合结构件,特别是用于建造建筑物的屋顶或墙壁结构的复合结构件

摘要

一种复合结构件(1，101)，它可以用在建造工业库房、房屋、大厦等的屋顶结构或墙壁结构，包括主体(2)，它是由带有相对面(2a，2b)的发泡塑料制造；和板形件(5，105a，105b)，它结合到主体(2)的相对面的至少一个上。板形件(5，105a，105b)包括多个连接的基本U型的相邻分段(6)，所述分段设有将板形件(5，105a，105b)咬入到发泡塑料的相应的装置。有利地，利用板形件(5，105a，105b)本身的机械咬入装置形成部分，板形件(5，105a，105b)稳定地结合到发泡塑料基体。

说明书

技术领域

本发明总体上涉及复合结构件，它在工业库房，房屋和楼房等的屋顶结构或墙壁结构建造中具有较好但不排他的用途。

特别地，本发明涉及一种复合结构件，包括：

a)主体，它由带有相对面的发泡塑料制造；

b)板形件，它结合到主体的所述相对面的至少一个面上。

背景技术

如所周知，在楼房建筑中领域长期普遍使用由具有隔热和隔音作用的板形或适当大小和形状结构的发泡塑料，优选地膨胀聚苯乙烯制造的结构件。

已知为了向这些结构件赋予足够的装饰特征，需要向发泡塑料的基体结合适当的外包层材料，诸如由网线支撑的灰浆层，或诸如木料灰浆板或金属等适当装饰材料制造的多层板或板形件。

在一方面，这类结构件具有重量轻，安装容易和成本较低的优点，但另一方面，由于稳定耐久地将外包层材料结合到发泡塑料基体的困难，而这几乎或全然不能保持住这些材料，迄今限制了它们的应用和使用的灵活性。

例如在WO98/16703国际专利申请中介绍的，目前市场上的复合结构件试图通过将外包层材料的网线和/或其他适当支撑件固定到在发泡塑料基体中嵌入的一个或多个加强结构上，例如通过焊接，或通过将板形外包层件胶粘到发泡塑料来克服这个困难。

但是，这些技术均存在某些目前尚不能够解决的缺点。

将外包材料的网线或支撑件固定到一个或多个加强结构上的技术，事实上，如果它适合这个用途，那么在另一方面，就需要向塑料基体插入加强结构，并因此需要将外包层件的网线稳定地固定到先插入到塑料内的加强结构，例如通过焊接或螺丝固定。

这些操作顺序地实现，并可以使用相当复杂高消耗的模制装置自动或雇用适当的人力手动进行。

在这两种情况中都存在增加生产成本的问题，使得生产出的复合结构件的最终成本超出这类产品的市场确定的限度。

将装饰板粘接到发泡塑料的技术是不完全可靠的，事实上，随着时间推移，在一些情况会观察到各层或外包层件的不希望的脱离，这主要是由于这些层粘结的塑料表面和/或使用的粘结剂的老化现象。在结构件暴露在源自靠近结构件本身的大气介质、热源、灰尘、烟雾、蒸汽或侵蚀性化学物质的作用之下时，特别能够观察到这些现象。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种复合结构件，它能够克服现有技术上述缺点；特别是提供一种复合结构件，它能够以简单可靠廉价的方法稳定耐久的将板形装饰件结合到发泡塑料上。

根据本发明的第一方面，通过一种上述类型的复合结构件解决了这个问题，它的特征在于：板形外包层件包括多个连接的基本是U形的相邻分段，所述分段具有：

-底部部分，它与所述主体的至少一个面齐平并大体平行延伸，和

-一对相对的翼片，它们嵌入在所述主体中，设有将板形件机械地咬入到所述发泡塑料内的装置。

在下面说明和权利要求中，术语“板形件”不仅表示装饰件本身，并且也表示能够支撑装饰表面的不同适当材料的附加层或板的任何板形或薄板形件。

由于上述特征的结合，本发明的复合结构件不仅能够不使用胶和粘接剂将板形件有效的咬入到发泡塑料的基体，而且显著降低生产成本。

因为将板形件机械咬入到发泡塑料基体的装置构成板形件本身的一体部分，所以本发明的结构件事实上可以通过在单一操作步骤中例如模制阶段将板形件集成在塑料中而直接制造出来。

