CN100353007C - 标准建筑单元及其制作方法 - Google Patents

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CN100353007C CNB2003801094152A CN200380109415A CN100353007C CN 100353007 C CN100353007 C CN 100353007C CN B2003801094152 A CNB2003801094152 A CN B2003801094152A CN 200380109415 A CN200380109415 A CN 200380109415A CN 100353007 C CN100353007 C CN 100353007C
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Abstract

本发明涉及标准建筑单元及其制作方法。标准建筑单元包括一壳体,该壳体由通过横梁在底板和天花板高度处连接在一起的侧壁格式构架以及固定到所形成结构的端部的端壁格式构架形成。一种制作标准建筑单元的方法,该方法包括形成上述壳体:通过护壁板固定到横撑来为壳体装设护板,使护壁板不与结构立柱接触,并形成从护壁板到结构立柱的一延长的热通路,该热通路穿过弹性条并穿过各横撑的一纵向延伸部分。与在已知标准组件建筑方法中使用相似等级的材料相比,本发明既降低了成本又改善了建筑物的耐火性。

Description

标准建筑单元及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种在建造主要是预制的办公室、旅馆和公寓楼以及具有类似通性的建筑物中所使用的标准建筑单元。这样的标准建筑单元是盒状的结构,这种结构可以在现场之外制造和装配,然后运输到建筑工地,以最终组装形成建筑物的内部房间。
背景技术
特别是在旅馆、公寓以及学生宿舍的建造中使用轻型建筑标准组件来建造建筑物是大家所知道的,各建筑标准组件是由焊接成盒状结构的诸轻型结构型钢形成的一骨架钢壳体,并装有诸如石膏板、胶合板或波纹状硬纸板((orientedstrand board)OSB)之类的板。各建筑标准组件初始地做成这样一种有护板的(lined)壳体,接着在工厂中将其装配到所要求的内装饰标准,最后被运输到最终的建筑工地以结合到建筑物中。
GB-A-2334045揭示了一种建造这种建筑标准组件的方法。形成许多矩形或其它相同形状的框架构件,并将它们排列成相互平行且间隔开的关系,以作为最终骨架壳体的肋。然后,通过位于所形成壳体内侧上的多根横撑将它们连接在一起。护壁板固定在横撑上。添加底板和天花板的护板以及端护板,并对标准组件进行饰面,以达到其最终的内装饰标准。
GB-A-2334045的标准组件的一个不可避免的特性是要在单个工厂中制作和装配整个标准组件。对预制的矩形框架构件进行放样并用横撑将它们连接在一起的初始制作步骤形成一盒状的骨架钢结构。一旦该骨架焊接成其最终的盒状形状或壳体,运输该壳体就造成较大的成本,且需要用独立的卡车或轻型装载机来将每个这样的骨架壳体运出工厂。因此,壳体在相同的地方装设护板并装配,而这个地方可能离开要建造最终建筑物的现场相当远。然后,将完全装配好的标准组件运输(一般通过公路)到最终的建筑工地,以建造旅馆或公寓楼。这伴有相当高的潜在运输成本。
GB-A-2334045标准组件的另一特性是提供从内部护板穿过横撑到达框架构件的直接热通路。因此,在最终建成的建筑物中的火致使其结构立柱的肋或框架构件扭曲之前,火的热通路相对较短。这是人们很关注的一个问题,因为框架构件和横撑的钢材是轻型钢构架,并易于在热过载时发生扭曲。因此,根据GB-A-2334045的标准组件所建造的建筑物的最高高度为相对较少的楼层数,通常约四或五层。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种建筑单元和一种采用这种标准组件的建造方法,并且,与在已知标准组件建筑方法中使用相似等级的材料相比,本发明既降低了成本又改善了建筑物的耐火性。通过改善每一标准组件的耐火性,本发明就允许利用本发明的建筑标准组件来建造更高耸的房间组合。
