专利名称：结构构件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种结构构件，尤其涉及一种结构构件及其制造方法。
因此，本发明的目的是提供一种能够解决前述问题的结构构件。本发明的目的由独立权利要求记载的特征所要求保护的范围来实现。并且，从属权利要求限定了对本发明更有利的实施例。
本发明第一实施例的结构构件是一种建筑物的结构构件，优选的是，该结构构件包括一对结构要素，该结构要素包括三条开口方向相对而置的沟槽，其截面在长度方向上基本上相同；结合构件，该结合构件结合一对结构要素；填充构件，该填充构件被设置在由结构要素及结合构件所形成的空间内。优选的是，结构要素的三条沟槽基本上分别为矩形。
优选的是，结构要素相邻平面相互大致正交，第一至第七平面基本上为长方形。并且，三条沟槽的宽度可以基本上相同，三条沟槽的高度可以基本上相同。结构要素的材料优选金属。并且，结构要素的材料优选高强度的钢材。
一对结构要素可以排成一列，并由结合构件相互结合在一起，使得其中一个结构要素的三条沟槽中的两端的沟槽分别和其所对应的另一个结构要素的两端的沟槽相对而置。优选的是，一对结构要素具有一对结合构件，一对结合构件分别结合一对结构要素的对应的平面。填充构件优选发泡苯乙烯。优选的是，结构构件具有固定结构要素及结合构件的凹部。并且，优选的是，结构构件具有固定结构要素及结合构件的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接区。
并且，结合构件可以是具有一个底面及两个侧面的槽型钢。在一对槽型钢中，其中一个槽型钢的两个侧面可以分别和一对结构要素的各自的第二平面的内表面叠合，另外一个槽型钢的两个侧面可以分别和一对结构要素的各自的第六平面的内表面叠合。优选的是，在一对槽型钢中，其中一个槽型钢的底面和一对结构要素的各自的第三平面叠合，另外一个槽型钢的底面和一对结构要素的各自的第五平面叠合，填充构件被设置在由一对槽型钢及一对结构要素所形成的截面形状大致为矩形的空间内。
在结构要素与槽型钢叠合的部分中，一对结构要素的各自的第二及第六平面可以具有固定结构要素及槽型钢的凹部。并且，在结构要素与槽型钢叠合的部分中，结构要素的第三及第五平面可以具有固定结构要素及槽型钢的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接区。优选的是，所述结构构件用作建筑物的小梁或支柱。
并且，优选的是，在一对槽型钢中，其中一个槽型钢的底面和一对结构要素的各自的第一平面的内表面叠合，另一个槽型钢的底面和一对结构要素的各自的第七平面的内表面叠合，填充构件被设置在由槽型钢及结构要素所形成的截面形状呈H形的空间内。并且，在结构要素与槽型钢叠合的部分中，一对结构要素的各自的第一及第七平面可以具有固定平面及槽型钢的凹部。
在结构要素与槽型钢叠合的部分中，一对结构要素的各自的第一及第七平面可以具有固定结构要素及槽型钢的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接区。优选的是，所述结构构件用作建筑物的大梁。
并且，结合构件可以是具有基本上为长方形平面的钢板。在一对钢板中，其中一个钢板和一对结构要素的各自的第三平面叠合，另一个钢板和一对结构要素的各自的第五平面叠合，填充构件可以设置在由一对钢板及一对结构要素所形成的截面形状大致为矩形的空间内。并且，在结构要素与钢板叠合的部分中，一对结构要素的各自的第三及第五平面可以具有固定结构要素及钢板的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接区。优选的是，所述结构构件用作建筑物的小梁或支柱。
并且，在一对钢板中，其中一个钢板和一对结构要素的各自的第一平面的内表面叠合，另一个钢板和一对结构要素的各自的第七平面的内表面叠合，填充构件可以设置在由一对钢板及一对结构要素所形成的截面形状呈H形的空间内。并且，在结构要素与钢板叠合的部分中，一对结构要素的各自的第一及第七平面可以具有固定结构要素及钢板的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接区。优选的是，所述结构构件用作建筑物的大梁。
本发明第二实施例的建筑物结构构件的制造方法，优选的是，包括下述工序结构要素形成工序，折弯一张钢板，形成开口方向相对而置的三条沟槽，从而形成结构要素；结合工序，一对所述结构要素由结合构件来结合；填充构件设置工序，填充构件被设置在由所述结构要素及所述结合构件所形成的空间内。并且，结构要素形成工序优选的是，结构要素的三条沟槽分别形成基本上是矩形。
并且，结构要素形成工序优选的是，折弯一张钢板，使得邻接平面大致相互正交，从而形成七个基本上为长方形的平面。并且，在结构要素形成工序中，所形成的结构要素的三条沟槽的宽度可以分别是基本上相同。并且，在结构要素形成工序中，所形成的结构要素的三条沟槽的高度可以分别是基本上相同。并且，在结构要素形成工序中，所形成的结构要素可以采用金属。在结构要素形成工序中，所形成的结构要素可以采用高强度钢材。
