专利名称：改进的结构组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有垂直伸出的立柱和在立柱之间伸展的壁板的结构组件，具体地，其中至少有两块壁板在相邻立柱之间伸展，壁板互相连结，在相邻立柱之间组成结构壁板组件。
本发明的结构组件可用于许多不同的建筑物，包括电子不可视结构，但是，本发明设计主要用于冷却塔或类似的结构，其中，空气在所述的壁板下被抽取，然后向上穿过填垫组件，通过直接接触和蒸发的方式冷却一种液体(通常是水)，被冷却液体则通过填垫组件向下喷射。由于本发明的目标是提供一种轻型结构组件，所以，与本发明的结构组件冷却塔相联的填垫组件通常包含垂直平行的塑料薄板，例如按堆积排列方式放置在喷水头下的聚氨乙烯薄板。
大多数冷却塔用一种结构组件来抵挡风力和地震载荷，并作为空气驱动装置(如风扇、马达、齿轮箱和驱动轴或联轴器等)和液体分配装置(如分配集流管、喷嘴等)的支承件，支承静载荷和动载荷，并支承热传导表面介质如填垫组件。由于通过冷却塔抽取的大量空气和水的腐蚀特性，在现有技术中用不锈钢或电镀和带涂层的金属来组建这类冷却塔，或者，对于大型的野外装配塔，用经过在压力下化学处理过的木材组建这类冷却塔，或者，至少对塔的结构，用混凝土来建造。如上所述，这种冷却塔的金属零件要受不同程度的腐蚀，这取决于金属种类和保护金属用的涂层材料，而且，这种金属塔常受尺寸限制，而且比较昂贵，特别是对于很大型的塔例如冷却来自发电站冷凝器的水的冷却塔是如此。压力处理的木结构塔本身比金属塔或钢筋混凝土塔便宜些，但要求有讲究的防火系统，而且由于各种腐烂过程之故，其设计有用寿命有限。
美国专利5，028，357公开了一种用塑料结构件的冷却塔，该专利被转让给本申请的受让人。所述的冷却塔由结构塑料和玻璃纤维复合材料件组成，它具有一中心结构热水进口竖管主管道。
本发明的目的在于提供一种改进的抗风、抗静、动载荷的框架概念或结构组件，适用于冷却塔。所述改进的结构组件使用彼此连接的壁板，在相邻的垂直支承立柱之间组成一种承载的结构壁板组件。
本发明的另一目的是提供一种改进的结构组件，其中，有一中央立柱或竖管，从该竖管向外伸出斜杆到所述的垂直伸出的角部立柱上，构成一种轻型的但强度高而稳固的抗风结构组件。
本发明的再一目的是构成用挤拉成型的玻璃纤维增强树脂制成的结构立柱、壁板和梁。这样的结构重量轻、强度高，并且很耐腐蚀。
本发明的结构组件包含至少4根垂直伸出的角立柱，这种立柱通常用挤拉成型的玻璃纤维增强树脂制成。本发明的结构组件最常见的形式是包含由4个侧面构成一种方形的或矩形的结构组件。但是，5个侧面、6个侧面或更多侧面的带有相应数目的垂直延伸角部立柱的结构亦应看作是本发明的组成部分，并可更常用于对应用所想象的磁性不可视结构。再者，每根立柱包含一个封闭的中心部分，该部分带有为提高强度和方便连接而向外伸出的凸缘部分。这种立柱的最佳结构是十字形结构，其凸缘部分呈正交关系伸出，从而形成一种方形或矩形的立柱结构。但是，这种立柱也可能设计成带有5个侧面、6个或更多个侧面的中心部分、甚至带有圆形的中心部分，其凸缘向外伸出，加强其中心部分，而且也可按适当地要求的形状对壁板组件进行凸缘连接，从而构成5个侧面、6个侧面或更多个侧面的结构。总的说来，四个侧面的结构最为常用，用一对平行凸缘和四组正交关联的平行凸缘组成每一个共用的有方向性的凸缘部分。壁板在相邻的垂直立柱间延伸。壁板部件一般包含一个用来支承在上部的屋顶的上壁板部件;一个下壁板部件和也许还有一个或多个中间壁板或间隔壁板部件。因此，至少两块但通常是三块或更多块壁板垂直地堆放并通过连接装置彼此连结起来。这样，堆放的壁板连结起来就构成一种连续的壁板组件。所有这些堆放壁板的端部伸入相邻垂直立柱的面向的成对平行凸缘之间的间隙内并用合适的连接机构例如销钉连结起来。
为了进一步加强和稳定本发明的结构组件，若干斜杆从垂直角部立柱向内伸到中心立柱或竖管。中心竖管一般用圆形的结构钢管制成，其极限强度和有关的结构性能都是众所周知的。再假定所述结构组件是一种四个侧面的结构组件，每一根斜杆从每个垂直角立柱伸到处于中心部位的竖管。当然，在五个侧面或更多侧面的结构中，斜杆从外部垂直角部立柱向内伸到竖管。这种结构的侧面尺寸为12～24英尺或更大，而壁板高度为4～16英尺或更高，因此大风引起的载荷是个问题。已发现本发明结构中风力引起的剪切载荷很容易由垂直立柱来分担，但是，更原则上说，是由于梁的负荷传递而由中心竖管来分担，并由在压缩中推向竖管的斜杆和对着壁板的斜杆来分担，从而通过对着中心竖管的拉伸而分担风力产生的负荷。另外，用挤拉成型玻璃纤维增强树脂制成的所述的梁也按垂直于每个壁板组件的关系来应用，使梁从每个壁板组件的中央部分向内延伸到中心竖管，这样的梁的布局有助于分担如上所述的风力造成的载荷。另外，跨越至少两块壁板的分配支管和中心立柱或竖管管道也可有助于将部分风力载荷从壁板传递到中心立柱或竖管。
