本发明涉及一种建筑元件,它包括:两块平行的丝栅网;一批直的腹丝,它们使这两块丝栅网保持成分隔一预定距离,并在两端与此两块丝栅网连接;一块绝缘体,安装在这两块丝栅网之间,而上述腹丝则通过此绝缘体。 根据AT-PS372886,已知有用来生产这类建筑元件的一种方法与设备。为此目的,首先将两段丝栅置于一相平行的位置,其间距相当于待制造之栅体的所需厚度。将一绝缘体置入这两段丝栅的间隙中。把一批腹丝通过这两段丝栅中之一,进入到它们之间的空隙与绝缘体中,使得每一根腹丝与这两段丝栅每一段中的一条栅丝密接,由此把这些腹丝焊合到这两段丝栅的栅丝之上。最后,即从依上述方式制得的栅体上分割下一批具有适当长度的建筑元件。
从美国专利3305991号中已知有这样一种建筑元件,它包括一个三维的栅体,其中由发泡方法于现场形成出一绝缘体。这种栅体包括两个丝栅网,它们相隔一定距离,用锯齿形腹丝相结合。在建筑现场,此建筑元件的两个盖面上各配有一混凝土或砂浆涂层。它的缺点在于:由于其生产过程复杂,当需要变更此建筑元件的外形与尺寸时,特别是为了能适合不同的静态要求时,便只能在困难的条件下进行;还在于:只能把能在现场发泡的材料用作绝缘体地材料。它还存在有这样的缺点,上述那种腹丝在每种情形下只能是在一个点处使其波峰连接到栅丝之上。
根据美国专利4104842号所知的一种建筑元件,它的三维栅体同样包括有两块分隔一定距离的丝栅网以及将此两块网连到一起的一批锯齿形构型的腹丝。在至少是一块丝栅网的内侧,与之相分开地敷有一种防潮纸盖层,用作为继后待涂布的混凝土薄壳的限制层。要是使用了两片盖层,就会在此建筑元件内部形成一个以后可用材料充填的空腔。这里的一个缺点仍然是生产过程复杂而且难以变更此建筑元件的外形与尺寸,还在于用作绝缘体的材料限于必须是可灌注或可流动的物质,以便充填形成在建筑元件内且为锯齿形腹丝通过的空腔。另一个缺点是,这些腹丝的波峰在各种情形下只在一个点上连接到栅丝之上。
本发明的目的即在于提供上述指出的这种建筑元件,它能以简便的方式生产,并能快速地适合各种静态要求。这种建筑元件应在同时允许选择不同的材料用作绝缘体,并便于在这种建筑元件待投入使用的现场来涂敷混凝土层。本发明的这种建筑元件的特点在于:至少有一块丝栅网是取一种栅增强网的形式,它具有与此建筑元件所需静态要求相符的焊接点的最低强度、相应的栅网丝的机械强度、以及相符的栅网丝的直径及其相互间距;在于腹丝是依相对于丝栅网的预定方向排列;还在于绝缘体与各丝栅网保持一预定距离。
与具有锯齿形腹丝且在波峰区只有一个焊点的上述已知建筑元件相比,本发明的建筑元件具有这样的优点:这批腹丝是取一根根的分立腹丝形式,因而在连接到栅网丝的区域中存在有两个焊点,使得静态安全度在实际上加倍。
在本发明的建筑元件中,这些腹丝最好在丝栅网的各丝之间排成格构形式,并交替地朝相对方向倾斜。另一种形式是,可将腹丝在丝栅网的各丝之间取行状排列,在同一行中的腹丝按同一方向倾斜,而在不同的行中则有不同的指向。依据本发明的又一种变型,这些腹丝可与丝栅网正交,而绝缘体可由一批支承在丝栅网之丝上的隔件,辅助性地使之相对于丝栅网定位。