根据本发明的一个方面,提供了一种标准建筑单元,它包括一壳体,该壳体由通过横梁在底板和天花板高度处连接在一起的侧壁格式构架和固定到所形成结构的端部的端壁格式构架形成,其中,各壁格式构架包括一组相互平行且间隔开的结构立柱,这些结构立柱由冷压成型的结构型钢制成,并通过水平或斜向的横撑固定在一起,所述横撑也由冷压成型的结构型钢制成,各横梁由一冷压成型的C形截面的结构型钢制成,并通过套入从壁格式构架伸出的侧向凸壁构件内或套在该凸壁构件上、然后焊接在该凸壁构架上,而连接到壁格式构架,各壁格式构架的横撑的中心位于从壳体的内部尺寸向外偏移的一平面上,以及壳体内部上的内部覆盖层包括通过冷压成型的弹性钢条连接于横撑的护壁板,各弹性钢条的一纵向边缘部分固定于横撑,而另一纵向边缘部分则固定于护壁板,以使护壁板不与结构立柱接触,并形成从护壁板到结构立柱的一延长的热通路,该热通路穿过弹性条并穿过各横撑的一纵向延伸部分。
根据本发明的建筑标准组件可利用如与本申请一起提出的同时待批专利申请第W068005号中所描述和要求保护的定位装置以水平和竖向的排列叠放,并如与本案一起提出的专利申请第W068006号中所描和要求保护的那样水平和竖向地联结在一起,以形成建筑物20或更多楼层那样高度。如果需要,可以利用斜向结构构件横向支撑这样的建筑物的外侧,这些斜向结构构件自身可用轻型冷压成型型钢制成。这样的横撑是众所周知的。不过,如果横撑不是水平而是斜向地定位的话,可能就不需要进行这样的横向支撑了。
在本发明的标准建筑单元中用作结构立柱的轻型结构型钢具有出色的抗拉强度,但抗压强度相对较差。不过,通过在所选的一些结构立柱中采用杆或管子或缆索,可以提供附加的抗拉强度。如果使用杆或管子,那么每一杆或管子较佳的是在壁格式构架的全高(也就是建造的建筑物的一整个楼层的高度)上延伸,并较佳的是在其各端处设有连接该杆或管子的装置,以对准竖向相邻楼层的杆或管子。这有效地在竖向将最终建筑物的相继楼层系结在一起。如果需要,类似的杆、管子或缆索加强件可以从建筑物的一端至另一端或者侧面到侧面地延伸穿过壁格式构架或穿过横梁,以在水平平面中将建造的建筑物的相邻标准组件系结在一起。
特别是为了建造高于20个楼层的建筑物、或者易受侧向风所产生的横向剪切力作用的建筑物,较佳的是用高抗压性能的抗压柱来对建筑物的外墙进行加强,这样的抗压柱或者被包括在预制矩形框架单元的壁厚中,或者固定在各个标准组件或标准组件叠的外侧上。
抗压柱的一个较佳的形式是包括填充有混凝土、较佳的是填充有配有钢筋的混凝土的中空管状型钢的柱子。型钢可以例如热成型为矩形或圆形截面的管状钢料,或者可以用类似于建筑标准组件的其余部分中所用钢的轻型冷压成型钢制成。各根抗压柱可以是单个标准建筑单元的高度,或者可以是最终建筑物中两个或多个楼层的高度。如果是前一情况,则抗压柱可以结合到各个壁格式构架中。否则,它们可以附接于组装好的建筑标准组件的外侧或者组装好的建筑物的外侧。如果需要,抗压柱可以是预制混凝土柱,并可以是配筋的,且这些柱子被接纳在两根或多根相互间隔开的平行立柱之间,壁格式构架则围绕那些柱子建造。