也就是说，在不需要中间连接件或任何附加固定操作的情况下，可以将板形件机械咬入到塑料内。

在这样的连接中应看到，构成板形件的相邻分段的基本上连接的翼片起着多种功能：

-使得板形件能够机械咬入发泡塑料基体，

-机械加强板形件，使得在它与发泡塑料结合前容易运输和搬运，和

-向结构件赋予足够的自支撑特征。

这些相邻的翼片事实上形成一种集成在发泡塑料基体中的加强结构，这种结构有助于将结构件的机械抵抗力增加到形成这样的自支撑的程度，以致能够在运输和安装时，在没有任何结构屈服的情况下，抵抗结构件受到的应力。

优选地，板形件由具有适当结构特征的材料制造，如冷轧钢，最好是镀锌钢。

根据本发明第一实施例，板形件由单片金属带构成，该金属带成型为限定上述基本连接的相邻U形分段。根据此实施例，相邻的U形分段的翼片基本是由折叠的形成倒U形的板形件部分的基本连接的各分支构成。

在这样的情况下，板形件具有高机械抵抗力的特征，这明显地有利于复合结构件的相应强度和自支撑特征。

如所周知，利用常规弯曲和冲压，从具有300-1200毫米宽、0.4-1.5毫米厚，最好是0.5-0.8毫米厚的薄金属带可以获得适当长度的板形件。

在另一个实施例中，板形件由机械咬入到塑料基体的结构上彼此独立的多个相邻的分段构成，并且优选地这些分段彼此机械连接。

同样在该例中，如所周知，从上述范围的厚度和宽度的金属带，利用常规的弯曲和冲压可以获得板形件的结构独立的相邻分段。

在这两个本发明的结构件实施例中，相对于结构件齐平延伸的U形分段的底部是可见的，并本身可以构成装饰表面，或起支撑表面的作用，在其上可以固定与板形件结构独立的不同的装饰件。

最好是，U形分段的的底部具有100-200毫米的宽度，U形分段的相对翼片垂直延伸到上述底部，并最好具有与结构件的发泡塑料主体的高度成函数关系的30-150毫米的高度。