按并排方式布置结构组件也是本发明的组成部分，其中，两个、三个、四个或更多个结构组件或分开的单独建筑物或单元共有公用壁板和立柱。当每个结构组件包含冷却塔部分时，特别希望有这样的布局结构，采用这种结构布局可提供巨大的冷却塔容量。这种冷却塔结构一般称为多单元冷却塔组件。在相邻单元间的一块壁板组件被看作是一块隔板或共用壁板，通常包括向内伸入低于正常壁板的空气进口空间的附加壁板，以保证在相邻单元之间不漏水。另外，这种相邻的单元在单元边界上有共用的垂直立柱。
下面结合
本发明的实施例，附图中图1是按照本发明构成一冷却塔的结构组件的立体图(局部横剖面);
图2示出壁板-立柱连接的细节;
图3示出壁板-壁板与销钉连接的细节;
图4是壁板-立柱连接的平面图;
图5是典型的空心壁板填垫的详细横剖面图;
图6示出带有屋顶支撑过梁和承垫过梁的壁板组件的内部细节;
图7示出上壁板和相关的屋顶过梁和屋顶过梁托架的细节;
图8是过梁托架的顶视图;
图9示出连接填垫支撑梁与承垫支撑过梁之间的连接托架的细节;
图10示出中心竖管的上部和相联的梁和斜杆的细节;
图11示出斜杆与竖管之间连接的细节;
图12是斜杆与立柱连接的横剖面图;
图13示出部分壁板组件的内部细节，表示分配集流管和梁连接的中间板连接;
图14示出分配集流管与壁板槽连接的部分细节;
图15示出屋面板组件的局部细节，包括与上壁板、屋顶梁和共用或分配壁的连接机构;
图16是屋面板与上壁板连接头的横剖面图;
图17是屋面板与相邻屋面板接头的横剖面图;
图18是第一种替换立柱的横剖面图;
图19是壁板与第一种替换立柱连接的透视图;
图20是第二种替换立柱的横剖面图;
图21是壁板与第二种替换立柱连接的透视图;
图22是第一实施例多单元建筑物或冷却塔的横顶视图;
图23是从竖管向壁板延伸的悬吊支撑的局部侧视图;
图24是从竖管向分配集流管和壁板与梁连接头延伸的悬吊支撑的局部侧视图;
图25是一种大型多单元建筑或冷却塔的另一实施例的横剖顶视图;
图26是一种壁板组件的侧视图;
图27是按照本发明的另一种结构组件的横剖顶视图;和图28是图27实施例的梁互连件局部视图。
图1示出本发明的一种结构组件10是冷却塔的最佳形式。冷却塔10包含风扇室12，该风扇室通常用普通的成型玻璃纤维结构而成，风扇室12通常装在冷却塔10的顶部。风扇14为普通的推进器叶片型，叶片可调节至理想的俯仰角度，以适应各种风扇速度和马达功率水平。风扇14座落在风扇齿轮减速器16的顶上，该减速器16与来自风扇马达20驱动轴18连接，风扇马达20和齿轮减速器16都装在驱动梁22上，该梁22通常用钢管制成，这种钢管具有合适的结构特性如抗弯强度、抗剪强度和抗扭强度。虽然图中示出马达20装在冷却塔10的屋顶外面或屋顶之上，但是，应当知晓，如果需要的话，该动力部件也可安装在冷却塔之屋顶下面。而且，马达20可装到离风扇罩较近之处，或装在风扇罩内，如果需要，可在马达周围装一通风罩。风扇14用来将通过冷却塔结构的空气向上抽出，这种空气是从冷却塔结构10的在壁板34下面的开口侧部进入冷却塔结构10的。
中心柱形竖管24是空心结构的，通常是钢制的。竖管24与竖管支座板27连接，该支座板27又从竖管支座25延伸出。虽然图中未示出支座结构的细节，但都知道竖管支座25通常是混凝土结构的，该结构从混凝土地板25A的一部分延伸，或构成混凝土地板25A的一部分，并有合适的底层结构抵挡风力。混凝土地板本身构成支承冷却塔10的整个底座。通常由混凝土的圆形地板-壁构成一个普通的被冷却的水的收集池，该冷却的水又被水泵加负荷。众所周知竖管24包括入口24A和内管道，用来在冷却塔10中接纳供入的要冷却的水或其他液体，转让给本发明的受转让人的美国专利4，543，218和5，028，357公开过引入这种水的普通方法。
驱动梁22的一端倚靠在竖管24的顶板29上。齿轮减速器16安置在减速器支板31上，该支板31本身由梁22支撑，并与竖管顶板29固紧，以增加结构强度。
垂直结构立柱30由底座33向上延伸，底座33通常是混凝土结构，与竖管支座25相似，它是支承冷却塔10的整个混凝土水池结构的一部分。在方形或矩形冷却塔结构10中的立柱30通常是十字形横截面，并包含一闭合的带有向外延伸的凸缘的中心部分。
如图18～21所示，另外几种立柱结构也是本发明的一部分，图18～19示出第一种替换的立柱230，它包含一中心开口的或空心的方形部分232，该部分232带有从立柱230的角部某段延伸出的角部结构234。上壁板36和间隔壁板34置于相邻角部结构234之间的空间，并由穿过角部结构234、上壁板36和间隔壁板34的对准的孔的销钉231来固定。图20～21示出第二种替换的圆形立柱240，它包含带有从圆形立柱240的一段伸出的凸缘的中心圆形立柱241。上壁板266包括多个对准的孔，连接销钉267穿过这些孔将上壁板266连接到一个凸缘244上。间隔壁板264同样地与一个凸缘244连接。立柱230用挤拉成型的玻璃纤维强化树脂制成，但是，对于专门的用途也可用钢管和板件来制造。