本发明还提供一种制作本发明标准建筑单元的方法,该方法包括以下步骤:(a)通过如下步骤形成一壳体:(i)制作壁格式构件,各壁格式构件包括:一组相互平行且间隔开的结构立柱,由水平或斜向横撑将它们固定在一起,结构立柱和横撑都用冷压成型的结构型钢制成,且各横撑的中心位于从壳体的内部尺寸向外偏移的一平面上,和一行底板水平高度的凸壁构件和一行天花板水平高度的凸壁构件,它们从各壁格式构架的结构立柱侧向凸伸;(ii)通过将冷压成型的C形截面的结构型钢制成的横梁套入凸壁构件内或套在凸壁构件上、然后再将横梁焊接到凸壁构件上,从而将格式构架连接在一起以形成壳体;以及(iii)将端壁格式构架固定到如此形成的壳体的相反端部上;以及(b)通过将护壁板固定到横撑来为壳体装设护板,且通过将一组冷压成型的弹性钢条中各弹性钢条的一个纵向边缘部分固定到横撑,并将各弹性条的另一纵向边缘部分固定到护壁板,来实现护壁板到横撑的固定,从而使护壁板不与结构立柱接触,并形成从护壁板到结构立柱的一延长的热通路,该热通路穿过弹性条并穿过各横撑的一纵向延伸部分。
这种方法以成本高效的方式分在两个制造工地进行。在第一工地制作和组装侧壁和端壁格式构架,并且在第一工地一般还可方便地制造所有其它的冷压成型金属件,包括横梁和任何其它要在最终组装操作中使用的成型金属件。这意味着,所有用于从轻型钢冷压成型结构构件的设备都可以设置在第一工地。还有,合适的是,在该第一工地进行壁格式构架的组装,该操作需要很高精度且要求工人技术熟练。壁格式构架的组装一般是通过将各根成型的结构钢构件放置在一组装夹具中,然后通过点焊、线焊或塞焊将诸构件焊接在一起。因此,该第一制造工地的制成品是一组基本扁平的壁格式构架,或可以有一组诸如横梁之类的基本呈线形的结构构件,所有的这些构件可以扁平地装载到卡车或货运火车上,从而使若干标准建筑单元的构件能一起装载在单辆卡车或货运火车上。然后,将这些构件从第一工地运输到第二制造工地,该第二制造工地通常是在当地的,它离开从诸组装好的模块建造其最终建筑物的地方相对较近。在第二工地,用横梁将壁格式构架组装起来以形成壳体,并为壳体装上护板并进行装配。从第二工地运送壳体的确需要单辆卡车或轻型装载机来将各单独的建筑标准组件运输到最终建筑工地以建造成建筑物,但通过战略地采用在当地的组装工地,整个操作可以比GB-A-2334045的组装方法经济得多,后者要求在单个制造和组装工地中完成组装和装配的所有的精细以及不精细的工作,然后从该单个制造和组装工地运输组装好的单元。
较佳的是,结构立柱和横梁是C形截面的。如众所周知的,这样的截面包括一背面、两侧面和两前面。可以通过在背面、侧面和前面中的一个或多个中包括一个或多个型锻部来增加强度,并且,如果需要,可以通过在前面的一个或两个上都包括一内弯的凸缘来进一步增加强度。通过与两个C形型钢套在一起可以产生更大的强度,其中一个C形型钢是型锻(swage)的,而另一个是未型锻或沿相反方向型锻的,以使两个C形型钢组装起来形成一盒状结构,且形成沿着最终组合型钢纵向延伸的一根或多根连续盒状管道。
从壁格式构架延伸的凸壁构件在平面图中呈T形,各包括两个肢部,一个肢部位于相关结构立柱的C形截面内,另一肢部则从该其侧向延伸,作为一凸壁,以接受一相关的横梁,将该横梁套入凸壁内或套在该凸壁上然后焊接在凸壁上。
不过,较佳的是由具有如同时待批的专利申请第W068007所描述和要求保护、以及这样一种截面的冷轧钢来形成结构立柱、横梁还有横撑,即,结构立柱、横梁以及横撑都由包括一对弧形或基本呈弧形的相对侧部的、冷压成型的结构型钢制成,所述一对侧部中的每一个从一中心槽开口以一完全或基本光滑的弧线延伸到相应的侧向侧上,并从相应的侧向侧延伸到后壁的一环形或基本呈弧形的凹状部分上。这样的一些截面大体上是基于一C形截面形状,但最大限度地利用大直径的弧来替代传统的平直面。这些截面在本文中被称为多弧段C形截面形状。W068007还揭示了适于把诸如这样的多弧段C形截面形状的结构元件一起连接到诸如根据本发明将使用的格式构架中的连接件。在仅使用多弧段C形截面形状的结构立柱、横梁以及横撑的典型格式构架中,横梁的长度短,各横梁仅跨过相邻结构立柱之间的单个间隙,并通过根据W068007的T形连接件或K形连接件连接到结构立柱。或者,横撑可以比结构立柱宽,立柱完全穿过在制造过程中在横撑中冲压出的长圆槽。可能需要用焊接来固定接合点并使格式构架为刚性。