在优选实施例中，本发明的复合结构件设有包括嵌入到发泡塑料中的基本C形相对端的板形件。

有利地，这样形成的端部有助于更为牢固地将板形件机械咬入到发泡塑料基体。

在本发明第一实施例中，将板形件咬入到发泡塑料基体中的装置是从构成板形件的相邻分段的每个相对翼片悬臂式伸出的多个鳍状突起。

在优选实施例中，所述鳍状突起从相邻的翼片的相对侧交替地悬臂伸出，并通过从构成板形件的U形分段的各翼片冲压形成的。

有利地，这种情况中的翼片起双重功能，既将板形件机械咬入到发泡塑料的基体，又将相邻U形分段的翼片机械连接在一起，防止它们在负荷下分开。

最好是，所述鳍状突起从所述翼片的中心部分中形成的各自配合开口的边缘悬臂式伸出。

有利地，鳍状突起的这种结构能够跨分段的整个宽度增加和分布板形件到塑料基体的机械咬入作用，和在相邻分段的翼片之间的机械连接作用。

而且，冲压形成鳍状突起能够在各分段的翼片的本体中形成相应的多个开口，这有利地构成板形件到发泡塑料基体的机械咬入的附加装置。

事实上，由于这些开口的存在，在模制时发泡塑料基体能够贯通于板形件的U形分段的翼片，从而在结构件的主体内更稳定地将板形件本身固定在其位置。

而且，发泡塑料基体中板形件的这种紧密结合，防止在用薄金属板构成它们时，U形分段的相应翼片的任何变形和横向弯曲。

虽然各鳍状突起可以具有适合于防止相邻分段的翼片彼此分开的任何形状，但是本发明的优选的实施例提出，这样的鳍状突起和从其延伸的相应开口基本是梯形的。

这样一来，鳍状突起限定，在相邻U形分段的翼片之间的燕尾形的机械连接，这能够形成翼片本身的有效机械连接。

在优选实施例中，各鳍状突起从在构成板形件的相邻U形分段的各翼片中的开口下边缘悬臂式伸出。其优点是，既增加各翼片的上述机械连接，也增加这样连接的翼片的横向的强度。

本发明的另一个实施例中，此实施例是在构成板形件的相邻分段结构上彼此独立时优选应用的，将板形件机械咬入的装置包括，在上述分段的每个相对翼片上形成的多个开口。

有利地，这样的开口不仅起将板形件有效地机械咬入到塑料基体的功能，也起减轻U形分段的翼片的重量的功能，从而提高结构件的自支撑特性。

在这种情况下，在发泡塑料基体中板形件的相关部分的紧密结合防止U形分段的连接翼片的任何变形和横向弯曲。

在本发明的各实施例中，即带有或不带鳍状突起的，上述开口的整个面积最好是板形件的相邻分段的每个翼片总面积的10-60％。

更优选地，在板形件的相邻分段的各相对翼片中的开口的总面积为板形件总面积的30-50％。

如果所述开口仅构成机械咬入板形件的装置，应注意，通过冲压能够获得的开口的形状不是关键的，但是由于显而易见的容易制造的原因，最好是圆形的。

在一个优选实施例中，开口根据三个平行行排列在U形分段的翼片的中心部分中：沿翼片的中心平面间隔排列的，具有最大直径的的圆形孔的第一中心行；和在中心行的相对两部分间隔排列的，较小圆形孔的两个侧行。

优选地，如后面说明的，在侧行中的圆形孔具有平行轴线并插入在中心行的两个相邻孔之间。

有利地，这样能够在U形分段的翼片的中心部分更均匀地分布所谓的孔隙区域，以便减轻它们的结构，而不损伤它们的机械强度，并且均匀地分布在加强条和发泡塑料之间的接触面积。

最好是，在中心行开口之间的间隔等于测行的间隔并在80-100毫米范围，更优选地等于90毫米。

为了进一步增加这个接触表面，同时提高加强条与发泡塑料的附着作用，在U形分段的翼片中形成的开口沿外周边缘可以设有突出的唇片，或者另外，设有一个或多个突起，它们沿所述外周边缘分布并彼此在角度上偏离开。