参看图2-4，可以看到，立柱20包含一个带有伸出凸缘37的中心结构35。在一种五、六或更多侧面的冷却塔结构中，凸缘37的设置使立柱30在其冷却塔结构的角部，不一定是正交关联的，以便允许板壁组件定向连接，但是，在图1所示的结构中，简单地说来，冷却塔结构10是一种带有正交关联壁板的方形结构，因此，立柱30就有正交地关联的伸出凸缘37，而且，对于立柱32的中心结构35，有可能是一种圆形的或多个侧面的多角形结构。然而，对于绝大多数通常选择的应用，立柱30的中心结构35具有方形的结构。
壁板组件在相邻的垂直立柱间伸展，每个壁板组件包含一个上壁板36，该上壁板36具有支承在相邻立柱30上的相对面向凸缘37之间的端部。在上壁板36下面装有一个或多个间隔壁板或中间壁板34，该中间壁板34也有伸入和支承在从相邻立柱30伸出的相对面向的凸缘37中的端部。最后，下壁板32也在相邻立柱30间伸展，并有支承在从相邻立柱30伸出的平行面向凸缘37之间的空隙中的端部。
参见图4，中间壁板或间隔壁板34支承在立柱30的凸缘37之间，由于凸缘37之间的空间大于中间壁板34的宽度，故必需在中间壁板34之一面与相对面向的凸缘37之间插入一个填垫44。在强制嵌入填垫44后，用短铆钉46穿过立柱凸缘37和填垫44中对准的孔，以保持填垫44安装就位。同时，在中间壁板34的另一面与相邻立柱凸缘37之间插入胶塞或类似材料48，以保证在中间壁板34与立柱凸缘37之间的水密封性。最后，将柱形销钉42穿过在相邻并平行的立柱凸缘37和中间壁板34的对准的孔，以便将中间壁板34固定连接到立柱30上。在柱形销钉42的两端有装在一个槽内的弹性环形锁片50，用以保持销钉42处于立柱凸缘37内。立柱凸缘37的孔和中间壁板34的孔都大于销钉42的直径，从而保证销钉42容易穿过它们。下壁板32和上壁板36以类似的方法固定在立柱30上。
再看图15。上壁板36包含两块用上板肋136和下板肋138连接的相隔平行的侧板段181、183。从上壁板36的侧板段181、183的下部向下伸出平行凸缘140和141，它们之间构成一个空间。而且，上壁板顶肋135与上壁板36的相隔壁板段连接，在上壁板顶肋135之上方伸出一盖板凸缘198，这就在上壁板36的顶部形成一盖板空穴109。
中间壁板或相隔壁板34包含相隔开的平行侧板段151、153，它们由中间壁板肋134和下壁板肋145连接。从侧壁板151、153的下部在下壁板肋145之下向下伸出平行的凸缘144和146，在它们之间相隔形成一开口。而且，中间壁板顶肋148在壁板34的顶部与平行相隔的壁板段连接。可以看出，中间壁板34在靠近顶肋148处的间隔比其壁151、153之间正常间距要小。必须指出，图15所示的中间壁板34只示出冷却塔结构10相邻风扇多个单元之间的分隔壁板的部分。但是，图15所示中间壁板34尽管通常重量较轻，但在结构概念上还是与图1和2所示的中间壁板34一样的。
再参见图2，下壁板32也包含隔开的平行侧板段161、163，它们由多个下壁板肋150隔开。另外，下壁板32还有从在隔开结构中的侧板段161、163向下伸出的平行的下壁板凸缘154和156，它们之间形成一个开口。
参看图3，壁板销钉40穿过在上板凸缘140和141和中间壁板34的宽度变窄的上部的对准的孔，该销钉40由一个穿过接近销钉40端部的开口的开口销夹片41来保持其就位。沿着上壁板36与中间壁板34之间、中间壁板之间以及中间壁板34与下壁板32之间的连接段也按相隔开的关系用销钉40进行类似的连接。最好沿相称的壁板段的长度大约每1至4英尺进行这样的销钉连接。而且，壁板中销钉40用的孔要比销钉直径大些。
参看图26，图中示出按照本发明的典型的壁板组件。在所示垂直的角立柱350之间伸展有上壁板352、相隔壁板354、356、358和360，下壁板362则置于相隔壁板360之下。连接销钉364穿过在相邻壁板之间接头中的对准的孔。关于接头的细节下面将不再叙述，它们与上面所述的上壁板36、相隔壁板34和下壁板32之间的接头是相似的。然而，下面所述也是本发明的组成部分，在控制在长度等于或大于24英尺的相邻壁板组件受到的强大水平风力剪切负荷方面，连接销钉364的数目和间距影响着剪切负荷的强度。在接近壁板组件的垂直中心处最好有较多的连接销钉。例如，在图26所示实施例中，中部的相邻中间壁板356和358之间接头的连接销钉364之数目就比上壁板352与相邻中间壁板354之间或下壁板362与相邻中间壁板360之间销钉数的两倍还多。
参看图6～9，图中示出屋顶过梁68和承垫过梁54的细节。多个屋顶过梁托架66通过过梁插架螺栓64与上壁板36连接，所述螺栓64穿过屋顶过梁托架66的底板上的孔和在上壁板36的壁板和上板凸缘140、141上对准的孔。屋顶过梁托架66由成型金属槽钢制成，它有一个底部及两边升起的凸缘。屋机过梁68本身有一定的结构形状，通常为T形，它们通常用挤压成型的玻璃纤维强化树脂来制造。每根屋顶过梁68的一端伸入屋顶过梁托架66内，并用穿过屋顶过梁托架66和屋顶过梁68下部的对准的孔的过梁销钉62将过梁68固定。在某些要求提高强度的用途中，可用类似于屋顶支撑梁90的梁段来代替屋顶过梁68。
