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CN103890290A - 提供结构整体性和整体密封的构造系统 - Google Patents

提供结构整体性和整体密封的构造系统 Download PDF

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CN103890290A
CN103890290A CN201280045132.5A CN201280045132A CN103890290A CN 103890290 A CN103890290 A CN 103890290A CN 201280045132 A CN201280045132 A CN 201280045132A CN 103890290 A CN103890290 A CN 103890290A
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Abstract

一种用于构造住宅或商业结构和/或翻新现有结构的系统提供一系列用于与标准构造材料协作的构造部件，以当建筑结构承受诸如通常与飓风和龙卷风相关联的破坏性风力时增强其整体性。结构的强度因此被增加为超过标准构造材料自身的强度。增强部件进一步与标准构造材料协作以提供二级水密封性能，使得通常要求提供防止水流入结构的初级密封系统的侧板和/或墙面板的装饰覆盖层仅需要起到装饰结构的作用。墙面板和/或侧板的初级密封能力可能响应于暴风而被破坏，但是结构还能通过二级密封系统维持水密性。

Description

提供结构整体性和整体密封的构造系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2012年9月13日递交的美国专利申请第13/613,441号的优先权，并要求于2012年3月26日递交的美国临时专利申请第61/685,793号的利益，美国临时专利申请第61/685,793号要求于2011年9月15日递交的美国临时专利申请第61/573,943的利益。上述申请的全部公开内容通过引用合并于此。
技术领域
本公开涉及被增强以经受得住暴风雨的抗暴组件以及住宅结构或商业结构。
背景技术
该部分提供与本公开相关的背景信息，其未必是现有技术。
众所周知，飓风和龙卷风产生能够产生损坏和/或摧毁标准的住宅构造和商业构造的暴风力。已知暴风力移除和/或破坏墙面板、屋顶、侧板和饰面的初级密封系统。而且，众所周知，暴风力提升整个屋顶系统并吹倒和/或吸出壁。
另外，众所周知，暴风力施加大量的风雨事件，甚至在构造部件失效和/或被破坏之前风雨就已被流入结构。除了由破碎的窗户和/或其它被破坏的构造部件引起的明显的流入机会之外，已知风暴事件将雨吹入并通过完整无损的屋顶系统的功能通风口，因而即使发生小的或没有非实质性的结构破坏也产生水损坏。
在专利记载中存在大量通过要求使用数种加强部件中的任意一种而处理各种飓风或龙卷的风暴力的代表性已知技术。然而，所有已知示例的主要问题之一在于它们不能满足我们的自己动手做的文化且不能满足一般大众消费的成本效益。
已知技术示例的另一问题在于关于结构加强系统的这些专利记载都没有包括用于在结构的墙面板和/或侧板的初级密封系统被破坏的情况下提供用于结构的二级密封系统的机构。
在与最小化由于风暴的水流入破坏相关的专利记载中存在对一些现有技术的参考，但是再一次，这些示例都没有满足我们的自己动手做的文化且不能满足一般大众消费的成本效益。另外，已知示例都没有提供任何加强增强件，以改进构造的结构整体性。而且，这些现有技术的密封系统在初级密封系统被破坏的情况下没有提供二级密封系统。
发明内容
该部分提供公开的大致概要，并不是其全部范围或其所有特征的完全公开。
本发明以本领域技术人员将容易认识和理解的方式克服了众所周知的问题。而且，本发明提供用于除了公开的优选实施例之外的很多其他应用的特征和功能，本领域技术人员能容易认识到这也体现本发明的精神。
本发明的一个优选实施例涉及一种典型的居住构件式或预制式住宅构造，其在结构的特定区域被增强且基本加强以更好地经受飓风和龙卷风的破坏性风力。一个优选实施例还提供二级水密密封，其被用于在初级防水障壁在风暴期间通过墙面板和/或壁板而被破坏的情况下维持避免暴雨水和风雨的流入的合理的障壁。
要理解的是，二级水密封要求结构必须维持适度的结构整体性；因此，一系列的结构增强为此目的而被采用并进一步维持抵抗暴风力的结构整体性。结构增强系统由数个子系统组成，该数个子系统全部一起工作以共同增强结构的结构整体性。这些子系统包括但不限于下面：
·锚定系统
·壁加固系统
·椽/托梁约束系统
·抗风梁系统
·隔板（diaphragm）加固系统
·壁板系统
·屋顶盖板系统
·通风系统
·窗/门保护密封系统
·安全房间系统
