本發明涉及一種波紋板的設計方法以及一種波紋板。更具體地，本發明應用于屋頂覆蓋元件，該屋頂覆蓋元件是由天然纖維特別是纖維素制成并且用瀝青浸漬的波紋板。
背景技術：
：熱瀝青浸漬纖維素波紋板是已知的，并且無論在實際上還是在標準化下，其尺寸是標準化的。考慮到用于制造這些板的材料特別是纖維素纖維和瀝青的成本，希望減少所需的材料量，同時具有令人關注的機械特征，特別是關于板慣性的機械特征。材料的量與材料的體積有直接聯系。現在，申請人已經注意到，慣性按照重要性降低的順序取決于波紋高度、波紋間距、波紋半徑和材料厚度，并且可以忽略潛在的其它參數。材料的體積自身按照重要性降低的順序取決于材料的厚度、波紋間距、波紋高度和波紋半徑，可以忽略潛在的其它參數。由于慣性和材料體積這兩個特征受相同參數干預的事實，申請人已經創作了一個公式，使得可以確定波紋高度、波紋間距和材料厚度的值，這允許在波紋板的慣性與體積的比值方面得到特別令人關注的特征。波紋半徑對材料體積具有小的影響，在公式中未考慮它。所創作的公式是不等式。另外，為了使該公式的應用更一般化，申請人已經更特別地考慮每單位寬度的慣性以及每單位寬度的體積。作為信息，如圖1所示，波紋板的長度L平行于波紋的波峰(或波谷)延伸，寬度l垂直于波紋延伸。因此，該寬度關于波紋是橫向的。從2003年6月1日的文獻“OndulineEasyline”的1-1頁，XP055176511已知一種波紋板，但它的尺寸特征不遵循所提出的公式。還已知關于“AQUALINE”波紋板的文獻XP055176518和XP055176519或專利申請WO94/18379。這些文獻都沒有描述這種公式或提出這種最優化問題。另外，慣性取決于尺寸和成分類型的多種參數，在這些文獻中沒有講授出于表明的目的和為了得到該公式而選擇更加特定的某些參數，或甚至仍然出于上述目的而修改已知的板的更加特別的某些參數而不是其它參數，和得到具有滿足該公式的尺寸的波紋板。技術實現要素：因此，本發明涉及一種設計波紋屋頂板的方法，所述瀝青浸漬的天然纖維板具有統一的(均勻的)樣式，該樣式具有由中間平面承載(從中間平面伸展，具有中間平面)的相互平行的交替波紋，所述交替波紋在板的豎向和橫向截面上定義了圓形的(弄圓的)波峰，各波峰通過圓形的波谷與相鄰的波峰分離，波峰和波谷通過交替的傾斜部分連接，波峰在該中間平面的上方，波谷在該中間平面的下方，所述傾斜部分通過具有中間平面上方的一部分和中間平面下方的一部分而在其中部切割(與之相交)該中間平面，兩個連續的(相繼的)波峰之間的橫向間隔等于兩個連續的波谷之間的橫向間隔并且定義了波紋的間距(節距)P，該板具有在其尺度(延伸范圍)上基本恒定的材料厚度E，該板具有高度H，該高度H被定義成中間平面和波峰的外表面之間的距離的兩倍或中間平面和波谷的外表面之間的距離的兩倍，這兩個距離相同。根據本發明，通過解下列不等式來確定高度H、厚度E和間距P的值：Fi＜H3/(8×E×(H+P))＜Fs其中，Fi＝25mm，Fs＝35mm。