专利名称：型材框架及模块结构和由型材框架建造的房屋及建造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于建造固定或活动房屋的型材框架及其模块组合结构，以及利用该型材框架建造的房屋及这种房屋的建造方法。
背景技术：
人类在漫长的发展过程中，对于居住环境的要求在不断发展变化，最初人类没有固定的居所、任凭风吹雨打，之后人类进步到住入山洞或者地下洞穴，后来又发展到用泥土或石块垒房、走出穴居，之后随着人类对大自然认识的加深和对居住环境的进一步要求，人类开始建造砖瓦结构的房屋和木结构的房屋，发展到近代人类用更坚固的钢筋水泥来建造房屋，并发展成建造高层楼房。但混凝土式的楼房不仅建造周期长、成本高、污染环境，而且抗震性差，即使是经过特殊处理的房屋，也只能抵抗五级以下的地震。当遇到地震等自然灾害时，这类房屋会造成极大的人身和财产伤亡。木质结构的房屋尽管其遭遇地震时所带来的危险性小于混凝土房屋，但还存在致命的缺点不仅结构不牢固，而且是对有限资源的掠夺性使用、不环保。
为此，人们开始寻找既牢固、又防震、同时还环保并且建造方便、成本低的房屋的建筑材料和与之相适应的建造方法。中国国家知识产权局1991年2月27日公告的ZL90208586.7号中国实用新型专利，公开了一种隔热组合房屋，其由多种铝型材及安装于各铝型材之间的隔热壁板组成，这种结构的房屋尽管相对上述现有技术有一定进步，但其一方面仅用于搭建非永久性房屋，适用范围受到限制；另一方面各个型材之间采用螺钉或拉钉连接，因此结构强度差，房屋整体牢固性不够，建造的房屋高度有限，另外遇到地震时极易被破坏；第三，其采用的各种铝型材仅成形有容纳壁板的通道，不具有额外的加强筋，因此铝型材本身的结构强度也不够。
与建造房屋相类似，铝型材还可用于制作衣柜或储藏柜等，如本申请人申请的US4907388号美国发明专利，公开一种嵌板框架模块组合系统(MODULAR PANEL FRAME ASSEMBLY SYSTEM)，该系统的各铝型材之间借助结构独特的锁进行固定，与前述通过螺钉或拉钉的连接方式相比，更加牢固可靠。但这种组合系统仅作为柜子使用，其铝型材及固定锁的结构强度还无法满足建造房屋的需要。
发明内容
本发明要解决的技术问题之一是克服上述现有技术之不足，提供一种具有足够的强度和刚度、可用于建造房屋的铝型材框架。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种具有足够的强度和刚度，连接也牢固可靠的铝型材框架模块组合结构。
本发明要解决的再一技术问题是提供一种由铝合金型材建造的房屋及其建造方法，这种房屋不仅结构坚固、抗震性好；而且建造方便，成本低廉，建造周期短，另外还极为环保。
按照本发明提供的一种改进的型材框架，包括主体部分和自所述主体部分延伸出的多条加强筋，所述主体部分为由多个依次连接的侧壁组成的中空柱体，其横截面为正多边形；所述主体部分自多个所述侧壁内表面的中部向内垂直延伸有第一加强筋，所述第一加强筋的端部成形有与之垂直的第一定位端头，二者形成“T”字型结构，各所述第一加强筋及第一定位端头分别具有相同的形状和尺寸；所述主体部分自至少一所述侧壁外表面的中部向外垂直延伸有第二加强筋，所述第二加强筋的端部成形有与之垂直的第二定位端头，二者形成“T”字型结构；具有第二加强筋的侧壁的两边界分别成形有一挡壁；所述主体部分自各所述侧壁的交叉部向内延伸有多条第三加强筋，所述第三加强筋的端部成形有由相互垂直的两端壁组成的第三定位端头，所述第三加强筋及第三定位端头形成“Y”字型结构，各所述第三加强筋(15)及第三定位端头(15a)具有相同的形状和尺寸。
按照本发明提供的改进的型材框架还具有如下附属技术特征所述主体部分由依次连接的四侧壁组成，其横截面为正方形，所述四侧壁内表面的中部皆成形有向内延伸的所述第一加强筋及其端部的第一定位端头；所述四侧壁的交叉部皆成形有向内延伸的第三加强筋及其端部的第三定位端头；各所述第一定位端头和第三定位端头在中空的主体部分内形成一截面也为正方形的空间。
作为本发明的第一种方案，所述主体部分的一侧壁的中部成形有向外延伸的所述第二加强筋及其端部的第二定位端头；该侧壁的两边界成形有所述挡壁，所述挡壁的方向与所述第二加强筋相平行，其高度与所述第二定位端头相平齐。
作为本发明的第二种方案，所述主体部分的相邻的两侧壁的中部成形有向外延伸的所述第二加强筋及其端部的第二定位端头，该两侧壁的两边界各成形有方向与各自的第二加强筋相平行、高度与各自的第二定位端头相平齐的所述挡壁；所述两侧壁的所述第二加强筋、第二定位端头及所述挡壁相对应地具有相同的形状和尺寸。