本领域技术人员将容易理解，虽然很多典型的结构需要所有所列子系统来增强结构以足够抵抗暴风，但是一些复杂的结构可能需要另外的特定子系统，而不太复杂的系统可能仅需要部分所列子系统。下面简要描述每个子系统。
进一步可应用的领域通过在此提供的描述将变得明显。在该概要中的描述和特定示例仅用于例示的目的而并非意欲限制本公开的范围。
附图说明
在此描述的附图仅用于所选实施例而非所有可能实施方式的例示性目的，而非意欲限制本公开的范围。
图1为建筑结构锚定系统的左前透视图；
图2为图1的建筑结构的左前透视图，其进一步包括壁加固系统；
图3为图2的区域3的左前透视图；
图4为图1的建筑结构的一部分的左前透视图，其被更改为示出由楼层托梁接合的上下结构；
图5为图3的区域5的右前透视图；
图6为桁架组件的底前透视图；
图7为与图2类似的建筑结构的左前透视图，其进一步包括壁板系统；
图8为屋顶盖板系统的左前透视图；
图9为图8的屋顶盖板系统的主视图；
图10为在图9的截面10处截取的剖面端视图；
图11为由图10更改以示出通风系统的剖面端视图；
图12为建筑窗/门保护密封系统的示意主视图；以及
图13为图12的被更改为包括内部防暴安全房间的建筑的左前透视图。
在附图的数个视图中相应的附图标记始终指示相应的部分。
具体实施方式
现在将参照附图更完全地描述各示例实施例。
参见图1，锚定系统10被连接到限定基础构造的典型的厚板12，包括锚定螺栓组14和多个特定结构构件或结构支柱18，锚定螺栓组14至少部分地嵌入到厚板12中并连接到具有多个锚定支架16的壁加固系统，多个特定结构部件或结构支柱18被连接到锚定支架16。如本发明限定的锚定系统10为将建筑结构20锚定到厚板12或其它基础元件的子系统。一个优选实施例的增强系统提供特定的第一锚定螺栓22和第二锚定螺栓24，以提供与其它结构增强部件协作的适当的布置及锚定机构。可替代的优选实施例采用标准的锚定螺栓部件。不论使用特定的锚定螺栓22、24还是标准的锚定螺栓，本发明均要求合适的锚定机构包括将特定的锚定螺栓22、24的自由延伸部分22a、24a连接到锚定支架16的锚定螺栓螺母26、28，锚定支架16位于诸如立柱30、32之类的顺序隔开的构件之间，被浇筑的新构造厚板12、原有厚板采用，并用于构造或翻新爬行空间壁或基底壁的顶部上的结构。用于每个锚定支架16的锚定螺栓22、24的自由延伸部分22a、24a相对于被连接到每个锚定支架16的结构支柱18的纵向轴线27相对地定位，以抵抗结构支柱18的轴向旋转/扭转并由此抵抗立柱30、32的轴向旋转/扭转。本发明利用锚定系统10以使壁加固系统34（参照图2-3示出并描述）和/或安全房间系统72（参照图13示出并描述）的各个特征协作并整合。
参见图2并再次参见图1，如本发明限定的壁加固系统34为子系统，该子系统被整合到建筑结构20的典型的立柱型壁构造36，以向壁构造36提供显著增强的抗压强度和抗拉强度。具有顺序隔开的立柱30、32的典型的木或金属立柱建造壁38具有适当的抗压强度，但是具有非常小的抗拉强度，因此在暴风期间易受升力的影响。另外，本发明的壁加固系统34提供对导致扭转和/或菱形状态的力的抵抗。特定的结构构件或结构支柱18为相隔一定距离安装在立柱壁38中且在沿壁38的相邻的一对立柱之间和/或安装在壁角40处的金属管，使得结构构件18基本比典型的立柱壁部件（例如，木立柱或金属立柱）更坚固，并能被牢固且强固地附接到参照图1描述的铆定系统10。根据一个实施例，板42被用螺栓连接到特定的壁构件18，该特定的壁构件18被锚定到基础厚板12并通过双顶板44螺栓连接到椽/托梁约束系统46。壁加固系统34从立柱壁38的底板48到立柱壁38的顶板44自始至终提供强固且坚固的连接，在立柱壁38的顶板44处，其再次被牢固且紧密地附接并终止。
参见图3并再次参见图1-2，根据一个实施例，结构支柱18通过壁38的顶板44被螺栓连接到屋顶元件50、52，例如，一般屋顶系统的屋顶桁架的上弦和下弦或椽和天花板托梁。壁加固系统34使用在相对端部被紧固/螺栓连接到建筑结构的结构支柱18将屋顶部件、壁部件以及基础部约束在一起。
参见图4并再次参见图1-3，本发明还通过采用横跨多层壁构造56的楼层托梁构造54的螺栓连接而被应用到多层结构，其中在上楼层58和下楼层60上的壁加固立柱18、18’经由横跨楼层托梁构造54的螺栓连接件62、64被桥接并连接。本发明通过采用壁加固系统34以将锚定系统10和椽/托梁约束系统66（参照图5示出并描述）的各个特征与壁板系统68（参照图7示出并描述）并与隔板加固系统70（参照图10示出并描述）和/或安全房间系统72（参照图13示出并描述）协作并整合而有效利用整个壁构造56。