在本發明的各實施例中，使用下列措施，這些措施可以單獨使用或以任何技術上可能的組合使用：-天然纖維是纖維素纖維，-波紋具有半徑R1和半徑R2，該半徑R1對應于上部波紋亦即波峰的半徑，該半徑R2對應于下部波紋亦即波谷的半徑，-該不等式的界限是：Fi＝29mm，Fs＝31mm，-進一步計算每板單位寬度的慣性參數，對每板單位寬度的慣性參數的所述計算是高度H、厚度E、間距P以及波紋的波峰和波谷的半徑R1和R2的函數，通過對每單位寬度的慣性參數的確定值解所述不等式來確定高度H、厚度E和間距P的值，所述確定值是先驗地(預先地)定義的每單位寬度的慣性常數，或者是至少一個比先驗地確定的每單位寬度的慣性的閾值大的值，-進一步計算每板單位寬度的體積參數，對每板單位寬度的體積參數的所述計算是高度H、厚度E、間距P以及波紋的波峰和波谷的半徑R1和R2的函數，通過對每單位寬度的體積參數的確定值解所述不等式來確定高度H、厚度E和間距P的值，所述確定值是先驗地定義的每單位寬度的體積常數，或者是至少一個比先驗地確定的每單位寬度的體積的閾值小的值，-該方法應用于具有確定的厚度、高度和間距測量結果的未優化的波紋板，以通過修改所述厚度、高度和間距測量中的一個或多個來優化該板的每單位寬度的慣性和每單位寬度的體積中的至少一個參數，對于所述測量結果并根據待優化的參數，該方法包括：計算該未優化的波紋板的每單位寬度的慣性和/或每單位寬度的體積，然后使用該未優化的波紋板的每單位寬度的慣性和/或每單位寬度的體積的結果作為先驗地定義的常數，或作為先驗地確定的閾值，該閾值是參數的確定值，然后對于每單位寬度的慣性和/或每單位寬度的體積的參數的確定值，通過解該不等式來確定高度H、厚度E和間距P，-波峰和波谷的圓形是具有相同的半徑值的圓弧，在未優化的波紋板和優化的波紋板之間保持相同的半徑值R1和R2。本發明還涉及一種波紋屋頂板，所述瀝青浸漬的天然纖維板具有統一的樣式，該樣式具有由中間平面承載的相互平行的交替波紋，所述交替波紋在該板的豎向截面上定義了圓形的波峰，各波峰通過圓形的波谷與相鄰的波峰分離，波峰和波谷通過交替的傾斜部分連接，波峰在該中間平面的上方，波谷在該中間平面的下方，所述傾斜部分通過具有中間平面上方的一部分和中間平面下方的一部分來在其中部切割該中間平面，兩個連續的波峰之間的橫向間隔等于兩個連續的波谷之間的橫向間隔，并且定義了波紋的間距P，該板具有在其尺度上基本恒定的材料厚度E，該板具有高度H，該高度H被定義成中間平面和波峰的外表面之間的距離的兩倍或中間平面和波谷的外表面之間的距離的兩倍，這兩個距離相等。該板的尺寸使得其高度H、厚度E和間距P具有滿足下列不等式的值：Fi＜H3/(8×E×(H+P))＜Fs其中，Fi＝25mm，Fs＝35mm。在一個變型中，該不等式的界限是：Fi＝29mm，Fs＝31mm。該板選擇成對于高度H、厚度E和間距P的值具有下表的值中的一行的值：HEP46mm2.3mm127mm52mm3mm143mm47mm2.3mm143mm49mm2.8mm127mm在具體實例中，所述傾斜部分基本是直的。附圖說明下面將參照附圖以非限制性的方式舉例說明本發明，在附圖中：-圖1是瀝青浸漬纖維素波紋板的透視圖，-圖2是瀝青浸漬纖維素波紋板的一部分的剖視圖(或端視圖)，-圖3是波紋板最優化的第一示例的剖視圖(或端視圖)，其具有與參考板的慣性水平相似的慣性水平，但具有減小的重量，該參考板在尺寸方面具有H＝38mm，P＝95mm，E＝3mm，R1＝R2＝16mm，和-圖4是波紋板最優化的第二示例的剖視圖(或端視圖)，其關于參考板的慣性和重量具有更大的慣性水平但具有相似的重量，該參考板在尺寸方面具有H＝38mm，P＝95mm，E＝3mm，R1＝R2＝16mm。