基底过梁或承垫过梁端部托架52用类似于屋顶过梁托架66的方式固定到下壁板32的内壁。过梁端托架52由带有一底端和两个十分类似于屋顶过梁托架66的向上凸缘的槽形金属组成。基底过梁端部托架52具有对准穿地过下壁板32侧壁的孔的孔，并用类似于过梁托架螺栓64的螺栓将其固定。承垫过梁54与屋顶过梁68的相似之处在于，也具有独特的结构形状，近似于T形，通常也用挤拉成型的玻璃纤维强化树脂来制造。承垫过梁54的两端支承在基底过梁端托架52的凸缘之间，并用穿过承垫过梁54的底段和基底过梁端托架52凸缘中的对准的孔的销钉来固定。承垫过梁54交叉通过承垫支撑梁58的顶部并用过梁托座56支承。该托座56的形状通常是成对的倒马鞍形金属结构，其顶部57支承承垫过梁54的底部，而它的垂直底部59则叠合在承垫支撑梁58的顶部。过梁托座56通常用短铆钉70穿过其底部59和支撑梁58中对准的孔来固定在支撑梁58上。在某些用途中，承垫过梁可用与承垫支撑梁58相似的较轻的梁来替代。
参看图1，屋顶过梁68横向通过冷却塔组件10的整个长度，从而在相对面向的壁板组件之间延伸。类似地，承垫过梁54伸过冷却塔组件10的整个长度，也在同样的壁板组件之间延伸。另外请注意，充填材料61堆放在承垫过梁54的上部，并由它们支承。充填材料61本身通常由多块垂直的聚氯乙烯薄板组成，通常以容易装配的组合块式安置在冷却塔组件10内。这种组合块至少由两根承垫过梁54来接纳和支承。显然，充填材料61靠在其边缘，既允许要冷却的水或其他液体通过充填材料61向下排出，又允许向上抽的空气通过充填材料，从风扇室12排出。
下面参看图1和图10～12，图中示出从竖管24伸出的支撑的细节。具体说来，下斜杆74从中心竖管24在通常是低于承垫过梁54的位置伸向每个立柱30，而上斜杆75则从竖管24在通常是正好低于屋顶过梁68的位置伸向每个立柱30。斜杆74和75大都用钢管制成，其一端用穿过杆中对准的孔和穿过竖管托架76中的承接孔的杆形螺栓78来连接。还要注意到，竖管托架76是配合入斜杆74的狭槽中的。竖管托架76本身可用焊接法固定在竖管24上，或作为包围竖管24的环形夹具的一部分，可垂直移动托架76的位置。斜杆74的另一端可从图12清楚地看出来，其中，角架80连接在与立柱30的凸缘相关的相邻直角之间，而斜杆75的端头连接也与斜杆74相类似。角架80的两侧边的孔与立柱30的凸缘段的孔对准，并穿过托架螺栓82，托架伸出段84则从角架80的接点伸出。从图中可看到托架伸出段84伸入斜杆74(或75)的端部的槽中，并用螺栓86固定，该螺栓86穿过斜杆74(或75)中对准的横向孔和托架延伸段84中对准的孔。角架80大都用钢制成，通常是用电镀钢，或另一种适当选择的不锈钢制成。
再看图13和14，承垫支撑梁58在竖管24与壁板槽60之间延伸，并在正好低于承垫过梁54处延伸，以便支承承垫过梁54的中心部分。另外，承垫过梁54也可能包含两个不同部分，一部分从相应的壁板组件伸向承垫支撑梁58，另一部分从承垫支撑梁58伸向相对的壁板组件。承垫支撑梁58在其一端与竖管24用托架组件连接，所述托架组件包括用例如焊接方法固定在竖管24上的底托架81和一个与该底托架用螺栓连接的分段托架83。支撑梁58的壁上有若干孔，这些孔与分段托架83的孔对准，托架螺栓85穿过这些孔，将支承梁58的端部支承在竖管24。支撑梁58的另一端支承在壁板槽60的边缘之间，并且有与壁板槽60中的孔对准的孔，以便让槽销钉87通过，从而将支撑梁58的端部固定到壁板槽60。屋顶梁90与承垫支撑梁58相类似，也有一个与竖管24连接的端部，连接的方法也是用类似的托架连到竖管24，并通过类似的孔和销钉与壁板槽60连接。承垫支撑梁58和屋顶梁90一起对壁板组件提供侧向支承强度。在图1所示实施例中，冷却塔结构10有四根承垫支撑梁58，类似地，冷却塔结构10也有四根屋顶梁90，每一根支撑梁58和屋顶梁90都在竖管24与不同的壁板段之间延伸。对于具有四扇以上的侧壁和在壁板边界有四根以上立柱的大型冷却塔结构来说，可以有四根以上的承垫支撑梁或屋顶支撑梁。
竖管24具有接收在其底部25附近的被冷却的水或其他液体的能力，以便使这种水通过竖管24向上带到其顶部附近，在这里与分配集液管88连接，并延续下去。冷却水分配装置通常在竖管24内，并包含管道或与竖管24内部相应的接头，从而把水带到空心竖管立柱24的内部。分配集流管88通常是每个单元或每个冷却塔结构10有4根，但也可少到两根。每根分配集流管88向外延伸到壁板组件，它有一端部支承在分配集管托架92上，该托架92有一支承分配集流管88之端部的杯状部分91。分配集流管88大多用玻璃纤维管或塑料管制成，但也可用结构金属管。分配集流管托架92包括一支承分配集流管88之端部的杯状件和在杯状部分91后面的角边部分93和95。角边部分93和95的位置与壁板槽60的边缘对齐。在角边部分93和95的孔与壁板槽60中的孔对准，让分配集流管销钉94穿过，将分配集流管托架92固定。可用带有定位夹片96的附加分配集流管托架螺栓或销钉，穿过壁板槽60，并穿过壁板组件34。
