專利名稱：建筑材料、建筑系統(tǒng)及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明在一個實施例中涉及一種用于覆蓋結(jié)構(gòu)框架的建筑材料，其中該建筑材料由建筑板材組成，該板有一個延伸的凸緣，適合銜接相鄰板材的一端來提供一種工具，通過該工具來緊固建筑板材系統(tǒng)內(nèi)的建筑板材，而以一種成本有效的方式提高系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度。
相關(guān)技術(shù)描述覆面市場使用覆蓋結(jié)構(gòu)框架的建筑板材。該市場包括不同材料的建筑板材；具體有木材，陶瓷，金屬，塑料或兩種或多種這些材料的復(fù)合材料。這些板通常是以分散的板材或板的形式存在，它們必須彼此鄰接地放置在結(jié)構(gòu)框架上，目的是覆蓋結(jié)構(gòu)并因此提供一種保護(hù)性和裝飾性的覆蓋物。為了使該覆蓋連接，必須對板之間的接合處進(jìn)行處理，使其在美學(xué)上看起來令人愉悅。然而，這種處理耗時而且昂貴。因此，需要一種改進(jìn)的建筑材料，該建筑材料有一種可降低成本并改進(jìn)安裝建筑板材容易度的連接系統(tǒng)。在其它情況中，對防止接合處之間滲水，改善建筑板材之間接頭強(qiáng)度，以及提高建筑板材系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度較好的建筑板材，市場也有需求。
建筑業(yè)，例如住宅建筑，優(yōu)選使用可受釘建筑板材來連接各種類型的框架，包括木質(zhì)和金屬框架。然而，硬的，密實的或脆的材料，例如陶瓷，混凝土，石料或厚金屬是不可受釘?shù)?，因此必須利用其它的方式連接到木材或鋼質(zhì)框架上，例如通過為釘子提供預(yù)鉆的孔。鉆孔耗時而且昂貴，因此，需要通過找到可以打釘不受釘?shù)幕椎姆椒ɑ蜓b置來降低安裝成本，不受釘?shù)幕桌鐩]有預(yù)鉆孔的陶瓷或密實水泥復(fù)合材料。
當(dāng)安裝建筑板材或板條時，板被彼此對接，這樣它們的邊緣同時覆蓋框架構(gòu)件。每個板的邊緣用一排釘子固定到框架構(gòu)件上，這樣在每個板接合處有兩排釘子。按建筑規(guī)范規(guī)定該工藝是必須的以獲得最小級別的剪切強(qiáng)度。當(dāng)建筑板材系統(tǒng)在每個板接合處有兩排釘子時，作為一種降低安裝成本的途徑，在獲得同等的或改進(jìn)的剪切強(qiáng)度性能的同時，最小化用于板接合處的釘子數(shù)量將是有利的。
有搭接邊的可受釘材料，例如膠合板或OSB板，可以減少需要僅僅將板連接在一起所需的釘子數(shù)量；然而，在這些產(chǎn)品的每個接合處仍然需要兩排釘子，以維持滿足安全建筑規(guī)范所需的最小級別的剪切強(qiáng)度。例如木基的，搭接板需要兩排釘子；一排通過下面搭疊板的搭接，一排通過上疊板的搭接，以避免在剪切力下彎曲變形。需要一種接合處或接頭處理，只使用一排釘子來承受剪切載荷下的彎曲變形。
由纖維增強(qiáng)水泥制成的搭接建筑板材對降低將板連接在一起而保持最小剪切強(qiáng)度級別所需的釘子數(shù)量是不良的候選材料。纖維增強(qiáng)水泥板一般易脆的，因此這樣的板的搭接邊緣在運(yùn)輸和安裝過程中易于斷裂。另外，把搭接接頭機(jī)加工到一塊纖維增強(qiáng)水泥板中成本高。需要一種處理纖維增強(qiáng)水泥板的邊緣，使板的邊緣不易斷裂的方法。
有時候出售的建筑板材在工廠已經(jīng)經(jīng)過表面涂層或表面精加工。經(jīng)常，當(dāng)這些板被釘向框架構(gòu)件時，板上的涂層或精加工表面或修飾面被破壞。建筑板材必須要用一種與原來表面相匹配的涂層來重新涂刷或被重新填縫(或兩者都要)。這是一項耗時的工藝而且增加成本。因此，也需要一種把建筑板材釘入框架構(gòu)件中的方法，該方法把對建筑板材的修飾表面的破壞降為最小。
發(fā)明概述提供一種覆蓋結(jié)構(gòu)框架的建筑材料。在一個實施例中，該建筑材料被獨特地設(shè)計成在每個接合處或框架構(gòu)件上使用一排緊固件。這種建筑材料優(yōu)選是帶有一種相配凸緣的建筑板材，該凸緣延伸超出建筑板材的一端。相配凸緣優(yōu)選被壓印到建筑板材上，并適合嚙合或匹配相鄰建筑板材的一端。建筑材料可進(jìn)一步有一種防水材料，沿著搭接接頭處置于相鄰建筑板材之間用來處理滲水。
在另一個實施例中，建筑材料可能由一個連接到建筑板材上的部件組成。建筑板材可以是，但不限于，板條或鑲板，厚板，鑲邊，屋面石板瓦，木板瓦或瓦。另外，建筑板材由很多材料中的任何一種單獨的材料或其混合材料制成，這些材料包括，但不限于，石材，磚，粘土，金屬，陶瓷，玻璃，乙烯基塑料，纖維增強(qiáng)水泥，水泥和PVC。更具體地，纖維增強(qiáng)水泥建筑板材以一種獨特的構(gòu)造提供了尤其有利的特性。同樣，部件可由很多材料中的任何一種單獨地或其復(fù)合材料制成，這些材料包括，但不限于，石材，磚，粘土，金屬，陶瓷，玻璃，乙烯基塑料，纖維增強(qiáng)水泥，水泥，和PVC以及織物或鋼筋網(wǎng)和玻璃纖維。
此部件優(yōu)選用作一種接頭，其延伸超出建筑板材的一端，用于容納把建筑板材固定到結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物上的緊固件。在一個實施例中，此部件也優(yōu)選用作一種凸緣，利用該凸緣另外一種相同構(gòu)造的材料能夠輕松地被對準(zhǔn)并固定到結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物(structure)上。作為一種能夠被連接到框架構(gòu)件的建筑板材系統(tǒng)，這兩種建筑材料一起作用。與其它建筑板材系統(tǒng)相比，該建筑板材系統(tǒng)能夠獲得相同或更大的剪切強(qiáng)度。優(yōu)選地，該建筑板材系統(tǒng)通過僅僅在三邊將每塊建筑板材釘在框架構(gòu)件上而達(dá)到該級別的剪切強(qiáng)度，因此，降低了成本并改善了安裝系統(tǒng)的容易度。此部件也可以被設(shè)計成提供一種具有獨特美學(xué)外觀的獨特的建筑板材系統(tǒng)，例如板和板條結(jié)構(gòu)。
部件可以由一個以上凸緣組成，其中至少有兩個凸緣用一個鉸鏈或合頁或槽連接起來。鉸鏈優(yōu)選由一種柔軟材料制成，例如聚合物材料，增塑PVC，尼龍篩網(wǎng)或彈性材料，而且可以利用任何合適的固定方法被連接到凸緣，這些方法包括，但不限于，化學(xué)粘結(jié)，機(jī)械連接，熱連接，和諸如用熱熔聚氨基甲酸酯膠這樣的粘合劑。鉸鏈也可以和至少一個凸緣一起被共同形成，例如共擠壓，拉擠成型或注塑。鉸鏈優(yōu)選允許至少一個凸緣圍繞該鉸鏈旋轉(zhuǎn)，并貼著連接到建筑板材的凸緣平放，或平放在與建筑板材基本平行的平面上，這可改善接頭或結(jié)合處的強(qiáng)度。鉸鏈或合頁也為接頭提供靈活性，這有助于防止由包裝和運(yùn)輸建筑材料所引起的破壞。
也可以利用任何合適的化學(xué)，熱或機(jī)械方法把部件與建筑板材連接。例如，可以使用任何合適的粘合劑將部件連接到建筑板材，粘合劑包括結(jié)構(gòu)粘合劑，聚氨酯膠，熱熔聚氨酯粘合劑，環(huán)氧樹脂粘合劑，丙烯酸泡沫，聚氨酯泡沫，壓敏粘合劑，壓敏泡沫粘合劑(例如異丁橡膠或丙烯酸泡沫)，有機(jī)硅密封劑和聚氨酯密封劑。粘合劑可以施加成部件和建筑板材之間的層。在一個實施例中，粘合劑可以加入到部件體內(nèi)，當(dāng)部件被建筑板材擠壓時激活(activate)。在另一個實施例中，粘合劑也被熱激活。在另一個實施例中，部件為一種聚合物材料，一種溶劑被用于膨脹并將聚合物粘結(jié)到建筑部件。
槽可由剛性材料例如金屬制作，而且可利用任何合適的緊固方法包括化學(xué)粘結(jié)，機(jī)械連接，熱連接和粘合劑來連接到凸緣。槽優(yōu)選放在建筑板材的相鄰端之間，來提供一個固定建筑板材系統(tǒng)與框架構(gòu)件的區(qū)域。為進(jìn)一步改進(jìn)建筑板材系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度，可以在建筑板材系統(tǒng)的邊緣之間和/或在連接相鄰建筑板材的槽內(nèi)加入一種接頭或連接件化合物。
建筑板材可進(jìn)一步具有斜削邊和/或凹槽和鍵形物或突出部(TAB)。斜削邊和/或凹槽和鍵形物使相鄰建筑板材互鎖或聯(lián)鎖起來，來形成具有改進(jìn)的剪切強(qiáng)度的建筑板材系統(tǒng)，而同時提高了建筑板材安裝的容易程度。
建筑材料可以構(gòu)造成其它實施方式。例如，建筑材料可以構(gòu)造有有助于減小建筑板材間接縫的明顯性的成角的鑲邊(angled edged)建筑板材。建筑板材優(yōu)選沿著相對邊構(gòu)成角，例如，上部邊緣和下部邊緣或相對邊的邊緣，這樣在安裝時，相鄰建筑板材的邊緣重疊。這種沿著建筑板材的邊緣重疊的特征，結(jié)合鉸接的部件，在板由于受熱，冷或含濕量變化而膨脹或收縮時，通過允許每張板的邊緣彼此滑動嚙合，有助于使接縫不那么明顯。通過提供一種可將建筑板材輕松地對準(zhǔn)并固定到框架構(gòu)件的方法，成角的邊也有助于縮減安裝時間。
同樣，在另一個實施例中，一種建筑材料被供以一種纖維增強(qiáng)水泥板，該板有一個表面和相對的邊和連接到建筑板材表面的部件。該部件延伸超出相對的邊的至少一邊，并適合容納把板固定到結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物上的緊固件。部件有至少第一個與板連接的凸緣和第二個延伸超出相對的邊的一邊的凸緣，第二凸緣相對第一凸緣能夠運(yùn)動。
在另外的實施例中，一種建筑材料被供以至少兩條材料。每條材料有一個表面，其中該至少兩條材料彼此相鄰并沿著一條邊連接在一起。建筑材料進(jìn)一步被供以一種有一個基本平坦的表面和相對的端的板，其中該至少兩條材料的一條的表面沿著板的相對的端的一端被連接到板的表面。該至少兩條材料的一條被構(gòu)造成延伸超出板的相對端的一端，其中延伸板條能夠相對于連接到板上的板條移動。
在另外的實施例中，一種建筑材料系統(tǒng)被供以至少兩塊連接到框架構(gòu)件的板，其中一塊板是主板材而至少兩塊板中的第二張板為相鄰板材。該至少兩張板每個都有一個表面，相對端和相對邊。系統(tǒng)進(jìn)一步被供以一種部件，該部件沿著主板材的相對端的一端被連接到主板材表面，其中部件有至少一個與主板材表面平行的凸緣，至少一個延伸出主板材相對端的一端的凸緣。系統(tǒng)進(jìn)一步被供以至少經(jīng)由部件延伸到框架構(gòu)件的一排緊固件，其中，延伸通過部件的這排緊固件相對于框架構(gòu)件將主板材與相鄰板材固定。