参见图5并再次参见图1-4，如由本发明限定的椽/托梁约束系统为牢固且强固地附接机构，用于有效地将上弦或椽50以及下弦或天花板托梁52连接到立柱壁38的顶板44，并且更重要地直接连接到壁加固系统34。椽/托梁约束系统66还在外壁和内壁的每个交叉点处为每个椽50和/或托梁52提供强固的连接，无论该每个椽50和/或托梁52是直接连接到还是间接连接到壁加固系统34的构件18。
参见图5，每个壁加固构件或结构支柱18被螺栓连接到椽约束连接件74。典型的桁架示例被提供，其中椽约束延伸部76跨越于桁架78的下弦52与上弦50之间。椽/托梁约束系统66还防止椽50和/或托梁52由于暴风力产生的升力而被破坏。椽/托梁约束系统66还防止椽50和/或托梁52由于扭力和/或菱形力而被容易地扭曲，这增强结构的相对强度以抵抗由于强直线风或龙卷风漩涡而作用在结构上的剪切力。测试和研究已经表明并教示用于抵抗暴风的最佳屋面坡度为偏离水平面大约15度的角度，并且四坡屋顶构造比山墙端构造更适应风暴，并且进一步表明并教示较少的挑檐比长延伸挑檐构造更好。
本发明以及椽/托梁约束系统66能够增强利用现有研究的标准屋顶构造，并且还对于不符合现有技术的研究的其它屋顶构造也提供一些增强，以便实现最佳防暴构造。本发明通过采用椽/托梁约束系统66的特征以使壁加固系统34和抗风梁系统80（参照图6示出并描述）与屋顶盖板系统82（参照图8示出并描述）、通风系统84（参照图11示出并描述）、隔板加固系统70和/或安全房间系统72的各个特征协作并整合而有效地利用整个屋顶系统。
参见图6，如本发明限定的抗风梁系统80为用在椽50、50’和桁架52的连接处的用于增强椽和桁架的结构整体性的一系列加固部件。典型的桁架52在连接点86、88、90处用抗风梁部件增强，在数个优选实施例中，抗风梁部件包括抗风梁弦连接件92、抗风梁延伸部94和抗风梁脊连接件96。抗风梁弦连接件92为将托梁52连接到成角度定向的接合构件的金属构件，根据几个方面，该成角度定向的接合构件为横向定向的中心山墙端立柱或主梁100。抗风梁脊连接件96为将主梁100连接到上弦或椽50、50’二者的金属板。抗风梁延伸部94为能用于将抗风梁弦连接件92连接到抗风梁脊连接件96的U槽形金属。用于椽50和桁架52的典型构造技术包括在连接点处的钉接板以及各个钉子。在风暴环境期间，如果风直接吹向屋顶部分，则屋顶的一侧被认为是迎风侧。结果，作用在屋顶的力使其受压。相比之下，屋顶的相反侧被称为背风侧，并产生作用在屋顶的该部分上的升力。结果，由于屋顶的一侧被向下压且同时另一侧试图提升的组合以相对低的力值引起显著的结构损伤。
抗风梁系统80用诸如抗风梁弦连接件92、抗风梁延伸部94和抗风梁脊连接件96之类的强固且可靠紧固的构件有效地将屋顶椽52和/或桁架98加固在一起，其有效地统一利用整个屋顶系统，以更如一个单元而不是单独的屋顶部件那样起作用。抗风梁系统80在传统的椽系统和/或传统的桁架系统上工作。本领域技术人员将理解屋顶坡度越陡，背风面上的升力越大，因此抗风梁80实际上需要更坚固，所有事物都是对等的。本发明通过采用抗风梁系统80的特征以使椽/托梁约束系统66与屋顶盖板系统82、通风系统84、隔板加固系统70和/或安全房间系统72的各个特征协作并整合而有效地利用整个屋顶系统。
参见图7并再次参见图1-6，如由本发明限定的壁板系统68在施加另外的立面或其它装饰覆盖层（例如，乙烯基侧板、砖等）之前提供覆盖并密封结构的外壁38的改进方法。壁板42，例如胶合板，使用螺栓102被连接到壁加固结构支柱18。壁板系统68通过将板42螺栓连接到壁加固系统34而提供改进的紧固方法，当结构暴露于暴风力时其确保板42将可靠地保持就位。因为壁板系统68在暴风力期间可靠地保持就位，所以其能够为壁38提供二级水密封，以在暴风作用于结构期间初级覆盖及不受天气影响的密封立面被破坏和/或失去的情况下抵抗雨和风雨。本发明的一个优选实施例包括特定的螺栓紧固件102，该螺栓紧固件102的特征在于扩大的平坦头部104，具有位于板42中的刺106，并包括在扩大的头部104的下侧110上的密封环肋108，以可靠且牢固地保持并维持水密封。在合适的应用中，壁板系统68被并入到安全房间系统70中，使得用于防止空气传输的碎片穿透的要求被实现。本发明通过采用壁板系统68的特征以使壁加固系统34与窗/门保护密封系统112（参照图12示出并描述）和安全房间系统72的各个特征协作并整合而有效地利用整个壁构造。
本领域技术人员也将认识到，存在用于将板附接到结构支柱的可替代的螺栓紧固方法，诸如结构支柱18中用于接收螺栓的螺纹孔。螺栓连接的另外的替代包括夹到或附接到结构支柱18以接收螺栓的标准的螺母的使用。用于将板紧固到结构支柱18的另一螺栓连接的方法包括数种自攻丝螺钉中的任意一种。再一紧固方法包括使用分别螺栓连接到板和螺栓连接到结构支柱18的支架。这些螺栓紧固方法中的任意一种将满足将板直接安装到结构支柱的目的。还将认识到，螺栓紧固件可需要大的头部和/或垫圈部件以防止当暴风力施加到结构时紧固件的头部被拉穿板。大头部的紧固件可为具有垫圈部件的车身螺栓型紧固件或其它标准头螺栓，以有效地扩大紧固件头部的承载表面。
