建筑结构组件和屋顶系统

技术领域

本申请涉及建筑技术领域，更具体地，涉及一种用于屋顶系统的建筑结构组件以及一种屋顶系统。

背景技术

随着建筑技术的发展，对建筑物的节能、环保的要求不断提高。对于建筑物的顶层，相对于建筑物的其他楼层而言，通常更大程度地遭受环境的影响。屋顶系统的保温性能对于顶层的舒适性和节能环保性能是重要的。例如在炎热的夏季期间期待较少的热量经由屋顶系统传导到建筑物中，在寒冷的冬季期间期待室内的热量较少地经由屋顶系统传导到低温环境中。

发明内容

本申请的目的是，提出一种用于屋顶系统的建筑结构组件以及一种包括这样的建筑结构组件的屋顶系统，其中，借助于所述建筑结构组件可以实现在保温性能方面的改进。

本申请的第一方面涉及一种建筑结构组件。所述建筑结构组件包括金属结构柱，所述金属结构柱在自由端部处具有支撑构件。所述建筑结构组件包括木塞连接件，所述木塞连接件包括第一部分和第二部分，所述木塞连接件构造成，在木塞连接件安装在金属结构柱的自由端部处的状态中，所述第二部分从金属结构柱的自由端部插入到金属结构柱的腔室、尤其是管孔中，并且所述第一部分支撑在所述支撑构件上。

在这样的建筑结构组件中，木塞连接件可以实现冷热断桥，其中，冷量或热量基本上不能经由木塞连接件传导至金属结构柱和从金属结构柱经由木塞连接件传导出。

在一些实施方式中，所述金属结构柱可以是金属管柱，所述金属管柱的管孔可以是所述腔室。

在一些实施方式中，所述金属管柱可以是钢管柱，或者可以是由铝型材制成的管柱。

在一些实施方式中，所述钢管柱可以部分地填充混凝土，形成钢管混凝土结构柱，作为钢混联合受力体。

在一些实施方式中，所述金属管柱可以是方形管柱，其中，金属管柱可以具有正方形或者长方形的环形横截面。

在一些实施方式中，所述金属管柱可以是圆形管柱，其中，金属管柱可以具有圆环形的横截面。

在一些实施方式中，所述金属结构柱可以是U型槽钢，其中，所述U形槽钢具有一个在一侧开放的腔室。

在一些实施方式中，所述金属结构柱可以是H型钢，其中，所述H型钢具有两个开放的腔室，它们通过H型钢的腹板彼此分开。所述两个腔室之中的一个或者这两个腔室可以与所述木塞连接件的第二部分相配。

在一些实施方式中，所述支撑构件可以是金属管柱的本来的端部。

在一些实施方式中，所述支撑构件可以是金属管柱的本来的端部连同附加于所述端部的元件，所述元件可以增大支撑构件的接触面积。

在一些实施方式中，所述支撑构件可以是一个在金属管柱的自由端部处环绕金属管柱的凸缘，所述凸缘构成为用于支撑所述第一部分的金属承台。

在一些实施方式中，所述支撑构件可以作为单独的金属部件，焊接在金属管柱的自由端部处，其中，所述支撑构件具有开孔，所述开孔与金属管柱的管孔重合。

在一些实施方式中，所述支撑构件可以是由金属板、尤其是钢板制成的平面元件。

在一些实施方式中，所述支撑构件可以是骨架状的元件。

在一些实施方式中，所述支撑构件可以包括多个肋片，这些肋片可以在金属管柱的环周上分布地设置并且可以轴向地延伸。这些肋片的轴向端部可以与金属管柱的本来的端部齐平。

在一些实施方式中，所述支撑构件可以包括至少一个面状元件，所述面状元件通过金属管柱的端部区段的壁段朝径向外部弯折而形成。例如，对于方形的金属管柱，可以在金属管柱的端部区段中，首先在四个角部处分别开设一条缝隙，因此形成四个壁段，然后将这些壁段分别朝径向外部弯折。这些弯折的壁段可以基本上处于一个共同的平面中，所述平面与金属管柱的纵轴线垂直。

在一些实施方式中，所述支撑构件可以通过上面提及的支撑构件的多种实施方式的组合而实现。

在一些实施方式中，所述第二部分可以与金属结构柱的腔室、例如金属管柱的管孔是尺寸配合的。因此，在木塞连接件以第二部分插入到金属结构柱的腔室中时，木塞连接件基本上仅具有轴向运动自由度，不能在金属结构柱中晃动。