作为本发明的第三种方案，所述主体部分的相间隔的两侧壁的中部各成形有向外延伸的所述第二加强筋及其端部的第二定位端头，该两侧壁的两边界各成形有方向与所述第二加强筋相平行、高度与各自的第二定位端头相平齐的所述挡壁；所述两侧壁的所述第二加强筋、第二定位端头及所述挡壁相对应地具有相同的形状和尺寸。
作为本发明的第四种方案，所述主体部分的三侧壁的中部各成形有向外延伸的所述第二加强筋及其端部的第二定位端头，该三侧壁的两边界各成形有与各自的第二加强筋相平行、高度与各自的第二定位端头(相平齐的所述挡壁；所述三侧壁的所述第二加强筋、第二定位端头及所述挡壁相对应地具有相同的形状和尺寸。
作为本发明的第五种方案，所述主体部分的四侧壁的中部皆成形有向外延伸的所述第二加强筋及其端部的第二定位端头，四侧壁的两边界皆成形有方向与各自的所述第二加强筋相平行、高度与各自的第二定位端头相平齐的所述挡壁；所述各侧壁的所述第二加强筋、第二定位端头及所述挡壁相对应地具有相同的形状和尺寸。
在上述各种方案中，所述第一加强筋、第二加强筋、第二定位端头和第三加强筋具有相同的厚度；所述第一定位端头和第三定位端头具有相同的厚度，其尺寸小于第一加强筋的厚度尺寸。
按照本发明提供的型材框架模块组合结构，至少包括两个第一型材框架，所述第一型材框架为上述改进的型材框架，所述两个第一型材框架由锁紧机构固定在一起；所述锁紧机构至少包括一锁紧钳，所述锁紧钳包括一对相互铰接的卡爪，其安装于其中一个所述第一型材框架的主体部分内，并由多个所述第一定位端头和第三定位端头定位；所述两卡爪的一端形成卡口，其伸出该第一型材框架，并卡接于另一个所述第一型材框架的第二加强筋及第二定位端头组成的“T”型结构上。
按照本发明提供的型材框架模块组合结构还具有如下附属技术特征所述两卡爪的中部借助一销轴铰接在一起，所述销轴的中部铰接有一扭转弹簧；所述两卡爪的另一端安装有用于调节卡口张开度的调节螺钉。所述卡口的内端具有一定位台阶，所述第二定位端头的外表面贴合于所述定位台阶的表面。
所述锁紧机构还包括一锁紧杆机构，所述锁紧杆机构包括一对相互平行的斜杆，每一斜杆的两端分别与两所述第一型材框架连接；所述两斜杆相分离地并列布置，二者借助螺栓连接。所述斜杆具有可分别与所述两个第一框架贴合的垂直端面和水平端面，其上下两端的内侧成形有供两所述第一型材框架的所述第二定位端头插入的缺口，所述两斜杆分别从第二定位端头的两侧插入，并借助两所述螺栓连接在一起，所述螺栓位于两斜杆之间的部分套有定位套。
还包括第二型材框架，所述第二型材框架也为空心柱体，其包括由依次连接的四侧壁构成的横截面为正方形的主体部分、自所述四侧壁的中部向外延伸的“T”型加强筋和自所述四侧壁两端向外延伸的倒“L”型侧板；所述第二型材框架安装于所述第一型材框架上所述第二定位端头和所述挡壁之间的通道内。
还包括第三型材框架，所述第三型材框架包括两空心柱体和连接两空心柱体的中间壁，所述两空心柱体包括由依次连接的四侧壁构成的横截面为正方形的主体部分，所述中间壁的两端分别连接于两空心柱体的一侧壁的中部，所述主体部分的另三侧壁中部向外延伸有“T”型加强筋，两端向外延伸有倒“L”型侧板；所述第三型材框架安装于所述第一型材框架上所述第二定位端头和所述挡壁之间的通道内。
还包括用于盖合所述第一型材框架外侧的盖板，所述盖板包括一平壁和自该平壁的一侧向外延伸的卡接部，所述卡接部与所述第二加强筋和第二定位端头形成的“T”型结构卡接。
按照本发明提供的新型组合房屋，包括立柱、横梁、斜梁及安装于所述立柱、横梁和斜梁之间的墙板，所述立柱、横梁和斜梁为前述的第一型材框架。位于同一高度的相对的两所述横梁之间安装有多根第二型材框架和/或第三型材框架，从而形成网格状框架结构，所述网格状框架结构之间安装有楼板，从而形成楼层；所述第二型材框架为空心柱体，其包括由依次连接的四侧壁构成的横截面为正方形的主体部分、自所述四侧壁的中部向外延伸的“T”型加强筋和自所述四侧壁两端向外延伸的倒“L”型侧板；所述第二型材框架安装于所述第一型材框架上所述第二定位端头和所述挡壁之间的通道内；所述第三型材框架包括两空心柱体和连接两空心柱体的中间壁，所述两空心柱体包括由依次连接的四侧壁构成的横截面为正方形的主体部分，所述中间壁的两端分别连接于两空心柱体的一侧壁的中部，所述主体部分的另三侧壁中部向外延伸有“T”型加强筋，两端向外延伸有倒“L”型侧板；所述第三型材框架安装于所述第一型材框架上所述第二定位端头和所述挡壁之间的通道内；所述墙板为由中间层保温板和位于所述保温层两侧的硬木组成的复合板；所述复合板插入所述第一型材框架的同一侧壁的两所述挡壁之间，其中间层保温板向内收缩，形成容纳所述第二加强筋及其定位端头的空间。
