CN102216539A - 单元式建筑物系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于建造具有多个阶层的建筑物的方法。建筑物包括多个建筑物单元总成(2)，其中每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有至少一个侧壁(4)、一个地板(8)和一个屋顶(10)，所述方法包括下述步骤：将建筑物单元总成(2)提升至建筑物中的适当位置上，以使建筑物的每个阶层包括预定数量的单元(2)；将每个阶层中的相邻单元(2)彼此连接；以及将一个阶层中的单元(2)连接至位于所述一个阶层的垂直上方或下方的至少一个相邻阶层中的对应单元。在一种形式中，建筑物单元总成(2)包括建筑物单元，建筑物单元包括两个侧壁(4)和(6)、地板(8)和屋顶(10)，其中结构性框架分段(16、18、20、22)附接至两个侧壁以及地板和屋顶。

Description

单元式建筑物系统

技术领域

本发明涉及一种建筑物系统。将结合高层建筑物的构建对本发明进行说明，然而本发明的方案和可应用于该领域以外，并且不应将本发明视为是限制到该示例性使用领域。

背景技术

已经存在利用预制建筑方法论从而廉价以及快速构建建筑物的多种提议。预制模块化系统的示例包括下述现有技术文件中所公开的系统：US 6,625,937；US 5,706,614；US 4,120,133；US 6,826,879；US 4,045,937；US 5,402,608；US 4,807,401；US 4,545,159和WO 2005/038155。

然而，一般而言，已经提出的预制系统仅适用于单层或低层建筑物，并且在方法上通常为模块化从而存在限制它们应用的固有的不灵活性。

本发明的一个目的是提供一种能够用于构建高层建筑物的非模块化、灵活的建筑物系统。所谓高层建筑物，考虑的是在地面层上有四阶层以上的建筑物。但是，显然相似的技术能够应用于较低高度的建筑物，这并不偏离本发明。本发明的另一个方案的目的是提供用于使在构建建筑物时使用的单元相互连接的改进技术。

发明内容

在本发明的一个方案中，提供一种利用多个建筑物单元总成来建造具有多个阶层的建筑物的方法，其中，每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有至少一个侧壁、一个地板和一个屋顶，所述方法包括下述步骤：将建筑物单元总成提升到建筑物中的适当位置上，以使建筑物的每个阶层包括预定数量的单元；将每个阶层中相邻的单元彼此连接；以及将一个阶层中的单元连接至位于所述一个阶层的垂直上方或下方的至少一个相邻阶层中的对应单元。

所述方法可以进一步包括：构建至少一个心墙(core)；以及将与心墙相邻的单元连接至心墙，配置为使得相邻阶层之间的垂直荷载主要通过建筑物单元总成来传输，并且使横向荷载传输到心墙。

所述方法可以进一步包括：将结构性框架分段附接至建筑物单元的至少一个侧壁以形成建筑物单元总成；以及层叠所述建筑物单元总成以形成建筑物的阶层，使得一个阶层中的结构性框架分段与在至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此建筑物单元总成的基本全部垂直荷载均通过所述结构性框架分段来传输。

在一些实施例中，横向荷载由建筑物单元来承载。

在一些实施例中，横向荷载由一个以上心墙来承载。

所述方法可以进一步包括如下步骤：在每个结构性框架分段的顶部和底部设置顶连接板和底连接板，并且利用紧固装置将彼此垂直相邻的结构性框架分段的顶板和底板连接到一起。

在一些实施例中，结构性框架分段附接至建筑物单元的侧壁，以使得当将所述建筑物单元放置为与另一结构性框架分段以预定相对对准方式横向相邻时，建筑物单元总成的结构性框架分段与横向相邻的建筑物单元总成上的结构性框架分段并排定位；并且所述方法可以包括将彼此并排定位的结构性框架分段连接到一起的步骤。

在一些实施例中，将一个阶层中的单元连接至垂直相邻阶层中的对应单元的步骤包括如下步骤：将较低阶层中的结构性框架分段的顶部连接到较高阶层中的结构性框架分段的底部。

所述方法可以包括如下步骤：分别将顶连接板和下连接板安装在所述柱式构件的顶端和下端上；以及将彼此并排定位的结构性框架分段的顶连接板连接到一起。

所述方法可以包括如下步骤：将彼此并排定位的结构性框架分段的顶连接板连接至在紧邻的上阶层中彼此并排定位的结构性框架分段的下连接板中的一个。

所述方法可以包括如下步骤：借助于细长夹固杆将下连接板中的另一个夹固在垂直相邻顶连接板之间。

在另一方案中，本发明提供一种具有多个阶层的建筑物，所述建筑物包括：多个建筑物单元总成，所述多个建筑物单元总成中的每一个是结构性自支撑的并且具有至少一个侧壁、一个地板和一个屋顶；以及结构性框架分段，其附接至建筑物单元总成的所述至少一个侧壁，多组建筑物单元总成被层叠以形成建筑物的阶层，并且其中，建筑物单元总成被层叠为使得在一个阶层中的结构性框架分段与在至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此基本上所有垂直荷载通过结构性框架分段来传输并且横向荷载由建筑物单元总成来承载。