并且，结合工序优选的是，通过结合构件将一对结构要素结合为一列，使得一对结构要素的其中一个结构要素的三条沟槽中的两端的沟槽分别和其对应的另一个结构要素的两端的沟槽相对而置。结合工序优选的是，通过一对结合构件分别结合一对结构要素的对应平面。并且，结合工序优选的是，空间由一对结合构件及一对结构要素形成。并且，结合工序优选的是，凹部被设置在结构要素与结合构件相互叠合的部分。并且，在结合工序中，结构要素的平面与结合构件的相互叠合的部分可以由铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接来固定。在填充构件设置工序中，可以在空间内设置发泡苯乙烯填充构件。
图2是
图1所示大梁10采用的结构构件32A的结构斜视图。
图3是图2所示结构构件32A的截面示意图。
图4是图2和图3所示结构要素16的示意图。
图5是适用于大梁10的结构构件的其他实施例示意图。
图6是适用于大梁10的结构构件的其他实施例示意图。
图7是适用于小梁12和支柱14的结构构件的实施例示意图。
图8是适用于小梁12和支柱14的结构构件的其他实施例示意图。
图9是结构构件的其他实施例示意图。
图1是使用本发明结构构件的建筑物的一个实施例示意图。建筑物30具有大梁10、小梁12和支柱14。大梁10基本上水平设置，与小梁12共同承担由支柱14传递的建筑物30的重量。大梁10主要配置于建筑物30的外表面附近。多个小梁12连接相互平行设置的多个大梁10。支柱14几乎垂直设置在大梁10上，将建筑物30的重量传至大梁10而支承建筑物。本实施例的大梁10、小梁12和支柱14由图2至图8所示的本实施例的结构构件32A-32C或34A-34B构成。在图1中，表示了建筑物30的一楼部分，在支柱14的上端设置大梁10，经由小梁12与大梁10相互结合，重复前述，就可以构筑多层建筑物。
图2和图3是图1所示大梁10采用的结构构件32A的结构示意图。图2是结构构件32A的斜视图。图3是图2所示结构构件32A的截面示意图。结构构件32A具有一对结构要素16。结构要素16包含开口方向相对而置的三条沟槽18a、18b和18c，并具有在长度方向上基本上相同的截面。并且，结构要素16邻接的平面大致相互正交，第一到第七平面20a、20b、20c、20d、20e、20f和20g基本上为长方形。关于结构要素16，将在图4中详细说明。图2及图3的结构构件32A的一对结构要素16排成一列，使得各结构要素两端的沟槽18a及18c与各自对应的两端的沟槽18a和18c相对而置。一对结构要素16由作为结合构件的槽型钢46而结合。
左侧的槽型钢46的两个侧面46a分别和相对的左端的沟槽18a的底面的各个第二平面20b叠合。此时，左侧的槽型钢46的底面46b和一对对置的结构要素16的各自的第一平面20a叠合。并且，右侧的槽型钢46的两个侧面46a分别和相对的右端的沟槽18c的底面的各个第六平面20f叠合。此时，右侧的槽型钢46的底面46b和一对对置的结构要素16的各自的第七平面20g叠合。截面形状呈H形的封闭空间84A由一对槽型钢46及一对结构要素16形成。在所述空间84A内填充与84A大致相同形状的填充构件84B。填充构件84B采用发泡苯乙烯等具有隔热及隔音性能的材料。
也就是说，在一对槽型钢中，其中一个槽型钢46的两个侧面46a分别和一对结构要素16的各自的第二平面20b的内表面叠合，另外一个槽型钢46的两个侧面46a和一对结构要素16的各个第六平面20f的内表面叠合。并且，在一对槽型钢46中，其中一个槽型钢46的底面46b和一对结构要素16的各自的第一平面20a的内表面叠合，另外一个槽型钢46的底面46a和一对结构要素16的各自的第七平面20g的内表面叠合，填充构件84B设置在由槽型钢46及结构要素16所形成的截面形状呈H形的空间内。
根据上述结构，槽型钢46的两个侧面46a向内侧开口，被容纳在结构要素16两端的沟槽18a或18c的内部。由于槽型钢的侧面46a被容纳在结构要素16的沟槽18a或18c内，所以，优选的是，沟槽18a或18c的宽度要大于槽型钢46的侧面46a的高度。
结构构件32B[译注似应为32A]，由于填充构件84B填充在整个H形的空间84A内，所以，填充构件84B几乎和结构构件32A的整个内表面接触从而支撑结构构件32A。所以，填充构件84B为结构构件32A提供了抗变形力。因此，在长度方向上对结构构件32A施加负荷时的抗压强度，以及在垂直于结构构件32A的长度方向上对结构构件32A施加负荷时的抗弯强度较大。
由于结构构件32A内形成的空间84A填充了具有隔热性能的填充构件84B，结构构件32A具有隔热性能，从而可以减少建筑物内的结露。并且，由于填充构件84B采用了隔音材料，可以减少建筑物内的生活噪音和诸如交通噪音等的建筑物外部噪音。如上所述，由于结构构件32A的抗压强度及抗弯强度较大，从而较之现有技术的钢材，其给建筑物内住户带来不适感的弹性较小。
而且，从结构要素16的外部将冲头等打进结构要素16的第一平面20a和第七平面20g，或者如图2及图3所示，用铆接或铆钉等方式将第一平面20a和第三平面20c或第五平面20e和第七平面20g卡紧，以此形成凹部52，从而固定结构要素16及槽型钢46。结构要素16及槽型钢46也可以用铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接等来固定。