相交的两所述立柱和横梁之间还借助一L型连接件固定在一起。
所述立柱和横梁的相接处的第二定位端头套有一内套，所述L型连接件盖合于所述内套的外侧，其相互垂直的两部分分别借助一螺栓与套于所述立柱和横梁上的所述内套固定连接。
按照本发明提供的搭建组合房屋的方法，采用上述的改进的型材框架作为立柱、横梁和斜梁；具体包括如下步骤1)将多根所述立柱与固定地基或者活动基地固定连接；2)在相邻的两所述立柱之间安装墙板，在相邻的两所述立柱的上端之间安装横梁，并使横梁与墙板相接；3)在相邻两立柱的顶部固定两根斜梁，并使所述两斜梁的另一端相连接；4)采用步骤3)相同的办法固定另一对斜梁；将两对斜梁的顶部固定一横梁，从而构成屋顶；5)在所述立柱顶部的横梁之间安装多根第二型材框架和第三型材框架以及位于它们之间的楼板。
所述立柱、横梁和斜梁间的按前述的型材框架模块组合结构相连接；所述墙板为由中间层保温板和位于所述保温层两侧的硬木组成的复合板；所述第二型材框架为空心柱体，其包括由依次连接的四侧壁构成的横截面为正方形的主体部分、自所述四侧壁的中部向外延伸的“T”型加强筋和自所述四侧壁两端向外延伸的倒“L”型侧板；所述第二型材框架安装于所述第一型材框架上所述第二定位端头和所述挡壁之间的通道内所述第三型材框架包括两空心柱体和连接两空心柱体的中间壁，所述两空心柱体包括由依次连接的四侧壁构成的横截面为正方形的主体部分，所述中间壁的两端分别连接于两空心柱体的一侧壁的中部，所述主体部分的另三侧壁中部向外延伸有“T”型加强筋，两端向外延伸有倒“L”型侧板；所述第三型材框架安装于所述第一型材框架上所述第二定位端头和所述挡壁之间的通道内。
按照本发明提供的改进的型材框架，由于同时成形有第一、第二、第三加强筋及其定位端头，第一、第二加强筋及其定位端头还形成“工”字梁结构，因此不仅方便了型材框架的安装定位，以及各型材框架之间及型材与其它部件(如隔板、墙板)之间的连接，而且型材本身的结构强度也大大增强，可用于建造房屋。
按照本发明提供的型材模块组合结构，由于采用上述具有多条加强筋的铝型材框架，并借锁紧机构连接在一起，无论单独的型材本身还是组合结构的整体都非常牢固，可直接用于建造房屋。
按照本发明提供的房屋组合系统，由于采用上述型材框架作为立柱、横梁等，各型材框架之间借助锁紧钳和锁紧杆固定在一起，不仅结构牢固，抗震性好，成本低廉，而且建造极为方便，可建造成各种房屋。
图1为按照本发明提供的改进的型材框架的一种优选实施例的立体示意图，图中示出了该型材框架的整体形状；图2为图1的A-A剖视图，图中示出了该型材框架的横截面形状；图3为与图2对应的另一种优选实施例的横截面剖视图；图4为与图2对应的再一种优选实施例的横截面剖视图；图5为与图2对应的又一种优选实施例的横截面剖视图；图6为与图2对应的还一种优选实施例的横截面剖视图；图7为按照本发明提供的型材模块组合结构的主要部分立体示意图；
图8为图7的B-B剖视图，图中示出了锁紧钳锁紧两个第一框架材的结构；图9为图7的C-C剖视图，图中示出了锁紧杆机构锁紧两个第一型材框架的结构；图10A为按照本发明提供的型材模块组合结构的第二型材框架的横截面剖视图；图10B为按照本发明提供的型材模块组合结构的第三型材框架的横截面剖视图；图10C为按照本发明提供的型材模块组合结构的第一型材框架盖板的横截面剖视图；图11为按照本发明提供的新型组合房屋的结构示意图；图12为图11所示房屋的部分连接结构示意图；图13A为图11所示房屋的楼层的平面示意图；图13B为图13A的D-D剖视图；图14A为图11所示房屋的横梁与立柱的连接结构立体示意图；图14B为图14A所示连接结构的部分的立体分解图；图14C为图14A的E-E剖视图。
具体实施例方式参见图1和2，按照本发明提供的改进的型材框架，包括主体部分10和自所述主体部分10延伸的多条加强筋20，所述主体部分10为由多个依次连接的侧壁11组成的中空柱体，其横截面为正多边形。
如图1、2中所示，所述主体部分10自多个所述侧壁11内表面的中部向内垂直延伸有第一加强筋12，所述第一加强筋12的端部成形有与之垂直的第一定位端头12a，二者形成“T”字型结构，各所述第一加强筋12及第一定位端头12a分别具有相同的形状和尺寸；所述主体部分10自至少一所述侧壁11外表面的中部向外垂直延伸有第二加强筋13，所述第二加强筋13的端部成形有与之垂直的第二定位端头13a，二者形成“T”字型结构；具有第二加强筋13的侧壁的两边界分别成形有一挡壁14；所述主体部分10自各所述侧壁11的交叉部向内延伸有多条第三加强筋15，所述第三加强筋15的端部成形有由相互垂直的两端壁组成的第三定位端头15a，所述第三加强筋15及第三定位端头15a形成“Y”字型结构，各所述第三加强筋15及第三定位端头15a具有相同的形状和尺寸。