再看图1，有多个侧向分配管124从分配集流管88横向延伸。可以看出，每组侧向分配管124沿一个方向从分配集流管88伸出，基本上占据了冷却塔结构10的四分之一。但是，两支管的方案则会有沿两个方向延伸的分配管124，而占据冷却塔结构10的二分之一单元。这种结构还可按各种方案作改变。多个发射喷嘴126从侧向分配管124向下伸出，因此，要冷却的水通过竖管24向上流，通过分配集流管88向外流入侧向分配管124，然后从发射喷嘴126呈喷射状向下流出。另外，每根侧向分配管124的端部盖紧一个侧端盖128，该盖128通常靠近壁板34，并固定在已固定在壁板内表面的托架上，这样来支承侧端盖128，从而也支承侧向分配管124。
在侧向分配管124下面横向延伸的分配支撑过梁122对侧向分配管124提供再一种支承。分配支撑过梁的结构形状一般为T形，通常用挤拉成型的玻璃纤维加强树脂制成。分配支撑过梁122本身又由多个从屋顶过梁68向下伸出的吊杆118来支承，所以，分配支撑过梁122是由屋顶过梁68支承的。吊杆118一般是金属杆，或复合材料增强树脂杆，其一端通过合适的螺栓固定在屋顶梁68，另一端固定在分配支撑过梁122上。
下面请看图15～17。图中示出了冷却塔结构10的屋顶部分的细节。要明白，图15所示壁板件34是用作多单元冷却塔结构10的相邻单元间的共用壁板的。如上所述，在某些用途中，希望采用按并排关系构成的多单元冷却塔结构10，在这种结构中，每个单元之间要用共用壁板。如图1所示，在这种结构中，附加的中间壁板或间隔壁板34可在下壁板32之下延伸，防止水或空气在相邻冷却塔结构之间通过。在这种结构中，共用壁不用上壁板36，但有一个附加的中间壁板34向上伸展，作为顶壁部分，如图15所示。从图15～17可以看出，所述中间壁板34由基本平行的壁板151、153组成，在壁板151和153之间有中间横肋134延伸。下横肋145组成带有向下伸出的相隔的凸缘144和146的中间壁板34之底部。上横肋148在中间壁板34之上部连结相隔的平行壁151和153，可以看到，在相隔平行壁151和153之上部靠近上横肋148处，间距有所减小，其目的是为了便利于中间壁板34上部装入壁板上盖102内，所述壁板上盖102包括从顶部176向下延伸的壁部172和174，还有一从中央部分向上凸起的脊部162，该脊部162具有顶部162的纵向长度。在壁板顶盖102上放置屋顶定位板104，该定位板104具有向下伸出的凸缘105和107，它们构成一个空隙，让壁板顶盖102的脊部162配合入其中。因此，可从图中看到，相邻的屋面板112可在所述的共用壁板处连结在一起。
沿着冷却塔结构10的另一边缘，壁板36组成了壁板组件的顶部。上壁板36本身由相隔开的壁板181，183组成。在壁板181、183之间有中间肋136延伸，在靠近底部的相隔壁板之间则有下部肋138延伸。在下部肋138下面伸出凸缘140和141，该两凸缘的间距可让连结的中间壁板34的上部插入其中以构成一个壁板组件，图2示出这样的壁板组件。上壁板36还有从相隔壁板181向上延伸并平行于上部肋135横向延伸的上盖凸缘108，因此，在上盖凸缘108与上部肋135的顶部之间形成盖穴109。
在某些用途或特定部位，希望采用一种屋顶支撑梁190来代替屋顶过梁。通常，这种屋顶支撑梁大多是平行于过梁，并设置在立柱30之间特定的等距位置。如图15所示，屋顶支撑染190含有在相隔壁板196和197之间延伸的下部肋192。屋顶支撑染上部肋191则在其侧壁196和197之间的上缘间延伸。顶部梁盖106盖住屋顶支撑梁上部肋191之顶部，向下延伸沿着侧壁196和197的部分长度。顶部梁盖106包含从其中央部分向上伸出的盖脊194，该盖脊194具有顶部梁盖106的长度。与上面所述屋顶定位板104一样的屋面定位板104安装得使屋顶定位板凸缘105和107将盖脊194承接在它们之间。在屋面定位板104的边缘与顶部梁盖106的顶部之间形成一个开口，这就可使相邻屋顶板112的边缘装入其内。在邻近凸缘105和107处，装入泡沫或其他材料的垫片或衬垫棒113，以便利屋面板112之间热胀冷缩。
如图16所示，屋面板112伸入上壁板36上部的盖穴109内，在盖穴109的内侧部有泡沫衬垫棒110，使屋面板112紧靠衬垫棒110，在内部构成一种密封垫并使屋面板112可以热胀冷缩。