也就是说，在结构要素16与槽型钢46叠合的部分中，一对结构要素16的各自的第一平面20a和第七平面20g具有用于固定第一平面20a及第七平面20g与槽型钢46的凹部52。另外，在结构要素16与槽型钢46叠合的部分中，一对结构要素16的各自的第一平面20a及第七平面20g也可以具有固定结构要素16及槽型钢46的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉或螺栓，还可以用焊接来固定。
结构构件32A的抗压强度及抗弯强度较大。并且，由于被填充了填充构件84B，所以，结构构件32A的隔热性能及隔音性能较高。因此，优选的是，该结构构件32A用作建筑物30的大梁10。但是，由于结构构件32A的抗压强度较大，所以也可以用作支柱14，而不限于大梁10。
图4是图2及图3所示的结构要素16的示意图。结构要素16包括开口方向相对而置的三条沟槽18a、18b和18c，并具有在长度方向上基本上相同的截面。结构要素16的三条沟槽18a、18b和18c的截面分别为矩形。并且，三条沟槽18a、18b和18c各自的宽度及高度基本上相同。因此，结构要素16的邻接平面大致相互正交，第一至第七平面20a、20b、20c、20d、20e、20f和20g基本上为长方形。三条沟槽18a、18b和18c各自的宽度可以不同。例如，位于中间的沟槽18b的高度可以大于两端的沟槽18a和18c的高度。
第一平面20a、第三平面20c、第五平面20e和第七平面20g相互间隔配置，基本上相互平行配置。第二平面20b和第六平面20f基本上排成一列。以第一、第三、第五或第七平面20a、20c、20e、20g的高度间隔将第四平面20d与第二平面20b及第六平面20f隔开，并使第四平面20d与第二平面20b及第六平面20f平行配置。
由于结构要素16共有四个平行配置的第一平面20a、第三平面20c、第五平面20e和第七平面20g，所以，在相同板厚的情况下，具有比槽型钢更大的强度。在结构要素16及槽型钢的长度方向上对由相同厚度的金属板所形成的结构要素16和槽型钢施加压缩负荷时，结构要素16的强度是槽型钢的两倍。例如、结构要素16的厚度为1mm，第一、第三、第五和第七平面20a、20c、20e、20g的高度均为30mm，第二和第六平面20b和20f的宽度均为30mm，第四平面的宽度为25mm。另一方面，槽型钢的厚度为1mm、侧面的高度为50mm、底面的宽度为100mm时，在长度方向上的抗压强度为结构要素16为20kN，槽型钢为10kN。
并且，水平设置结构要素16，使得其两端的沟槽18a和18c向上，自上垂直对结构要素16的长度方向施加负荷时，结构要素16的强度约为相同厚度的槽型钢的2.5倍。例如、如上所述，在长度方向上对与前述抗压强度下所使用的结构要素16及槽型钢的形状相同的结构要素16及槽型钢垂直施加负荷时，抗弯强度为结构要素16为5kN，槽型钢为2kN。因此，在保持结构要素16所必需的强度的同时缩减结构要素16的金属板的厚度，从而可以减轻结构要素16的重量。
结构要素16可由钢板、铁板或铝板等的金属板制成。钢板材料可以采用高强度钢等。例如、通过压力加工等方式折弯钢板来制造结构要素16。所形成的结构要素16的实际厚度为0.5mm至1.5mm的范围内。
图5是适用于大梁10的结构构件的其他实施例示意图。如同图3所示的结构构件32A，结构构件32B的一对结构要素16排成一列，使得各结构要素两端的沟槽18a及18c与各自对应的两端的沟槽18a及18c相对而置。结构构件采用槽型钢48。图3的结构构件32A与图5的结构构件32B的区别在于，槽型钢46或48与结构要素16的配置关系不同。在图3的结构构件32A中，结构要素16的沟槽18a或18c容纳了槽型钢46的侧面46a。而在图5的结构构件32B中，构成结构要素16的两端的沟槽18a或18c的第一平面20a、第二平面20b、第三平面20c、第五平面20e、第六平面20f和第七平面20g均被容纳在槽型钢48的内部。
左侧的槽型钢48的两个侧面48a分别叠合在相对的左端的沟槽18a的第二平面20b的外表面。此时，左侧的槽型钢48的底面48b和一对对置的结构要素16的各自的第一平面20a的外表面叠合。并且，右侧的槽型钢48的两个侧面48a分别叠合在相对的右端的沟槽18c的各自的第六平面20f的外表面。此时，右侧的槽型钢48的底面48b和一对对置的结构要素16的各自的第七平面20g的外表面叠合。即、槽型钢48向内侧开口，容纳了结构要素16的两端的沟槽18a或18c。截面形状呈H形的封闭空间88A由一对槽型钢48及一对结构要素16形成。在所述空间88A内填充与所述空间88A的形状大致相同的填充构件88B。填充构件88B优选的是，例如、采用发泡苯乙烯等具有隔热及隔音性能的材料。
也就是说，在一对槽型钢48中，其中一个槽型钢48的两个侧面48a分别和一对结构要素16的各自的第二平面20b的外表面叠合，另一个槽型钢48的底面48b和一对结构要素16的各自的第一平面20a的外表面叠合。并且，另一个槽型钢48的两个侧面48a分别和一对结构要素16的各自的第六平面20f的外表面叠合，另一个槽型钢48的底面48b和一对结构要素16的各自的第七平面20g的外表面叠合，填充构件88B设置在由槽型钢48及结构要素16所形成的截面形状呈H形的空间88内。