如图2中所示，在本发明给出的优选实施例中，所述主体部分10由依次连接的四侧壁11a、11b、11c、11d组成，其横截面为正方形，所述四侧壁11a、11b、11c、11d内表面的中部皆成形有向内延伸的所述第一加强筋12及其端部的第一定位端头12a；所述四侧壁11a、11b、11c、11d的交叉部皆成形有向内延伸的第三加强筋15及其端部的第三定位端头15a；各所述第一定位端头12a和第三定位端头15a在中空的主体部分10内形成一截面也为正方形的空间16(图中虚线所示)。
在本发明给出的第一种优选实施例，如图2中所示，所述主体部分10的四侧壁11a、11b、11c、11d的中部皆成形有向外延伸的所述第二加强筋13及其端部的第二定位端头13a，四侧壁的两边界皆成形有方向与各自的所述第二加强筋13相平行、高度与各自的第二定位端头13a相平齐的所述挡壁14；如图中所示，四个侧壁的所述第二加强筋13、第二定位端头13a及所述挡壁14相对应地具有相同的形状和尺寸，因此不仅加工工艺性好，而且使用方便，互换性好。
参见图3，在本发明给出的第二种优选实施例中，所述主体部分10的一侧壁11a的中部成形有向外延伸的所述第二加强筋13及其端部的第二定位端头13a；该侧壁的两边界成形有所述挡壁14，所述挡壁14的方向与所述第二加强筋13相平行，其高度与所述第二定位端头13a相平齐。
参见图4，在本发明给出的第三种优选实施例中，所述主体部分10的相邻的两侧壁11a、11b的中部成形有向外延伸的所述第二加强筋13及其端部的第二定位端头13a，该两侧壁的两边界各成形有方向与各自的第二加强筋13相平行、高度与各自的第二定位端头相平齐的所述挡壁14；所述两侧壁11a、11b的所述第二加强筋13、第二定位端头13a及所述挡壁14相对应地具有相同的形状和尺寸。
参见图5，在本发明给出的第四种优选实施例中，所述主体部分10的相间隔的两侧壁(即相对的两侧壁)11a、11c的中部各成形有向外延伸的所述第二加强筋13及其端部的第二定位端头13a，该两侧壁11a、11c的两边界各成形有方向与所述第二加强筋13相平行、高度与各自的第二定位端头13a相平齐的所述挡壁14；所述两侧壁13的所述第二加强筋13、第二定位端头13a及所述挡壁14相对应地具有相同的形状和尺寸。
参见图6，在本发明给出的第四种优选实施例中，所述主体部分10的三侧壁11a、11b、11c的中部各成形有向外延伸的所述第二加强筋13及其端部的第二定位端头13a，该三侧壁的两边界各成形有与各自的第二加强筋13相平行、高度与各自的第二定位端头13a相平齐的所述挡壁14；所述三侧壁的所述第二加强筋13、第二定位端头13a及所述挡壁14相对应地具有相同的形状和尺寸。
上述各优选实施例中所给出的型材框架主体部分及第一加强筋12、第二加强筋12a、第三加强筋15、第三定位端头15a都相同，仅第二加强筋13及第二定位端头的数量和设置位置不同，这些结构适用于不同的场合。各实施例中的所述第一加强筋12、第二加强筋13、第二定位端头13a和第三加强筋14具有相同的厚度(图6中的长度a)，一般为4mm；所述第一定位端头12a和第三定位端头15a具有相同的厚度(图6中的长度b)，其尺寸小于第一加强筋12的厚度尺寸，一般为2mm。
参见图7，按照本发明提供的型材框架模块组合结构，至少包括两个第一型材框架1(图中仅示出了两个第一型材框架)，所述第一型材框架1为本发明提供的上述改进的型材框架，所述两个第一型材框架1由锁紧机构固定在一起。所述锁紧机构至少包括一锁紧钳2，参见图8，所述锁紧钳2包括一对相互铰接的卡爪21、22，其安装于其中一个所述第一型材框架1的主体部分10内，并由多个所述第一定位端头12a和第三定位端头15a定位；所述两卡爪21、22的一端形成卡口20，其伸出该第一型材框架1，并卡接于另一个所述第一型材框架1的第二加强筋13及第二定位端头13a组成的“T”型结构上。如图中所示，所述两卡爪21、22的中部借助一销轴23铰接在一起，所述销轴23的中部铰接有一扭转弹簧24；所述两卡爪21、22的另一端安装有用于调节卡口20张开度的调节螺钉25，所述调节螺钉25为内六角螺钉，所述第一型材框架的侧壁上成形有供所述调节螺钉25穿过的通孔。自由状态下所述卡爪21、22受所述扭转弹簧24的作用，所述卡口20张开；转动调节螺钉25可将卡爪21、22另一端张开，从而使卡口20合拢并且紧固。