再参见图17，在垂直于上述屋顶结构的某些部件中，还包含相邻的屋面板112之间的接头。每个这样的接头包括一个从屋面板112伸出一定长度的纵长接片198，该接片198伸入相邻屋面板112中的纵长开口199内，这既可封闭相邻屋面板112间的接头上的屋顶结构，又可便利相邻屋面板112间热胀冷缩，在纵向延伸的槽199的侧边还有泡沫屋面板衬垫棒114。再者，屋面板112最好是一种包着一种最好由轻木组成的芯部116的挤拉成型的玻璃纤维强化树脂件或层板201和203的层状结构。希望这种轻木的纹理沿屋面板的厚度方向或宽度方向，屋面板一般为2英尺宽×(8～24)英尺长。由于有这样的沿屋面板厚度方向分布的纹理走向，最大的长度和宽度的膨胀就保持在很小的值，因为轻质材料在垂直于纹理方向具有很低的热膨胀系数，这与沿纹理方向不同。这里所述的屋顶构件的构造具有很高的强度，以支承平顶冷却塔或其他建筑结构所要求的载荷。
如图22所示，有可能在多单元结构中装配成若干个冷却塔结构10。这种多单元结构可能是成一排的或并排的两个、三个或多个的布局，并可以是行列式布局。
如图22所示，冷却塔结构10共同拥有共用壁板34和某些立柱30(见图15)。如果去掉屋顶结构或地板组件作一顶视图的话，就可看到某些竖管24、斜杆75、梁90和壁板槽60。
参看图23，斜的悬吊支撑杆221从接近屋顶梁90和竖管24的接头的托架227伸向与正好高于承垫支撑梁58的壁板槽60的接头处。适宜的端部固定夹229和231分别与悬吊支撑杆221端部连接，以便分别同托架227和壁板槽60用销钉连接。悬吊支撑杆221大多用钢棒制成，但也可以是一种预应力缆索。
参看图24，上斜悬吊支撑杆223从靠近屋顶梁90和竖管24的接头的托架243伸向与在壁板槽60的分配集流管88端部的托架249的接头处。下斜悬吊支撑杆241是为特殊场合加设的，它从靠近分配集流管88与竖管24的接头的托架247伸向与正好高于承垫支撑梁58的壁板槽60某处的接头处。悬吊支撑杆223、241大多用钢棒制成，但也可用预应力缆索制成。
参看图25，冷却塔结构10包含并排排列的单元302和304。每个单元302和304实际上是相同的，包括角立柱306和在相邻两立柱之间的中间立柱308。在每个单元302和304垂直伸出中心竖管320。支撑梁316则在中心竖管320与中间立柱308之间横向延伸。另外，单元302和304共有共用的角立柱310，并有共用的中间立柱311。外壁板组件312在共用角立柱310与中间立柱308之间、角立柱306与中间立柱308之间延伸，而共用壁板组件314则在共用角立柱310与共用中间立柱311之间延伸。
应当明白，对于图22和25所示实施例中的立柱、壁板组件、梁、斜支撑杆和竖管，可以采取上面对冷却塔结构10详细叙述过的各种形式和材料，为简便起见，这里就不再重复这些细节了。
还应当明白，各种其他的建筑和冷却塔都可用本发明的基本设计结构件装配而成。根据跨度的大小，可以对图25的实施例添加附加的中间立柱，设置在壁板组件304、斜杆318和/或梁316的中央。这样，壁板304、斜杆318和梁316就相应地变成了两段结构，每个冷却塔单元302和304的尺寸可扩大到48英尺×48英尺或更大。
图27和28示出了按照本发明的一种结构组件370，在其四个角分别设置垂直的角立柱372，在每对角立柱372之间设置中间立柱374。壁板组件378在角立柱372与中间立柱374之间延伸，中心结构竖管376从构件370的总中心区垂直伸出，支撑梁382从竖管376向每根中间立柱374横向延伸。另外，横梁380从壁板组件378的内侧伸向对面的壁板组件378的横向面对的内侧面，横梁380则通过一个带有固定在支撑梁382顶部的底鞍座386的双鞍架384横向穿过一根支撑梁382的顶部。
权利要求
1.一种结构组件，包含至少四根垂直延伸的立柱，这些立柱的一部分组成所述结构组件的角部；至少8块水平延伸的壁板，至少两块所述壁板在一对相邻立柱之间延伸，每块所述壁板具有两个端部边缘，用连接装置将每块所述壁板的端部连接到所述立柱上。其特征在于，在相邻立柱之间延伸的上述两块壁板按垂直堆放排列的方式排列起来，并且上述堆排壁板通过壁板连接机构互相连结，从而使上述堆排壁板构成结构壁板组件。
2.根据权利要求1的结构组件，其特征在于，一块上述的壁板由一对隔开的垂直侧面组成，一个顶部连结着在所述顶部的所述两侧面间距变小的所述侧面，而一个底部连结上述两侧面并包含两个隔开的形成一个底部开口的凸缘。
3.根据权利要求2的结构组件，其特征在于它还包括至少一件在所述侧面间延伸的加强肋。
4.根据权利要求3的结构组件，其特征在于，在所述的垂直堆积排列中的所述两块壁板由伸入另一块壁板底部开口的一块壁板之上部连结起来，所述壁板连接机构穿过在所述的一块壁板的顶部的和所述另一块壁板的底部的对准的孔。
5.根据权利要求3的结构组件，其特征在于，在每块所述壁板中，所述的靠近所述加强筋的垂直侧面壁具有加厚的横截面。
6.根据权利要求4的结构组件，其特征在于，所述壁板连接机构包括钢制销钉和穿过该销钉之一端的孔的销钉夹片。
7.根据权利要求1的结构组件，其特征在于，所述的每一根立柱包含中心部分和凸缘部分，每一个所述的凸缘部分由一对从上述中心部分向外延伸的相隔平行的凸缘构成，而上述的两块壁板的每一块的所述的两个端部边缘的每个边缘插入一个立柱的平行凸缘之间。