可以通過很多方式來安裝各種各樣的建筑材料實施例。在一個實施例中，提供了一種安裝建筑材料系統(tǒng)的方法，該方法包括選擇第一張板，該板具有至少一個凸緣，凸緣從至少一個相對邊延伸出來，并遠(yuǎn)離第一張板，把第一張板放在結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的框架構(gòu)件上，這樣部件的表面沿著框架構(gòu)件的面向外的表面放置，選擇第二張板，該板有一個表面和相對邊，將第二張板對準(zhǔn)結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的框架構(gòu)件，其中第二張板的至少一個相對邊毗鄰第一張板的一個邊，并把部件緊固到框架構(gòu)件上使得把第一張板和第二張板相對固定到框架構(gòu)件上。在另一個實施例中，方法和系統(tǒng)包括在每張板接頭處僅僅使用一排釘子將部件固定在框架構(gòu)件上。
通過結(jié)合附圖的下列描述，本發(fā)明的這些和其它目的將變得更加清楚。


圖1A顯示一種建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的橫截面立視圖，該建筑材料系統(tǒng)有兩個搭疊建筑板，在框架構(gòu)件上彼此接觸。
圖1B顯示一種建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的橫截面立視圖，該建筑材料系統(tǒng)有兩個搭疊建筑板，在框架構(gòu)件處互鎖在一起。
圖1C顯示圖1B的建筑材料系統(tǒng)的實施例的橫截面立視圖，其通過至少一個釘子固定在框架構(gòu)件上。
圖2A顯示一種建筑材料的一個實施例的橫截面立視圖，該建筑材料有一個鉸接凸緣，有一個毛細(xì)管破裂的鉸接凸緣附著到建筑板材的一個邊上。
圖2B顯示圖2A的一種建筑材料的一個實施例的橫截面立視圖，該建筑材料通過一個釘子固定到框架構(gòu)件和一張單獨的建筑板材上。
圖3顯示圖2A的一種建筑材料的一個實施例的橫截面立視圖，其中凸緣通過一個釘子固定到框架構(gòu)件上，并通過一種粘合劑進(jìn)一步固定到一張單獨的建筑板材上。
圖4顯示圖3的可替換的實施例，其中建筑材料借助一個釘子，通過凸緣的鉸接連接固定到框架構(gòu)件上。
圖5為流程圖，闡明一種優(yōu)選的使用纖維增強(qiáng)水泥建筑板材生產(chǎn)圖2A中的建筑材料的方法。
圖6為流程圖，闡明使用由非纖維增強(qiáng)水泥制成的建筑板材生產(chǎn)圖2A中的建筑材料的可替換方法。
圖7A是一種連接到結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物上的板系統(tǒng)的一個實施例的橫截面立視圖，顯示板安裝的典型方式，板之間的接頭或接合處在每個框架構(gòu)件上需要兩排釘子。
圖7B是一種建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的橫截面立視圖，其中在每個接合處或框架構(gòu)件上，板被連接到結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物上僅需要一排釘子。
圖8是建筑材料的一個實施例的橫截面立視圖，該建筑材料有一個固定到單獨建筑板材的復(fù)合角(compound angle)。
圖9A是在凸緣之間有一個基本橢圓珠子的接頭的一個實施例的橫截面立視圖，其中珠子可用作鉸鏈或合頁。
圖9B是在凸緣之間有一個基本半橢圓珠子的接頭的一個實施例的橫截面立視圖，其中珠子可用作鉸鏈或合頁。
圖10A是接頭的一個實施例的橫截面立視圖，其中鉸鏈在凸緣之間，而且與凸緣基本處于相同的平面。
圖10B是在凸緣之間有兩個鉸鏈或合頁的接頭的一個實施例的橫截面立視圖，其中一個凸緣有一個珠子。
圖10C是在凸緣之間有兩個鉸鏈或合頁的接頭的一個實施例的橫截面立視圖，其中一個凸緣在延伸構(gòu)件末端有一個珠子。
圖11是一種建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的橫截面立視圖，其中建筑板材被一個接頭和密封劑(jointing compound)連接起來。
圖12是接頭或接合處的一個實施例的透視圖，其中接頭為一個具有至少兩個帶有多孔表面的凸緣的接頭或連接件。
圖13是一種建筑材料的一個實施例的橫截面立視圖，其中接頭夾在一條材料和建筑板材表面之間，這樣該條材料與建筑板材表面齊平。
圖14是一種建筑材料的一個實施例的橫截面立視圖，其中接頭夾在一條材料和建筑板材表面之間，這樣該條材料沿著建筑板材的表面放置。
圖15是一種建筑材料的一個實施例的橫截面立視圖，其中接頭有一個端部帶有一個槽，其適合容納建筑板材的一個對應(yīng)的端部。
圖16是一種建筑材料的一個實施例的橫截面立視圖，其中接頭有個端部帶有一個J-型鉤，其適合咬住沿建筑板材一部分所形成的唇緣。
圖17是一種建筑材料的一個實施例的橫截面立視圖，其中，建筑板材含有適合容納接頭處鉚釘?shù)目住?br> 圖18是一種建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的橫截面立視圖，其中，一種粘合劑被放置在相鄰板材的邊緣之間。
圖19是一種建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的俯視圖，其中兩張板并排放置，沿著建筑板材的相鄰邊緣在不連續(xù)的位置處使用或施加粘合劑。
圖20是一種建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的俯視圖，其中兩張板并排放置，沿著建筑板材的相鄰邊緣連續(xù)地使用粘合劑。
圖21是一種建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的橫截面立視圖，其中，粘合劑被放置在接合處的著釘區(qū)域和相鄰建筑板材的表面之間。
圖22是一種建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的俯視圖，其中兩張建筑板材具有適合配合在一起而形成互鎖結(jié)合的斜削邊。
圖23是互鎖在一起的圖22的建筑板材的俯視圖。
圖24是一種建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的俯視圖，其中，一張板有一個凹槽，而另一張板有一個適合與凹槽匹配的突出部。
圖25是互鎖在一起的圖24的建筑板材的俯視圖。
圖26是一種建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的俯視圖，其中，兩張建筑板材連接在一起，沿著建筑板材的相鄰邊，存在切口。
圖27是一種建筑材料的一個實施例的橫截面立視圖，其中，接合處的一部分從平板鑲邊的邊緣延伸出來。
圖28是圖27的建筑材料的透視圖，其中，側(cè)板或邊板(sidingplank)與鑲邊相連。
圖29是一種建筑材料的一個實施例的橫截面立視圖，其中，接合處的一部分從角鑲邊的邊緣延伸出來。
優(yōu)選實施例詳細(xì)描述在一個實施例中，建筑材料5包括至少一個搭疊建筑板材。建筑材料優(yōu)選榫槽接合，以使一張板10的邊緣與相鄰板材20搭接，而產(chǎn)生一個基本齊平的接頭30，如圖1A，1B和1C所示。建筑板材優(yōu)選纖維增強(qiáng)水泥制造，但是可以由任何合適的材料制成，包括石材，磚，粘土，金屬，陶瓷，玻璃，乙烯基塑料(vinyl)，水泥，塑料或其復(fù)合物。另外，搭接可以應(yīng)用于鑲板，板材，石板瓦或木板瓦，瓷磚和地板。
接頭30優(yōu)選包括一個切槽或凹槽40，沿著建筑板材10的至少一端附近的表面，用來容納鄰接的建筑板材20的端部50?？商鎿Q地，鄰接板20的端部50可以適合接收切槽或凹槽40的獨特的構(gòu)造。例如，圖1A所示的鄰接板20的端部50有一個凹進(jìn)60，其適合接收建筑板材10的切槽或凹槽40。凹進(jìn)60和切槽或凹槽40有助于形成接頭30。可以按任何合適的方式形成建筑材料5的切槽或凹槽40和凹進(jìn)60。例如，在形成過程中，凹進(jìn)60和切槽或凹槽40可以被壓印(emboss)到纖維增強(qiáng)水泥綠板(greensheet)上。
可選地，可以保留凹進(jìn)60的一部分不被建筑板材10的切槽或凹槽40覆蓋，如圖1A，1B和1C所示。當(dāng)這樣實施時，由凹進(jìn)60的暴露部分和建筑板材10的端部70，優(yōu)選形成一個狹板(batten)80。狹板80是系統(tǒng)的裝飾構(gòu)造，其可以通過模壓，刻槽，壓印或擠壓諸如圖1A，1B和1C所示的肋65等的裝飾部件而得到進(jìn)一步增強(qiáng)。
除了加強(qiáng)系統(tǒng)的外觀之外，建筑材料可在相鄰建筑板材10，20之間提供水管理。例如，在圖1B中，一種防水材料75可被放置在凹槽40的表面和凹進(jìn)60之間。防水材料75提供了用于把可能會滲漏到系統(tǒng)的水導(dǎo)出的空間。
圖1C是搭接建筑板材的可替換一個實施例。凹進(jìn)60進(jìn)一步包括用于容納建筑板材10的伸出構(gòu)件90的溝槽85。溝槽85和伸出構(gòu)件90相鄰建筑板材10，20互鎖起來，并有助于改進(jìn)系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度。溝槽85也提供了一個用來把建筑板材20固定到框架構(gòu)件210的指示物。盡管緊固件優(yōu)選被用在建筑板材20的凹進(jìn)60上，這樣相鄰建筑板材10的凹槽40覆蓋了緊固件并提供暗連接，但是緊固件也可能在接頭30處穿過相鄰建筑板材10，20作用到框架構(gòu)件210上。
為進(jìn)一步改進(jìn)系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度，在凹槽40和凹進(jìn)60的表面之間可使用一種粘合料。粘合料可以選自任何合適的材料，包括結(jié)構(gòu)粘合劑，聚氨酯膠，熱熔聚氨酯粘合劑，環(huán)氧粘合劑，丙烯酸泡沫，聚氨酯泡沫，壓敏粘合劑，壓敏泡沫粘合劑(例如異丁橡膠或丙烯酸泡沫)，有機(jī)硅密封劑和聚氨酯密封劑。在接頭30的凹槽40和凹進(jìn)60之間加入粘合料，例如壓敏粘合劑，將有助于限制建筑板材的平面向外移動，并有助于防止建筑板材之間在接頭或接合處被壓彎曲。另外，粘合料將有助于使建筑材料5獲得更高的剪切載荷值，包括使用一排緊固件把建筑材料5固定到框架構(gòu)件210的例子。
搭接建筑板材提供一種相當(dāng)剛性的連接，該連接允許載荷通過接頭傳遞，使得系統(tǒng)運(yùn)用起來更像是一張板。例如，在一項以6英寸×12英寸(例如，沿著建筑板材的周邊6英寸的間隔乘以建筑板材板面內(nèi)12英寸間隔)釘釘或著釘模式對使用連接到框架構(gòu)件的搭接板的系統(tǒng)的測試中，在施加超過280磅/英尺(1bs/ft)的載荷時，系統(tǒng)僅彎曲1/8英寸。使用搭接建筑板材的系統(tǒng)的最小剪切強(qiáng)度為270lbs/ft。