参见图8并再次参见图1-3，如由本发明限定的屋顶盖板系统82提供在施加另外的立面或其它装饰覆盖层（例如，墙面板、金属等）之前覆盖并密封屋顶盖板114（例如，结构的胶合板）的改进方法。在屋顶盖板114的配合边缘处的接缝上施加的水密密封带116帮助提供水密密封。屋顶盖板系统82经由钉子和/或螺钉和/或紧固件的特定图案阵列应用提供改进的紧固机构，以可靠地保持附接到椽和/或托梁结构的盖板114。
参见图9并再次参见图1-3和图8，根据本发明的一个优选实施例，特定的紧固件120具有相对大的头部和特定的保持特征，以提供将板保持到椽和/或托梁的改进。本发明的另一优选实施例的特征在于盖板114为舌槽式接合的，以通过盖板的交错边缘提供水密密封。盖板114的另一优选实施例的特征在于搭叠边缘122，搭叠边缘122在斜切口处呈现水密密封边缘。盖板的再一优选实施例包括在相邻的椽50、50’之间并位于相邻的盖板114的边缘126的下方的校直块（lineupblocking）124，以便为盖板114的整个边缘126提供可靠的紧固表面。校直块124还在相邻盖板114的边缘下方提供有效的密封表面并防止在相邻的盖板的配合边缘处的相对偏转。校直块124还在椽50、50’之间提供合适的对准和间距，同时抵抗作用在椽和托梁上的扭力和菱形力。校直块124还限定安装在并置的椽和/或托梁之间的压缩块的连续直线以防止结构的横向倒塌。
本领域技术人员将认识到存在用于将屋顶盖板附接到椽和/或桁架元件的可替代的紧固方法。另一替代方式包括使用标准螺钉型紧固件。用于紧固屋顶盖板的另一方法包括特定图案的数种钉子中的任意一种。再一紧固方法包括使用在其上具有螺旋形状的特定钉子，该螺旋形状本质上像如钉子那样被驱动就位的螺钉那样起作用。这些紧固方法中的任意一种将满足将屋顶盖板直接安装到椽和/或桁架屋顶元件的目的。还将认识到，紧固件可需要大的头部和/或垫圈部件以防止当暴风力被施加到结构时紧固件的头部被拉穿板。大头部的紧固件可为标准螺钉或钉子型紧固件或具有垫圈部件的其它标准紧固件，以有效地扩大紧固件的头部的承载表面。
校直块124的一个优选实施例的特征在于支架128，支架128能预装配到校直块124的端部或者在校直块124被安装之后被安装。支架128提供额外的装配简易性并提供椽50与盖板114的额外的结构整体性。本发明的另一优选应用采用放置在盖板114上的水密膜130和/或覆盖在相邻的盖板的配合边缘上（包括脊和谷）的水密密封带116的各个特征。
参见图9并再次参见图1-8，通过屋顶盖板系统82的一个优选实施例的剖面示出搭叠边缘、校直块124、校直块支架128、盖板紧固件120、水密膜130和接合部的密封带116。屋顶盖板系统82为屋顶提供二级水密封，以在风暴作用在结构上期间初级覆盖层和不受天气影响的密封立面被损害和/或失去的情况下抵抗雨和风雨。本发明通过采用屋顶盖板系统82以使壁加固系统34、抗风梁系统80、椽/托梁约束系统66、屋顶盖板系统82、通风系统84、隔板加固系统70和/或安全房间系统72的各个特征协作并整合而有效地利用整个屋顶构造。
参见图10，如由本发明限定的隔板加固系统70解决通常与住宅和商业构造关联的数个隔板问题。一个常见的隔板问题为构造的山墙端，其中例如三角形墙的山墙端132被形成为封闭屋顶系统134的一个端部。山墙端132形成山墙端132的三角形框架内的山墙端平面136，其易于响应于暴风而被吹入或吸出。另一常见的隔板问题在于由邻近屋顶构造的山墙端132成阵列并置的数个椽/托梁/桁架部件中的任何一个（如所示的托梁52）形成的托梁平面138。托梁平面138易于响应于暴风力而翘曲和/或歪曲和/或扭曲和/或横向移位。再一常见的隔板问题在于由托梁52的并置阵列的下侧上的天花板142形成的天花板平面140。天花板平面140易于由于托梁平面138响应于作用在结构上的暴风而翘曲和弯折。
本发明通过采用隔板加固系统70而克服了与这些隔板关联的问题。隔板加固系统70的一个优选实施例的特征在于横跨山墙端132的珠型支承（pearling brace）144。珠型支承144在一个优选实施例中提供与标准木部件协作的特定珠型支承144，以增强山墙端平面136的结构整体性。在另一优选珠型实施例中，结构金属梁148和关联的支架横跨山墙端132，以增强山墙端平面136的结构整体性。隔板加固系统70的另一优选实施例的特征在于横跨并置的托梁52阵列的一系列托梁支承元件150，以增强托梁阵列的结构整体性，从而防止它们被暴风不利影响。