8.根据权利要求1的结构组件，其特征在于，每根所述立柱包括一中心部分和若干角部，其中，所述的中心部分含有一种至少有四个侧面的结构，而每个所述的角部结构则包含一个沿相邻两侧面间的连接段的凸起部分，相邻的凸起部分组成一个在它们间的间隙，每块上述壁板的上述两个端边缘的每一个边缘插入上述相邻凸起部分间的间隙内。
9.根据权利要求1的结构组件，其特征在于，每根所述的立柱包含一个中心部分和若干凸缘部分，该中心部分包含一通常是圆形的立柱，所述的凸缘部分包含至少两个从所述中心部分的外表面向外延伸的凸缘，上述两块壁板的每一个的上述两个端部边缘的每一个包括一个承接上述凸缘的一个的槽，以便将上述两块壁板中的一块连接到上述立柱上。
10.根据权利要求1的结构组件，其特征在于，一块所述的壁板包含一块具有一对隔开的垂直侧壁的屋顶支承板，一个连结所述垂直侧壁并具有一个由一个在上述支承屋顶的顶部上方横向延伸的突出部分构成的盖穴部分的顶部，和一个含有两个相隔开并构成底部开口的凸缘的底部。
11.根据权利要求1的结构组件，其特征在于，一个所述的侧壁板包含一个具有一对隔开的垂直侧壁的下壁板、一个连接具有在所述顶肋处所述侧壁间的减小间隙的所述侧壁的顶肋、和一个包含一个底部肋和两个相隔的构成底部开口的凸缘的底部。
12.根据权利要求1的结构组件，包含至少12块水平延伸的壁板，至少3块所述壁板在一对相邻立柱间延伸，在所述的3块在所述的一对相邻立柱间延伸的壁板中，第一块壁板包含一块具有一对隔开的垂直侧壁的屋顶支承板，一个连结所述侧壁并具有一个由在所述屋顶支承板上方横向延伸的突部构成的盖穴的顶部，和一个包含两个构成底部开口的相隔开的凸缘的底部，第二块壁板包含一块具有一对隔开的垂直侧壁的相隔壁板，一个连接在所述顶部具有变小的侧壁间间距的所述侧壁的顶部，和一个具有两个构成底部开口的隔开的凸缘的底部，上述间隔壁板的上述顶部插入上述屋顶支承板的上述底部开口内，而第三块壁板包含一个具有一对隔开的垂直侧壁的下壁板，一个连接具有在所述顶部侧壁之间减小的间隙的所述侧壁的顶部，和一个连结所述侧壁的底部，上述下壁板的所述顶部插入上述间隔壁板的上述底部开口内。
13.根据权利要求10的结构组件，其特征在于它还包含多个与一些所述屋顶支撑板的内部相向表面连接的屋顶托架，和多个通过所述结构组件延伸的屋顶过梁，从而使每个所述屋顶过梁的每一端支承并连接在一个上述的屋顶过梁托架上。
14.根据权利要求13的结构组件，其特征在于，每个所述的屋顶过梁托架包含一种结构装置和螺栓装置，所述的螺栓装置穿过所述的屋顶过梁托架和上述屋顶支承板中的对准的孔，从而将所述屋顶过梁托架连接到上述屋顶支承板上。
15.根据权利要求10的结构组件，其特征在于它还包含通常是矩形的平坦的屋面板，该屋面板由玻璃纤维增强树脂的外表面组成，某些所述的屋面板具有一个伸入上述屋顶支承板的所述盖穴内的边缘。
16.根据权利要求11的结构组件，其特征在于它还包含多个连接到一些所述下壁板的内部相间表面上的底部过梁托架，和多个通过所述结构组件延伸的支承过梁，因此，所述支承过梁的每一端支承并连接在一个上述底部过梁托架上。
17.根据权利要求16的结构组件，其特征在于，每个所述的底部过梁托架包含一个结构件和螺栓装置，所述螺栓装置穿入在所述底部过梁托架的和在所述下壁板的对准的孔，以便把所述底部过梁托架连接到所述下壁板上。
18.根据权利要求16的结构组件，其特征在于，每个所述的支承过梁包含一个用挤压成型的玻璃纤维增强树脂制成的结构梁。
19.根据权利要求7的结构组件，其特征在于，每块所述壁板的宽度小于立柱的平行凸缘之间的距离，在每块壁板与立柱的另外的平行凸缘之间插入一衬垫件，该衬垫件包含一种普通的空心构件，它带有一个邻近上述壁板的一般是平坦的第一壁板和一个对着上述壁板的第二壁板，该第二壁板有一倾斜部分，以便允许在壁板与立柱的另一平行凸缘之间容易安插和楔入所述的衬垫。
20.根据权利要求1的结构组件，其特征在于，所述立柱连接装置包含钢制销钉，每根所述立柱具有对准的孔，每块所述壁板有对准的孔，上述钢销钉穿过上述立柱和上述壁板中的对准的孔，所述锁紧环形机构固定在上述钢销钉之一端，以保持上述钢销钉就位。
21.根据权利要求1的结构组件，其特征在于它还包含一根在所述结构组件的中心垂直伸出的结构竖管和多个从一些所述垂直立柱伸到所述竖管的斜杆。
22.根据权利要求21的结构组件，其特征在于它还包含一个具有用螺栓连结到一根所述立柱的角部的两个角边的角托架，上述螺栓穿过每个上述角托架的角边的孔和在所述立柱的相邻的非平行凸缘中的孔，上述角托架还包含一个从上述角托架角边和所述立柱间延伸的伸出件。
23.根据权利要求21的结构组件，其特征在于，所述的斜杆包含一个带有一个狭槽的结构钢件，上述角托架伸出件支承并固定在上述狭槽中。
24.根据权利要求21的结构组件，其特征在于，上述竖管包含一个空心的圆形钢柱。