而且，从结构要素16的外部将冲头等打进结构要素16的第一平面20a和第七平面20g，或者如图5所述，用铆接或铆钉等方式将第一平面20a和第三平面20c或第五平面20e和第七平面20g卡紧，以此形成凹部54，从而固定结构要素16及槽型钢48。结构要素16和槽型钢48也可以由铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接等来固定。
也就是说，在结构要素16与槽型钢48叠合的部分中，一对结构要素16的各自的第一平面20a和第七平面20g具有用于固定平面20a及20g与槽型钢48的凹部54。另外，在结构要素16与槽型钢48叠合的部分中，一对结构要素16的各自的第一平面20a和第七平面20g也可以具有固定结构要素16和槽型钢48的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉或螺栓，还可以用焊接来固定。
结构构件32B，由于填充构件88B填充在整个H形的空间88A内，所以，填充构件88B几乎和结构构件32B的整个内表面接触从而支撑结构构件32B。所以，填充构件88B为结构构件32B提供了抗变形力。因此，在长度方向上对结构构件32B施加负荷时的抗压强度以及在垂直于结构构件32B的长度方向上对结构构件32B施加负荷时的抗弯强度较大。
由于结构构件32B内形成的空间88A填充了具有隔热性能的填充构件88B，结构构件32B具有隔热性能，从而能够减少建筑物内的结露。并且，由于填充构件88B采用了隔音材料，可以减少建筑物内的生活噪音和诸如交通噪音等的建筑物外部噪音。如上所述，由于结构构件32B的抗压强度及抗弯强度较大，从而较之现有技术的钢材，其给建筑物内住户带来不适感的弹性较小。
结构构件32B的抗压强度及抗弯强度较大。并且，由于被填充了填充构件86B，所以，结构构件32B的隔热及隔音性能较高。因此，优选的是，该结构构件32B用作建筑物30的大梁10。但是，由于结构构件32B的长度方向上的抗压强度较大，所以也可以用作支柱14，而不限于大梁10。
图6是适用于大梁10的结构构件的其他实施例示意图。如同图3所示的结构构件32A，图6的结构构件32C的一对结构要素16排成一列，使得各结构要素两端的沟槽18a及18c与各自对应的两端的沟槽18a和18c相对而置。图6的结构构件32C具有作为结合构件的平面形状基本上为长方形的钢板72。相对的一对结构要素16通过一对钢板72来结合。图6的结构构件32C，在其两端的沟槽18a和18c内，钢板72结合在结构要素16的最外侧的第一平面20a及第七平面20g上。
例如、其中一个钢板72结合在一对结构要素16的各自的左端沟槽18a的第一平面20a上。并且另一个钢板72结合在一对结构要素16的各自的右端沟槽18c的第七平面20g上。截面形状呈H形的封闭空间86A由一对钢板72及一对结构要素16形成。在所述空间86A内填充与空间86A大致相同形状的填充构件86B。填充构件86B优选的是，采用诸如发泡苯乙烯等具有隔热及隔音性能的材料。即、在一对钢板72中，其中一个钢板72和一对结构要素16的各自的第一平面20a的内表面叠合，另外一个钢板72和一对结构要素16的各自的第七平面20g的内表面叠合，填充构件86B设置在由一对钢板72及一对结构要素16所形成的截面形状呈H形的空间86A内。
在图6中，结构要素16的平面20a或20g和钢板72用铆钉固定。但是，结构要素16的平面20a或20g和钢板72也可以由钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接等来固定。即，在结构要素16与钢板72的叠合部分中，一对结构要素16的各自的第一和第七平面20a和20g也可以具有固定结构要素16及钢板72的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉或螺栓，还可以用焊接来固定。
结构构件32C，由于填充构件86B填充在整个H形的空间86A内，所以，填充构件86B几乎和结构构件32C的整个内表面接触从而支撑结构构件32C。所以，填充构件86B为结构构件32C提供了抗变形力。因此，在长度方向上对结构构件32C施加负荷时的抗压强度以及在垂直于结构构件32C的长度方向上对结构构件32C施加负荷时的抗弯强度较大。
由于结构构件32C内形成的空间86A填充了具有隔热性能的填充构件86B，结构构件32C具有隔热性能，从而能够减少建筑物内的结露。并且，由于填充构件86B采用了隔音材料，可以减少建筑物内的生活噪音和诸如交通噪音等的建筑物外部噪音。如上所述，由于结构构件32C的抗压强度及抗弯强度较大，从而较之现有技术的钢材，其给建筑物内住户带来不适感的弹性较小。
结构构件32C，由于填充构件86B填充在整个H形的空间86A内，所以，其抗压强度及抗弯强度较大，隔热及隔音性能较高。因此，优选的是，该结构构件32C用作建筑物30的大梁。但是，由于结构构件32C的抗压强度较大，所以也可以用作支柱14，而不限于大梁10。