在一些实施例中，所述建筑物可以进一步包括心墙，并且多组建筑物单元总成能够围绕心墙配置并连接至心墙，以使相邻阶层之间的垂直荷载主要通过建筑物单元总成来传输，而不是通过心墙来传输。

在一些实施例中，建筑物进一步包括一个以上细长连接装置，所述细长连接装置在附接到一个阶层中的建筑物单元上的对应的第一结构性框架分段的顶部到附接到另一个阶层中的建筑物单元总成上的垂直对准的第二结构性框架分段的顶部之间延伸，以使得能够通过所述细长连接装置将第一建筑物构件的顶部连接至第二结构性框架分段的顶部。

在一些实施例中，多个阶层包括放置于第一方位的至少一个建筑物单元总成和与所述第一方位正交地放置的至少一个第二建筑物单元总成，以使得在第一方位和第二正交方位的所述建筑物单元总成用作支撑件(bracing)以承载横向荷载。

在一些实施例中，柱式构件的端部具有连接到其上的安装装置，由此安装装置和结构性框架分段能够连接至位于所述一个结构性框架分段的垂直上方或下方的结构性框架分段的相邻板。

在一些实施例中，安装装置包括顶连接板和下连接板，并且结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元的位置能够使得：在建筑物的一个阶层内，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，并且其中层叠在所述相邻建筑物单元总成中的一个之上的另一建筑物单元总成的结构性框架分段的至少一个下连接板位于所述成对结构性框架分段的顶连接板的至少一部分上面，由此所述至少一个下连接板能够连接至所述成对结构性框架分段的上部连接板的至少一部分，从而将所述相邻建筑物单元总成和所述另一建筑物单元总成连接到一起。

在一些实施例中，安装装置包括顶连接板和下连接板，并且结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元的位置能够使得：在建筑物的一个阶层中，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，连接板的配置为使得：对于垂直对准的多对结构性框架分段，它们的连接板中的至少三个连接板能够连接到一起。

在一些实施例中，建筑物可以进一步包括：第一连接装置，其用于将在一个阶层内的相邻建筑物单元总成彼此连接；以及第二连接装置，其用于将在一个阶层内的建筑物单元总成连接至与所述一个阶层相邻的相邻建筑物单元总成阶层。

在另一方案中，本发明提供一种具有多个阶层的建筑物，所述阶层中的至少一些阶层包括多个自支撑的建筑物单元，所述多个自支撑建筑物单元的每一个包括连接至其上的结构性框架分段，所述结构性框架分段适合于支撑所述阶层上方的另一阶层的垂直荷载，其中：所述建筑物包括至少一个较高阶层和一个较低阶层，其中在较低阶层上建筑物单元的框架分段的结构强度大于在较高阶层中的对应框架分段的结构强度。

在一些实施例中，所述建筑物包括一组较高阶层和一组较低阶层，其中在一组较低阶层内的对应结构性框架分段的结构强度基本相等，并且在一组较高阶层内的对应结构性框架分段的结构强度基本相等。

在一些实施例中，在一组较低阶层中的结构性框架分段的结构强度能够大于在一组较高阶层中的对应框架分段的结构强度。

结构性框架分段优选地位于自支撑建筑物单元的外部。

在一些实施例中，结构性框架分段包括附接至自支撑建筑物单元的柱式构件。

在一些实施例中，建筑物单元被配置在一阶层内，以便限定邻近自支撑建筑物单元之间的空间，所述结构性框架分段位于所述空间中。

在一些实施例中，垂直对准的成对的邻近自支撑建筑物单元之间的空间具有基本相同的宽度。

在一些实施例中，所有邻近自支撑建筑物单元之间的空间具有基本相同的宽度。

在一些实施例中，结构性框架构件都具有横向于其所在的邻近自支撑建筑物单元之间的空间的基本相同的宽度。

在一些实施例中，通过改变下列因素中的至少一个来提供两个结构性框架件之间的相对强度差：

结构性框架件的相对壁厚度；

沿着邻近自支撑建筑物单元之间的空间测量到的结构性框架件的相对深度。

在又一方案中，提供一种用于装配到自支撑建筑物单元的结构性框架分段，所述结构性框架分段包括：至少一个荷载支承柱式构件；在结构性框架分段的每个端部上的安装装置，所述安装装置用于将结构性框架分段紧固到另一相似自支撑建筑物单元或建筑物构件上。