如图8中所示，所述卡口20的内端具有一定位台阶201，所述第二定位端头13a的外表面贴合于所述定位台阶201的表面，因此能保证其定位稳定可靠。
参见图7和9，所述锁紧机构还包括一锁紧杆机构3，所述锁紧杆机构3包括一对相互平行的斜杆31，每一斜杆31的两端分别与两所述第一型材框架1连接；所述两斜杆31相分离地并列布置，二者借助螺栓32连接。具体结构为所述斜杆3具有可分别与所述两个第一框架1贴合的垂直端面和水平端面，其上下两端的内侧成形有供两所述第一型材框架1的所述第二定位端头13a插入的缺口33，所述两斜杆3分别从第二定位端头13a的两侧插入，并借助两所述螺栓32连接在一起，所述螺栓32位于两斜杆3之间的部分套有定位套34。
经测试，图7所示的经锁紧钳2和锁紧杆机构3连接的型材框架模块组合结构，能承受11563磅的重量。
按照本发明提供的型材框架模块组合结构还包括第二型材框架4，参见图10A，所述第二型材框架4也为空心柱体，其包括由依次连接的四侧壁42构成的横截面为正方形的主体部分41、自所述四侧壁42的中部向外延伸的“T”型加强筋43和自所述四侧壁42两端向外延伸的倒“L”型侧板44；所述第二型材框架4安装于所述第一型材框架1上所述第二定位端头13a和所述挡壁14之间的通道内。
本发明的型材框架模块组合结构还包括第三型材框架5，参见图10B，所述第三型材框架5包括两空心柱体51和连接两空心柱体51的中间壁52，所述两空心柱体51包括由依次连接的四侧壁54构成的横截面为正方形的主体部分53，所述中间壁52的两端分别连接于两空心柱体51的一侧壁53的中部，所述主体部分53的另三侧壁中部向外延伸有“T”型加强筋55，两端向外延伸有倒“L”型侧板56；所述第三型材框架5安装于所述第一型材框架1上所述第二定位端头13a和所述挡壁14之间的通道内。
参见图10C，本发明还包括用于盖合所述第三型材框架1外侧的盖板6，所述盖板6包括一平壁61和自该平壁61的一侧向外延伸的卡接部62，所述卡接部62与所述“T”型加强筋55卡接。
参见图11，按照本发明提供的新型组合房屋，包括立柱100、横梁200、斜梁300及安装于所述立柱100、横梁200和斜梁200之间的墙板400，所述立柱100、横梁200和斜梁300为前述的第一型材框架。位于同一高度(如第一层楼的高度)的相对的两所述横梁200之间安装有多根第二型材框架4和/或第三型材框架5，从而形成网格状框架结构，所述网格状框架结构之间安装有楼板，从而形成楼层；所述第二型材框架4和第三型材框架5分别即为图10A和10B所示的型材框架。
参见图12，图中示出墙板400及第二、第三型材框架4、5与所述第一型材框架连接的各种形式。如图中所示，所述墙板400为由中间层保温板401和位于所述保温层401两侧的硬木402组成的复合板；所述复合板插入所述第一型材框架1的同一侧壁的两所述挡壁14之间，其中间层保温板401向内收缩，形成容纳所述第二加强筋13及其定位端头13a的空间。
参见图13A、13B，图中分别了示出楼层的平面示意图及具体安装结构。
参见图14A、14B和14C，相交的两所述立柱100和横梁200之间还借助一L型连接件7固定在一起。所述立柱100和横梁200的相接处的第二定位端头13a套有一内套71，所述L型连接件7盖合于所述内套71的外侧，其相互垂直的两部分分别借助一螺栓72与套于所述立柱100和横梁200上的所述内套71固定连接。该连接结构使所述立柱100与横梁200之间固定得更加牢固可靠。
本发明还提供了上述组合房屋的搭建方法，采用前述的第一型材框架作为立柱100、横梁200和斜梁300；具体包括如下步骤1)将多根所述立柱100与固定地基或者活动基地固定连接；2)在相邻的两所述立柱100之间安装墙板400，在相邻的两所述立柱100的上端之间安装横梁200，并使横梁200与墙板300相接；3)在相邻两立柱100的顶部固定两根斜梁300，并使所述两斜梁300的另一端相连接；4)采用步骤3)相同的办法固定另一对斜梁300；将两对斜梁300的顶部固定一横梁200，从而构成屋顶；5)在所述立柱100顶部的横梁200之间安装多根第二型材框架4和第三型材框架5以及位于它们之间的楼板。
所述立柱100、横梁200和斜梁300间按前述的型材框架模块组合结构相连接；所述墙板400为由中间层保温板401和位于所述保温层401两侧的硬木402组成的复合板。