将护壁板连接到横撑的冷压成型弹性钢条较佳的是Z形截面,其形成的两个角均为钝角。这种Z形截面的一个纵向边缘部分是固定于横梁的一凸缘,且较佳的是沿着在相邻结构立柱中间的一固定点的竖向线固定。内部覆盖层的护壁板固定在Z形截面的另一纵向边缘部分,该纵向边缘部分也形成为一边缘凸缘。用于将护壁板固定到弹性条的固定方式可以是诸如采用自攻螺钉之类的任何方便的安装方法。较佳的Z形截面的两个钝角为内部覆盖层安装到壳体内部上提供弹性,该弹性足以减少护壁板和壳体之间的传声。因为护壁板与结构立柱和横梁是通过弹性条保持在一起的,所以护壁板在任何地方都不与结构立柱或横梁接触。因此,从护壁板到结构立柱没有任何直接的传声,并且,更加重要的是,在护壁板与结构立柱之间提供了一条延长的热通路,它首先穿过弹性条到达横撑,然后沿着横撑的纵向,最后才连接到结构立柱。该延长的热通路在标准建筑单元内失火时可为结构立柱提供很好的热防护。较佳的是,用作壳体内部上的内部覆盖层的护壁板包括两层石膏板,以更好地隔声和隔热。
设置在壳体内部上的内部覆盖层还包括底板和天花板的护板。较佳的是,在壳体的顶部之上设置具有底板护板厚度和强度的附加外部护板。后者意味着当将标准建筑单元组装成一建筑物时,这些施加在壳体顶部之上的附加外部护板能承受组装建筑物的施工人员的重量,而无需脚手架和走道板。
附图说明
图1是示出图2a至2e的绘图约定的示意图;
图2a和2b是根据本发明的一标准建筑单元的两侧壁格式构架的骨架结构的立面图;
图2c和2d是该标准建筑单元的两端壁格式构架的骨架结构的立面图;
图2e是该标准建筑单元的底板和天花板小梁的平面图;
图3至8分别是沿着图2c、2d及2b的剖面3-3至8-8的剖面图;
图9至12分别是图2e中标示为9至12的区域的放大的剖面详图;
图13是钢板坯件的平面图,该坯件可以折叠以制成一凸壁构件的一第一部分,用以将横梁固定到壁格式构架上,且图中以虚线示出了所想要的折叠线;
图14是折叠成其最终形状的图13所示坯件的立体图;
图15是与图14基本相同的立体图,但添加了一加强板;
图16是与图15基本相同的立体图,但添加了两根C形槽钢,以使凸壁构件形成一大体T形的平面图外形;
图17是凸壁构件的一可替代形式的立体图;
图18a至18j是结构立柱可以使用的各种可替代形式的C形截面;
图18k至18n是如Wo68007中所揭示的各种可替代形式的多弧段C形截面形状;
图19示出与图18a至18j所示C型截面一起使用的横撑的剖面图;
图20示出一弹性钢条的剖面图,该弹性钢条支承护壁板并保持它们离开结构立柱;
图21是穿过一抗压柱的竖向剖面图,在用根据本发明的标准组件建造高建筑物时会使用该抗压柱;
图22是穿过骑跨在一预制的钢筋混凝土抗压柱上的两结构立柱的水平剖面图,该方式可用作图21所示方式的一可替代形式;以及
图23是使用具有图18k所示型钢的结构立柱和横撑的一较佳的格式构架的侧立面图。
具体实施方式
请先参见图1和2,要制作本发明的标准建筑单元,首先是构造如图2a和2b所示的两侧壁格式构架和如图2c和2d所示的两端壁格式构架。每一这样的格式构架包括一排相互平行且间隔开的结构立柱20,由水平横撑22将这些立柱20固定在一起。结构立柱20是冷压成型的轻型C形截面结构型钢,它们可以具有图18a至18j所示的任何总轮廓。在图18a至18h中,C形截面所示为未经型锻(unswaged)的(图18a)或者在截面的背面20a、侧面20b或前面20c中形成有一个或多个型锻部(swage)23。图18e、18f、18g以及18h示出C形截面如何在其每个前面20c上包括一内弯凸缘24。图18i和18j示出C形截面如何通过包括附加的C形截面来进一步加强,从而形成封闭的盒状截面以提高强度。