在一些实施方式中，所述木塞连接件可以在所述第一部分的与所述第二部分相反的一侧上具有第三部分。

在一些实施方式中，所述第三部分可以与所述第二部分相同地或者不同地构成。

在一些实施方式中，所述第三部分和所述第二部分可以相互对齐。

在一些实施方式中，所述第一部分可以在至少一部分环周上、尤其是在大部分环周上或者在整个环周上在径向方向上超出第二部分和第三部分。

在一些实施方式中，所述木塞连接件可以具有中心轴线，所述中心轴线可以与所述第一部分、第二部分和第三部分的各自的中心轴线重合。

在一些实施方式中，所述第一部分、第二部分和第三部分可以分别构成为长方体、立方体或者圆柱体。

在一些实施方式中，所述第二部分可以具有第一通孔，所述第二部分能通过穿过金属管柱的管壁以及穿过第一通孔的第一紧固装置与金属管柱固定连接。

在一些实施方式中，所述第三部分可以具有第二通孔，所述第二通孔构造成用于，通过穿过第二通孔的第二紧固装置将附件与所述第三部分连接。

在一些实施方式中，第一紧固装置和/或第二紧固装置可以是螺栓连接装置或者插销。

在一些实施方式中，所述建筑结构组件可以具有以下参数之中的至少一项：

所述第一部分的高度≥100mm，例如为100～200mm；

所述第二部分的高度≥200mm，例如为大约250mm；

所述第三部分的高度≥200mm，例如为大约250mm；

所述第一部分在其至少一部分环周上、尤其是在整个环周上在径向方向上超出第二部分的超出量≥30mm，例如为大约50mm或60mm；

所述支撑构件在金属结构柱的至少一部分环周上、尤其是在整个环周上在径向方向上超出金属结构柱的超出量≥30mm，例如为大约40mm或50mm。

在一些实施方式中，所述木塞连接件可以是单体的部件，例如可以由经防腐处理的硬木制成。

在一些实施方式中，所述木塞连接件可以包括多个部件，这些部件可以通过榫卯连接而组合在一起。

在一些实施方式中，所述木塞连接件可以单纯地由木质材料制成。

在一些实施方式中，所述木塞连接件可以由多种材料制成，其中，所述木塞连接件的表面由木质材料构成。例如，所述木塞连接件可以包括金属的核心或者金属的骨架，它们嵌入在木质基体中。

在一些实施方式中，所述木塞连接件可以在用于与支撑构件接触的底面上配设有加固构件，例如所述底面可以用金属板覆盖。

本申请的第二方面涉及一种屋顶系统，其包括楼层板以及多个根据本申请的任意一种或多种实施方式的建筑结构组件，各建筑结构组件的金属结构柱从所述楼层板伸出，并且在所述楼层板上分布地设置。

所述屋顶系统可以具有由建筑结构组件带来的优点。

在一些实施方式中，所述屋顶系统可以包括铺设在楼层板上的至少一个用于防火和/或防水和/或保温的层。

在一些实施方式中，所述屋顶系统可以包括在楼层板上铺设的防火保温毡和/或防水层和/或砂浆层。

在一些实施方式中，所述屋顶系统可以包括在楼层板上依次铺设的防火保温毡、防水层和砂浆层。

在一些实施方式中，所述屋顶系统可以包括顶盖，所述顶盖可以与各建筑结构组件的木塞连接件直接地或间接地连接。

在一些实施方式中，所述顶盖可以与各建筑结构组件的木塞连接件的第三部分直接地或间接地连接。

在一些实施方式中，所述金属结构柱从楼层板的伸出量可以≥200mm，例如为250～500mm，可选地为大约300mm。

在一些实施方式中，所述顶盖可以是基本上在水平面中延伸的平面的顶盖。

在一些实施方式中，所述顶盖可以是相对于水平面倾斜地延伸的顶盖。例如，所述顶盖可以包括两个不同地倾斜的顶盖区段。

在一些实施方式中，所述顶盖可以是现场浇筑的钢筋混凝土构件或者可以由多个预制的钢筋混凝土构件在现场组装而成。

在一些实施方式中，所述顶盖可以是木质结构。

在一些实施方式中，所述建筑结构组件可以用于支撑空调设备。

在一些实施方式中，所述建筑结构组件可以用于支撑水箱，所述水箱用于储存生活用水或消防用水。

前面已提及的技术特征、后面将要提及的技术特征以及在附图中显示的技术特征可以任意地相互组合，只要组合的技术特征不是相互矛盾的。所有可行的特征组合都是在说明书中明确地记载的技术内容。