在另一個實施例中，建筑材料包括一種如圖2A所示的工程用板接頭100，該板接頭是由制造商預(yù)制造的，而被售出準(zhǔn)備由建筑者安裝。工程用板接頭100由部件或接頭105和建筑板材110組成，例如，但不限于，板或板條(panel)，厚板材(plank)，鑲邊板，屋面石板瓦，木板瓦或瓦。建筑板材110可以由很多材料制造，例如木材，金屬，或塑料。建筑板材110也可以由不受釘?shù)牟牧现圃?，包括但是不限于，石材，陶瓷或金屬。可替換地，建筑板材110也可能具有在工廠施加的修飾或涂層或精加工表面或一種安裝前在現(xiàn)場施加的裝飾或涂層。在一個實施例中，建筑板材110優(yōu)選由纖維增強(qiáng)水泥制成。纖維增強(qiáng)水泥有利地具有不可燃，強(qiáng)度高，可受釘和耐用優(yōu)選的特性。低密度纖維增強(qiáng)水泥具有優(yōu)于較高密度纖維增強(qiáng)水泥的其它優(yōu)勢，因為該材料更容易機(jī)加工，而且其降低的重量有利于搬運(yùn)和安裝。
接頭105優(yōu)選通過粘合劑150被固定到建筑板材110上，更優(yōu)選地是通過一種能夠把纖維增強(qiáng)水泥板粘附到接頭上的粘合劑，例如，但不限于，熱熔濕固化聚氨酯，聚氨酯膠，壓敏泡沫，橡皮膠帶和有織物背襯或支撐的彈性膠帶。然而，接頭105可能是沿建筑板材的一端壓印或形成凸緣的結(jié)果，該接頭提供一個與建筑板材形成一體并與之相配的互鎖區(qū)域；凸緣適合容納相鄰建筑板材的端部。
圖2A的接頭105優(yōu)選由被一個鉸鏈130連接的凸緣120a和120b組成；然而，接頭也可能由一個直接粘結(jié)到建筑板材110和/或框架構(gòu)件210而不需要中間粘合劑150的一體成型凸緣組成。凸緣優(yōu)選由柔軟材料制造，例如由織物或鋼筋網(wǎng)(fabric)和纖維玻璃制造的網(wǎng)狀物(mesh)，但也可以由剛性材料例如金屬制造。工程用板接頭100的單獨構(gòu)件，例如粘合劑和纖維增強(qiáng)水泥的獨特的特性，在美國專利6,572,697，美國專利6,676,744，美國專利6,689,451，美國專利6,030,447，美國專利公開號為2003-0056458的專利申請，美國專利公開號為2003-0046891的專利申請，美國專利公開號為2003-0054123的專利申請中有進(jìn)一步討論和描述，在此這些專利全部被收入作為參考，并被看作是此處所公開的具體描述的一部分。
在一個實施例中，圖2A所示的接頭105僅僅被固定到預(yù)制造和預(yù)安裝的建筑板材110的一邊。應(yīng)該認(rèn)為，在可替換實施例中，接頭105可被固定到建筑板材的兩個相對邊，或甚至其它的邊。接頭105被構(gòu)造成也被固定到鄰接建筑板材的邊緣，例如圖2B，3和4所示的建筑板材220。如同建筑板材110，可以生產(chǎn)帶有自身接頭的建筑板材220，該接頭包括一對被一個鉸鏈連接的凸緣。另外，如同用粘合劑150連接接頭105與建筑板材110，同樣的粘合劑150可以用來連接接頭105和建筑板材220。如同上面所述，粘合劑150優(yōu)選為一種熱熔聚氨酯膠，但是可以由彈性材料制造，該彈性材料補(bǔ)償具有不同熱膨脹系數(shù)的表面之間的差異運(yùn)動(differentail movement)，例如水泥表面和塑性表面或金屬表面。例如，粘合料可以是能夠以熱熔體或冷固化被安裝的壓敏膠帶(pressure sensitive adhesive tape)。
凸緣120a，120b可以由多種不同的材料制成，例如金屬，橡膠或彈性材料，但優(yōu)選由PVC制造，并優(yōu)選被柔性的鉸鏈130連接。柔性的鉸鏈130優(yōu)選由增塑PVC材料制造，但可以由任何柔軟的材料制造，例如增塑聚合物，天然或合成橡膠，金屬，或彈性材料。盡管一個優(yōu)選的實施例的凸緣120a，120b是由同一種材料制造的，但是120a，120b可以由兩種不同的材料制成。例如，凸緣120a可以由一種高彈性材料制造，而凸緣120b可以由一種塑性材料例如PVC制造。另外，盡管優(yōu)選的實施例的鉸鏈130是與凸緣120a，120b不同的材料，但是鉸鏈可以與一個或兩個凸緣材料相同。
鉸鏈130優(yōu)選安置在凸緣120a，120b之間，以允許凸緣120b移動或圍繞鉸鏈130旋轉(zhuǎn)，并沿著一個與凸緣120b基本平行的平面平放，和/或齊平對著建筑板材(flush against)。然而，鉸鏈130可以代替其中一個凸緣的位置。例如，凸緣120a可以被一個較長的和/或較寬形式的鉸鏈130取代，所以鉸鏈可以被直接附著到建筑板材110上，并連接建筑板材與凸緣120b。鉸鏈130提供了一種裝置或方式，通過該裝置工程用板接頭100在生產(chǎn)現(xiàn)場可以被輕松地包裝，并運(yùn)送到安裝地，而降低了凸緣120a，120b從建筑板材110突然沖出來(snap off)或折斷成兩部分的危險。另外，在被連接的建筑板材110，220之間，鉸鏈130也提供了一些彈性，如圖2B所示，這樣當(dāng)連接建筑板材的框架構(gòu)件210隨安裝結(jié)構(gòu)(settling constructure)移動時，可最小化接頭裂開的危險。
沿著建筑板材110的邊緣可以增加一個額外的珠子135，如圖2A所示，以幫助保護(hù)接頭105，而且依然允許凸緣120a，120b之間的移動。當(dāng)建筑板材110與另一塊建筑板材220連接時，該珠135還有助于形成密封，如圖2B所述。該珠135優(yōu)選為彈性的和/或可變形的聚合材料，例如硅橡膠，這樣它可以符合并填充建筑板材110，120之間空隙，并防止環(huán)境因素，例如水通過接頭105滲漏。然而，珠子135也可以由增塑PVC或有機(jī)硅制成。珠135優(yōu)選與接頭105共擠壓形成，如圖9A和9B所示，但也可以在生產(chǎn)或安裝過程中，在接頭105被連接到建筑板材110上之后，再被應(yīng)用或加上。然而，當(dāng)把建筑板材安裝到結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物上時，珠子135的存在有助于最小化作為密封劑的填料(caulking)的需求，和施加密封劑需要的額外步驟。
圖9A和9B顯示具有與珠子135共擠壓的凸緣120a，120b的接頭105。在該實施例中，珠子135用作鉸鏈以及阻止建筑板材110，120之間與接頭105和框架構(gòu)件210之間的水進(jìn)入(water ingress)。因此，珠子135本質(zhì)上能夠代替圖2A所示實施例中的鉸鏈130。
在圖9A中，位于凸緣120a，120b之間的珠子135顯示有一個基本橢圓的形狀。橢圓形的珠子135的允許珠子填充建筑板材110，120之間的空隙，以及接頭105和框架構(gòu)件210之間的空隙。在圖9B中，珠子135顯示有一個大致半橢圓的形狀，其中珠子的一個表面與凸緣120a，120b的表面基本齊平。圖9B所示的實施例允許接頭105可以沿著一個平面安放，與圖9A所示的實施例相比，該平面與框架構(gòu)件210更齊平。
然而，在每一個實施例中，珠子135可以由與凸緣120a，120b相同的材料制成，或由一種與凸緣120a，120b完全不同的材料制成。在一個實施例中，珠子135由與凸緣120a，120b相同的材料制造，但通常比凸緣120a，120b更可塑或更柔軟。在該實施例中，凸緣120a，120b優(yōu)選為剛性或不易彎曲的。在另一個實施例中，珠子135由與凸緣120a，120b相同的材料制成，并且基本具有與凸緣120a，120b相同的材料性能。在該實施例中，珠子135和凸緣120a，120b均優(yōu)選為柔軟的和/或可塑的。在另外的實施例中，珠子135由一種完全不同于凸緣120a，120b的材料制造，其中凸緣是剛性的而珠子是柔軟的和/或可塑的。
在建筑材料的其它實施例中，建筑板材被連接到與接頭105基本相似的接頭上，如圖10A，10B和10C所示。
圖10A的接頭105有一個被放置在凸緣120a，120b之間的鉸鏈130。凸緣120a，120b通常地與鉸鏈130基本齊平；然而，鉸鏈130優(yōu)選由柔軟的材料制成，允許凸緣120b相對于凸緣120a移動。使用圖10A的接頭的建筑材料系統(tǒng)具有改進(jìn)的剪切強(qiáng)度能力(capabilities)。例如，在一使用圖10A的接頭的建筑材料系統(tǒng)的實施例的測試中，基于6英寸×12英寸著釘模式(例如，沿著建筑板材的周長大約6英寸的間隔乘以板面內(nèi)的大約12英寸間隔)，系統(tǒng)在200磅/英尺的載荷下僅僅彎曲1/8英寸。
圖10B的接頭105有兩個分隔在三個凸緣120a，120b和120c之間的鉸鏈130a，130b。鉸鏈130a被安放在凸緣120a，120c之間，而鉸鏈130b被安放在凸緣120b，120c之間。鉸鏈130a，130b優(yōu)選由柔軟材料制成，以允許凸緣120a，120b相對于凸緣120c移動。圖10B的接頭105也優(yōu)選在凸緣120b上有一個珠子135，來阻止接頭105與框架構(gòu)件和相鄰建筑板材之間的水進(jìn)入。珠135優(yōu)選為彈性的和/或可變形的聚合材料，例如硅橡膠。
具有一個雙鉸鏈系統(tǒng)的接頭的建筑材料系統(tǒng)有助于改進(jìn)建筑材料的剪切強(qiáng)度特性。例如，一項使用一種與圖10B的接頭105基本相似的接頭的系統(tǒng)的ASTM E72-02 Section 14試驗顯示該系統(tǒng)具有提高的剪切強(qiáng)度?；谠撌褂?英寸×12英寸著釘模式的試驗，板厚為3/8英寸的系統(tǒng)能夠承受大約150磅/英尺或更大的載荷。例如，在一項使用圖10B的接頭的建筑板材系統(tǒng)的一個實施例的試驗中，其中一種熱熔聚氨酯被用來把接頭粘附于有一個45度斜切邊緣的建筑板材，該系統(tǒng)能承受一個超過200磅/英尺的最大載荷，而且在大約154磅/英尺的載荷下僅彎曲1/8英寸。在一項使用圖10B的接頭的建筑板材系統(tǒng)的另一個實施例的測試中，其中一種熱熔聚氨酯被用來把接頭粘附于有一個30度斜切邊緣的建筑板材，該系統(tǒng)能承受一個超過200磅/英尺的最大載荷，而且在大約150-170磅/英尺的載荷下僅彎曲1/8英寸。在一項使用圖10B的接頭的建筑板材系統(tǒng)的另一個實施例的測試中，其中一種聚氨酯膠被用來把接頭粘附于有一個30度斜切面的建筑板材，該系統(tǒng)能承受一個超過244磅/英尺的極限載荷，而且在大約195磅/英尺的載荷下僅彎曲1/8英寸。
板厚為1/2并按照6英寸×12英寸著釘模式粘附到結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物上的系統(tǒng)能經(jīng)受住大約250磅/英尺或更大的載荷。例如，在一項使用圖10B的接頭的建筑板材系統(tǒng)的一個實施例的測試中，其中一種熱熔聚氨酯被用來連接接頭和有一個30度斜切面的建筑板材，該系統(tǒng)能承受一個超過270磅/英尺的載荷，而且在大約260磅/英尺的載荷下僅彎曲1/8英寸。