托梁支承元件150被牢固地固定到托梁52，从而不仅防止托梁52承受不利的托梁平面138变形而且防止不利的天花板平面140变形。托梁支承元件150在山墙端132处被牢固地锚定到特定山墙端支架152，山墙端支架152接着被直接锚定到壁加固系统34的部件，壁加固系统34的部件接着将整个构造锚定到基础元件。托梁支承元件150还包括支杆元件154，该支杆元件154一端附接于托梁支承元件150并然后以偏角α向上升跨越至珠型支承144上的连接点。支杆154形成由支杆154、山墙端平面136和托梁支承158元件组成的三角形的斜边，其随后形成增强结构机构以使前述隔板具有结构整体性，这在本发明之前是难达到的。将托梁支承158连接到托梁52的一个或多个托梁支承支架160也限定托梁支承元件150的构件。
继续参见图10，山墙端平面136、天花板平面140以及托梁平面138通过山墙端支架152、托梁支承支架160、托梁支架158、支杆154以及珠型支承144而同时在结构上被增强。结果，整组隔板被有效组合在一起成整体并整合到具有结构整体性的更大的成整体的系统中，以当承受暴风力时维持构造的水密密封系统。本发明通过采用并整合锚定系统10、壁加固系统34、椽/托梁约束系统66、抗风梁系统80、壁板系统68、通风系统84和/或安全房间系统72的各个特征而有效地利用隔板加固系统70。
参见图11，根据通风系统84的一个优选实施例，内部进入通风口162使得空气能够从限定结构的居住部分164的经调节的空气空间传送并略微调节屋顶空间166中的空气，其中闭孔喷涂泡沫168隔离并密封屋顶系统170的整个下侧以及山墙端132，以防止漏水。如由本发明限定的通风系统84提供用于维持结构的屋顶空间166中的空气的合适的热环境的方案，从而在屋顶空间166中产生合适的空气交换和/或调节。典型的通风方法包括一系列的外部进入通风孔，例如檐底通风口、山墙通风口、脊通风口、叶轮机和天窗，它们中的很多被动地或提供有动力的变型被引入。
所有已知外部进入通风系统基本存在的主要问题在于在风暴环境下的风雨期间它们易于被损坏和/或完全被移除，这导致漏水以及随后的损坏。所有现有技术的外部进入通风系统基本存在的另一主要问题在于，即使它们在风暴环境下设法保持完整无损，它们还易于允许风暴环境下的风雨穿过它们并进入到屋顶空间中，这导致漏水及随后的损坏。因此，本发明的通风系统84的一个优选实施例提供特定外部通风设备用于空气的流入和流出的处理，该特定外部通风设备能保持牢固且在功能上完整无损，并且同时在风暴环境期间控制并缓和风雨，使得水被导出和/或转出和/或排出结构，从而防止结构内部损伤的积累。
本发明的另一优选实施例消除了所有外部进入通风口，以消除任意这种位置和/或关联的通风设备的问题，并将它们用小的合适尺寸的内部进入通风口162代替，内部进入通风口162将结构的受调节的部分直接连接到屋顶空间，以略微“调节”屋顶空间中的空气。因此，没有外部进入通风口连通在建筑结构的内部受调节部分与建筑结构外部的环境空气之间。屋顶空间166中经调节的空气结合一年中的季节而被适当冷却和/或加热，以维持屋顶空间166中适度的温度范围。由于没有流入或流出的外部空气，屋顶空间166中经调节的空气能够流入屋顶空间166；然而，有效的隔离密封系统，例如闭孔喷涂泡沫168，被应用到屋顶构造的整个下侧，填充在椽50之间，以提供空气密封和水密封，从而防止空气和水穿透屋顶构造进入屋顶空间166中。闭孔喷涂泡沫168隔离部还覆盖并密封盖板114或墙面板172或可能已经穿透盖板114并进入屋顶空间166的其它外部构造的任意紧固件，使得防止成为将来泄漏路径的任何可能。闭孔喷涂泡沫168隔离部还以相同方式覆盖山墙端132的壁174。本发明通过采用通风系统84以使屋顶盖板系统82、抗风梁系统80、椽/托梁约束系统66和隔板加固系统70的各个特征协作并整合而有效地利用整个屋顶构造托梁。
参见图12，窗/门保护系统112的一个优选实施例提供用于住宅结构的典型的窗176，窗176被装配有安装的装饰性的盖安装件178，使得能移除的保护盖180可靠地紧固到盖安装件178。如本发明限定的窗/门保护系统112提供窗176上的保护盖180，以使风暴期间的毁坏的可能性达到最小。窗/门保护系统112的一个优选实施例由一系列支架182和被设计为可靠地建立与结构184的牢固附接的安装五金件组成，并接收合适的保护盖180，该保护盖180被设计为装配到安装的保护盖支架182并与其协作。保护盖180能被储存直到被要求为即将到来的风暴做准备。安装的支架182将保持安装到结构184并被设计为合理的装饰。本发明的另一优选实施例的特征在于门188上和/或安装在外部门的内侧的类似的保护盖186，以防止它们在暴风期间被吹入或向外吸出。本发明的另一优选实施例的特征在于车库门（未示出）上的保护盖，以防止它们在暴风期间被吸入或向外吸出。本发明采用窗/门保护系统112以与壁加固系统34和/或安全房间72的各个特征协作并整合。