对于形如图18a至18j所示的结构立柱,横撑22具有带顶帽的截面,如图19所示,并且横撑点焊或塞焊到结构立柱20的后侧,如图2a至2d所示。为了增加刚度,可以在相邻的结构立柱20之间设置具有相似截面的短的间隔型钢(section)26,并将这些短的间隔型钢26点焊在横撑22上。
图18k至18n示出该结构如何可以具有如W068007中所描述和要求保护的一多弧段C形截面形状,在这种情况下,横撑和横梁也可以具有任何相同的总体形状。
一组冷压成型的弹性钢条28沿着各侧壁和端壁格式结构竖向延伸,并直接或通过间隔件26固定于横撑22,且各钢条28具有带钝角的Z形截面,如图20所示。
一对凸壁(spur)构件30和32从各结构立柱20侧向伸出,分别如图8和7所示。凸壁构件32具有不同的尺寸,以相应于在底板和天花板高度处的相应横梁的尺寸,但每一根都是如图13至16所示那样地构造而成的。图13示出一钢板坯件34,该坯件34可沿着虚线弯折成如图14所示的总体构形。然后,如图15所示,通过将一加强板36点焊到位来固定该形状以抵抗扭曲,且在图15中以一行横叉(cross)示出了点焊的线。最后,沿着竖向边缘点焊一对竖向的C形截面槽钢,如图16所示,以形成一T形的总体平面图。由两型钢38所形成的T形的横条接纳在结构立柱20的凹进部中,其所处的位置与如图18i和18j所示的加强C形截面型钢25相同,并使T形的主杆横向地伸出,作为一个凸壁30或32。在每一凸伸的凸壁构件30、32上或内套有标准组件底板或顶板的一横梁40,如图2e所示。在需要的地方可以焊接加强横向构件42,以获得更高的结构刚度。
图17示出凸壁构件30、32的一可替代的构造。一单件的C形截面槽钢44设有一带顶帽截面的一顶帽42,两者利用点焊或塞焊焊接在一起。带顶帽的截面型钢42形成最终形成的T形截面凸壁构件的横条,并被接纳在结构立柱的C形截面中。C形截面型钢40作为凸壁凸伸。
如果结构立柱和横梁具有图18至18n所示的形状,则这些凸壁构件就如同我同时待批的专利申请第W068007号中所描述的那样来连接。
一旦已经如上所述地组装好骨架壳体,就例如用石膏模44为其装上护板,如图3和4所示。较佳的是在壁和天花板上都使用两片石膏板。还添加了铺地板46(参见图4),铺地板46例如可以是胶合板、刨花板或OSB板。
石膏板覆盖层44与骨架的连接是通过弹性钢条28来实现的,该弹性钢条28的尺寸构造成保持石膏板护壁板44离开结构立柱20,如图3和4所示。图中所示的间距是极小的,但即使是这样的很小的间距也能产生隔音效果,并且还形成从石膏板护壁板44至结构立柱20的一条长且回旋的热通路,这是因为,例如由于成品标准组件中的内部起火而产生的任何热量必须侧向横穿弹性条28到达横撑22、然后纵向地沿着那些横撑22到达结构立柱20。
当已如所述地将内部覆盖层固定在位之后,就可以在工厂中将建筑标准组件完全装配起来,然后运输到建筑工地,并在那里被提升到其它类似标准组件的并排的侧面或顶上,以形成最终的建筑物。门窗的最终配件、以及电气和管道连接件在各标准建筑单元与其它单元组装为建筑物之前就已经结合到该单元中了,这样,所需要做的仅仅是接通那些服务,并用最终饰面层(可以是砖或木材)对建筑物进行饰面,以完成完全内装饰好的建筑。
从图9至12中可以看清结构的其它细节。图9中示出的门框架50的元件,包括由带有一插入SC型钢(insert SC-section)的一LC型钢(LC-section)构成的支柱。图10示出角部间柱支承的细节。结构立柱52设置在角部,各由带有一插入SC型钢的一LC型钢构成。图11和12示出如何通过使外侧端壁夹在由横撑22连接在一起并附接于其外侧的一第一排结构立柱20和用横撑22′连接在一起的一第二排结构立柱20′之间,而在外侧壁上实现更大的结构强度。在外部,由完成角部的一底部角钢(angle)54和一顶部角钢56来完成该标准组件;而在内部,则由一底部角钢58和一顶部角钢60来完成,都如图3和4所示。