图7是适用于小梁12和支柱14的结构构件的实施例示意图。如同图6所示的结构构件32C，图7的结构构件34A的一对结构要素16排成一列，使得各结构要素两端的沟槽18a及18c和各自对应的两端的沟槽18a和18c相对而置。图7的结构构件34A具有作为结合构件的平面形状基本上为长方形的钢板70。相对的一对结构要素16通过一对钢板70来结合。在各结构要素16的左端的沟槽18a内，左侧的钢板70被结合在各第三平面20c上。并且，在各结构要素16的右端的沟槽18c内，右侧的钢板70被结合在各第五平面20e上。截面形状为矩形的封闭空间82A由一对钢板70及一对结构要素16的各平面20d形成。在所述空间82A内填充与空间82A大致相同形状的填充构件82B。填充构件82B优选的是，采用诸如发泡苯乙烯等具有隔热及隔音性能的材料。
也就是说，在一对钢板70中，其中一个钢板70和一对结构要素16的各自的第三平面20c叠合，另外一个钢板70和一对结构要素16的各自的第五平面20e叠合，与所述空间82A大致相同形状的填充构件82B被设置在由一对钢板70及一对结构要素16的各自的第四平面20d形成的、截面形状大致为矩形的空间82A内。
在图7中，用铆钉100来固定结构要素16的第三平面20c及第五平面20e和一对钢板70。但是，也可以用钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接等来固定结构要素16的第三平面20c及第五平面20e和一对钢板70。即，在结构要素16与钢板70的叠合部分中，一对结构要素的各自的第三及第五平面20c及20e可以具有固定结构要素16及钢板70的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉或螺栓，也可以用焊接来固定。
结构构件34A，由于填充构件82B填充在整个空间82A内，填充构件82B几乎和空间82A的整个内表面接触从而支撑结构构件34A。所以，填充构件82B为结构构件34A提供了抗变形力。因此，在长度方向上对结构构件34A施加负荷时的抗压强度以及在垂直于结构构件34A的长度方向上对结构构件34A施加负荷时的抗弯强度增大。
由于结构构件34A内形成的空间82A填充了具有隔热性能的填充构件82B，结构构件34A具有隔热性能，从而能够减少建筑物内的结露。并且，由于填充构件82B采用了隔音材料，可以减少建筑物内的生活噪音和诸如交通噪音等的建筑物外部噪音。如上所述，由于结构构件34A设置了填充构件82B，抗压强度及抗弯强度因而增大，较之现有技术的钢材，其给建筑物内住户带来不适感的弹性较小。
并且，由于结构构件34A具有沟槽18a及18c，所以容易和其他结构构件组合。例如，用铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接将一个结构构件34A的第一平面20a、第二平面20b、第六平面20f及第七平面20g中的至少一个平面和其他结构构件32A-32C或34A-34C的第一平面20a、第二平面20b、第六平面20f及第七平面20g中的至少一个平面结合，从而可以比较容易地结合结构构件34A和不同种类的结构构件。
并且，用钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接将结构构件34A的第二平面20b及第六平面20f中的至少一个平面和结构构件32A-32C或34A-34C的第二平面20a及第六平面20f中的至少一个平面结合，从而可以比较容易地结合不同种类的结构构件32A-32C、34B或34C和结构构件34A。因此，优选的是，结构构件34A用作建筑物30的小梁12及支柱14。但是，也可以将结构构件34A用作大梁，而不限于小梁12及支柱14。
图8是适用于小梁12和支柱14的结构构件的其他实施例示意图。结合构件采用一对槽型钢14。左侧的槽型钢44的两个侧面44a分别叠合在相对的结构要素16的各自的左端的沟槽18a的第二平面20b。此时，左侧的槽型钢46的底面44b和一对对置的结构要素16的各自的第三平面20c叠合。另一方面，右侧的槽型钢44的两个侧面44a分别叠合在相对的结构要素16的各自的右端的沟槽18c的第六平面20f。此时，右侧的槽型钢46的底面44b和一对对置的结构要素16的各自的第五平面20e叠合。截面形状为矩形的封闭空间80A由一对槽型钢44的各自的底面44b和一对结构要素16的各自的平面20d形成。在所述空间80A内填充与所述空间80A的形状大致相同的填充构件80B。填充构件80B优选的是，例如，采用发泡苯乙烯等具有隔热及隔音性能的材料。
即，在一对槽型钢44中，其中一个槽型钢44的底面44b和一对结构要素16的各自的第三平面20c叠合，另一个槽型钢44的底面44b和一对结构要素16的各自的第五平面20e叠合。填充构件80B被设置在由一对槽型钢44及一对结构要素16所形成的截面形状大致为矩形的空间80A内。
因此，一对槽型钢44向外侧开口，被分别容纳在结构要素16两端的沟槽18a及18c的内部。槽型钢被容纳在结构要素16两端的沟槽18a及18c后，从结构要素16的外部将冲头等打进结构要素16的第二平面20b及第六平面20f，或者用铆接或铆钉等方式卡紧，以此形成凹部50，从而使结构要素16和槽型钢44结合。结构要素16和槽型钢44可以由铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接等来固定。