圖10C的接頭105也有兩個分隔在凸緣120a，120b，120c之間的鉸鏈130a，130b。鉸鏈130a被安放在凸緣120a，120c之間，而鉸鏈130b被安放在凸緣120b，120c之間。鉸鏈130a，130b優(yōu)選由柔軟材料制成，允許凸緣120a，120b相對于凸緣120c移動。圖10C的接頭也優(yōu)選沿凸緣120c的延伸構(gòu)件有一個珠子135。延伸凸緣120c的表面優(yōu)選與建筑材料的斜削邊平行(例如，如果建筑板材的斜削邊成大約30度角，延伸凸緣120c也優(yōu)選成30度角)。凸緣120c的延伸構(gòu)件優(yōu)選充當(dāng)一種處理相鄰板材之間的水的裝置。珠子135優(yōu)選充當(dāng)接頭105和框架構(gòu)件，以及相鄰建筑板材之間的密封劑。珠135優(yōu)選為彈性的和/或可變形的聚合材料，例如硅橡膠。
使用圖10C的接頭的建筑材料系統(tǒng)具有改進(jìn)的剪切強(qiáng)度性能(capabilities)。例如，在一項使用圖10C的接頭的建筑材料系統(tǒng)的一個實施例的測試中，其中一種熱熔聚氨酯被用來把接頭粘附于有一個45度斜切角的建筑板材，該系統(tǒng)在150磅/英尺的載荷下僅能彎曲1/8英寸。
在可替換實施例中，接頭包括如圖11和12所示的連接件或連接裝置310，該連接件具有至少兩條材料或凸緣320a，320b，它們通過槽330被基本連接在一個相同的平面上，該槽由至少三條材料或棱緣或凸緣340a，340b，340c組成。凸緣320a，320b優(yōu)選由與槽330相同的材料制成，例如金屬，但可以由不同的材料制備。例如，凸緣320a，320b可以由更柔軟的材料制成，例如鋼筋網(wǎng)或纖維玻璃網(wǎng)狀物，增塑聚合物，天然或合成橡膠，或彈性材料，而槽330可以由比較剛性的聚合材料或金屬制造。凸緣320a，320b優(yōu)選沿建筑板材端部的凹進(jìn)部分360連接到建筑板材350。當(dāng)制造建筑板材時，可以在建筑板材350被固化或被模壓或擠壓之后機(jī)加工凹進(jìn)部分360。溝槽330放在相鄰板材350的端部370之間，并形成一個緊固區(qū)域，通過該緊固區(qū)域，相鄰板材連接到框架構(gòu)件210。連接件310優(yōu)選使用分隔6英寸的標(biāo)準(zhǔn)釘380連接到框架構(gòu)件210。連接件310有助于在框架構(gòu)件210和建筑板材350之間通過諸如打釘這樣的緊固方式提供一種堅固的機(jī)械連接。
連接件310的凸緣320a，320b可利用任何合適的方法連接到建筑板材350，包括粘合劑，機(jī)械連接，和化學(xué)粘結(jié)。在另一個實施例中，連接件310的凸緣320a，320b具有如圖12所示的多個孔390。多個孔390有助于在建筑板材350的凹進(jìn)部分360和連接件310之間提供堅固的連接。另外，也可使用密封劑(jointing compound)395幫助連接連接件310和建筑板材350，如圖11所示。密封劑395優(yōu)選為環(huán)氧基的瓦粘合劑，盡管也可以使用其它的密封劑配方。密封劑395可以通過接頭上的多個孔390把連接件310粘附到凹進(jìn)部分360。另外，密封劑395可有助于在建筑系統(tǒng)的相鄰建筑板材的邊緣之間建立一種堅硬的接頭，并增強(qiáng)抗剪力。
建筑板材優(yōu)選由纖維增強(qiáng)水泥制造，但可以由很多材料制造，例如金屬，木材或塑料。建筑板材也可由不受釘子的材料制成，包括但不限于，石料，陶瓷或金屬?？商鎿Q地，在安裝之前，建筑板材也可能帶有在工廠施加的修飾或涂層或精加工表面或在安裝現(xiàn)場施加的涂層或修飾或精加工表面。
建筑板材優(yōu)選具有成30°-60°之間角度的邊緣，也具有成90°-180°之間角度的邊緣。例如，可以按圖8所示生產(chǎn)帶一個復(fù)角的建筑板材110的邊緣。帶復(fù)角的建筑板材邊緣幫助在建筑板材系統(tǒng)與構(gòu)筑物之間建立一種安全連接。在一個實例中，復(fù)角800改變建筑板材系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度和耐環(huán)境能力。復(fù)角800也在板上提供了板條外觀和板條構(gòu)造。
沿建筑板材邊緣的角有助于進(jìn)一步在相連或鄰近的建筑板材之間提供合適的搭接，例如圖2B所示的建筑板材110和220。搭接為一種方法，利用該方法建筑板材系統(tǒng)可補(bǔ)償由于諸如天氣或沉降這樣的外部影響而引起的移動。例如，如果建筑板材110，220在一個方向上遠(yuǎn)離彼此移動，搭接則有助于最小化框架構(gòu)件210暴露出來的風(fēng)險；在這種情況下，建筑板材110的邊緣會保護(hù)框架構(gòu)件。
建筑板材110的邊緣優(yōu)選設(shè)計成帶有凹進(jìn)部分，來容納凸緣120a，但也可以生產(chǎn)不帶有凹進(jìn)部分的邊緣。如果建筑板材110的邊緣有凹進(jìn)部分，凹進(jìn)部分優(yōu)選不比需要把凸緣120a附著到建筑板材110并使凸緣120a的上表面與建筑板材110的上表面齊平的程度更深或更長。雖然所例舉的實施例含有沿建筑板材110邊緣的凹進(jìn)部分，以避免凸緣120a附著于建筑板材時出現(xiàn)的不平現(xiàn)象，但是可以生產(chǎn)沒有凹進(jìn)部分的建筑板材。
如圖2A所示，沿著與連接到接頭105的邊對面的表面，建筑板材110的邊可以被進(jìn)一步壓或機(jī)加一個凹進(jìn)235?？商鎿Q地，當(dāng)建筑板材110使綠板時，凹進(jìn)235可以被模壓或擠壓。當(dāng)建筑板材110與建筑板材220對齊并被連接到建筑板材220時，沿著建筑板材邊緣的凹進(jìn)235有助于形成板條240，如圖2B，3和4所示。盡管可以利用沿建筑板材110的邊緣的凹進(jìn)來產(chǎn)生板條240，但是板條主要是裝飾用的，對建筑板材系統(tǒng)的功能性不是必需的。
接頭105優(yōu)選與建筑板材110的寬度一起擴(kuò)大；可替換地，接頭105的寬度可以小于建筑板材110的寬度，以便沿著建筑板材的寬度，在不連續(xù)的位置可以使用多連接點。接頭105的凸緣120a，120b優(yōu)選要比建筑板材110薄，但是可以等于或大于建筑板材110的厚度。凸緣120a優(yōu)選足夠?qū)挘灾蝺蓷l粘合劑，但可以足夠大以覆蓋建筑板材110的整個背面。凸緣120b優(yōu)選足夠?qū)?，只覆蓋框架構(gòu)件的寬度(名義2英寸)，并且能支撐一排固定物而不斷裂；然而，凸緣120b也可以足夠大來覆蓋鄰近建筑板材的整個背面。盡管凸緣120a，120b的厚度部分取決于凸緣的材料，但是凸緣優(yōu)選足夠厚以獲得所需的剪切值，但不能太厚以至于造成建筑板材背面不平整。凸緣120a，120b的紋理(texture)也可以不同；然而，凸緣優(yōu)選平滑。理想地，例舉的實施例中的120a，120b的紋理有助于凸緣和建筑板材110，220之間的結(jié)合工藝。
圖2所例舉的實施例中的凸緣120a，120b也含有毛細(xì)管破裂或阻塞140，以便有水進(jìn)入接頭時，幫助水管理。鉸鏈130，或柔性裝置(flexible means)，可與凸緣120a，120b共擠壓形成，而且可以由比凸緣更柔軟的易彎曲的但仍然具有合適的剪切強(qiáng)度的材料制成。當(dāng)鉸鏈130對著框架構(gòu)件被壓縮時，鉸鏈130的尺寸優(yōu)選被制作成能阻止水進(jìn)入?？商鎿Q地，鉸鏈130可以被一種由兩種不同材料組成的一體成型的凸緣代替，其中，凸緣120a由一種比凸緣120b更柔軟的材料制成，而且凸緣120a易彎曲，但是仍然具有合適的剪切強(qiáng)度。在生產(chǎn)過程中用于凸緣120a和建筑板材110的粘合劑150可以是任何一種剪切強(qiáng)度與接頭的剪切強(qiáng)度相當(dāng)?shù)恼澈蟿?，而且，理想地，其具有適于生產(chǎn)用途的快速干燥的特點。
接頭的凸緣可以以許多種的方式連接到建筑板材。盡管優(yōu)選的實施例舉例說明通過位于凸緣和建筑板材之間的粘合劑150把凸緣120a連接到建筑板材110，如圖2A所示。但是凸緣120a可以通過利用一條形材料410和建筑板材110一個端部，把接頭420的一部分夾在中間，而被連接到建筑板材110上，如圖13和14所示。條形材料410可以由任何合適的材料制成，包括纖維增強(qiáng)水泥，塑料和金屬。條形材料410和建筑板材430之間的連接可通過各種各樣的物質(zhì)或方法進(jìn)行，包括粘合劑，結(jié)構(gòu)用膠，化學(xué)粘結(jié)，機(jī)械連接，壓敏粘合劑和膠帶。
在可替換實施例中，可以通過把接頭卡入建筑板材的一邊將接頭105和建筑板材110連接在一起，如圖15和16所示，或利用如圖17所示的鉚接接頭與建筑板材而將接頭105與建筑板材連接在一起。
接頭105可以通過各種各樣的方法被連接到建筑板材上。例如，在一個實施例中，沿著凸緣820的一邊，接頭805可被機(jī)加工或模壓成帶有一個凹槽810，該槽適合容納建筑板材830的邊，如圖15所示。另外，在另一個實施例中，接頭845的端部沿著凸緣850形成一個鉤840；如圖16所示鉤840適合咬住建筑板材860的端部。
接頭可以與建筑板材鉚接在一起。如圖17所示接頭865至少有一個鉚接部分870。建筑板材880可以被機(jī)加工或模壓成帶有至少一個用來容納鉚接部分870的孔890。通過把鉚接部分870插入孔890中，錘打或彎曲鉚接部分來緊固鉚接部分870與建筑板材表面，而形成建筑板材880與接頭865之間的連接。
建筑材料可以通過許多方法固定到墻上或框架構(gòu)件上。例如，在一個實施例中，建筑材料為一種工程用板接頭100，可以通過與接頭105對齊而與框架構(gòu)件210安裝在一起。把建筑板材220放在接頭105上覆蓋凸緣120b，把建筑板材220和凸緣120b釘入框架構(gòu)件210，如圖2B所示。在該實施例中，建筑板材110和220通過單排釘子被固定到框架構(gòu)件210上。盡管可以穿過建筑板材110的板條240部分與凸緣120a釘入第二排釘子，為建筑板材系統(tǒng)提供附加的支持，然而沿著板條240的邊緣接縫處釘單排釘子230已經(jīng)足夠。
在建筑板材920a，920b的邊之間可使用粘合劑910，如圖18所示。粘合劑910可選自任何合適的材料，優(yōu)選足夠把纖維增強(qiáng)水泥粘合到一起的粘合劑材料，它們包括，但不限于結(jié)構(gòu)粘合劑，聚氨酯膠，熱熔聚氨酯粘合劑，環(huán)氧粘合劑，丙烯酸泡沫，聚氨酯泡沫，壓敏粘合劑，壓敏泡沫粘合劑(例如異丁橡膠或丙烯酸泡沫)，有機(jī)硅密封劑和聚氨酯密封劑，橡皮膠帶和有織物背襯或支撐的彈性膠帶。粘合劑910可以用在一個或多個不連續(xù)的預(yù)定的位置，如圖19所示，或沿著相鄰板材920a，920b的邊緣連續(xù)施用，如圖20所示。盡管優(yōu)選通過接頭105將建筑板材系統(tǒng)一起連接到框架構(gòu)件210，然而，在相鄰建筑板材920a，920b的邊之間應(yīng)用粘合劑910會在沒有接頭105的情況下為系統(tǒng)提供足夠的剪切強(qiáng)度。粘合劑910不僅幫助把相鄰建筑板材920a，920b連接在一起，而且提高了組裝件的剪切強(qiáng)度性能(capacity)，限制了建筑板材之間的相對移動以及離開平面的移動，并增進(jìn)了建筑板材之間的荷重轉(zhuǎn)移。