参见图13，防暴安全房间72的优选实施例提供被构造并装配有防暴门192以及位于建筑结构内的空气通风口194的独立成整体的房间190。本发明的另一优选实施例的特征在于防暴安全房间系统72，其由适当的增强部件预制并被运送到施工现场，然后被安装，使得建筑196能围绕其构造。如由本发明限定的防暴安全房间系统72提供用于自给式防暴安全房间的增强构造部件，该自给式防暴安全房间被牢固且强固地锚定到结构的基础部和/或厚板。增强构造部件包括壁加固系统34、锚定系统10、椽托梁约束系统66、抗风梁系统80、门/窗保护密封系统112和/或屋顶盖板系统82中起重要作用的那些，所有增强构造部件被组合在一起以建立成整体的结构，以用作合适的防暴安全房间系统72。
防暴安全房间系统72的另一优选实施例包括独立的成整体的屋顶198、加固壁200和向内打开的防暴门192。门的特征在于增强的铰链202以及锁定及安全部件204，以在其承受暴风、飞屑和/或流入的水的情况下确保密闭。防暴安全房间系统72提供独立的新鲜空气通风口194和加固门192以在除了居住者要求的情况下防止其打开并提供水密密封件206以防止流入水。防暴安全房间系统72提供适于用作双重目的房间的防暴房间，诸如壁橱、食品储藏室、盥洗室等。本发明的一个优选实施例的特征在于使用合适的增强部件现场构造的防暴安全房间系统72。
本发明通过将锚定系统10、壁加固系统34、椽/托梁约束系统66、窗/门保护密封系统112、屋顶盖板系统82、通风系统84、抗风梁系统80、隔板加固系统70和壁板系统68协作并整合而有效地建立成整体的防暴安全房间系统72。
本发明提供用于典型的住宅或商业结构的改进系统，其中一系列特定部件被整合在一起以增强结构的结构整体性来抵抗例如与飓风和/龙卷风相关联的风力，从而为结构提供二级相对水密密封，即使在墙面板和/或侧板的初级密封系统被破坏或者被暴风移除的情况下。结果，已知的墙面板和侧板为结构提供装饰性覆盖层和初级水密封；然而，本发明在初级密封系统在暴露于暴风期间被破坏的情况下提供二级水密封。
本发明进一步提供能应用于新构造也能修复现有结构的结构增强件，以提高结构整体性和二级密封来抵抗例如与飓风和/龙卷风相关联的风力。本发明还提供与标准的构造部件协作的结构增强件，以提高构造部件超出其抵抗例如与飓风和/龙卷风相关联的风力的初始能力的结构整体性，并进一步提供二级密封系统以在初级密封系统被破坏的情况下防止流入水。
用于本公开的结构增强部件的典型优选实施例的构造材料为金属。部件可利用诸如冲压、锻造、弯曲、焊接的数种典型方法中的任意一种或制造方法的组合而由金属制造。另外，部件可由适于提供给定应用的强度需要的诸如塑料、加强塑料、玻璃纤维、复合材料之类的非金属材料和/或任意其它合适的技术材料制造。
示例实施例被提供，以使本公开是全面的，并将其范围充分传达给本领域技术人员。很多特定细节（例如特定部件、设备和方法的示例）被给出以提供对本公开的全面理解。本领域技术人员将明白，不需要采用特定细节，示例实施例可以以很多不同的形式被实施，并且示例实施例不应被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施例中，众所周知的工艺、众所周知的设备结构以及众所周知的技术没有详细描述。
在此使用的术语仅用于描述特定示例实施例的目的，并非意欲为限制性的。如在此使用的，单数形式的“一”、“一个”和“所述”也可意欲包括复数形式，除非上下文以另外的方式明确指出。术语“包括”、“包含”、“含有”和“具有”为包含性的并因此明确说明所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除存在或增加一个或更多其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。在此描述的方法步骤、工艺和操作将不被理解为必然要求它们以所讨论或例示的特定顺序被执行，除非明确说明为执行的顺序。还将理解可采用另外的或替代的步骤。
当一元件或层被提及为在另一元件或层“上”、“被接合到”、“被连接到”或“被联接到”另一元件或层时，其可直接在另一元件或层上、被直接接合、连接或联接到另一元件或层，或者可存在中间元件或层。相比之下，当一元件被提及为“直接”在另一元件或层“上”、“直接被接合到”、“直接被连接到”或“直接被联接到”另一元件或层时，可不存在中间元件或层。用于描述元件之间关系的其它词语应该以相似方式被解释（例如，“之间”与“直接在之间”，“邻近”与“直接邻近”等）。如在此使用的，术语“和/或”包括一个或更多关联的所列项目中的任一或全部组合。
虽然术语第一、第二、第三等在此可被用于描述各个元件、部件、区域、层和/或区段，但是这些元件、部件、区域、层和/或区段不应该被这些术语限制。这些术语可仅用于将一个元件、部件、区域、层或区段与另一元件、区域、层或区段区分开。诸如“第一”、“第二”的术语和其它数值术语当在此使用时不意味着次序或顺序，除非上下文明确指出。因而，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或区段可被称为第二元件、部件、区域、层或区段，而不背离示例实施例的教导。