在本发明一最佳实施例中,由丝栅网与腹丝形成的栅体,至少是在其两相对边上,是由最好是与丝栅网正交且焊合到丝栅网边缘丝上的边缘腹丝增强。这时,在此种丝栅网的边缘上,栅网丝最好终止于与此栅网各边缘相平齐处。
在本发明的范围内,绝缘体最好是由尺寸稳定的材料组成,而这种材料还最好是声与热的绝缘材料。
但是,根据本发明,也可以提供两个分离层,它们安排成距丝栅网有一预定距离,由腹丝和/或隔件固定,并围成一预定宽度的间隙,同时,为了形成一层中的绝缘层,上述间隙最好是用声与热良好绝缘料的可堆聚的、可灌注的或可流动的材料充填。
为使这种建筑元件能在实际中用作壁部或顶板元件,最好具有至少一块丝栅网沿横向突出到至少是此绝缘体或中央绝缘层的一个侧面之外。此时,可以对待用来形成建筑元件外侧的外丝栅网敷上一混凝土外壳,此外壳连接着绝缘体或与外丝栅网相接合的分离层,并环绕此外丝栅网,且与外丝栅网一起形成了建筑元件的支承部件。
根据本发明的另一特征,在待用来形成建筑元件内侧的内丝栅网上敷上一层内壳,此内壳与绝缘体或连接内丝栅分离层相连,并围绕内丝栅网,且与此内丝栅网一起形成了建筑元件的支承部件。
下面借助某些典型的实施例并参考附图,来更全面地阐明本发明的其它特征与优点,在附图中:
图1是本发明之建筑元件的三向图;
图2是图1所示建筑元件的平面图;
图3是图1所示建筑元件从横向看过去时的侧视图;
图4至8是本发明的一些建筑元件的侧视图,示明了腹丝在建筑元件内排列情形的各种典型的实施例;
图9是具有非对称排列之绝缘体的建筑元件的侧视图;
图10是一种建筑元件的侧视图,它具有与丝栅网正交的附加的边缘腹丝;
图11是一种建筑元件的侧视图,它具有沿横向在此建筑元件边缘处突出到绝缘体外的丝栅网;
图12是具有方形丝之丝栅网与方形腹丝的建筑元件的侧视图;
图13是绝缘体中有空腔之建筑元件的侧视图;
图14是配有混凝土外壳与内壳之建筑元件的示意透视图;
图15示明通过图14中之建筑元件的部分剖面;
图16a是一种建筑元件的剖面图,此建筑元件具有一两层式的增强件,即在混凝土构成的外壳与内壳中各设有一附加的增强网;
图16b是一种建筑元件的剖面图,此建筑元件具有一两层式的增强件,即在混凝土构成的外壳与内壳中各设有一附加的增强网;
图17是一种建筑元件的剖面图,此建筑元件具有一混凝土的外壳,并在此建筑元件的内侧上有一衬板;
图18是一种建筑元件的侧视图,它的绝缘体的盖面上设有凹坑;
图19是一种建筑元件的侧视图,它的绝缘体的盖面上设有横向槽;
图20是一种建筑元件的侧视图,它具有一石膏基栅,并在其绝缘体的盖面上有一分离层;而
图21是一种建筑元件的侧视图,此建筑元件有两个分离层,而各个分离层均有一石膏基栅,在两个分离层之间则设置一层绝缘材料。
图1所示建筑元件包括两个平的丝栅网1与2,它们相互平行,分隔一预定距离。各个丝栅网1与2分别有一批纵丝3与4和一批横丝5与6,纵横丝相互交叉并于交叉点处焊合。有关的纵丝3与4之间以及有关的横丝5与6之间的距离,是根据建筑元件所需的静态控制参数来选择。这两个距离最好选定为相同的,例如在50至100mm内,以在各个情形下使相邻的纵丝与横丝形成方形网孔。在本发明的范围内,丝栅网1、2的网孔也可以是矩形的,例如短边长为50mm而长边的长度在75至100mm之间。