具體實施方式通常，所得到的公式允許通過修改與慣性和體積(或等同的重量)相關的高度、波紋間距和/或板厚度中的至少一個參數，無先驗地確定波紋板的顯示出令人關注的慣性/體積(或等同的慣性/重量)折衷的尺寸或優化已知板的尺寸。該公式由此也可應用于現有的工業設施，該工業設施允許例如對波紋間距或材料厚度的一些調節，而不由此必須建造新的設施。該公式也可以應用成關于期望的慣性值(特別是等于常數或大于閾值)和/或關于期望的材料體積值(特別是等于常數或小于閾值)施加約束的函數，其中，該值可以對應于先驗地、無先驗地選擇的值，或取決于在待優化的其它板上得到的參數。另外，該約束還可以涉及高度、間距和厚度三個參數中的一個或兩個，為該參數賦予了一個/兩個先驗值或等于待優化的板的參數的值。然而，該約束的應用受它必須能夠得到滿足該不等式的結果的事實限制，因為約束參數數量的增加可能導致不可能得到滿足該不等式的高度、間距和厚度結合。還可以得到滿足該不等式的高度、間距和厚度值的多個結果，將選擇根據確定的標準(例如實現的簡單性)最有利的結果。圖2至3示出沿橫向截面或等同地從板的邊緣或縱向端部(如果認為長向平行于波峰或波谷并由此平行于波紋)看去的瀝青浸漬纖維素波紋板。在圖2中，關于更加特別關心的尺寸參數示出波紋板1的一部分。該板1包括統一的樣式，該樣式具有由中間平面4支承的相互平行的交替波紋，該中間平面4虛擬地將該板切成兩個部分，上部部分和底部部分。交替波紋在板的豎向和橫向截面上限定了圓形的波峰2，各波峰2通過圓形的波谷3與相鄰的波峰分離。波峰和波谷通過交替的傾斜部分5、5'連接。波峰2在中間平面4上方，波谷3在中間平面4下方。傾斜部分5、5'通過具有中間平面4上方的一部分和中間平面4下方的一部分來在中間平面4的中間切割中間平面4。如果考慮虛擬地偏移這兩個部分之間的間距的一半，則這兩個部分的波紋關于中間平面4鏡像對稱。在其它替代實施例中，不是這種情況，特別是在半徑R1和R2彼此不同的情況下。在橫向上，兩個連續的波峰2之間的間隔等于兩個連續的波谷3之間的間隔，該間隔定義了波紋的間距P。該板具有在其尺度上(延伸范圍中)基本恒定的材料厚度E。該板具有高度H，該高度H被定義成中間平面4和波峰2的外表面之間的距離的兩倍或中間平面4和波谷3的外表面之間的距離的兩倍，這兩個距離相等。換句話說，板1的高度H是其總高度。波峰和波谷作為圓弧而呈圓形，并且具有優選地相同的半徑R1(對于波峰2)和R2(對于波谷3)的值，以保證交替的波紋的一半間距P的頂部-底部對稱性。優選地，傾斜部分5、5'至少在中間平面4的水平面處包括直線部分，該直線部分隨著板的高度H的變化而或多或少地向上和向下延伸。因此，在傾斜部分具有直線部分的情況下，在相應地與波峰或波谷接觸的區域可能存在傾斜部分5、5'的過渡部分，該過渡部分既不是直線形也不是圓弧(在直線區域和圓弧區域之間形成過渡)。在其它情況下，整個傾斜部分5、5'既不是直線形也不是圓弧，其構成了過渡部分(在兩個圓弧區域之間形成過渡)。現在將說明這些尺寸參數，不等式的應用使得可以確定具有可以被解釋的令人關注的慣性比體積(或等同的慣性比重量)特征的板的尺寸。該不等式如下：Fi＜H3/(8×E×(H+P))＜Fs其中，Fi＝25mm，Fs＝35mm。在其最簡單的應用中，先驗地選擇高度H、間距P和厚度E的值，并且通過計算它們是否使該不等式成立來驗證。然而，該方法可能很繁瑣。