來自對這樣一種系統(tǒng)的ASTM E72-02 Section 14標(biāo)準(zhǔn)的測試?yán)C了在相鄰建筑板材邊緣之間有粘合劑的建筑材料系統(tǒng)的提高的剪切強(qiáng)度性能。例如，其中，粘合劑被間斷地用在建筑板材的邊緣之間，使用6英寸×12英寸著釘模式，系統(tǒng)能承受超過220磅/英尺的載荷。當(dāng)粘合劑連續(xù)地用在建筑板材的邊緣之間時，使用6英寸×12英寸著釘模式，系統(tǒng)能承受超過260磅/英尺的載荷。
盡管圖2B的實施例僅僅提供了凸緣120a和建筑板材110之間的粘合劑150，然而，粘合劑150可如圖3和4所示用在凸緣120b和建筑板材220之間。粘合劑150優(yōu)選為熱熔聚氨酯，例如Locitite Hysol3631熱熔聚氨酯粘合劑，然而，粘合劑可以是任何合適的粘合劑，包括，但不限于結(jié)構(gòu)膠，例如Bostik ISR 7003聚氨酯膠或壓敏膠帶形式的粘合劑，例如3M VBH 4956壓敏泡沫膠帶或PVT-330丁基橡膠膠帶(Calisle Coating&Waterproofing Inc.)?？梢匝刂咕?20b的長度連續(xù)或不連續(xù)地施用粘合劑105。例如，一種壓敏粘合劑膠帶可以在工廠被用到凸緣120b上；該膠帶有一種用來保護(hù)粘合劑膠帶的撕開表層材料?？梢栽诠さ厣铣ニ洪_表層材料，在把凸緣120b粘附到建筑板材220之前暴露壓敏粘合劑。該安裝方法具有產(chǎn)生一種“暗釘”的額外的優(yōu)勢，其中釘子被隱藏在建筑板材220之后，在圖2B的實施例的對面，而在那個實施例中單排釘230是可見的。
可替換地，通過把接頭105與框架構(gòu)件210對齊，并把凸緣120b釘入框架構(gòu)件，工程用板接頭100可以被固定到框架構(gòu)件上，如圖21所示。在該實施例中，建筑板材110優(yōu)選通過單排釘子230被固定到框架構(gòu)件上，按一種與圖2B的實施例的連接所述的相似的方式。然而，雖然圖2B的實施例僅在凸緣120a和建筑板材110之間提供一種粘合劑，圖21的實施例進(jìn)一步提供一種粘合劑，例如結(jié)構(gòu)膠，或自粘膠帶，例如壓敏膠帶，用在凸緣120b和建筑板材220端部之間。在凸緣120b和建筑板材220之間的粘合劑將有助于限制相對移動以及離開平面的移動，并提高板之間的荷重傳遞。另外，粘合劑150和/或壓敏粘合劑帶將有助于提高建筑板材系統(tǒng)或組裝件的剪切強(qiáng)度性能(capacity)。
然而在另一個實施例中，通過放置一排穿過接頭105的鉸鏈130的釘，工程用板接頭100被固定到框架構(gòu)件210上，如圖4所示。在該實施例中，通過把建筑板材110在框架構(gòu)件210上對齊，在框架構(gòu)件210的中心附近放置鉸鏈130，然后沿著并通過鉸鏈130的長度方向錘入或固定一排釘，來安裝建筑板材110。通過粘合劑150，或自粘膠帶，建筑板材220被連接到框架構(gòu)件210和建筑板材110上，如圖4所示。粘合劑150被用在或者凸緣120b或者建筑板材220的邊緣上。正如圖3的實施例，該安裝方法具有產(chǎn)生一種“暗釘”的優(yōu)點，其中釘被隱藏在建筑板材220之后，在圖2B的實施例的對面，在那個實施例中單排釘230是可見的。
為提高越過接頭的負(fù)荷轉(zhuǎn)移并允許組裝件或建筑板材系統(tǒng)作為一塊大建筑板材同步地操作，可以在合適的角度斜切建筑板材的邊緣，在如圖22-25所示的建筑板材1010a，1010b之間制造一個聯(lián)鎖或聯(lián)鎖裝置1005。斜切的角度優(yōu)選在30到60度之間，如圖22所示。聯(lián)鎖1005優(yōu)選通過沿著建筑板材1010a，1010b的邊緣的斜角的變化而形成。盡管圖22和23顯示了建筑板材1010a，1010b中心附近的斜角的變化，然而，角度的變化可以建立在沿著建筑板材邊緣的任何一點。在可替換實施例中，通過沿著建筑板材1010a的邊緣制造至少一個凹口1020，其用于容納至少一個適合安裝在凹口1020之內(nèi)的突出部1030，而形成聯(lián)鎖1005，如圖24和25所示。凹口1020和相應(yīng)的突出部1030優(yōu)選位于建筑板材1010a，1010b的中央附近，并有一個近似一英尺的長度，但是長度可以為能經(jīng)受剪切載荷的任何合適的尺寸。在可替換實施例中，凹口1020和相應(yīng)的突出部1030可以沿著建筑板材1010a，1010b的邊緣被放置在多個位置處，并沿著該邊緣被隔開預(yù)定的間隔。
可以通過沿著建筑板材的端部使用一個噴水器(water jet)來切割斜角或凹口和突出部來形成聯(lián)鎖。當(dāng)建筑板材為綠板或在精加工生產(chǎn)線熱壓處理后，也可以形成聯(lián)鎖。當(dāng)相鄰建筑板材有斜角和/或凹口和突出部連接在一起時，產(chǎn)生的聯(lián)鎖將有助于承受更高剪切載荷。
對這樣一種系統(tǒng)的ASTM E72-02 Section 14的測試?yán)C了在相鄰建筑板材之間有聯(lián)鎖裝置的建筑材料系統(tǒng)提高的剪切強(qiáng)度性能(capacity)?；谑褂?英寸×12英寸著釘模式的這樣的測試，具有聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)的建筑材料系統(tǒng)能承受200磅/英尺或更大的載荷。例如，在一項對具有一種與圖25的系統(tǒng)基本相似的結(jié)構(gòu)的實施例的測試中，其中，建筑板材具有近似3/8英寸的厚度，系統(tǒng)能承受大約216磅/英尺的載荷。在一項對具有一種與圖23的系統(tǒng)基本相似的結(jié)構(gòu)的另一個實施例的測試中，其中建筑板材具有近似3/8英寸的厚度，系統(tǒng)能承受超過250磅/英尺的載荷。
如先前所提到的，建筑板材可以由許多不同的材料制成，包括，但不限于，不同等級和/或厚度的纖維增強(qiáng)水泥。然而，不管材料或材料的尺寸，在上面的描述中所討論和提供的具有接頭的建筑板材具有足夠的滿足建筑規(guī)范的剪切強(qiáng)度，其帶有沿連接兩塊建筑板的接頭的單排釘子。
例如，工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在一張板上使用兩排釘，沒有接頭105。板系統(tǒng)，如圖7A所示，被連接到一種結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的外部，通過把板720排列在兩個框架構(gòu)件210之間，以使兩個板邊緣稍微覆蓋每個框架構(gòu)件。然后一排釘730穿過每個板的邊緣被錘入或釘牢，以將板720固定在框架構(gòu)件上。一旦該板720被固定到兩個框架構(gòu)件上，另一張板710被放在已經(jīng)被固定的板臨近處，并位于另外一套框架構(gòu)件210之間。然后該板710通過沿著每個板邊緣錘入或釘牢一排釘730而被固定到框架構(gòu)件210上。重復(fù)該過程，直到結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的外部被板覆蓋為止。
這種固定板的典型的過程需要在每張板上使用兩排釘(例如，一排釘沿著每張板的相對的端部)以及在兩張板交接之處的框架構(gòu)件上使用兩排釘。如人們很快會認(rèn)識到的，該過程成本高而且效率低。然而，因為在建筑業(yè)可用的材料和產(chǎn)品，在每個接頭或框架構(gòu)件上使用兩排釘來達(dá)到必要的滿足建筑規(guī)范的接頭和剪切強(qiáng)度是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
在一項根據(jù)ASTM E72-02 Section 14標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的測試中，使用6英寸×12英寸著釘模式，使用單排商業(yè)有供應(yīng)的8d釘，工程用板接頭系統(tǒng)被釘入框架構(gòu)件，如圖7B所示，然后加上載荷。對一種沒有接頭105的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)板系統(tǒng)進(jìn)行了一項相似的測試，但是使用兩排商業(yè)有供應(yīng)的8d釘，如圖7A所示。這些測試的結(jié)果，總結(jié)在表1中，結(jié)果顯示工程用板比工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)具有更好的彎曲值(deflection value)和更好的承受200磅/英尺的最大載荷的能力。
表1使用單排釘?shù)墓こ逃冒褰宇^系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度與使用雙排釘?shù)墓I(yè)標(biāo)準(zhǔn)的剪切強(qiáng)度的ASTM E72-02 Section 14測試結(jié)果比較

使用本發(fā)明實施例的建筑材料系統(tǒng)，用6英寸×12英寸著釘模式固定到結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物上，在ASTM E72-02 Section 14測試中將能夠承受130-270lbs/ft的剪切值；然而，這樣的系統(tǒng)優(yōu)選有150lbs/ft的最小剪切強(qiáng)度。
使用本發(fā)明的具體實施例采用更高著釘模式的建筑材料系統(tǒng)將能獲得甚至更高的剪切強(qiáng)度。例如，使用本發(fā)明的建筑材料系統(tǒng)，使用6英寸×12英寸著釘模式固定到結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物上，可以達(dá)到大于300lbs/ft的剪切強(qiáng)度。如表2所示，使用本發(fā)明實施例的建筑材料系統(tǒng)的最小剪切強(qiáng)度值通常會隨著著釘模式增加而提高(例如，釘間隔周長減小，系統(tǒng)的最小剪切強(qiáng)度增大)。
表2使用本發(fā)明的建筑材料的最小剪切值

為給板系統(tǒng)提供額外的剪切強(qiáng)度，沿著板1110a的邊緣要插入至少一片塊(biscuit)1105，用于容納沿著相鄰板材1110b邊緣的對應(yīng)的狹槽，如圖26所示。盡管圖26顯示了一種沒有接頭105的板系統(tǒng)1100，但是塊1105可用于與接頭一起來提高工程用板接頭100系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度。狹縫可沿著板1110a，1110b的邊緣通過接頭開槽機(jī)(jointer router)來形成。在將兩塊相鄰板材1110a，1110b連接在一起之前，塊1105可被插入至少一塊板的狹縫中。也可以利用任何合適的連接件把塊1105連接到板1110a，1110b上，連接包括化學(xué)粘結(jié)，機(jī)械連接和粘合劑。盡管圖26所示的塊1105優(yōu)選由壓制木制品制成，塊可以由任何合適的材料制造，包括金屬，纖維增強(qiáng)水泥和塑料。