上述纵横丝的直径同样要根据建筑元件的静态要求来选择,最好在2至6mm之间。在本发明的范围内,栅网丝可以是光滑的或带筋的。
这两个丝栅网1、2由一批腹丝7连成一尺寸稳定的空间栅体。腹丝7的两端均焊合到两个丝栅网1、2的丝上,在本发明的范围内,腹丝7既可如图所示焊接到相应的纵丝3、4上,也可以焊合到横丝5、6上。腹丝7配置成交替地依反向倾斜,亦即成一种格子形式,使得上述栅体能加固以抵抗切应力。
腹丝7之间的距离以及它们在建筑元件中的分布取决于建筑元件的静态要求,例如沿纵丝约为200mm长而沿横丝约为100mm长。腹丝7、7′的相互距离在栅网的纵丝3、4的方向,和在栅网的横丝5、6的方向,最好相当于网孔节距的倍数。腹丝的直径最好在3至7mm间,而当建筑元件具有细的纵、横丝时,最好使腹丝的直径大于纵、横丝的直径。
由于从两个丝栅网1、2与腹丝7形成的空间栅体不仅需要尺寸稳定,而当这种栅体在其理想的用途中用作墙壁和或顶板元件时,还必须起到空间增强件的作用,亦即必须经受剪切力与压缩力,这时的纵横丝是按传统方式焊接到一起用作增强网,而腹丝7同样也焊合到栅网丝3、4、5、6上,以使这些焊合点保持有最低温度。为了能用作空间增强件,栅网丝3、4、5、6与腹丝7必须由适当的材料制成并具有相称的机械强度,以便能用作起增强网作用的丝栅网1、2的增强丝,并相应地用作与此两丝栅网1、2相连的增强丝。
在本发明的范围内,例如还可用塑料绳结成绳套来连接腹丝7、7′二者的端部。另外,也可使用丝7、7′的一端依此方式连接,而另一端则焊合到栅网丝3、4、5、6上。
丝栅网1与2间设有一距它们有一定距离且居于其中央的绝缘体8,用来隔热与消声。绝缘体8例如可包括:泡沫塑料,如聚苯乙烯或聚氨酯泡沫塑料;以合成橡胶或天然橡胶为基础的泡沫材料;轻质混凝土,例如高压或蒸养加气混凝土;多孔塑料;以合成橡胶或天然橡胶为基础的多孔物质;压制矿渣;压制炉渣;石膏板;由木屑、黄麻、大麻与剑麻纤维、谷壳、稻草废料、甘蔗废料,或矿物与玻璃棉等粘合而成的压缩板;波纹纸板;压缩的废纸;粘合的石屑、熔制的废塑料、捆扎的芦叶与竹料。
绝缘体8上可预先钻孔以接纳腹丝7,还可在其一或两侧上设置塑料或铝层用作蒸汽障。绝缘体8在建筑元件中的位置由通过绝缘体8的斜向延伸腹丝7决定。
绝缘体8的厚度可自由选择,例如在20至200mm之间;它距丝栅网1、2的距离同样可自由选择,例如在10至30mm间。这种建筑元件可以制成任意所需长度与宽度,但由于生产方法,100cm的最小长度以及60cm、100cm、110cm与120cm的标准宽度已证明是有利的。
如图2中建筑元件的平面图所示,在建筑元件的边缘处,这些纵丝3与边缘纵丝3′在各种情形下,都终结于同边缘横丝5′平齐处;而这些横丝5与边缘横丝5′在各种情形下,都终结于同边缘纵丝3′平齐处。对于另一个丝栅网2的栅网丝4、4′、6、6′而言,也有类似结果。
图3示明了图1中之建筑元件从横丝组方向看过去的侧视图。交替地依相对方向作斜向延伸的腹丝7,在此形成一行,并在各个情形下分别焊合到在丝栅网1与2中一个排列在另一个之上的相应纵丝3与4之上。
图4与5分别示明了一个典型的实施例,在腹丝7与丝栅网1、2的对应的纵丝3、4之间具有不同的角度,而根据图5,在一建筑元件的一行腹丝内也可能有不同的角度。