有利地，突出的唇片和突起构成将板形件咬入到发泡塑料基体的附加装置。

这些突起可从U形分段的翼片的一侧伸出，或从其两侧伸出。

在一个实施例中，本发明的复合结构件可以用作工业库房等建筑物的屋顶结构。

在这个实施例中，结构件的面之一，特别是在工作中的上面，最好是设有多个沿所述件主体的全长延伸的大体梯形的脊。

最好是，附加的板形外包层件方便地结合到结构件的上面，保护大体梯形的脊，同时板形外包层件这时结合到结构件的下面。

如果板形件是起附加的装饰件的支撑的功能，则本发明的复合结构件可以包括结合到板形件的刚性外包层件。

最好是，这样的外包层和装饰件是具有装饰和/或结构功能的灰浆、木料、刚性塑料或任何其他适合材料的板。

取决于带有或没有结构特性的外包层件的选择，本发明结构件也可以实现承载负荷的特性，即能够自身抵抗加到其上的可能的静负荷。

根据本发明的第二方面，本发明也涉及包括在支撑结构上并排布置的上述类型的多个复合结构件的覆盖建筑物的屋顶结构。

最后，根据本发明的第三方面，本发明涉及包括并排布置的多个上述类型的复合结构件的建筑物墙壁结构。

通过参照附图以非限制性例子的方式进行的以下关于本发明复合结构件的优选实施例的说明，可以更加明了本发明的附加特征和优点。

附图说明

图1示出根据本发明的复合结构件的第一实施例的部分剖开的透视图；

图2示出图1的复合结构件的一些细节的放大透视图；

图3示出根据本发明复合结构件的第二实施例的部分剖开的透视图；

图4示出根据本发明复合结构件的第三实施例的部分剖开的透视图；和

图5示出图4复合结构件的一些细节的放大透视图。

具体实施方式

见图1和2，本发明复合结构件的第一实施例表示为1。

在此实施例中，，结构件1适用于工业库房等建筑物的屋顶结构的面板。

面板1包括发泡聚苯乙烯等发泡塑料的主体2，它具有基本平面的下面2a和带有多个大体梯形脊3的上面2b，脊3大体延伸在主体2的整个宽度W上。

在此实施例中，面板1的上表面带有板形外包层件，例如它由具有与主体2的上表面2b相配形状的镀锌金属板构成。

方便的是，板形外包层4具有0.60-0.6毫米的厚度，可以通过粘结结合到面板1的支撑结构，或螺丝(未示出)固定到面板1的支撑结构(未示出)。

面板1还包括结合到主体2的下表面的板形外包层件5，在此实施例中，它也构成面板1的表面装饰件。

板形件5由镀锌和涂层的冷轧和适合型钢的单一薄板构成，厚度约为0.5毫米，宽度约1200毫米，长度约2400毫米。

板形件5包括多个基本连接和U形的相邻分段6，它具有与主体2的下面2a齐平和平行的底部8和一对相对的翼片7a和7b，它们嵌入在主体2中，并带有将板形件5机械咬入到发泡塑料的相应装置。

根据此实施例并如图2所示，各分段6的相对的翼片7a和7b基本与板形件5一体，并由折叠成倒U形的板形件5的一部分的基本连接各分支构成。

最好是，分段6的相对翼片7a和7b具有约为100毫米的高度。

有利地，各分段6的底部限定面板1的可见表面，赋予它并列槽的特别美观的效果。

在该实施例中，板形件5还包括嵌入在发泡塑料中的大体C形的相对端部。

从图1和2可见，板形件5的该端部分别构成板形件本身的端部分段6a和6b的外鳍状突起7a和7b。

有利地，这样形成的端部有助于将板形件5机械地牢固地咬入到发泡塑料的主体。

有利地，上述面板1具有各分段6的翼片7a和7b赋予它的足够的自撑特性，并可以容易地与其它面板1组合形成覆盖建筑物的屋顶结构。

最好是，面板1是预制系统中的一件，所述预制系统包括在建筑物的屋顶上排列的上述支撑结构(未示出)上并排布置的多个面板1。

为此，面板1有利地设置有便于相邻面板1连锁的装置。

在图1和2示出的面板1的例子中，这样的装置是由从端部分段6b的翼片7b向外横向伸出的唇片9和在相对的端部分段6a的底部8的外端上形成的具有与唇片9相配合形状的凹槽10构成。

有利地，面板1的唇片9与相邻面板1的凹槽10合作，以便于面板的组合，形成基本连续的屋顶结构。

也是为了便于相邻面板1的连锁，主体2的相对纵向壁2c和2d最好是具有如图1和2所示的配合形状，同时板形外包层件4可具有比面板1长的长度，以便被结合到相邻面板1的主体2的上面2a。