對在相鄰建筑板材端部之間有塊的建筑材料系統(tǒng)進(jìn)行的ASTME72-02 Section 14測試結(jié)果例證了該系統(tǒng)提高的剪切強(qiáng)度性能。基于使用6英寸×12英寸著釘模式的的測試，系統(tǒng)能夠承受至少170磅/英尺的載荷，而且在大約230磅/英尺或更大的載荷下彎曲1/8英寸。例如，在一項對具有與圖26所示系統(tǒng)相似結(jié)構(gòu)的實施例的測試中，其中，建筑板材有一個近似3/8英寸的厚度，系統(tǒng)具有的剪切強(qiáng)度大于150磅/英尺。
除了如上所述，把接頭105連接到板上外，帶或不帶塊1105的工程用板接頭100可從其它的建筑板材形成，包括厚板材，屋面木板瓦，石板和瓦。例如，接頭105可如圖27-29所示用到鑲邊1200上。
圖27-29的鑲邊優(yōu)選由低密度纖維增強(qiáng)水泥材料制造；然而，它可以由很多其它材料制成，這些材料包括，但不限于木材，金屬和塑料。鑲邊1200也可以由不受釘?shù)牟牧现圃?，這些材料包括，但不限于石料，陶瓷或金屬。鑲邊1200在安裝之前也可以有在工廠施加的修飾或在工地施加的修飾。
圖27的鑲邊被展示為一塊平板；然而，鑲邊組件可用到拐角部件(如圖29所示)或適合被放置在多種場所位置的板材，包括窗戶和門道。而且，角鑲邊1200可以從獨立形成的平整部件或擠壓或模壓形成例如圖29所示的角形部件組裝而成。鑲邊1200可被擠壓或模壓成任意類型的拱形或角形。鑲邊1200也可以被裝配或形成拱形，角形或平面形的結(jié)合體，以適合用在窗戶上或窗戶周圍，門，入口，人字形口，門廊，壁柱，百葉窗等處。
鑲邊1200優(yōu)選有一個帶延伸凸緣1210的邊1205，該凸緣沿鑲邊前表面伸展。邊1205優(yōu)選被機(jī)加工或模壓而成，以便它可以容納側(cè)板。接頭105優(yōu)選連接到鑲邊1200的背面，以便接頭105的一部分從邊1205伸展出來與邊1205和凸緣1210形成一個溝槽1220；溝槽1220適合容納側(cè)板。接頭105可以通過合適的方式連接到鑲邊1200上，連接方法包括化學(xué)粘結(jié)，機(jī)械連接和粘合劑連接。
如圖27所示，接頭105的一部分可作為可受釘縫邊，其中鑲邊1200通過至少一個穿過接頭105到框架構(gòu)件210的緊固件230被連接到框架構(gòu)件210。使用接頭105作為可受釘縫邊提供暗釘優(yōu)勢。如圖28所示，一塊或多塊側(cè)板1230可以被沿邊插入到溝槽1220，以便側(cè)板1230的邊緣被對接到鑲邊邊緣1205，并被裝在溝槽1220中。在該組裝件中，接頭105也用作防雨板，阻止側(cè)板1230后面的水進(jìn)入。因此，該裝配件不需要堵縫，因此減少了安裝時間和成本。并且，側(cè)板1230的表面可以覆蓋接頭105，而且，當(dāng)側(cè)板被放入位于凸緣1210和接頭之間的溝槽1220中時，該表面隱藏了這排釘。
接頭可以由大量不同的材料制成，包括多種網(wǎng)，例如金屬，纖維玻璃和織物網(wǎng)。當(dāng)接頭由兩個凸緣組成時，例如圖2A的接頭105，接頭優(yōu)選有一個柔性的鉸鏈130，而且用作防水板。柔軟鉸鏈可以由塑料材料制造，有助于減少水進(jìn)入?？商鎿Q地，可以在接頭105和鑲邊1200的背面之間加入一個塑料珠來減少水進(jìn)入。
一種優(yōu)選的從纖維增強(qiáng)水泥建筑板材生產(chǎn)工程用板接頭100的方法包括如圖5所示的下列步驟。此處所描述和例證的方法并不限于所述操作的順序，也不需要限于所有所述操作的實施。其它順序或操作，或少于所有的操作，或同時發(fā)生的操作，在實施本發(fā)明時都可以使用。正如先前所述，盡管優(yōu)選的建筑板材材料為纖維增強(qiáng)水泥，建筑板材可以由多種材料制成，例如木材或鋼鐵。
步驟510從成型機(jī)接受綠板或綠板在該步驟，可模壓的纖維增強(qiáng)水泥“綠板”通過成形機(jī)生產(chǎn)。該成形機(jī)使用泥漿脫水生產(chǎn)工藝，例如，但不限于，Hatschek工藝。一旦可模壓的纖維增強(qiáng)水泥“綠板”得以形成，它就被送入后續(xù)的工藝。
步驟520在正面加圖案在該步，要作出決定是否在纖維增強(qiáng)水泥綠板上加上圖案或花紋，在建筑板材上提供一種裝飾特征。如果決定裝飾特征是需要的，生產(chǎn)工藝將按照步驟530進(jìn)行；如果不需要，生產(chǎn)工藝將跳過步驟530，進(jìn)行步驟540。
步驟530把圖案加在綠板上在該步，一種圖案被用到纖維增強(qiáng)水泥綠板上。該圖案優(yōu)選通過用輥子或圖板壓印或印刷到綠板上，單也可以用多種其它方法施加到綠板上，這些方法包括，但不限于網(wǎng)印(craving)，斜切(beveling)，或射流噴涂(jet spraying)?；y或裝飾條優(yōu)選用于建筑板材的正面，而在背面，優(yōu)選制造一個凹進(jìn)的溝槽，接頭將放在凹進(jìn)的溝槽中并與建筑板材齊平，不增加工程用板的可見的厚度。優(yōu)選地，在花紋被壓印或壓制施加后，裝飾條被壓印或壓入綠板。
步驟540在建筑板材邊緣切角在這個步驟中，優(yōu)選從建筑板材的頂部和底部垂直邊緣通過噴水氣器切割30°的角。除了30°，可以使用90-180°范圍之內(nèi)的其它的角度。另外，邊緣可以有一個角的或復(fù)合角的組合，如圖8所示。另外，可以通過非噴水器方式來切割這些角，例如使用鋸或軋制成形。
步驟550固化材料在這個步驟，纖維增強(qiáng)水泥綠板優(yōu)選在室溫下被預(yù)固化可達(dá)24小時的一段時間。綠板然后優(yōu)選在大約180℃的溫度和大約125psi.壓強(qiáng)下被放置在蒸壓釜中達(dá)12小時?？商鎿Q地，可以在濕的環(huán)境下在室溫或升高的溫度下，空氣養(yǎng)護(hù)或固化或濕固化纖維增強(qiáng)水泥綠板，直到獲得預(yù)定的強(qiáng)度和/或預(yù)先選擇的材料性能。例如，可以選擇彎曲強(qiáng)度或拉伸強(qiáng)度，但是其它的材料性能，例如密度，剪切強(qiáng)度，含濕量或未反應(yīng)組分含量也可以用作養(yǎng)護(hù)或固化程度指標(biāo)。
步驟560裝飾材料(任選)在該步驟，任選將一種涂層用于建筑板材的至少一邊上，優(yōu)選利用一種噴霧涂層裝置，但也可以通過其它的方法施用，包括，但不限于，滾涂(roll coating)，幕式淋涂(curtaincoating)，粉末涂(powder coating)，真空涂(vacuum coating)，或其它已知的涂層手段。然后按一種適合涂層配方的方式固化涂層，例如通過熱固化，輻射固化或其混合方式。
步驟570施加粘合劑和接頭在這一步驟中，當(dāng)建筑板材沿滾動輸送機(jī)(rolling conveyor)移動時，粘合劑和接頭被施加到建筑板材的背面。粘合劑優(yōu)選為一種熱熔聚氨酯膠，但是可以由任何一種在聚合物和粘結(jié)表面或水泥質(zhì)表面之間提供良好連接與足夠剪切強(qiáng)度的成分組成。接頭可由多種材料制成，包括纖維增強(qiáng)水泥，但優(yōu)選由塑料材料制成，例如PVC。在接頭用到建筑板材之前，可以被預(yù)先切割成板條，或從卷軸被直接施加應(yīng)用。另外，也存在將粘合劑和接頭用到建筑板材上的其它方式。例如，在建筑板材和接頭板條被壓在一起之前，可以將粘合劑用到接頭板條的表面?？商鎿Q地，粘合劑可以以一種液體的形式或作為一種自粘條帶形式用到接頭板條上?？梢栽谏a(chǎn)過程中將自粘條帶粘附到建筑板材上，或在安裝過程中，在工地上將自粘條帶粘附到建筑板材上。在另一個實施例中，建筑板材在步驟560之后被翻轉(zhuǎn)過來，以便建筑板材的背面面向上。然后，粘合劑和接頭沿著邊緣被用到建筑板材的背面上，而形成工程用板接頭。然后，建筑板材被翻回去，這樣，建筑板材的正面面向上。在另一個實施例中，通過使用各種各樣其它緊固件類型，例如，但不限于，螺釘，U形釘或其它粘合劑物質(zhì)，來連接接頭板條。在一個單獨的實施例中，在步驟540之后，接頭被安裝到綠板上。在另一個實施例中，接頭板條被制作成的尺寸適合沿著建筑板材的整個背面安裝。接頭板條被附著覆蓋了建筑板材的大部分背面，但是偏移建筑板材，以便接頭板條沿著一條連接建筑板材的邊緣延伸超出建筑板材。
步驟580堆放材料在此步驟中，表面已精加工或涂層后的工程用建筑材料被堆放用于包裝和/或運(yùn)輸。
如上所述，工程用板接頭的優(yōu)選的實施例是由一種纖維增強(qiáng)水泥建筑板材制造。然而，其它的材料可以代替纖維增強(qiáng)水泥建筑板材。如果使用另外一種建筑板材材料，優(yōu)選下列工程用板接頭生產(chǎn)方法，如圖6所示。然而，此處所描述和例證的方法并不限于所述操作的順序，也不需要限于所有所述操作的實施。其它順序或操作，或少于所有的操作，或同時發(fā)生的操作，在實施本發(fā)明時可以被使用。
步驟610接收已裝飾或被涂層的材料在這個步驟中，任何建筑板材材料，例如，但不限于，木材，木材復(fù)合材料，和乙烯基塑料以一種已裝飾或被涂層的狀態(tài)，或根據(jù)本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)人員已知的方法被裝飾或加工而獲得。
步驟620在垂直邊切割角在這個步驟中，利用噴水器(water jet)從建筑板材的頂部和底部垂直邊優(yōu)選切割30-60°范圍之內(nèi)的角?？梢允褂闷渌?，包括90-180°范圍內(nèi)的角。另外，這些角可以通過非噴水器的方式切割?？梢栽谠缙谏a(chǎn)過程中實施該步驟，這取決于所使用的材料以及其相應(yīng)的裝飾或精加工工藝。
步驟630創(chuàng)造用于接頭的凹槽(任選)在這個步驟中，任選利用一種工藝在背面垂直邊形成一個槽，該工藝包括，但不限于，槽刨或壓紋，取決于建筑板材材料。沿建筑板材背面垂直邊的凹進(jìn)的溝槽優(yōu)選被加入適合并放置接頭。