上述实施例仅供说明本发明之用，有关领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的指引下，还可作出各种变形和变换，因此所有等同的方案皆属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种改进的型材框架，包括主体部分(10)和自所述主体部分(10)延伸出的多条加强筋(20)，所述主体部分(10)为由多个依次连接的侧壁(11)组成的中空柱体，其横截面为正多边形，其特征在于所述主体部分(10)自多个所述侧壁(11)内表面的中部向内垂直延伸有第一加强筋(12)，所述第一加强筋(12)的端部成形有与之垂直的第一定位端头(12a)，二者形成“T”字型结构，各所述第一加强筋(12)及第一定位端头(12a)分别具有相同的形状和尺寸；所述主体部分(10)自至少一所述侧壁(11)外表面的中部向外垂直延伸有第二加强筋(13)，所述第二加强筋(13)的端部成形有与之垂直的第二定位端头(13a)，二者形成“T”字型结构；具有第二加强筋(13)的侧壁的两边界分别成形有一挡壁(14)；所述主体部分(10)自各所述侧壁(11)的交叉部向内延伸有多条第三加强筋(15)，所述第三加强筋(15)的端部成形有由相互垂直的两端壁组成的第三定位端头(15a)，所述第三加强筋(15)及第三定位端头(15a)形成“Y”字型结构，各所述第三加强筋(15)及第三定位端头(15a)具有相同的形状和尺寸。
2.根据权利要求1所述的改进的型材框架，其特征在于所述主体部分(10)由依次连接的四侧壁(11a、11b、11c、11d)组成，其横截面为正方形，所述四侧壁(11a、11b、11c、11d)内表面的中部皆成形有向内延伸的所述第一加强筋(12)及其端部的第一定位端头(12a)；所述四侧壁(11a、11b、11c、11d)的交叉部皆成形有向内延伸的第三加强筋(15)及其端部的第三定位端头(15a)；各所述第一定位端头(12a)和第三定位端头(15a)在中空的主体部分(10)内形成一截面也为正方形的空间(16)。
3.根据权利要求2所述的改进的型材框架，其特征在于所述主体部分(10)的一侧壁(11a)的中部成形有向外延伸的所述第二加强筋(13)及其端部的第二定位端头(13a)；该侧壁的两边界成形有所述挡壁(14)，所述挡壁(14)的方向与所述第二加强筋(13)相平行，其高度与所述第二定位端头(13a)相平齐。
4.根据权利要求2所述的改进的型材框架，其特征在于所述主体部分(10)的相邻的两侧壁(11a、11b)的中部成形有向外延伸的所述第二加强筋(13)及其端部的第二定位端头(13a)，该两侧壁的两边界各成形有方向与各自的第二加强筋(13)相平行、高度与各自的第二定位端头(13a)相平齐的所述挡壁(14)；所述两侧壁(11a、11b)的所述第二加强筋(13)、第二定位端头(13a)及所述挡壁(14)相对应地具有相同的形状和尺寸。
5.根据权利要求2所述的改进的型材框架，其特征在于所述主体部分(10)的相间隔的两侧壁(11a、11c)的中部各成形有向外延伸的所述第二加强筋(13)及其端部的第二定位端头(13a)，该两侧壁(11a、11c)的两边界各成形有方向与所述第二加强筋(13)相平行、高度与各自的第二定位端头(13a)相平齐的所述挡壁(14)；所述两侧壁(13)的所述第二加强筋(13)、第二定位端头(13a)及所述挡壁(14)相对应地具有相同的形状和尺寸。
6.根据权利要求2所述的改进的型材框架，其特征在于所述主体部分(10)的三侧壁(11a、11b、11c)的中部各成形有向外延伸的所述第二加强筋(13)及其端部的第二定位端头(13a)，该三侧壁的两边界各成形有与各自的第二加强筋(13)相平行、高度与各自的第二定位端头(13a)相平齐的所述挡壁(14)；所述三侧壁的所述第二加强筋(13)、第二定位端头(13a)及所述挡壁(14)相对应地具有相同的形状和尺寸。
7.根据权利要求2所述的改进的型材框架，其特征在于所述主体部分(10)的四侧壁(11a、11b、11c、11d)的中部皆成形有向外延伸的所述第二加强筋(13)及其端部的第二定位端头(13a)，四侧壁的两边界皆成形有方向与各自的所述第二加强筋(13)相平行、高度与各自的第二定位端头(13a)相平齐的所述挡壁(14)；所述各侧壁的所述第二加强筋(13)、第二定位端头(13a)及所述挡壁(14)相对应地具有相同的形状和尺寸。