在图示的例子中，将板形件5咬入到发泡聚苯乙烯本体的装置包括多个鳍状突起11，它们从构成板形件5的各分段6的每个相对翼片7a和7b悬臂式伸出。

更具体地，从图2更清楚可见，每个翼片7a和7b带有各自的鳍状突起11a和11b，它们与从相邻的翼片伸出的鳍状突起连接和平行。

最好是，通过从构成板形件5的各分段6的翼片7a和7b冲压形成鳍状突起11，鳍状突起11交替地从相同的翼片7a和7b的相对侧悬臂式伸出。

鳍状突起11具有双重功能，即将板形件5机械咬入到发泡塑料的本体，又将相邻各分段6的各翼片7a和7b连接到一起，防止在负荷下分开。

在图示的实施例中，鳍状突起11从在翼片的中心部分形成的配合形状的各自开口12的下边缘悬臂式伸出。

因此，在此实施例中的优点是，将板形件5机械咬入到发泡聚苯乙烯基体的装置也包括12开口，它能够增加发泡塑料在翼片中的穿透，因此提高这样的机械咬入的效果。

最好是，开口2和从其伸出的相应的鳍状突起11基本上是梯形的，以便限定在相邻的各分段6的翼片7a，7b之间的燕尾槽机械连接。优点是，这样的燕尾槽机械连接能够防止可能在负荷下翼片的分开。

有利地，因为上述的面板1没有在板形件5和发泡塑料基体之间的附加连接件，所以可以，以有竞争性的成本，通过半连续或间歇进行的常规模制方法制造。

在图3-4中，示出本发明复合结构件的其他实施例。

在下面和这些图中用相同的符号表示与在前面的实施例中结构和功能相同的复合结构件的组件，并不再进一步说明。

根据图3所示的本发明的第二实施例，面板1带有板形件5，它由多个彼此独立的分段6构成。

在这另一个实施例中，将板形件5机械咬入到发泡塑料的装置包括，除了板形件5的端部分段6a和6b外相对C形端外还有，多个在翼片7a，7b上的开口14，它们最好是通过冲压获得的圆形孔。

孔14的优点是双重功能，即减轻翼片的重量又将板形件5的每个分段6尽可能牢固地咬入到发泡塑料的基体上体。

最好是，根据三个平行行在翼片中排列各孔14：沿翼片的中间平面间隔排列的最大直径的圆形孔14a的第一中心行；相对于中心行在相对两部分上排列的两行较小直径的圆孔14b的侧行。

最好是，如图3所示，在侧行中的圆孔14b和14c具有平行轴线，排列在中心行的两个相邻孔之间。

因此，上述孔14限定占翼片的整个面积约30％的穿孔区域。

为了进一步增加在翼片和发泡塑料之间的接触面积，沿孔14的外周边缘设有能够完全嵌入发泡塑料基体中的突出的唇片(未示出)，以便更稳定地咬入板型件5。

另外，用沿孔14的外周边分布一个或多个彼此角度偏差的突起可以实现相同的作用。

根据图4和5的本发明第三实施例，例如为了建造支撑壁和建筑物的分隔的墙壁件表示为101。

此时墙壁件101包括，与主体2的相对面2a和2b结合的一对板形外包层件105a和105b。

每个板形件105a和105b在结构上与上述面板1的板形件5相同，并相对于墙壁件101的纵向中间平面π，与板形件105a和105b中的另一个成对称关系。

因此，在此实施例中，墙壁件101的相对面设有外包层件，它可以有或不具有板形件105a和105b的各分段6的底部8构成的装饰面的特征。

在另一个实施例中，墙壁件的一个或两个相对面可以带有板形件105，它构成附加的板形装饰件的支撑，板形装饰件例如是，灰浆板、木料、硬塑料或其他适当的材料制造的面板13。

这样的面板13在图14中用虚线示出，用周知的方法，如用系列螺丝或螺栓结合到板形件105b。

取决于预定的外包层件13，带有或不带有结构特征，本发明的墙壁件101可以具有承载负荷的能力，即能够本身支撑向其施加的可能的静负荷。

显然，为了满足各种特定要求，业内人士能够对上述的本发明引入修改，在权利要求的保护范围内的各种修改均在本发明范围内。