步驟640施用粘合劑和接頭在這個步驟中，當(dāng)建筑板材沿滾輪輸送機(jī)移動時，粘合劑和接頭被施用到建筑板材的背面。粘合劑優(yōu)選為熱熔聚氨酯膠，但是可以由任何一種在聚合物和水泥質(zhì)或粘結(jié)表面之間提供良好粘合與足夠的剪切強(qiáng)度的成分。接頭可由多種材料制成，包括纖維增強(qiáng)水泥，但優(yōu)選由塑料材料制成，例如PVC。在接頭用到建筑板材之前，可以被預(yù)先切割成板條，或從卷軸被直接施加應(yīng)用。另外，也存在其它的可替換的方式，通過這些方式將粘合劑和接頭用到建筑板材上。例如，在建筑板材和接頭板條被壓在一起之前，可以將粘合劑施加到接頭板條的表面?？商鎿Q地，粘合劑可以以一種液體的形式或作為一種自粘條帶用到接頭板條上?？梢栽谏a(chǎn)過程中將自粘條帶粘附到建筑板材上，或在安裝過程中，在工地上將自粘條帶粘附到建筑板材上。然而在另一個實施例中，通過使用各種各樣其它緊固件類型，例如，但不限于，螺釘，U形釘或其它粘合劑方式或裝置，來連接接頭板條。在另一個實施例中，接頭板條的尺寸大小適合沿建筑板材的整個背表面安裝。接頭板條被粘結(jié)覆蓋建筑板材的大部分背側(cè)，但可以偏離建筑板材，以便接頭板條沿著一條用于連接建筑板材的邊緣延伸超出建筑板材。
步驟650堆放材料在這個步驟中，已裝飾或精精加工的工程用建筑材料被堆放。
從上述實施例中，應(yīng)該意識到，一種改進(jìn)的接頭可以為纖維增強(qiáng)水泥板或其它類型的建筑板材提供幾種優(yōu)點。這些優(yōu)點或優(yōu)勢不限于板或甚至纖維增強(qiáng)水泥，而是可以用于上述多種建筑材料。
上述搭接板優(yōu)選被設(shè)計成提供一種允許跨過接頭傳遞載荷的剛性的連接。該搭接板的剛性連接有助于提高系統(tǒng)的剪切強(qiáng)度和組成系統(tǒng)的單塊板的剪切強(qiáng)度。盡管搭接板的接頭優(yōu)選被壓印到板上，與板相配，但是接頭可以是一個單獨的連接到建筑板材表面的部件(article)。
上述部件或接頭渴望被附著于板上來提供一種預(yù)制板，其簡化了板在表面的安裝，并提供了極好的剪切強(qiáng)度。例如，部件或接頭能提供一個著釘或連接或緊固區(qū)域，在一個實施例中，使相鄰板材能夠單排打釘，而獲得與在框架構(gòu)件上有兩排釘?shù)慕宇^至少相同的剪切強(qiáng)度。另外，接頭的一個實施例的柔軟度提供一種耐久的建筑材料，該建筑材料能被輕松地生產(chǎn)，運(yùn)輸和分配，并能夠減少差別移動所引起的建筑板材之間的應(yīng)力。
上述部件或接頭也適合與建筑板材的邊緣一起作用，該部件或邊緣附著到建筑板材的邊緣，建立了一個鎖扣區(qū)域，用于連接相鄰板材并確保當(dāng)建筑板材被釘入框架構(gòu)件時被適當(dāng)?shù)貙R。另外，建筑材料提供了一種不需要密封來幫助阻止建筑板材系統(tǒng)的接縫處水進(jìn)入的接頭。
盡管上述的發(fā)明已經(jīng)根據(jù)某些實施例進(jìn)行了描述，根據(jù)此處公開的內(nèi)容，其它實施例對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言是顯而易見的。相應(yīng)地，本發(fā)明無意被優(yōu)選實施例的引用所限制，相反地，其完全通過參照附加的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種覆蓋結(jié)構(gòu)框架的建筑材料，包括纖維增強(qiáng)水泥板材，其具有表面和相對邊；連接到板材表面的部件，其中所述部件在相對邊的至少一邊延伸出來，并適合容納把所述板材固定到結(jié)構(gòu)的緊固件，所述部件具有至少第一凸緣，連接到所述板材上，第二凸緣延伸超出一個相對邊，所述第二凸緣相對于所述第一凸緣能夠移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其中所述板材是鑲板或板條。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其中所述部件的所述第一凸緣和第二凸緣整體形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑材料，其中所述第一凸緣和第二凸緣共擠壓形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑材料，其中所述第一凸緣和第二凸緣通過放置在所述第一凸緣和第二凸緣的相鄰端的聚合材料而被一體形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的建筑材料，其中所述第一凸緣和第二凸緣被整體形成，帶有一個用來容納所述緊固件的溝槽。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的建筑材料，其中所述溝槽由金屬制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的建筑材料，其中所述第一凸緣和第二凸緣由與所述溝槽相同的材料制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的建筑材料，其中所述纖維增強(qiáng)水泥板沿著一個相對邊的長度有一個凹進(jìn)部分，用于容納所述部件的至少兩個凸緣中的至少一個。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的建筑材料，其中所述第一凸緣沿著所述凹進(jìn)部分的表面連接到所述纖維增強(qiáng)水泥板。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的建筑材料，其中所述第一凸緣通過至少一個緊固件連接到所述凹進(jìn)部分的表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的建筑材料，其中所述第一凸緣通過一種粘合劑連接到所述凹進(jìn)部分的表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其中所述第二凸緣由塑料制成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的建筑材料，其中所述第一凸緣和第二凸緣由同樣的材料制造。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其中所述第一凸緣被粘附到所述纖維增強(qiáng)水泥板上。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑材料，其中所述第一凸緣和第二凸緣由一個鉸鏈連接，所述鉸鏈放在所述第一凸緣和第二凸緣之間，允許所述第二凸緣圍繞鉸鏈旋轉(zhuǎn)，并沿著與所述第一凸緣基本平行的平面基本平放。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的建筑材料，其中所述鉸鏈由柔軟的材料制成。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的建筑材料，其中所述鉸鏈?zhǔn)且粋€珠子，選自增塑PVC或有機(jī)硅組成的材料組。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的建筑材料，其中所述珠子與所述至少兩個凸緣共擠壓而連接在一起。
20.一種建筑材料，包括至少兩條材料，每條材料有表面，其中，該至少兩條材料彼此相鄰，并沿著一條邊連接在一起；和板材，其具有基本平坦的表面以及相對端，其中，該至少兩條材料的一條材料的表面沿著所述板材的一個相對端連接到所述板材的表面；其中該至少兩條材料的一條材料延伸出所述板材的一個相對端，其中延伸的板條相對于連接到所述板材上的板條能夠移動。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的建筑材料，其中該至少兩個板條被一個鉸鏈連接。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的建筑材料，其中所述鉸鏈?zhǔn)侨彳浀?，而且放置在該至少兩個板條之間，允許該至少兩個板條之一圍繞所述鉸鏈旋轉(zhuǎn)，并與連接所述板材的板條齊平平放。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的建筑材料，其中所述鉸鏈由聚合材料制成。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的建筑材料，其中所述鉸鏈由橡膠制成。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的建筑材料，其中所述鉸鏈由金屬制成。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的建筑材料，其中所述鉸鏈為珠子。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的建筑材料，其中所述珠子由聚合材料制成，并與所述至少兩個板條共擠壓形成。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的建筑材料，其中所述板材由不受釘?shù)牟牧闲纬伞?br> 29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的建筑材料，其中所述板材的材料選自水泥復(fù)合物，陶瓷，玻璃，金屬和石頭。
30.根據(jù)權(quán)利要求20所述的建筑材料，其中所述板材由纖維增強(qiáng)水泥制造。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的建筑材料，其中所述纖維增強(qiáng)水泥板是鑲板或板條。
32.根據(jù)權(quán)利要求20所述的建筑材料，其中所述至少兩個板條通過一個溝槽被連接，其中所述溝槽形成一個緊固或連接區(qū)域，用于把所述板材固定到建筑結(jié)構(gòu)的框架構(gòu)件上。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的建筑材料，其中所述溝槽通常為U-形，由三條板條材料構(gòu)成，每個板條有一個邊。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的建筑材料，其中所述三條板條材料之一形成所述溝槽的底部，用于容納所述緊固件。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的建筑材料，其中所述三條板條材料余下的兩個形成所述溝槽的側(cè)邊，并連接到所述溝槽的底部。
36.根據(jù)權(quán)利要求32所述的建筑材料，其中所述溝槽和所述至少兩個板條材料由相同的材料制成。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的建筑材料，其中所述溝槽和該至少兩個板條材料由金屬制成。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的建筑材料，其中該至少兩條板條材料的表面是多孔的。
39.根據(jù)權(quán)利要求20所述的建筑材料，其中該至少兩條板條材料由不同的材料制成。