在图6所示的建筑元件中,同一行中的腹丝7在丝栅网1、2的纵丝3与4间按相同方向倾斜延伸,而在相继的行中,以虚线标明的腹丝7′,在相应的纵丝之间虽也按相同方向倾斜延伸,但却具有相对的方向指向,这就是说,此种建筑元件具有一批由同向倾斜腹丝构成的行,但方向的指向则逐行改变。在本发明的范围内,上述在同一行中依同一指向倾斜的腹丝,也可在丝栅网1、2的横丝5、6间延伸。
在图7所示的建筑元件中,各行中的腹丝7取相对方向倾斜延伸,同行中相邻腹丝的间距选择成,使腹丝相互面对的端部尽可能接近,从而可让两根腹丝必要时能在一次作业中同时焊合到相应的栅丝2上。
在本发明的范围内,如图8所示,腹丝7也可与丝栅网1、2正交。由于这种情形下绝缘体8在此栅体中的位置仅仅是由腹丝7作不充分的固定,为了紧固住绝缘体8,设置了一批隔件9,每个隔件支承在丝栅网1、2的相应栅网丝上。要是由于绝缘体材料的性质,在不能由腹丝使绝缘体紧固在栅体的情形中,上述隔件9也被用于具有倾斜延伸腹丝7的建筑元件中。这适用于例如由捆扎起之芦叶或竹料构成的绝缘体的情形。
如图9所示,绝缘体8还可相对于两个丝栅网1、2作非对称配置。此时,使处于距绝缘体8较远处之丝栅网2中栅丝4、4′、6、6′的直径,大于距绝缘体8较近处之丝栅网1中的栅丝3、3′、5、5′的直径,是有利的。
为使此栅体有刚硬的边缘,依据图10,可设置附加的边缘腹丝10,它们最好与丝栅网1、2垂直,并焊合到丝栅网1、2的对应之边缘栅丝3′、4′、5′、6′之上。边缘腹丝10的直径最好等于腹丝7、7′的直径。
在图11所示本发明的建筑元件中,绝缘体8在其延伸平行于横丝5、6的侧面11并不终止于与两个丝栅网1、2平齐处,这两个丝栅网沿侧向伸突到此侧面之外。利用这一实施例,当把两个相同的建筑元件结合到一起时,就能使所结合之建筑元件内的绝缘体配置成其间没有空隙,而这两个建筑元件的丝栅网则在各种情形下都搭叠到一起,而形成一种支承式叠合接头。
绝缘体8的两端也可在侧面11处与内丝栅网2平齐,而只有在实际使用中处于外侧的丝栅网1突伸到该侧之外。
也可使这两个丝栅网中的一个或全部在所有侧面上沿横向突伸到绝缘体8之外。在这些典型的实施例中,对于任何给定的边缘腹丝,可把它们配置成伸展到绝缘体之外或从侧向上与绝缘体结构。
丝栅网的纵、横丝以及腹丝可具备任何所需的横剖面。此横剖面可为卵形、矩形、多边形或如图2所示的方形。图中以3″与4″标明相应的方形纵丝,以5″与6″标明相应的方形横丝,而以7″标明相应的腹丝。
图13所示建筑元件具有两部分组成的绝缘体8′。在此,必要时可将这两部分绝缘体在其接触面上粘合。绝缘体8′的这两个部分围隔出有空隙12而得以节省材料,但也可在其间充填其它材料,例如可堆聚的、可灌注的与可流动的绝缘材料,如木屑、泡沫塑料屑、沙、废塑料、谷糠或稻草。绝缘体8也可由能接合到一起的多个部分组成,例如具有一种多层式结构。此外,还能提供带有一批空腔12的单件式绝缘体8′。