在更高級的應用中，實施一種軟件，該軟件允許掃描高度H、間距P和厚度E的值，該軟件對于各掃描值計算它們是否使不等式成立。對值的掃描可以是連續的或優選地基于步進的，各值之間例如具有0.5mm或1mm的步長。優選地，對掃描值設置最小和最大界限，例如厚度的掃描介于1.5mm和5mm之間，掃描步長是0.2mm。在一些情況下，可以設置/約束三個H、P、E參數中的一個或兩個，掃描其它兩個或其它一個參數。這些掃描方法(僅對H、P、E參數存在或不存在界限)可以給出滿足該不等式的H、P、E的多種組合。通過對除了上文表明的對H、P、E的直接約束之外的其它約束，可以更多地限制滿足不等式的H、P、E的結果。這些其它約束特別地是慣性和/或體積或重量。慣性和體積或重量也取決于H、P、E、R1和R2參數。也可以考慮其它約束，例如板的寬度、寬度上的波紋數量、板在側面以波紋的波谷或另一部分結束的事實。在下文中，將考慮每單位寬度的慣性和每單位寬度的體積。在一個簡單模式下，該/這些其它約束包括慣性和/或體積或重量的定義值。在其它模式下，可以定義慣性和/或體積或重量的值的范圍，并且優選地還通過掃描值的范圍來確定參數。先驗地定義這些值。這兩個約束或兩個約束中的僅一個可以與不等式一起使用，由此相應地得到具有三個(不)等式或兩個(不)等式的系統。從先前在約束下的應用推斷出對板的尺寸的最優化的應用。實際上，這次約束不是先驗地定義，而是直接與將被最優化的板的尺寸和/或特征有關。例如，計算或測量將被最優化的板的慣性，確定滿足不等式并且產生具有相同的慣性或更好的慣性的最優化板的H、P、E的結果。同樣地對于體積或重量，計算或測量將被最優化的板的體積或重量，確定滿足不等式并且產生具有相同的體積或重量或更小的體積或重量的最優化板的H、P、E的結果。可以使它們結合，例如以搜索對于相似的或更小的重量具有更好的慣性的最優化板。還可以搜索對于相似的或更好的慣性具有更小的重量的最優化板。術語“相似”在本文中將被理解成具有相同或相近的含義。應理解，任何搜索都是可能的，如同特別地對于更小的重量的更好的慣性。該最優化可以對來自于將被最優化的板的H、P、E的值的H、P、E提出約束：例如，可以提出保持物質的相同的厚度E作為約束。相反地，可以提出相同的間距P和可能相同的H的約束，因為出于屋頂覆蓋元件之間的相容性的原因，可能需要該約束。在任何情況下，特別是是否最優化、是否約束的情況下，必須應用至少所表明的不等式，以確定希望得到的板的H、P、E的值。所得到的板具有特別令人關注的慣性比體積(或重量)特征：對于相對減少的材料數量，它們具有令人關注的機械強度，由此節約了材料。顯然，可使用簡單的或復雜的解決工具來確定滿足本發明不等式的板的H、P、E尺寸。例如，對于高度和/或間距和/或厚度和/或慣性和/或體積，通過連續地或離散地掃描值，使用原始方法以搜索滿足不等式的高度、間距和厚度值。更高級的方法可包括基于不等式和考慮對高度和/或間距和/或厚度和/或慣性和/或體積的可能的約束來形成函數的步驟，以及然后研究該函數的步驟。優選地，為此應用基于計算機的計算和決策工具。圖3和4涉及對已知的瀝青浸漬的纖維素波紋板(未示出)的優化，該波紋板具有下列尺寸：寬度為950mm，厚度E為3mm，高度H為38mm，間距P為95mm，波峰和波谷的圓形半徑R1和R2為16mm。未優化的板具有10個波峰。該已知板的每單位寬度的慣性是54.4cm4/m。