也就是说，在结构要素16与槽型钢44叠合的部分中，一对结构要素16的各自的第二及第六平面20b及20f具有用于固定结构要素16及槽型钢44的凹部50。另外，在结构要素16与槽型钢44叠合的部分中，结构要素16的第三及第五平面20c及20e可以具有固定结构要素16及槽型钢44的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉或螺栓，也可以用焊接来固定。使用所定宽度的槽型钢44，可以由此按照所定的间隔配置一对结构要素16的相互间隔，按照所定的高度来确定结构构件34B的高度。
结构构件34B，由于填充构件80B填充在整个H形的空间80A内，填充构件80B几乎和结构构件34B的整个内表面接触从而支撑结构构件34B。所以，为填充构件80B提供了结构构件34B的抗变形力。因此，在长度方向上对结构构件34B施加负荷时的抗压强度以及在垂直于结构构件34B的长度方向上对结构构件34B施加负荷时的抗弯强度较大。
由于结构构件34B内形成的空间80A填充了具有隔热性能的填充构件80B，结构构件34B因此具有隔热性能，从而能够减少建筑物内的结露。并且，由于填充构件80B采用了隔音材料，可以减少建筑物内的生活噪音和诸如交通噪音等的建筑物外部噪音。如上所述，由于结构构件34B的抗压强度及抗弯强度较大，较之现有技术的钢材，其给建筑物内住户带来不适感的弹性较小。
并且，由于结构构件34B具有沟槽18a及18c，所以容易和其他结构构件组合。例如，用铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接将一个结构构件34B的第一平面20a、第二平面20b、第六平面20f及第七平面20g中的至少一个平面和其他结构构件32A-32C或34A-34C的第一平面20a、第二平面20b、第六平面20f及第七平面20g中的至少一个平面结合，从而可以比较容易地结合结构构件34B和不同种类的结构构件。
并且，用钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接将结构构件34B的第二平面20b及/或第六平面20f中的至少一个平面和结构构件32A-32C或34A-34C的第二平面20a及第六平面20f中的至少一个平面结合，从而可以比较容易地结合不同种类的结构构件32A-32C、34A或34C和结构构件34B。因此，优选的是，结构构件34B用作建筑物30的小梁12及支柱14。但是，也可以将结构构件34B用作大梁，而不限于小梁12及支柱14。
图9是结构构件的其他实施例示意图。图9的结构构件34C，结构构件及填充构件的材料采用混凝土。结构构件34C具有一对结构要素16且其长度方向的截面是实际相同的H形的混凝土梁90。一对结构要素16被分别设置在形成为凹型的混凝土梁90的上下两端。因此，设置在混凝土梁90的上端的结构要素16的平面20a-20g分别和构成混凝土梁90的凹部的七个平面中的对应平面叠合。另一方面，设置在混凝土梁90下部的结构要素16的平面20a-20g分别和构成混凝土梁90的凹部的七个平面中的对应平面叠合。即，混凝土梁90具有结合一对结构要素16的结合构件的功能，同时，还具有填充由一对结构要素16所形成的空间90A的填充构件的功能。
在混凝土梁90上设置结构要素16，从而提高了混凝土梁90的强度，降低了结构要素16的弹性。并且，由于在混凝土梁90上设置了结构要素16，可以比较容易地组合其他结构构件和混凝土梁90。并且，结构构件34C由混凝土制成，因此其具有隔热及隔音性能。
如上所述，使用在内部空间内设置了与所述空间大致相同形状的填充构件的结构构件32A-32C及结构构件34A-34C来构筑建筑物30，可以因此提高建筑物30的强度并降低其弹性。并且，由于其内部填充了填充构件的结构构件被使用在建筑物上，因此，可以提高建筑物内的隔热及隔音性能。结构构件32A-32C及结构构件34A-34C由较轻的结构要素构成，其重量较轻，并且，容易相互组合，因此，即使是不具备特别熟练技能的普通人员也能够很容易地构筑建筑物30。并且，结构构件32A-32C及结构构件34A-34C能够在工厂里大批量地生产，其生产成本因此得以降低。并且，通过配套销售结构构件32A-32C及结构构件34A-34C，可以使不具备特别熟练技能的普通人员也能够很容易构筑建筑物30。
以上，通过实施例对本发明进行了详细的说明，但是本发明的技术范围并不限于上述实施例所记载的范围。对所属领域的普通技术人员来说，可以就上述实施例进行多种变更或改良是显而易见的。显然，根据权利要求记载的范围，所述经变更或改良的实施例同样落入本发明的技术范围。工业应用性如上述说明所明确的，根据本发明，通过使用其内部填充了填充构件的结构构件来构筑建筑物，可以降低建筑物的弹性。并且，通过在建筑物内使用其内部填充了填充构件的结构构件，可以减少建筑物内的结露。并且，通过在结构构件的空间内设置填充构件，可以提高结构构件的强度。并且，结构构件由较轻的结构要素构成，其重量较轻，并且，容易相互组合，因此，即使是不具备特别熟练技能的普通人员也能够很容易地构筑建筑物。
权利要求
1.一种构成建筑物的结构构件，其特征在于，包括一对结构要素，所述结构要素包括开口方向相对而置的三条沟槽，其截面在长度方向基本上相同；结合构件，所述结合构件结合所述一对结构要素；填充构件，所述填充构件被设置在由所述结构要素及所述结合构件所形成的空间内。
2.根据权利要求1所述的结构构件，其特征在于，所述结构要素的所述三条沟槽基本上分别是矩形。