如图14与15所示意,在拟用来形成建筑元件外侧的外丝栅网1上,涂敷有一层例如混凝土质的外壳13,它与绝缘体8接合,围绕外丝栅网1而与之共同形成本发明建筑元件的支承部件。外壳13的厚度应据此建筑元件的静态、隔声与热的要求确定,例如可从20至200mm。要是把此建筑元件用作顶板件,则此外壳13的最小厚度按静态要求应相当于50mm。
对于待用来形成建筑元件内侧的内丝栅2,加上有一层内壳14,它连接着绝缘体8,围绕着内丝栅网2,例如可由混凝土或灰浆构成。内壳14的厚度根据建筑元件的静态、声与热的要求选定,例如约从20到200mm。这两层壳13、14最好在使用建筑元件的现场敷涂,例如由湿法或干法喷涂。
由于处于建筑元件内部区域中之部分腹丝7、′以及当设置有的边缘腹丝10,它们没有为混凝土所覆盖而暴露受到侵蚀,因而需对它们配备上抗侵层。这最好是对丝7、7′与10采用镀锌和/或涂层来完成。为节省成本,业已证明,在栅体的制造中至少是对于腹丝7、7′以采用镀锌丝为有利。丝7、7′与10亦可用不锈钢质的材料,或其它耐侵蚀材料例如铝合金制成,但它们必须能接合到但最好是能焊接到丝栅网1、2的栅丝上。在本发明的范围内,不仅仅是腹丝7、7′与10,而且是丝栅网1、2的栅网丝都可以配置上抗侵蚀层或是由不锈钢或其它耐侵蚀材料制成。
为了静力学方面的理由和/或为了改进消声效应,有可能需要提供这样的建筑元件,它至少在一侧上具有两层或增强件的极厚的混凝土壳。
图16a中示明了建筑元件的一部分,此建筑元件有很厚的混凝土外壳13′,此外壳13′由另一外增强垫15增强,此外增强垫5外丝栅网1的距离,可根据建筑元件的静态要求自由选择。附设的外增强网15防止了外壳13′因温度与收缩应力引致开裂。
为了静力学方面的理由和/或为了改进消声效应,此种建筑元件还可设置一层很厚的内壳14′,它或是由内丝栅网2增强,或如图16b所示,具有一内丝栅网2和另一内增强垫15′,或者与网2间的距离可据建筑元件的静态要求自由选择。此另设的内丝栅网15′的栅丝直径最好大于两个丝栅网1、2的直径,例如在6至6mm之间。要是厚的内壳14′仅仅由内丝栅网2增强,则此网2的栅丝4、4′、6、6′以及腹丝7、7′的直径则最好大于外丝栅内1之栅丝3、3′、5、5′的直径,例如在5至6mm间。
内丝栅网2与另加的内增强网15′可以由一批分隔丝24连接,这些丝24最好与网15′正交,而分隔丝之间的相互间距则可自由选定。分隔丝24的直径最好等于网1、2之栅丝的直径。
在本发明的范围内,另加的外增强网15与外丝栅网1可以由隔丝接合,这些隔丝与此网1和15均正交。这些隔丝依选定的横向间距一一排设,它们的直径最好等于网1与2之栅网的直径。
设有两层式增强件的厚混凝土壳13′与14′也可在采用相应建筑元件的施工现场就地用混凝土灌注,此时,混凝土壳13′、14′的外边界由模板(未示明)形成。
如图17所示,在建筑元件上未配置内混凝土壳,而是在内丝栅网2上装设有一衬板16,并由一安装辅助件17紧固。衬板16形成了建筑元件的无支承内壁,由于它不承受静态负荷,故可由胶合板、石膏板等之类的轻量建筑材料制成,并可具有使内部空间具备所需光洁度的装饰构型。安装辅助件17设在绝缘体8与内丝栅网2之间,例如可由一批板条组成,当建筑元件用作为墙壁部件时,这批板条是在腹丝间的垂向上延伸。必要时,安装辅助件17例如可以用钩环(未示明)接合到内丝栅网2的丝4与6上,或可通过一粘合剂涂料层粘连到绝缘体8上。安装辅助件17必须由适当的材料例如木材制成,以确保衬板16能接到处于其间的内丝栅网2上。按照本发明的这种构型,衬板16并未连接到绝缘体8上,这显然是由于此衬板的材料性质不允许实现牢固的附着接合,但是允许牢牢地锚定到或可靠地夹定到内丝栅网2上。