附图说明

现在参照附图说明示例性的实施方式。在附图中：

图1是楼层板的平面图。

图2是按一种实施方式的金属结构柱的从楼层板伸出的端部区段的俯视图。

图3是按一种实施方式的木塞连接件的侧视图。

图4是按一种实施方式的建筑结构组件的垂直剖视图。

图5是按一种实施方式的屋顶系统的垂直剖视图。

图6是按另一种实施方式的屋顶系统的垂直剖视图。

具体实施方式

图1是楼层板1的平面图，该楼层板可以是屋顶系统的组成部分。在图1所示的实施方式中，九个金属结构柱2在楼层板1上分布地设置，从楼层板1伸出，例如伸出大约300mm。在图1中，仅仅一个中央的金属结构柱配设有附图标记2。各金属结构柱2可以具有相同的或者不同的取向。在图3和图4中可见的木塞连接件3尚未安装到金属结构柱2中。

图2是按一种实施方式的金属结构柱2的从楼层板1伸出的端部区段的俯视图。在附图中所示的实施方式中，金属结构柱2构成为金属管柱、尤其是钢管柱，其具有长方形的环形的横截面。金属管柱的管壁具有内周面11和在图2中用虚线描述的外周面12。支撑构件13作为金属承台由单独的金属板制成，并且焊接在金属管柱的自由端部上。所述支撑构件13具有开孔，所述开孔与金属管柱的管孔或者一般性而言金属结构柱的腔室15重合。所述支撑构件13可以具有平坦的支撑面14。

图3是按一种实施方式的木塞连接件3的侧视图，并且图4是按一种实施方式的建筑结构组件10的垂直剖视图，其中，所述建筑结构组件10包括所述金属结构柱2和所述木塞连接件3。在图3中，木塞连接件3相对于在图2中转动了90°。为清晰起见，在图4中，楼层板1用虚线描述，并且金属管柱的管壁的内周面11也用虚线描述。

所述木塞连接件3可以是单体的木质部件。替选地，所述木塞连接件3可以包括两个或更多个部件，例如这些部件可以通过榫卯连接而组合在一起。

所述木塞连接件3可以包括第一部分21和第二部分22，并且可以还包括可选的第三部分23。所述第三部分23可以与所述第二部分22相同地或者不同地构成。有利的是，所述第三部分23和所述第二部分22不仅相同地构成，而且相互对齐。所述第一部分21可以在整个环周上在径向方向上超出第二部分22和第三部分23，例如超出量可以为30～60mm。特别有利的是，所述木塞连接件3可以具有中心轴线，所述中心轴线可以与所述第一部分21、第二部分22和第三部分23的各自的中心轴线重合。在组装状态下，木塞连接件3的中心轴线可以与金属管柱的纵向中心轴线重合。

在木塞连接件3安装在金属结构柱2的自由端部处的状态中，所述第二部分22从金属结构柱2的自由端部插入到金属结构柱的腔室15(在所示的实施方式中为金属管柱的管孔)中，并且所述第一部分21以其底面24支撑在所述支撑构件13的支撑面14上。所述第二部分22可以与金属管柱的管孔是尺寸配合的，使得木塞连接件2可以稳固地保持在金属管柱的管孔中，而不会晃动。所述第二部分22可以具有第一通孔25。所述第一通孔25的中心轴线可以与木塞连接件3的中心轴线相交且正交。所述第二部分22能通过穿过金属管柱的管壁以及穿过第一通孔25的第一紧固装置4与金属管柱固定连接。所述第三部分23可以具有第二通孔26，所述第二通孔26可以构造成用于，通过穿过第二通孔26的第二紧固装置7将附件8(见图5和图6)与所述第三部分23连接、尤其是固定连接。所述第二通孔26的中心轴线可以与木塞连接件3的中心轴线相交且正交。

在一些实施方式中，所述第一部分21的高度可以≥100mm，例如大约200mm；所述第二部分22的高度可以≥200mm，例如大约250mm；所述第三部分23的高度可以≥200mm，例如大约250mm。

在图4中还附加地描述了在楼层板1上依次铺设的防火保温毡31、防水层32和砂浆层33，它们可以用于屋顶系统的防火、防水和保温。可选地，在楼层板1上可以铺设以下材料之中的至少一个：气凝胶保温毡、酚醛耐火保温板、柔性保温砂浆、防水涂层。所提及的层可以在建筑结构组件10之外的区域中平坦地铺设在楼层板1上，并且在建筑结构组件10的区域中封闭地包围木塞连接件3、尤其是木塞连接件3的第一部分21。