8.根据权利要求2所述的改进的型材框架，其特征在于所述第一加强筋(12)、第二加强筋(13)、第二定位端头(13a)和第三加强筋(14)具有相同的厚度；所述第一定位端头(12a)和第三定位端头(15a)具有相同的厚度，其尺寸小于第一加强筋(12)的厚度尺寸。
9.一种改进的型材框架模块组合结构，至少包括两个第一型材框架(1)，其特征在于所述第一型材框架(1)为权利要求1至8中任意一项所述的改进的型材框架，所述两个第一型材框架(1)由锁紧机构固定在一起；所述锁紧机构至少包括一锁紧钳(2)，所述锁紧钳(2)包括一对相互铰接的卡爪(21、22)，其安装于其中一个所述第一型材框架(1)的主体部分(10)内，并由多个所述第一定位端头(12a)和第三定位端头(15a)定位；所述两卡爪(21、22)的一端形成卡口(20)，其伸出该第一型材框架(1)，并卡接于另一个所述第一型材框架(1)的第二加强筋(13)及第二定位端头(13a)组成的“T”型结构上。
10.根据权利要求9所述的型材框架模块组合结构，其特征在于所述两卡爪(21、22)的中部借助一销轴(23)铰接在一起，所述销轴(23)的中部铰接有一扭转弹簧(24)；所述两卡爪(21、22)的另一端安装有用于调节卡口(20)张开度的调节螺钉(25)。
11.根据权利要求9所述的型材框架模块组合结构，其特征在于所述卡口(20)的内端具有一定位台阶(201)，所述第二定位端头(13a)的外表面贴合于所述定位台阶(201)的表面。
12.根据权利要求9所述的型材框架模块组合结构，其特征在于所述锁紧机构还包括一锁紧杆机构(3)，所述锁紧杆机构(3)包括一对相互平行的斜杆(31)，每一斜杆(31)的两端分别与两所述第一型材框架(1)连接；所述两斜杆(31)相分离地并列布置，二者借助螺栓(32)连接。
13.根据权利要求9所述的型材框架模块组合结构，其特征在于所述斜杆(3)具有可分别与所述两个第一框架(1)贴合的垂直端面和水平端面，其上下两端的内侧成形有供两所述第一型材框架(1)的所述第二定位端头(13a)插入的缺口(33)，所述两斜杆(3)分别从第二定位端头(13a)的两侧插入，并借助两所述螺栓(32)连接在一起，所述螺栓(32)位于两斜杆(3)之间的部分套有定位套(34)。
14.根据权利要求9所述的型材框架模块组合结构，其特征在于还包括第二型材框架(4)，所述第二型材框架(4)也为空心柱体，其包括由依次连接的四侧壁(42)构成的横截面为正方形的主体部分(41)、自所述四侧壁(42)的中部向外延伸的“T”型加强筋(43)和自所述四侧壁(42)两端向外延伸的倒“L”型侧板(44)；所述第二型材框架(4)安装于所述第一型材框架(1)上所述第二定位端头(13a)和所述挡壁(14)之间的通道内。
15.根据权利要求9所述的型材框架模块组合结构，其特征在于还包括第三型材框架(5)，所述第三型材框架(5)包括两空心柱体(51)和连接两空心柱体(51)的中间壁(52)，所述两空心柱体(51)包括由依次连接的四侧壁(54)构成的横截面为正方形的主体部分(53)，所述中间壁(52)的两端分别连接于两空心柱体(51)的一侧壁(53)的中部，所述主体部分(53)的另三侧壁中部向外延伸有“T”型加强筋(55)，两端向外延伸有倒“L”型侧板(56)；所述第三型材框架(5)安装于所述第一型材框架(1)上所述第二定位端头(13a)和所述挡壁(14)之间的通道内。
16.根据权利要求15所述的型材框架模块组合结构，其特征在于还包括用于盖合所述第一型材框架(1)外侧的盖板(6)，所述盖板(6)包括一平壁(61)和自该平壁(61)的一侧向外延伸的卡接部(62)，所述卡接部(62)与所述第二加强筋(13)和第二定位端头(13a)形成的“T”型结构卡接。
17.一种新型组合房屋，包括立柱(100)、横梁(200)、斜梁(300)及安装于所述立柱(100)、横梁(200)和斜梁(300)之间的墙板(400)，其特征在于所述立柱(100)、横梁(200)和斜梁(300)为权利要求1至8中任意一项所述的改进的型材框架。