实际上,图2a至2d所示的侧壁和端壁格式构架在一第一工厂中现场形成。如果需要,可以在该初始组装工地将凸壁构件焊接到位;或者,如果侧壁和端壁格式构架设有适当的定位装置,以能在那些凸壁构架焊接到位之前将它们放置到一完全定位的端部位置,则也可以在一技术要求较低的第二组装工地将它们安置到位并焊接在合适的位置。这样,通过公路或铁路,将基本扁平的型钢运输到该第二工地,该第二工地是在当地的,并在那里将这些型钢搭建成最终的标准组件。首先,在底板或天花板高度处借助于横梁30和32将两侧壁格式构架彼此连接起来。然后,装上端壁格式构架,并将它们焊接到位。接着,将内部覆盖层固定到位,并较佳的是将一附加层的外部顶板覆盖层固定在标准组件的顶板之上。顶板覆盖层例如可以是全底板长度的OSB板。最后,在将最终的标准组件从第二组装工地运往最终建筑工地之前,对标准组件的内部进行粉刷和装饰,以到达最终所要求的标准,包括(如果需要的话)地毯和诸如碗橱之类的一般固定家具。
如同我其它的三个专利申请W068005、W068006以及W068007中所描述和要求保护的那样来叠放相邻的标准组件,并将它们固定在一起。可以将已描述的标准组件叠放和组装成高至二十层高的建筑物。不过,如果要建造较高的建筑物、或者由于位于多风的环境或几何形状高且窄而承受很大的侧向应力的建筑物,可能会想要利用斜向横撑或抗压柱来加强外侧壁。抗压柱可以建造到预制的矩形框架单元的壁中,或者可以固定于各标准组件或者标准组件叠的外侧上。在前一情况下,结构立柱的高度可以做成与建筑单元的各壁的高度相同;在后一情况中,它们的高度则可以做成建筑物的单个楼层的高度或者两个或多个楼层的高度。图21示出了一种形式的抗压柱,该抗压柱通过在管状金属柱62中填充混凝土63来形成。钢立柱62可以用轻型冷压成型的型钢来形成。混凝土填料63在顶部处形成一圆顶形尖头64,且在底部处的形成有一相应的圆顶形凹陷65。当将一所形成的柱子放置在另一柱子上时以对最终的建筑物进行外部加强时,则各柱子的尖头64就接合在紧接在其上方的楼层的相应柱子的相应凹陷65中,以正确地定位。图21还示出了设置钢筋66,钢筋66使抗压柱的结构强度的结构强度更高。如果柱子没有构造在各标准组件的壁中,那么,它们可以例如通过焊接而固定在外侧壁上。
图22示出了如何将抗压柱构造到壁格式构架中。提供一预制的钢筋混凝土柱71,其在壁格式构架的高度上延伸。顶部和底部可以设有与图21中标示为64和65的尖头和凹陷相同的尖头和凹陷。柱子70的形状制成位于各具有图18n所示形状的两结构立柱20之间,并且在立柱20的外侧上焊接钢带71,以将该组件保持在一起。然后,可以将该配筋的组合结构立柱组装到如本说明书别处所描述的一壁格式构架中。
图23示出用于结合在本发明的建筑标准组件中的一极佳的壁格式构架。结构立柱20和横撑22的形状为图18k至18n中的任一种。横撑22斜向地连接,呈三角形的图案,以使强度最高。各横撑22通过一对压制钢板72连接到其相关的结构立柱20和相邻横撑22,该对压制钢板72一个位于壁格式构架的外侧,一个位于壁格式构架的内侧,并焊接在立柱20和横撑22上。虚线73标示弹性钢条28的连接线。
如上所述地制作的单独建筑标准组件其平面图形不一定是矩形的。可以采用任何的平面形状。可以将梯形标准组件放置在一起以产生笔直或弧形的建筑物。标准组件可以包括阳台之类的结构特征,以位于最终建筑物的外侧壁上。壁甚至不必是笔直的,正如从图23中就可知道的那样,对于根据本发明的用途,可采用我的专利申请第W068007号的多弧段C形截面形状的结构立柱和横撑来容易地建造出弧形的壁。

Claims (36)

1.一种标准建筑单元,它包括一壳体,该壳体由通过横梁在底板和天花板高度处连接在一起的侧壁格式构架和固定到所形成结构的端部的端壁格式构架形成,其中,