图5是按一种实施方式的屋顶系统的局部的垂直剖视图。所述屋顶系统包括多个建筑结构组件10，这些建筑结构组件的金属结构柱2分别从楼层板1伸出，并且在楼层板1上分布地设置。在图5的剖视图中可见这些建筑结构组件10之中的三个建筑结构组件，这三个建筑结构组件在楼层板1上具有相同的取向。在楼层板1上依次铺设防火保温毡31、防水层32和砂浆层33。为清晰起见，在图5中，楼层板1用虚线描述，并且金属管柱的管壁的内周面11也用虚线描述。

在屋顶系统的该实施方式中，所述屋顶系统包括顶盖6a，所述顶盖6a是平面的顶盖，是现场浇筑的或者预制的钢筋混凝土构件，并且与各建筑结构组件的木塞连接件3借助于附件8直接地连接。所述附件8可以是金属构件，其一方面固定在顶盖6a上并且另一方面通过第二紧固装置7固定在木塞连接件3的第三部分23上。在图5中还可见多个建筑构件5，它们例如可以是墙体、支撑柱、烟道、间距器或者类似物。

图6是按另一种实施方式的屋顶系统的局部的垂直剖视图。所述屋顶系统包括多个建筑结构组件10，这些建筑结构组件的金属结构柱2分别从楼层板1伸出，并且在楼层板1上分布地设置。在图6的剖视图中可见这些建筑结构组件10之中的三个建筑结构组件，这三个建筑结构组件在楼层板1上具有相同的取向。在楼层板1上依次铺设防火保温毡31、防水层32和砂浆层33。为清晰起见，在图6中，楼层板1用虚线描述，并且金属管柱的管壁的内周面11也用虚线描述。

在屋顶系统的该另一种实施方式中，所述屋顶系统包括顶盖6b，所述顶盖6b是倾斜的顶盖，是现场浇筑的钢筋混凝土构件，并且与各建筑结构组件的木塞连接件3借助于附件8间接地连接。所述附件8可以是金属构件，其一方面与适宜长度的支撑柱17固定并且另一方面通过第二紧固装置7固定在木塞连接件3的第三部分23上。所述支撑柱17支撑顶盖6b。在图6中还可见建筑外墙板16以及多个建筑构件5，这些建筑构件5例如可以是墙体、支撑柱、烟道、间距器或者类似物。

需要注意的是，在此使用的术语是仅用于说明具体方面的目的，而不用于限制公开内容。如在此使用的单数形式“一个”和“所述一个”应包括复数形式，除非上下文明确地另有表述。可以理解到，术语“包括”和“包含”以及其他类似术语，在申请文件中使用时，具体说明所陈述的操作、元件和/或部件的存在，而不排除一个或多个其他操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。如在此使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的列举的项目的所有的任意的组合。在对附图的说明中，类似的附图标记总是表示类似的元件。

在附图中的元件的厚度可以为了清楚性起见而被夸张。另外可以理解到，如果一个元件被称为在另一个元件上、与另一个元件耦合或者与另一个元件连接，那么所述一个元件可以直接地在所述另一个元件上形成、与之耦合或者与之连接，或者在它们之间可以有一个或多个介于中间的元件。相反，如果在此使用表述“直接在……上”、“直接与……耦合”和“直接与……连接”，那么表示没有介于中间的元件。用来说明元件之间的关系的其他词语应该被类似地解释，例如“在……之间”和“直接在……之间”、“附着”和“直接附着”、“相邻”和“直接相邻”等等。

在此术语例如“顶”、“底”、“上方”、“下方”、“上面”、“下面”等等用来描述如在附图中所示的一个元件、层或区域相对于另一个元件、层或区域的关系。可以理解到，除了在附图中描述的取向之外，这些术语应该也包含装置的其他取向。

可以理解到，尽管术语“第一”、“第二”等等可以在此用来说明不同的元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅用来将一个元件与另一个元件区分开。因此，第一元件可以被称为第二元件，而不背离本发明构思的教导。

也可以考虑到，在此公开的所有示例性的实施方式可以任意地相互组合。

最后要指出的是，上述实施例仅仅用于理解本发明，而不对本发明的保护范围构成限制。对于本领域技术人员来说，在上述实施例的基础上可以做出修改，这些修改都不脱离本发明的保护范围。