40.一種用于覆蓋結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的建筑系統(tǒng)，其包括連接到框架構(gòu)件的至少兩張板材，其中一張板材為主板材，所述至少兩張板材中的第二張板為相鄰板材，該至少兩張板材具有表面，相對端和相對邊；部件，其沿著所述主板材的相對端的一端連接到所述主板材表面，其中該部件具有至少一個凸緣與所述主板材表面平行，該至少一個凸緣延伸出所述主板材相對端的一端；和一排緊固件，其延伸至少穿過所述部件到框架構(gòu)件，其中該排緊固件延伸通過所述部件，將所述主板材與相鄰板相對于所述框架構(gòu)件固定。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的建筑系統(tǒng)，其中所述緊固件為釘子。
42.根據(jù)權(quán)利要求40所述的建筑系統(tǒng)，其中所述部件具有第二凸緣，所述第二凸緣連接到所述主板材。
43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的建筑系統(tǒng)，其中該排緊固件經(jīng)由所述第二凸緣延伸到所述框架構(gòu)件。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的建筑系統(tǒng)，其中所述第二凸緣被粘附到相鄰板材。
45.根據(jù)權(quán)利要求42所述的建筑系統(tǒng)，其中所述第二凸緣通過粘合劑被粘附到所述主板材。
46.根據(jù)權(quán)利要求42所述的建筑系統(tǒng)，其中延伸出所述主板材相對端的一端的至少一個凸緣通過該排緊固件被連接到相鄰板材。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的建筑系統(tǒng)，其中該排緊固件經(jīng)由相鄰板材和所述第二凸緣延伸到所述框架構(gòu)件。
48.根據(jù)權(quán)利要求42所述的建筑系統(tǒng)，其中所述第二凸緣通過一個鉸鏈被連接到所述至少一個凸緣。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的建筑系統(tǒng)，其中所述鉸鏈?zhǔn)且粋€珠子，所述珠子填充位于所述框架構(gòu)件處的所述主板材和相鄰板材之間的至少一個空隙。
50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的建筑系統(tǒng)，其中所述珠子具有一種形狀，該形狀可以阻止所述部件和所述框架構(gòu)件之間進(jìn)水。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的建筑系統(tǒng)，其中該珠子的形狀基本為橢圓形。
52.根據(jù)權(quán)利要求40所述的建筑系統(tǒng)，其中所述主板材的相對端中至少一端有一個凹進(jìn)部分，其中所述凹進(jìn)部分沿著所述建筑系統(tǒng)的表面形成一個狹板或裝飾板。
53.根據(jù)權(quán)利要求40所述的建筑系統(tǒng)，其中所述主板材由纖維增強(qiáng)水泥制成。
54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的建筑系統(tǒng)，其中所述主板材是鑲板或板條。
55.根據(jù)權(quán)利要求40所述的建筑材料，其中所述部件是一個連接件，該連接件有一個凸緣，該凸緣平行于延伸出所述主板材相對端的一端的至少一個凸緣，并與所述主板材的一個表面平行，該表面與連接所述部件的所述主板材的表面的相對。
56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的建筑系統(tǒng)，其中所述連接件由金屬制成。
57.根據(jù)權(quán)利要求42所述的建筑系統(tǒng)，其中所述第二凸緣和所述至少一個凸緣被一個構(gòu)造為容納該排緊固件的溝槽連接。
58.根據(jù)權(quán)利要求57所述的建筑系統(tǒng)，其中所述主板材的表面和所述相鄰板材的表面每個在至少一個相對端上有一個凹進(jìn)部分，其中具有所述凹進(jìn)部分的所述主板材和相鄰板材的端部指向彼此。
59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的建筑系統(tǒng)，其中所述部件的第二凸緣被連接到所述主板材上的所述凹進(jìn)部分的一個表面，所述部件的所述至少一個凸緣被連接到相鄰板材上的所述凹進(jìn)部分的一個表面。
60.根據(jù)權(quán)利要求58所述的建筑系統(tǒng)，其中所述主板材與所述相鄰板材的凹進(jìn)部分形成一個溝槽。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的建筑系統(tǒng)，其中由所述凹進(jìn)部分所形成的溝槽被填充一種環(huán)氧密封劑。
62.根據(jù)權(quán)利要求61所述的建筑系統(tǒng)，其中所述環(huán)氧密封劑的表面與所述主板材的表面和所述相鄰板材的表面基本齊平。
63.根據(jù)權(quán)利要求40所述的建筑系統(tǒng)，其中所述主板材的一邊的至少一部分相對于所述主板材的表面成一個角度，與所述相鄰板材的一個邊緣的一部分相對應(yīng)。
64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的建筑系統(tǒng)，其中所述主板材的成角的邊的角度基本為30度。
65.根據(jù)權(quán)利要求40所述的建筑系統(tǒng)，進(jìn)一步包括在所述框架構(gòu)件處的所述主板材和相鄰板材之間的粘合劑層
66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的建筑系統(tǒng)，其中所述粘合劑層由壓敏粘合劑組成。
67.根據(jù)權(quán)利要求65所述的建筑系統(tǒng)，其中所述粘合劑層由熱熔粘合劑組成。
68.根據(jù)權(quán)利要求40所述的建筑系統(tǒng)，其中進(jìn)一步包括指向所述主板材的載荷，其中所述主板材的厚度大約為3/8英寸的厚度或更薄。
69.根據(jù)權(quán)利要求68所述的建筑系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)能夠承受所述主板材上的載荷，其中所述載荷大約為150磅/英尺或更大。
70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的建筑系統(tǒng)，其中沿著所述主板材的表面，載荷大約為250磅/英尺或更大，其中所述主板材的厚度大約為1/2英寸或更薄。
71.根據(jù)權(quán)利要求40所述的建筑系統(tǒng)，其中所述主板材和相鄰板材有鄰接邊，鄰接邊在所述框架構(gòu)件上接觸，其中所述鄰接邊被斜切，把所述主板材和相鄰板材連接在一起。
72.根據(jù)權(quán)利要求71所述的建筑系統(tǒng)，其中所述系統(tǒng)沿著所述主板材的表面能夠承受大約200磅/英尺或更大的震動載荷。
73.根據(jù)權(quán)利要求65所述的建筑系統(tǒng)，其中系統(tǒng)有一個大于220磅/英尺的剪切強(qiáng)度。
74.一種安裝用于覆蓋結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物框架的建筑材料系統(tǒng)的方法，其包括選擇第一張板材，該板材有一個基本平坦表面，相對邊，和一個部件，該部件有至少一個凸緣，該凸緣從至少一個相對邊延伸出來并離開所述第一張板材；在結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的框架構(gòu)件上定位所述第一張板材，以便所述部件的表面沿所述框架構(gòu)件的面向外的表面安放；選擇具有表面和相對邊的第二張板材；對齊在所述結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物的框架構(gòu)件上的所述第二張板材，其中所述第二張板材的至少一個相對邊與所述第一張板材的一個邊緣相鄰；和把所述部件固定在所述框架構(gòu)件上，以便相對地將所述第一張板材和第二張板材固定到所述框架構(gòu)件上。
75.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中把所述部件固定到所述框架構(gòu)件上包括把所述部件釘?shù)剿隹蚣軜?gòu)件上。
76.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中把所述部件固定到所述框架構(gòu)件上包括把所述第二張板材釘?shù)剿隹蚣軜?gòu)件上，以便所述部件被夾在所述框架構(gòu)件和所述第二張板材的表面之間。
77.根據(jù)權(quán)利要求76所述的方法，其中把所述第二張板材釘?shù)剿隹蚣軜?gòu)件上導(dǎo)致把所述第一張板材連接到所述框架構(gòu)件上。
78.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第二張板材和所述部件之間施加粘合劑層。
79.根據(jù)權(quán)利要求78所述的方法，其中粘合劑是壓敏的。
80.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，進(jìn)一步包括在所述第二張板材和所述第一張板材的邊之間施加粘合劑。
81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的方法，其中所述粘合劑為熱熔粘合劑。
82.根據(jù)權(quán)利要求81所述的方法，其中所述粘合劑是壓敏的。
83.根據(jù)權(quán)利要求74所述的方法，其中所述第一張板材由纖維增強(qiáng)水泥制成。
84.根據(jù)權(quán)利要求83所述的方法，其中所述第二張板材由纖維增強(qiáng)水泥制成。
全文摘要
一種覆蓋結(jié)構(gòu)或構(gòu)筑物框架的建筑材料，包括纖維增強(qiáng)水泥板材(110)和一種連接到板材表面并適合容納緊固件(230)以固定板材到結(jié)構(gòu)(210)的部件，該部件有第一凸緣(120a)，其連接到板材上，和第二凸緣(120b)，其延伸超出對邊的一個邊，該第二凸緣相對于第一凸緣能夠移動。本發(fā)明也涉及一種建筑系統(tǒng)，其包括主板材(110)和連接到框架構(gòu)件的相鄰板材(220)；連接到主板材表面的部件，該部件具有一個平行于主板材表面并延伸超出主板材相對端的一端的凸緣；和一排經(jīng)由該部件延伸到框架構(gòu)件以將主板材和相鄰板材固定的緊固件。
文檔編號E04F13/14GK1791726SQ200480013600
公開日2006年6月21日 申請日期2004年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月19日
發(fā)明者M·P·本杰明, A·J·布萊克, D·R·考恩, T·克雷格, A·伊根, W·彭 申請人:詹姆斯哈迪國際財金公司