各壁格式构架包括一组相互平行且间隔开的结构立柱,这些结构立柱由冷压成型的结构型钢制成,并通过水平或斜向的横撑固定在一起,所述横撑也由冷压成型的结构型钢制成,
各横梁由一冷压成型的C形截面的结构型钢制成,并通过套入从壁格式构架伸出的侧向凸壁构件内或套在该凸壁构件上、然后焊接在该凸壁构架上,而连接到壁格式构架,
各壁格式构架的横撑的中心位于从壳体的内部尺寸向外偏移的一平面上,以及
壳体内部上的内部覆盖层包括通过冷压成型的弹性钢条连接于横撑的护壁板,各弹性钢条的一纵向边缘部分固定于横撑,而另一纵向边缘部分则固定于护壁板,以使护壁板不与结构立柱接触,并形成从护壁板到结构立柱的一延长的热通路,该热通路穿过弹性条并穿过各横撑的一纵向延伸部分。
2.如权利要求1所述的标准建筑单元,其特征在于,结构立柱是C形截面的,凸壁构件是各包括两个肢部的T形或L形截面,所述肢部中的一个安置在相关结构立柱的C形截面内,另一肢部则从其伸出,作为接纳相关横梁的端部的一凸壁。
3.如权利要求2所述的标准建筑单元,其特征在于,凸壁构件的每一肢部由冷压成型的结构钢制成,并具有一大体呈C形的截面。
4.如前述权利要求中任一项所述的标准建筑单元,其特征在于,各C形截面包括在其背面、侧面或前面中的一个或多个型锻部。
5.如权利要求1、2或3所述的标准建筑单元,其特征在于,各C形截面在其一个或两个前部都包括一内弯凸缘。
6.如权利要求4所述的标准建筑单元,其特征在于,各C形截面在其一个或两个前部都包括一内弯凸缘。
7.如权利要求1至3中任一项所述的标准建筑单元,其特征在于,在各壁格式构架中,横撑焊接在结构立柱的外侧。
8.如权利要求4所述的标准建筑单元,其特征在于,在各壁格式构架中,横撑焊接在结构立柱的外侧。
9.如权利要求5所述的标准建筑单元,其特征在于,在各壁格式构架中,横撑焊接在结构立柱的外侧。
10.如权利要求6所述的标准建筑单元,其特征在于,在各壁格式构架中,横撑焊接在结构立柱的外侧。
11.如权利要求1至3中任一项所述的标准建筑单元,其特征在于,在各壁板格式构架中,横撑穿过形成在结构立柱中的通槽。
12.如权利要求4所述的标准建筑单元,其特征在于,在各壁板格式构架中,横撑穿过形成在结构立柱中的通槽。
13.如权利要求5所述的标准建筑单元,其特征在于,在各壁板格式构架中,横撑穿过形成在结构立柱中的通槽。
14.如权利要求6所述的标准建筑单元,其特征在于,在各壁板格式构架中,横撑穿过形成在结构立柱中的通槽。
15.如权利要求11所述的标准建筑单元,其特征在于,通过在将钢料冷压成型成结构立柱的截面形状之前、在形成结构立柱的钢料中冲压出多个孔来形成所述槽。
16.如权利要求12所述的标准建筑单元,其特征在于,通过在将钢料冷压成型成结构立柱的截面形状之前、在形成结构立柱的钢料中冲压出多个孔来形成所述槽。
17.如权利要求13所述的标准建筑单元,其特征在于,通过在将钢料冷压成型成结构立柱的截面形状之前、在形成结构立柱的钢料中冲压出多个孔来形成所述槽。
18.如权利要求14所述的标准建筑单元,其特征在于,通过在将钢料冷压成型成结构立柱的截面形状之前、在形成结构立柱的钢料中冲压出多个孔来形成所述槽。
19.如权利要求1所述的标准建筑单元,其特征在于,结构立柱、横梁以及横撑都由包括一对弧形或基本呈弧形的相对侧部的、冷压成型的结构型钢制成,所述一对侧部中的每一个从一中心槽开口以一完全或基本光滑的弧线延伸到相应的侧向侧上,并从相应的侧向侧延伸到后壁的一环形或基本呈弧形的凹状部分上。
20.如权利要求15所述的标准建筑单元,其特征在于,横撑连接在结构立柱的平面内,并从一结构立柱斜向地延伸到下一结构立柱。
21.如权利要求16所述的标准建筑单元,其特征在于,横撑连接在结构立柱的平面内,并从一结构立柱斜向地延伸到下一结构立柱。