3.根据权利要求2所述的结构构件，其特征在于，所述结构要素的邻接平面相互大致正交，第一至第七平面基本上是长方形。
4.根据权利要求1所述的结构构件，其特征在于，所述三条沟槽的宽度基本上相同。
5.根据权利要求1所述的结构构件，其特征在于，所述三条沟槽的高度基本上相同。
6.根据权利要求1所述的结构构件，其特征在于，所述结构要素的材料是金属。
7.根据权利要求6所述的结构构件，其特征在于，所述结构要素的材料是高强度钢。
8.根据权利要求3所述的结构构件，其特征在于，所述一对结构要素排成一列，并用所述结合构件相互结合，使得其中一个所述结构要素的所述三条沟槽中的两端的沟槽和其对应的另一个所述结构要素的两端的沟槽相对而置。
9.根据权利要求8所述的结构构件，其特征在于，所述一对结构要素具有一对所述结合构件，所述一对结构要素的所述平面分别用所述一对结合构件中的对应的结合构件结合。
10.根据权利要求1所述的结构构件，其特征在于，所述填充构件是发泡苯乙烯。
11.根据权利要求1所述的结构构件，其特征在于，所述结合构件及所述填充构件由混凝土形成。
12.根据权利要求1所述的结构构件，其特征在于，所述结构构件具有固定所述结构要素及所述结合构件的凹部。
13.根据权利要求1所述的结构构件，其特征在于，所述结构构件具有固定所述结构要素及所述结合构件的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接区。
14.根据权利要求9所述的结构构件，其特征在于，所述结合构件是具有一个底面及二个侧面的槽型钢。
15.根据权利要求14所述的结构构件，其特征在于，在一对所述的槽型钢中，其中一个所述的槽型钢的二个侧面分别和所述一对结构要素的各自的所述第二平面的内表面叠合，另一个所述的槽型钢的二个侧面和所述一对结构要素的各自的所述第六平面的内表面叠合。
16.根据权利要求15所述的结构构件，其特征在于，在所述一对槽型钢中，其中一个所述的槽型钢的底面和所述一对结构要素的各自的所述第三平面叠合，另一个所述的槽型钢的底面和所述一对结构要素的各自的所述第五平面叠合，所述填充构件被设置在由一对所述槽型钢及所述一对结构要素所形成的截面形状大致为矩形的空间内。
17.根据权利要求16所述的结构构件，其特征在于，在所述结构要素与所述槽型钢叠合的部分中，所述一对结构要素的各自的所述第二及第六平面具有固定所述结构要素及所述槽型钢的凹部。
18.根据权利要求16所述的结构构件，其特征在于，在所述结构要素与所述槽型钢叠合的部分中，所述结构要素的所述第三及第五平面具有固定所述结构要素及所述槽型钢的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接区。
19.根据权利要求16所述的结构构件，其特征在于，所述结构构件用作所述建筑物的小梁或支柱。
20.根据权利要求15所述的结构构件，其特征在于，在所述一对槽型钢中，其中一个所述槽型钢的底面和所述一对结构要素的各自的所述第一平面的内表面叠合，另一个所述槽型钢的底面和所述一对结构要素的各自的所述第七平面的内表面叠合，所述填充构件被设置在由所述槽型钢及所述结构要素所形成的截面形状呈H形的空间内。
21.根据权利要求20所述的结构构件，其特征在于，在所述结构要素与所述槽型钢叠合的部分中，所述一对结构要素的各自的所述第一及第七平面具有固定所述平面及所述槽型钢的凹部。
22.根据权利要求20所述的结构构件，其特征在于，在所述结构要素与所述槽型钢叠合的部分中，所述一对结构要素的各自的所述第一及第七平面具有固定所述结构要素及所述槽型钢的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接区。
23.根据权利要求20所述的结构构件，其特征在于，所述结构构件用作所述建筑物的大梁。
24.根据权利要求14所述的结构构件，其特征在于，在所述一对槽型钢中，其中一个所述槽型钢的二个侧面分别和所述一对结构要素的各自的所述第二平面的外表面叠合，所述其中一个槽型钢的底面和所述一对结构要素的各自的所述第一平面的外表面叠合，另一个所述槽型钢的二个侧面分别和所述一对结构要素的各自的所述第六平面的外表面叠合，所述另一个槽型钢的底面和所述一对结构要素的各自的所述第七平面的外表面叠合，所述填充构件被设置在由所述槽型钢及所述结构要素所形成的截面形状呈H形的空间内。
25.根据权利要求24所述的结构构件，其特征在于，在所述结构要素与所述槽型钢叠合的部分中，所述一对结构要素的各自的所述第一及第七平面具有固定所述平面及所述槽型钢的凹部。
26.根据权利要求24所述的结构构件，其特征在于，在所述结构要素与所述槽型钢叠合的部分中，所述一对结构要素的各自的所述第一及第七平面具有固定所述结构要素及所述槽型钢的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接区。
27.根据权利要求24所述的结构构件，其特征在于，所述结构构件用作所述建筑物的大梁。
28.根据权利要求9所述的结构构件，其特征在于，所述结合构件是基本上具有长方形平面的钢板。
29.根据权利要求28所述的结构构件，其特征在于，在所述一对钢板中，其中一个所述的钢板和所述一对结构要素的各自的所述第三平面叠合，另一个所述的钢板和所述一对结构要素的各自的所述第五平面叠合，所述填充构件被设置在由一对所述钢板及所述一对结构要素所形成的截面形状大致为矩形的空间内。