为了使绝缘体8、8′面向丝栅网1、3的两个盖面18在喷涂上混凝土外壳13与内壳14过程中能提高其粘附能力,同时为了防止喷涂作业中混凝土朝下流淌,可使此种盖面糙化。
如图18所示,这两个盖面上可以设置许多凹坑19,例如可在建筑元件生产过程中,借助齿轮或周面带尖头或硬齿的滚柱,于绝缘体8的盖面上来形成这类凹坑。
在本发明的范围内,依据图19,当建筑元件是用作壁部件时,可以提供这样的绝缘体8,8′,它们之上的盖面18具有依水平方向延伸的横向槽20。在本发明的范围内,前述凹坑19与这里所述的横向槽20均可以在绝缘体生产中制备好。
为了改进外混凝土壳13对绝缘体8、8′的附着性,如图20所示,可以采用一种石膏基栅21,让它处于绝缘体8、8′的盖面18上,并由腹丝7或通过绝缘体8、8′固定。石膏基栅21例如如可由细网孔2焊接的或编织的丝栅构成,网孔宽例如为10到25mm而丝径在0.8至1mm间。在本发明的范围内,此种石膏基栅21也可由多孔金属网构成。在石膏基栅21与绝缘体8、8′的盖面18间可设置一附加的分离层22,此分离层例如是由浸渍防潮纸或硬纸板构成,并在同时用作蒸汽障,且最好是连接到石膏基栅21上。
图21中示明了本发明建筑之中的一个典型的实施例,其中于建筑元件内有两个分离层,它们与相关之相邻丝栅网1或2相互分开的距离是可以选择的,使得在此两分离层之间形成一间隙23。此种分离层22例如可由硬纸板、纸板、薄塑料板、薄石膏板或混凝土板构成,带或不带增强件。分离层22可由腹丝7或借助于隔离丝来相对于丝栅网1、2可由腹丝7或借助于隔离丝来相对于丝栅网1、2固定于合适的位置上。两分离层22之间的空隙可在建筑元件生产过程或只是在建筑元件被采用的现场,用适当的绝缘材料充填,而在建筑元件内形成一居中的绝缘层8″。由于分离层22精确地定出了中央绝缘层8′的界面,对于构造绝缘层而论,就可采用不需要在尺寸上稳定的材料或自支承的材料。但这种材料应是可堆聚的,可灌注的或可流动的,而且例如可以包括:在现场发泡的塑料以及废塑料、废橡胶、废木材、泡沫塑料屑、砂、矿渣、膨胀混凝土、谷糠或稻草或石屑。此外,可以在分离层22面对丝栅网1与2的各个面上分别设置上石膏基栅21。
应知上述这些典型的实施例是可以在本发明普通原理的范围内取各式各样之变化的,特别是对待在工厂中接附剂建筑元件上的外壳13和/或内壳14或衬板16,是能够有各种改型的。绝缘体8、8′与中央绝缘层8″以及分离层23,可以由阻燃或不燃材料制成,或可浸渍以或配置上某些物质,而这些物质会使得绝缘体8、8″、居中绝缘层8″以及分离层22成为阻燃或不燃的。绝缘体8、8″与分离层21还可增设阻燃与不燃的涂层。
在本发明的范围内,也还可以使绝缘体8、8″或居中绝缘层8″,在绝缘层8、8′的或居中绝缘层8″的至少一个侧面11上,沿横向突伸到栅丝1、2之外。