22.如权利要求17所述的标准建筑单元,其特征在于,横撑连接在结构立柱的平面内,并从一结构立柱斜向地延伸到下一结构立柱。
23.如权利要求18所述的标准建筑单元,其特征在于,横撑连接在结构立柱的平面内,并从一结构立柱斜向地延伸到下一结构立柱。
24.如权利要求15或19所述的标准建筑单元,其特征在于,通过在一个或两个弧形或基本弧形的相对侧部内设置加强杆或管来加强所选的一些结构立柱和/或所选的一些横梁。
25.如权利要求16所述的标准建筑单元,其特征在于,通过在一个或两个弧形或基本弧形的相对侧部内设置加强杆或管来加强所选的一些结构立柱和/或所选的一些横梁。
26.如权利要求17所述的标准建筑单元,其特征在于,通过在一个或两个弧形或基本弧形的相对侧部内设置加强杆或管来加强所选的一些结构立柱和/或所选的一些横梁。
27.如权利要求18所述的标准建筑单元,其特征在于,通过在一个或两个弧形或基本弧形的相对侧部内设置加强杆或管来加强所选的一些结构立柱和/或所选的一些横梁。
28.如权利要求24所述的标准建筑单元,其特征在于,加强杆或管的端部设有用于将它们连接到相邻标准组件的加强杆或管、以将诸标准组件连接在一起的装置。
29.如权利要求25所述的标准建筑单元,其特征在于,加强杆或管的端部设有用于将它们连接到相邻标准组件的加强杆或管、以将诸标准组件连接在一起的装置。
30.如权利要求26所述的标准建筑单元,其特征在于,加强杆或管的端部设有用于将它们连接到相邻标准组件的加强杆或管、以将诸标准组件连接在一起的装置。
31.如权利要求27所述的标准建筑单元,其特征在于,加强杆或管的端部设有用于将它们连接到相邻标准组件的加强杆或管、以将诸标准组件连接在一起的装置。
32.如权利要求1-3、8-10、12-23或25-31中任一项所述的标准建筑单元,其特征在于,在壳体的顶部之上固定附加底板护板厚度的外部护板。
33.如权利要求1-3、8-10、12-23或25-31中任一项所述的标准建筑单元,其特征在于,结构立柱与水平横撑之间的各连接以及凸壁构件与结构立柱和横梁之间的各连接采用为点焊、线焊或塞焊中的至少一种焊接。
34.如权利要求1-3、8-10、12-23或25-31中任一项所述的标准建筑单元,其特征在于,在将标准建筑单元与其它单元组装起来形成一建筑物之前,在标准建筑单元中装上门窗最终配件以及电气和管道连接件。
35.一种制作标准建筑单元的方法,该方法包括以下步骤:
(a)通过如下步骤形成一壳体:
(i)制作壁格式构件,各壁格式构件包括:
一组相互平行且间隔开的结构立柱,由水平或斜向横撑将它们固定在一起,结构立柱和横撑都用冷压成型的结构型钢制成,且各横撑的中心位于从壳体的内部尺寸向外偏移的一平面上,和
一行底板水平高度的凸壁构件和一行天花板水平高度的凸壁构件,它们从各壁格式构架的结构立柱侧向凸伸;
(ii)通过将冷压成型的C形截面的结构型钢制成的横梁套入凸壁构件内或套在凸壁构件上、然后再将横梁焊接到凸壁构件上,从而将格式构架连接在一起以形成壳体;以及
(iii)将端壁格式构架固定到如此形成的壳体的相反端部上;以及
(b)通过将护壁板固定到横撑来为壳体装设护板,且通过将一组冷压成型的弹性钢条中各弹性钢条的一个纵向边缘部分固定到横撑,并将各弹性条的另一纵向边缘部分固定到护壁板,来实现护壁板到横撑的固定,从而使护壁板不与结构立柱接触,并形成从护壁板到结构立柱的一延长的热通路,该热通路穿过弹性条并穿过各横撑的一纵向延伸部分。
36.如权利要求35所述的方法,其特征在于,在一第一制造工地制作和组装侧壁和端壁格式构架;将那些组装好的构架运输到一第二制造工地;在第二制造工地用横梁组装所述壁格式构架以形成壳体;以及在第二制造工地为壳体装上护板并进行装配。
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