30.根据权利要求28所述的结构构件，其特征在于，在所述结构要素与所述钢板叠合的部分中，所述一对结构要素的各自的所述第三及第五平面具有固定所述结构要素及所述钢板的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接区。
31.根据权利要求30所述的结构构件，其特征在于，所述结构构件用作所述建筑物的小梁或支柱。
32.根据权利要求28所述的结构构件，其特征在于，在所述一对钢板中，其中一个所述钢板和所述一对结构要素的各自的所述第一平面的内表面叠合，另一个所述钢板和所述一对结构要素的各自的所述第七平面的内表面叠合，所述填充构件被设置在由所述一对钢板及所述一对结构要素所形成的截面形状呈H形的空间内。
33.根据权利要求32所述的结构构件，其特征在于，在所述结构要素与所述钢板叠合的部分中，所述一对结构要素的各自的所述第一及第七平面具有固定所述结构要素及所述钢板的铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接区。
34.根据权利要求32所述的结构构件，其特征在于，所述结构构件用作所述建筑物的大梁。
35.一种建筑物的结构构件的制造方法，其特征在于，包括下述工序结构要素形成工序，折弯一张钢板，形成开口方向相对而置的三条沟槽，从而形成结构要素；结合工序，一对所述结构要素由结合构件来结合；填充构件设置工序，填充构件被设置在由所述结构要素及所述结合构件所形成的空间内。
36.根据权利要求35所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结构要素形成工序中，所述结构要素的所述三条沟槽基本上分别形成为矩形。
37.根据权利要求36所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结构要素形成工序中，折弯一张钢板，使得邻接平面相互大致正交，形成七个基本上为长方形的平面。
38.根据权利要求35所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结构要素形成工序中，所形成的所述结构要素的所述三条沟槽的宽度基本上相同。
39.根据权利要求35所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结构要素形成工序中，所形成的所述结构要素的所述三条沟槽的高度基本上相同。
40.根据权利要求39所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结构要素形成工序中，所述结构要素由金属形成。
41.根据权利要求40所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结构要素形成工序中，所述结构要素由高强度钢形成。
42.根据权利要求35所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结合工序中，所述一对结构要素排成一列，并由所述结合构件来结合，使得所述一对结构要素的其中一个所述结构要素的所述三条沟槽中的两端的沟槽分别和其对应的另一个所述结构要素的两端的所述沟槽相对应。
43.根据权利要求42所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结合工序中，一对所述结合构件分别结合其所对应的所述一对结构要素的平面。
44.根据权利要求43所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结合工序中，所述空间由所述一对结合构件及所述一对结构要素来形成。
45.根据权利要求43所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结合工序中，凹部被设置在所述结构要素的所述平面与所述结合构件的相互叠合的部分。
46.根据权利要求43所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结合工序中，所述结构要素的所述平面与所述结合构件的相互叠合的部分由铆钉、钻孔螺钉、自攻螺钉、木螺钉、螺栓或焊接来固定。
47.根据权利要求35所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述填充构件设置工序中，发泡苯乙烯被作为填充构件设置在所述空间内。
48.根据权利要求35所述的结构构件的制造方法，其特征在于，在所述结合工序中，所述一对结构要素由混凝土结合。
全文摘要
一种用于构筑建筑物的结构构件,包括:一对结构要素,该结构要素包括开口方向相对而置的三条沟槽,其截面在长度方向上基本相同;结合构件,该结合构件结合一对结构要素;填充构件,该填充构件被设置在由结构要素及结合构件所形成的空间内。
文档编号E04C3/30GK1384900SQ00815002
公开日2002年12月11日 申请日期2000年10月26日 优先权日1999年10月29日
发明者泽田泰一 申请人:Cds新制铁国际株式会社