25.根据权利要求21的结构组件，其特征在于，每根上述斜杆包含一空心圆形钢件。
26.根据权利要求1的结构组件，其特征在于它还包含连接到一些所述壁板的内部面对的表面上的壁板槽装置;具有支承和固定到上述壁板槽装置上的一个端部的支承梁装置;具有支承和固定到上述壁板槽装置上的一个端部的屋顶梁装置;在所述结构组件的中心垂直伸出的一根结构竖管;所述承垫支撑梁装置具有支承和固定到上述竖管上的另一端;和上述屋顶梁装置具有支承和固定到上述竖管上的另一端。
27.根据权利要求26的结构组件，其特征在于，每个所述的承垫支撑梁装置和所述的屋顶梁装置含有一对隔开的侧面，和连结该两侧面的顶部，该顶部有一个平坦的外部顶表面。
28.根据权利要求26的结构组件，其特征在于它还包含多个过梁托架，每个所述的过梁托架有一个下马鞍部分和一个上直立马鞍部分，所述下马鞍部分有一个由两个向下面对的下凸缘形成的敞开面，所述上马鞍部分有一个由两个向上面对凸缘形成的敞开面。
29.根据权利要求26的结构组件，其特征在于它还包含多个承垫支撑过梁和多个屋顶支承过梁，所述的承垫支撑过梁在上述壁板的相对面向的内侧面间延伸，并且通过和支承在上述支垫支撑梁装置上，而所述的屋顶支撑过梁在上述壁板的相对面向的内侧面间延伸，并通过和支承在所述屋顶梁装置上。
30.根据权利要求1的结构组件，其特征在于它还包含一根在所述结构组件的中心垂直伸出的竖管，该竖管是一结构钢件;还包含多个分配集流管，每根集流管有一个固定在上述竖管上的第一端，并且径向向外延伸到一块上述的壁板上，每根上述分配集流管还有固定到一块上述壁板上的第二端部。
31.根据权利要求30的结构组件，其特征在于它还包含连接到所述壁板的一个内部面向表面上的壁板槽装置，每个所述的壁板槽装置一般是距上述垂直立柱等距离的;和多个固定到上述壁板槽装置上的分配集流管托架，使每根所述分配集流管的所述第二端支承在一个上述的分配集流管托架上。
32.根据权利要求30的结构组件，其特征在于它还包含多个侧向分配管，该分配管的一端固定在一根上述分配集流管上;和多个从每根上述的侧向分配管向下伸出的喷射嘴。
33.根据权利要求32的结构组件，其特征在于它还包含一个靠近上述竖管的下端的水池，上述竖管是带有一通道的空心圆形钢柱，待冷却的水流过上述竖管的内部，每根上述的分配集流管是一空心件，具有冷却水流道，与上述竖管通道有效地连接，上述分配管各含有一个空心件，它具有与上述分配集管通道有效地连接的冷却水通道，使待冷却的水可从上述喷嘴喷射出来。
34.根据权利要求32的结构组件，其特征在于它还包含多个连接到一些上述壁板的内部面对表面上的屋顶过梁托架;和多个通过上述结构组年延伸的屋顶过梁，从而使上述屋顶过梁的每一端支承并连接到一个上述的屋顶过梁托架上，多个吊杆各有固定到一个上述屋顶过梁的第一端，并从上述屋顶过梁向下延伸，还有多个分配支承过梁，上述吊杆各有连接到该分配支承过梁之一的第二端，用以支承上述分配支承过梁，某些上述的侧向分配管置于支承上述侧向分配管的上述分配支承过梁的顶部。
35.根据权利要求1的结构组件，其特征在于它还包含在两根上述立柱间延伸并组成一内壁件的附加壁板;和一个靠近上述结构组件并与它相似的第二结构组件，上述结构组件和上述第二结构组件共用上述的内壁件。
36.一种结构组件，包含至少8根垂直伸出的立柱，包括角部立柱，一些上述立柱置于上述结构组件的拐角上，而一些上述立柱则是置于上述角部立柱之间的中间立柱;至少两块在一邻近角部立柱与一中间立柱间延伸的壁板，每一块所述壁板有两个分别由上述角部立柱和上述中间立柱支承并用第一连接装置连接到上述角部立柱和上述中间立柱上的端部边缘，上述的两块壁板按垂直堆放方式排列，并由第二连接装置沿一连结边互相连接。
37.根据权利要求36的结构组件，其特征在于它还包含一个中心竖管和从该中心竖管伸到一些上述中间立柱上的梁。
38.根据权利要求36的结构组件，其特征在于它还包含固定到一些上述壁板的一个内部面向表面上的壁板结构装置，和在两横向对齐的壁板结构装置间延伸的支承装置，每个所述的支承装置具有个支承并连接到一个上述壁板结构装置上的端部。
39.根据权利要求36的结构组件，其特征在于它还包含一个中心竖管，和从该竖管伸到上述角部立柱的斜杆装置。
全文摘要
一种结构组件，包含至少4根形成该组件的角部的垂直立柱，在相邻立柱间有伸展的壁板，至少两块壁板垂直叠放并彼此连接，从而构成结构壁板组作，每块壁板的端部与立柱伸出的凸缘连接，在结构组件的中心有结构竖管，斜杆从该竖管伸到每根角部立柱，梁也从中心竖管向外伸到一些壁板上。有一个屋顶结构，其边缘支承在某一些上壁板的顶部。在冷却塔的场合下，中心通水竖管的顶部支承着风扇组件，并由屋顶支承风扇护罩。
文档编号F28F25/00GK1075769SQ9310116
公开日1993年9月1日 申请日期1993年2月22日 优先权日1992年2月24日
发明者查里斯·J·巴多, 托比·L·大理 申请人:Bac普里卡特有限公司