18.根据权利要求17所述的新型组合房屋，其特征在于位于同一高度的相对的两所述横梁(200)之间安装有多根第二型材框架(4)和/或第三型材框架(5)，从而形成网格状框架结构，所述网格状框架结构之间安装有楼板，从而形成楼层；所述第二型材框架(4)为空心柱体，其包括由依次连接的四侧壁(42)构成的横截面为正方形的主体部分(41)、自所述四侧壁(42)的中部向外延伸的“T”型加强筋(43)和自所述四侧壁(42)两端向外延伸的倒“L”型侧板(44)；所述第二型材框架(4)安装于所述第一型材框架(1)上所述第二定位端头(13a)和所述挡壁(14)之间的通道内；所述第三型材框架(5)包括两空心柱体(51)和连接两空心柱体(51)的中间壁(52)，所述两空心柱体(51)包括由依次连接的四侧壁(54)构成的横截面为正方形的主体部分(53)，所述中间壁(52)的两端分别连接于两空心柱体(51)的一侧壁(53)的中部，所述主体部分(53)的另三侧壁中部向外延伸有“T”型加强筋(55)，两端向外延伸有倒“L”型侧板(56)；所述第三型材框架(5)安装于所述第一型材框架(1)上所述第二定位端头(13a)和所述挡壁(14)之间的通道内。
19.根据权利要求17所述的新型组合房屋，其特征在于所述墙板(400)为由中间层保温板(401)和位于所述保温层(401)两侧的硬木(402)组成的复合板；所述复合板插入所述第一型材框架(1)的同一侧壁的两所述挡壁(14)之间，其中间层保温板(401)向内收缩，形成容纳所述第二加强筋(13)及其定位端头(13a)的空间。
20.根据权利要求17所述的新型组合房屋，其特征在于相交的两所述立柱(100)和横梁(200)之间还借助一L型连接件(7)固定在一起。
21.根据权利要求20所述的新型组合房屋，其特征在于所述立柱(100)和横梁(200)的相接处的第二定位端头(13a)套有一内套(71)，所述L型连接件(7)盖合于所述内套(71)的外侧，其相互垂直的两部分分别借助一螺栓(72)与套于所述立柱(100)和横梁(200)上的所述内套(72)固定连接。
22.一种搭建组合房屋的方法，其特征在于采用权利要求1至8中意一项所述的改进的型材框架作为立柱(100)、横梁(200)和斜梁(300)；具体包括如下步骤1)将多根所述立柱(100)与固定地基或者活动基地固定连接；2)在相邻的两所述立柱(100)之间安装墙板(400)，在相邻的两所述立柱(100)的上端之间安装横梁(200)，并使横梁(200)与墙板(300)相接；3)在相邻两立柱(100)的顶部固定两根斜梁(300)，并使所述两斜梁(300)的另一端相连接；4)采用步骤3)相同的办法固定另一对斜梁(300)；将两对斜梁(300)的顶部固定一横梁(200)，从而构成屋顶；5)在所述立柱(100)顶部的横梁(200)之间安装多根第二型材框架(4)和第三型材框架(5)以及位于它们之间的楼板。
23.根据权利要求20所述的搭建组合房屋的方法，其特征在于所述立柱(100)、横梁(200)和斜梁(300)间的按权利要求9所述的型材框架模块组合结构相连接；所述墙板(400)为由中间层保温板(401)和位于所述保温层(401)两侧的硬木(402)组成的复合板；所述第二型材框架(4)为空心柱体，其包括由依次连接的四侧壁(42)构成的横截面为正方形的主体部分(41)、自所述四侧壁(42)的中部向外延伸的“T”型加强筋(43)和自所述四侧壁(42)两端向外延伸的倒“L”型侧板(44)；所述第二型材框架(4)安装于所述第一型材框架(1)上所述第二定位端头(13a)和所述挡壁(14)之间的通道内所述第三型材框架(5)包括两空心柱体(51)和连接两空心柱体(51)的中间壁(52)，所述两空心柱体(51)包括由依次连接的四侧壁(54)构成的横截面为正方形的主体部分(53)，所述中间壁(52)的两端分别连接于两空心柱体(51)的一侧壁(53)的中部，所述主体部分(53)的另三侧壁中部向外延伸有“T”型加强筋(55)，两端向外延伸有倒“L”型侧板(56)；所述第三型材框架(5)安装于所述第一型材框架(1)上所述第二定位端头(13a)和所述挡壁(14)之间的通道内。
全文摘要
本发明涉及一种用于建造固定或活动房屋的型材框架及其模块组合结构，以及利用该型材框架建造的房屋及这种房屋的建造方法。按照本发明提供的改进的型材框架，由于同时成形有第一、第二、第三加强筋及其定位端头，第一、第二加强筋及其定位端头还形成“工”字梁结构，因此不仅方便了型材框架的安装定位，以及各型材框架之间及型材与其它部件(如隔板、墙板)之间的连接，而且型材本身的结构强度也大大增强，无论单独的型材本身还是组合结构的整体都非常牢固，可用于建造房屋。同时具有结构牢固，抗震性好，成本低廉，而且建造极为方便的优点，可建造成各种房屋。
文档编号E04B1/19GK1912301SQ20061012761
公开日2007年2月14日 申请日期2006年8月31日 优先权日2006年8月31日
发明者赛海钢 申请人:赛海钢