該已知板的每單位寬度的體積是0.007719m3/m。如果對該已知板應用不等式公式，則得到17.19mm，該值在不等式的界限Fi＝25mm和Fs＝35mm之外。在圖3和4中，CDG標記出板的重心。在圖3中，已經提出約束，以對于更小的每單位寬度的重量，由此對于的更小的每單位寬度的體積，已知板具有相同的每單位寬度的慣性。具有該約束的不等式的應用的一個結果提供了一種板，其尺寸如下：間距P＝143mm，高度H＝47mm，厚度E＝2.3mm。對于所得到的優化板，希望具有接近未優化板的寬度的寬度，并且該板在其兩個端部處以波谷的底部結束(或如果將板上下倒置的話，以波峰的頂點結束)。因此，如圖3所示，所得到的優化板具有7個波峰和1001mm的寬度，波峰和波谷的圓弧的半徑保持R1＝R2＝16mm。如果對這些H、P、E的值應用不等式公式，則得到29.70mm。在圖4中，已經提出約束，以針對相同的每單位寬度的重量并由此針對相同的每單位寬度的體積具有相對于已知板的每單位寬度的慣性增加的每單位寬度的慣性。具有該約束的不等式的應用的一個結果提供了一種板，該板的尺寸如下：間距P＝127mm，高度H＝49mm，厚度E＝2.8mm。對于所得到的優化板，希望具有接近未優化板的寬度的寬度，并且該板在其兩個端部處以波谷的底部結束(或如果將板上下倒置的話，以波峰的頂點結束)。因此，如圖4所示，所得到的優化板具有8個波峰和1016mm的寬度，波峰和波谷的圓弧的半徑保持R1＝R2＝16mm。如果對這些H、P、E的值應用不等式公式，則得到29.84mm。還可以根據下列模式優化已知板。如果使用減小的每單位寬度的體積和更好的每單位寬度的慣性搜索優化板，則不等式公式的應用可以給出一種具有P＝143mm、H＝48mm、E＝2.4mm的優化板。該優化板具有61.7cm4/m的每單位寬度的慣性和0.00578m3/m的每單位寬度的體積。如果對該優化板應用不等式公式，則得到30.16mm，該值適當地位于不等式的界限Fi＝25mm和Fs＝35mm內，H、P、E的值由此有效地滿足該不等式。將注意到，波峰和波谷的圓弧的半徑已經保持R1＝R2＝16mm。再使用減小的每單位寬度的體積和更好的每單位寬度的慣性搜索優化板，不等式公式的應用可以給出一種具有P＝127mm、H＝47mm、E＝2.5mm的優化板。該優化板具有65.5cm4/m的每單位寬度的慣性和比未優化板的每單位寬度的體積小的0.00633m3/m的每單位寬度的體積。如果對該優化板應用不等式公式，則得到29.83mm，該值適當地位于不等式的界限Fi＝25mm和Fs＝35mm內，H、P、E的值由此有效地滿足該不等式。將注意到，波峰和波谷的圓弧的半徑已經保持R1＝R2＝16mm。應理解，不等式的應用可以提供多組滿足不等式的H、P、E的值。因此，為了限制可能的結果的數量，在應用不等式時，可以選擇通過約束慣性和/或重量或甚至其它尺寸參數例如H、P、E和/或I(波紋板的寬度)來增加約束。在比簡單掃描H、P、E的值以可能在約束下搜索滿足不等式的結果更高級的應用中，可以研究不等式公式H3/(8×E×(H+P))的勢能曲線以及每單位寬度的慣性和每單位寬度的體積的數列的勢能曲線，和通過線性組合來確定公式或曲線，可以隨著H、P、E的變化搜索該公式或曲線的奇異點，特別是根據已經對線性組合進行的選擇搜索最大值或最小值。在任何情況下，將必須遵守該不等式。當前第1頁1 2 3