为易于说明，诸如“内”、“外”、“之下”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等等的空间相关术语在此被用于描述图中例示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。将理解的是，空间相关术语可意欲包含设备在使用或操作中的除图中描绘的方位之外的不同的方位。例如，如果图中的设备被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下方”或“之下”的元件于是将被定位为在该其它元件或特征“上方”。因而，示例术语“下方”能包含上方和下方的方位二者。设备可以以其它方式被定向（旋转90度或处于其它方位），并且在此使用的空间相关描述词应该被相应地解释。
为了例示和描述的目的，已经提供了实施例的前述描述。其不意欲为穷尽的或限制本公开。特定实施例的单独元件或特征通常不限于该特定实施例，而是在适用的情况下可互换并能在所选实施例中使用，即使没有特别显示或描述。特定实施例的单独元件或特征还可以以很多方式变化。这种变化将不被认为背离本公开，所有这些更改旨在被包括在本公开的范围内。

Claims (25)

1.一种构造系统，为建筑结构提供结构整体性以承受暴风的破坏力并最小化或防止相关联的风驱动的风雨的流入，包括：
连接到所述建筑结构的多个子系统，所述建筑结构包括具有多个立柱的壁结构和具有多个部件的屋顶结构，所述多个部件包括桁架或者托梁和椽的组合，所述多个子系统包括：
锚定系统，具有连接到基础部并部分地从所述基础部延伸的锚固件；
壁加固系统，具有分别位于所述立柱中紧邻的一对之间的多个结构支柱，每个结构支柱均被连接到两个所述锚固件；以及
椽/托梁约束系统，具有分别将每个所述结构支柱联接到所述屋顶结构的多个构件，从而所述壁加固系统使用所述结构支柱将屋顶部件和所述壁结构一起约束到所述基础部。
2.根据权利要求1所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括具有多个连接件的抗风梁系统，每个连接件将所述屋顶结构的构件连接到多个主梁中的单独的一个。
3.根据权利要求1所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括将壁板螺栓连接到所述结构支柱的壁板系统。
4.根据权利要求1所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括具有防水密封带的屋顶盖板系统，所述防水密封带被应用于限定在多个屋顶盖板构件中相邻的一对之间的每个接合部处，所述多个屋顶盖板构件附接到所述屋顶结构。
5.根据权利要求1所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括隔板加固系统，该隔板加固系统具有托梁支承、支杆和珠型支承，所述托梁支承被连接到所述托梁中的多个，所述支杆相对于所述托梁支承成角度定向，所述珠型支承将所述支杆连接到所述建筑结构的山墙端。
6.根据权利要求1所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括通风系统，该通风系统：
没有连通在所述建筑结构的居住部分与所述建筑结构外部的环境空气之间的外部进入通风口；并且
具有将所述居住部分的受调节部分连接到屋顶空间的内部进入通风口，以调节所述屋顶空间中的空气。
7.根据权利要求1所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括窗/门保护密封系统，该窗/门保护密封系统具有：
应用到所述建筑结构的窗的能移除的保护盖；和
一系列盖支架和安装五金件，该安装五金件提供用于附接到接收所述保护盖的所述建筑结构，由此装配到所述盖支架中并与所述盖支架协作。
8.根据权利要求7所述的构造系统，其中所述窗/门保护密封系统进一步包括提供在外部门上或外部门内部的保护盖，用于防止所述外部门被吹进或向外吸出。
9.根据权利要求1所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括防暴安全房间系统，该防暴安全房间系统限定被构造并装配有防暴门和空气通风口的独立的成整体的房间，所述成整体的房间位于所述建筑结构内部。
10.根据权利要求9所述的构造系统，其中所述防暴门进一步包括锁定和安全部件以及水密密封件，所述锁定和安全部件用于在所述防暴门承受暴力风、飞屑和/或流入水的情况下确保密闭，所述水密密封件用于防止流入水。
11.根据权利要求1所述的构造系统，其中两个所述锚固件相对于所述结构支柱的纵向轴线相对定位以抵抗所述结构支柱的轴向旋转。
