艺术建筑屋顶的积木式构筑方法

摘要

本发明属于组合式建筑玩具领域。本发明的特征是：其基本积木式组合块是由四棱锥体、互为镜象的两种三棱锥体和直三棱柱体组成，辅助积木式组合块是方体或由方体组成的填充料和呈扁平状的直棱柱体底板组成，同时提出了用这套积木式组合块构成攒尖、硬山、庑殿、歇山、单坡面凹转角及其主体、单坡面凸转角及其主体、双坡面转角、双坡面“T”型交合及其主体、双坡面交合、斜坡平台、歇山、塔顶等艺术建筑屋顶及其局部的转折、交合、重叠的形状的构筑方法。

主权项

1、艺术建筑屋顶的积木式构筑方法，其特征在于，它由以下步骤组成： (1)它包括以下四种基本积木式组合块和填充料，底板等辅助积木式组合块，四种基本积木式组合块如下： a四棱锥体，其底为正方形，有一条垂直于底面且长度与正方形边长相等的侧棱； b三棱锥体Ⅰ，其底为等腰直角三角形，有一条垂直于底面且长度相等于等腰直角三角形的腰长且位于其中一个锐角上的侧棱； c三棱锥体Ⅱ，它与三棱锥Ⅰ互为镜象，即三棱锥体Ⅰ与Ⅱ纵轴对称； d直三棱柱体，其底是一个等腰直角三角形， 填充料可以是方体，底板可以是扁平的直棱柱体； (2)四种基本积木式组合块体加填充料和底板可以组成不同形状的艺术建筑屋顶及其局部的转折、交合、重叠的形状，方法如下： a攒尖，把四个全等的四棱锥体的四个顶点及它们之间各自相等的等腰直角三角形侧面依次重合而成； b硬山，把两个全等的直三棱柱各自的包含等腰直角三角形底的直角边的侧面相互重合而成； c庑殿的一侧，它是庑殿的右侧，只要把攒尖左半部的两个四棱锥体去掉，换上由两个全等的直三棱柱体组成的硬山与由两个四棱锥体组成的攒尖右半部完全重合即可；反之，如果把攒尖的右半部换成能与攒尖左半部完全重合的硬山即可组成庑殿的左侧；综合上述两种方法，则可构成左右两侧完整的庑殿式屋顶； d歇山的一侧，它是歇山右侧，只要把庑殿的一侧右半部的二个四棱锥体去掉，换上中间夹有一个直三棱柱体的二个全等的四棱锥体，但夹在中间的直三棱柱体的底面必须与二个四棱锥体的含有垂直于底面的那条侧棱的内侧面重合，该直三棱柱体的高必须与组成硬山的直三棱柱体的底面两直角边长之和减去四棱锥体正方形底面的两个边长之和所得差数相等，而且四棱锥体的高必须低于左半部的硬山；反之也可把庑殿左侧的二个四棱锥体去掉，再按上述方法构成一个歇山的左侧；综合上述两种方法，则可构成左右两侧完整的歇山； e单坡面凹转角，可以由下述三种方法组成，第一，由位于中间的单坡面凹转角主体部份及位于其二侧并与其侧面重合的延长部份组成，其中的凹转角主体部份是二个全等的四棱锥体的组合体。每一个四棱锥体的顶点和一个非等腰的直角三角形侧面分别与另一个四棱锥体的相应部位重合；这个凹转角的主体部份与顶点相连的二个外侧面各与一个直三棱柱的底面重合，这个凹转角主体加上二侧的延长部，即可组成单坡面凹转角；第二，由二个底面全等的直三棱柱按曲尺型平面摆放，并使这二个直三棱柱体的与底面锐角相连的侧棱向上，以一个底面与直三棱柱体底面全等的三棱锥体Ⅰ作为这两个直三棱柱体之间的过渡部份，即可构成单坡面凹转角；第三，由二个底面全等的直三棱柱体按与第二种方法中所述的曲尺型平面对称的形式摆放，以一个底面与直三棱柱底面全等的三棱锥Ⅱ作为这两个直三棱柱之间的过渡部份也可构成单坡面凹转角； f单坡面凸转角，它由位于中间的凸转角主体部份及其二侧的延长部组成，其凸转角主体部份是一个四棱锥体，也可通过把一个三棱锥体Ⅰ和一个三棱锥体Ⅱ组合而成，它们的顶点重合，它们二个相对称且位于底面等腰直角三角形斜边上的侧面相重合；这个凸转角主体部份的二个外侧面各与一个直三棱柱体底部的等腰直角三角形全等且重合，这个凸转角主体加上二侧的延长部，即构成了单坡面凸转角； g双坡面转角，在一个单坡面凸转角的内侧面重合上一个单坡面凹转角即可构成双坡面转角； h双坡面“T”型交合，可由三种方法组成，第一：可以由两个全等的单坡面凹转角主体各自对称的直立的正方形侧面重合组成一种“T”型交合主体，以四个底面与组成该“T”型交合主体的四棱锥体的等腰直角三角形侧面全等的直三棱柱体延长“T”形交合主体的三个端立面，即可形成一种双坡面屋顶与单坡面屋顶“T”型交合的形状，再在单坡面屋顶的后部重合上直三棱柱体即可形成双坡面“T”型交合；第二：可以用两个硬山屋顶按“T”形平面摆放，用互为镜象的一对三棱锥体Ⅰ，三棱锥体Ⅱ作为竖向硬山屋顶的三角形直立面与横向硬山屋顶的斜坡面的过渡部份，但要求组成硬山屋顶的各直三棱柱体的底面全等并与互为镜象的一对三棱锥体的底面全等；第三：可以由两个对称的单坡面凹转角各自对称的直立的方形侧面重合组成一种双坡面屋顶与单坡面屋顶“T”型交合的型状，再在单坡面屋顶的后部重合上直三棱柱体，即可组成双坡面“T”型交合；在由上述三种方法组成的双坡面“T”型交合的三个三角形端立面上各按歇山一侧的组合方法组成歇山一侧的形状，即可组成双坡面“T”型交合的歇山；也可在三个三角形端立面上各按庑殿一侧的组合方法组成双坡面“T”型交合的庑殿； i高低不同的双坡面“T”型交合，只要把用上述第二种方法组成的双坡面“T”型交合中。横向硬山的高度提高即可；也可将竖向的硬山及作过渡部份的互为镜象的三棱锥体一起降低即可； j双坡面十字交合，只要在二个正方形侧面相重合的二个单坡面凹转角主体部份(图9)的另外二个正方形侧面上分别再重合上二个单坡面凹转角的主体部份即可；即是由八个全等的四棱锥体组成的四个凹转角主体部份组成，这四个凹转角主体部份的正方形侧面全等，而且每二个凹转角主体部份之间的重合处是在它们的二个正方形侧面上； k斜坡平台，在四个全等的四棱锥体之间分别嵌入四个直三棱柱体，这些直三棱柱体底的等腰直角三角形的直角边要与四棱锥体的高相等且有一条直角边与之重合，从而围合成一个有四个单坡面凸转角的斜坡屋顶，在其所围合的中间空处用各种方体的填充料将空处填平即可组成斜坡平台； l十字歇山，按照斜坡平台的组合方法可组成正方形平面的斜坡平台，在正方形斜坡平台上部放上一个底部与平台顶面全等的双坡面十字交合即可组成十字歇山； m塔顶，用板面与斜坡平台底部全等的托板托住若干个斜坡平台的底部，并将其重叠起来，在最上部安放用托板托住的攒尖，要求所有斜坡平台为正方形平面且底部全等，同时与攒尖的底部全等，即可组成塔顶。