12.一种构造系统，为建筑结构提供结构整体性以承受暴风的破坏力并最小化或防止相关联的风驱动的风雨的流入，包括：
连接到所述建筑结构的多个子系统，所述建筑结构包括具有多个立柱的壁结构和具有多个部件的屋顶结构，所述多个部件包括桁架或者托梁和椽的组合，所述多个子系统包括：
锚定系统，提供多个由两个锚固件形成的组，所述两个锚固件被部分地嵌入在基础部中并且所述两个锚固件具有从所述基础部延伸出的部分；和
壁加固系统，具有分别位于所述立柱中紧邻的一对之间的多个结构支柱，所述两个锚固件的所述部分均被连接到所述结构支柱，并且所述结构支柱在相对的位置连接到所述屋顶结构，使得所述壁加固系统使用所述结构支柱将所述屋顶部件和所述壁结构一起约束到所述基础部。
13.根据权利要求12所述的构造系统，其中所述壁加固系统进一步包括分别连接到所述结构支柱的相对端部的第一锚定支架和第二锚定支架。
14.根据权利要求12所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括椽/托梁约束系统，该椽/托梁约束系统具有连接到所述桁架中的单独的一个的上弦和下弦的椽约束延伸部。
15.根据权利要求12所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括椽/托梁约束系统，该椽/托梁约束系统具有多个椽约束延伸部，每个椽约束延伸部均被连接到椽和所述屋顶结构的托梁以及所述结构支柱之一。
16.根据权利要求12所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括抗风梁系统，该抗风梁系统具有：
抗风梁弦连接件，被连接到托梁和从所述托梁横向延伸的主梁；以及
抗风梁脊连接件，被连接到所述主梁以及相邻的第一椽和第二椽。
17.根据权利要求16所述的构造系统，其中所述抗风梁系统进一步包括将所述抗风梁弦连接件连接到所述抗风梁脊连接件的抗风梁延伸部。
18.根据权利要求12所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括壁板系统，该壁板系统具有螺栓连接到所述结构支柱中的多个的壁板。
19.根据权利要求12所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括具有防水密封带的屋顶盖板系统，所述防水密封带被应用于限定在多个屋顶盖板构件中相邻的一对之间的每个接合部处。
20.根据权利要求19所述的构造系统，其中限定在多个屋顶盖板构件中相邻的一对之间的每个接合部为搭叠边缘。
21.根据权利要求19所述的构造系统，进一步包括位于限定在所述多个屋顶盖板构件中相邻的一对之间的每个接合部处的校直块，用于加固所述接合部。
22.根据权利要求12所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括用于加固所述建筑结构的山墙端的隔板加固系统，该隔板加固系统具有托梁支承、支杆和珠型支承，所述托梁支承被连接到所述托梁中的多个，所述支杆相对于所述托梁支承成角度定向，所述珠型支承将所述支杆连接到所述山墙端。
23.一种构造系统，为建筑结构提供结构整体性以承受暴风的破坏力并最小化或防止相关联的风驱动的风雨的流入，包括：
连接到所述建筑结构的多个子系统，所述建筑结构包括具有多个立柱的壁结构和具有多个部件的屋顶结构，所述多个部件包括桁架或者托梁和椽的组合，所述多个子系统包括：
锚定系统，具有连接到基础部并部分地从所述基础部延伸的锚固件；
壁加固系统，具有分别位于所述立柱中紧邻的一对之间的多个结构支柱，每个结构支柱被连接到所述锚固件中的两个；
椽/托梁约束系统，具有分别将每个所述结构支柱联接到所述屋顶结构的多个构件，从而所述壁加固系统使用所述结构支柱将所述屋顶部件和所述壁结构一起约束到所述基础部；
具有多个连接件的抗风梁系统，每个连接件将所述屋顶结构的构件连接到多个主梁中的单独的一个；以及
屋顶盖板系统，具有防水密封带，该防水密封带应用于限定在多个屋顶盖板构件中相邻的一对之间的每个接合部处，所述多个屋顶盖板构件被附接到所述屋顶结构。
24.根据权利要求23所述的构造系统，其中所述多个子系统进一步包括用于加固所述建筑结构的山墙端的隔板加固系统，该隔板加固系统具有托梁支承、支杆和珠型支承，所述托梁支承被连接到所述托梁中的多个，所述支杆相对于所述托梁支承成角度定向，所述珠型支承将所述支杆连接到所述山墙端。
25.根据权利要求23所述的构造系统，其中所述抗风梁系统的所述多个连接件包括：
抗风梁弦连接件，被连接到托梁以及从所述托梁横向延伸的接合构件；以及
抗风梁脊连接件，被连接到所述接合构件以及相邻的第一椽和第二椽。
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