在一些实施例中，安装装置包括接合部分，所述接合部分在使用中用于接合垂直对准结构性框架分段的形状相匹配的接合部分。

在一些实施例中，安装装置为附接至柱式构件的端部上的连接板。

在一些实施例中，至少一个柱式构件包括钢柱或混凝土柱中的任一个。

在使用时，柱式构件相对于其所连接的建筑物单元的位置为能够使得：在建筑物的一个阶层内，相邻建筑物单元的至少一些柱式构件成对地彼此并排定位，并且其中层叠在所述相邻建筑物单元中的一个之上的另一建筑物单元的柱式构件的至少一个下连接板位于所述成对柱式构件的顶连接板的至少一部分上面，由此所述至少一个下连接板能够连接到所述成对柱式构件的顶连接板的至少一部分，从而将所述相邻建筑物单元和所述另一建筑物单元连接到一起。

在一些实施例中，柱式构件相对于其所连接的建筑物单元的位置为使得：在建筑物的一个阶层中，相邻建筑物单元的至少一些柱式构件成对地彼此并排定位；连接板的配置为使得：对于垂直对准的多对柱式构件，它们的连接板中的至少三个连接板能够连接到一起。

在一些实施例中，结构性框架分段具有安装装置，所述安装装置被成形为在使用时匹配水平相邻结构性框架分段的安装装置。

在一些实施例中，结构性框架分段包括多个柱式构件，所述多个柱式构件由一装置联接以在多个柱中的至少成对的柱之间分配荷载。

在一些实施例中，包括引导表面，以便于与其它建筑物构件对准。

在一些实施例中，引导表面包括安装装置的表面的至少一部分。

在一些实施例中，引导表面包括柱式构件的至少一部分。

在一些实施例中，安装装置包括成角度引导表面，在使用时所述成角度引导表面用于将安装装置引导为与对应形状安装装置正确对准。

在一些实施例中，引导表面包括垂直延伸部分，在使用时所述垂直延伸部分使得能够通过抵住所述建筑物构件滑动所述引导表面来调节所述结构性框架分段相对于另一建筑物等的垂直对准。

在一些实施例中，安装装置包括至少一个安装板，所述至少一个安装板包含锥形部分(taper)以提供成角度引导表面。

在一些实施例中，安装装置包括大致梯形板，在使用时所述大致梯形板为水平对准的对应结构性框架分段提供锥形引导表面(tapered guiding surface)。

在一些实施例中，至少一个柱式构件从安装板的表面沿大致垂直方向延伸出并且被定位为使得：柱式构件的表面的至少一部分与形成安装装置的一部分引导表面的梯形顶板的顶点基本对准，并且延伸远离梯形顶板，以使所述柱式构件的表面的所述部分提供所述引导表面的接续部。

在另一方案中，本发明提供一种在建造具有多个阶层的建筑物时使用的构建建筑物单元的方法，所述方法包括：(a)：构建包括地板、屋顶和至少一个侧壁的自支撑单元，以由此限定单元的内部和单元的外部；(b)：将至少一个框架分段附接至单元的外部，以便在使用时结构性地支撑配置在所述建筑物单元总成上方的建筑物单元总成。

所述方法可以进一步包括：(c)：在步骤(b)之前执行应力消除步骤。

步骤(a)可以进一步包括：利用夹具或夹钳来构建自支撑单元；并且步骤(c)可以包括：释放由夹具或夹钳所施加的夹固力。

步骤(c)可以包括：将自支撑单元中的热导应力消散。

在一些实施例中，步骤(a)可以包括一个以上下述构建步骤：

由多个地板嵌板形成地板；

由多个壁嵌板形成至少一个壁；

由多个框架部件形成框架；

由多个屋顶嵌板形成屋顶；

将壁、地板或屋顶中的至少一个附接至框架；

附接至少一个壁或壁构件地板；

将屋顶或至少一个屋顶嵌板附接至至少一个壁。

在一些实施例中，框架分段包括根据本发明的一个方案的实施例的结构性框架分段。

所述方法可以包括：以一个以上结构性框架分段为参照物，在自支撑单元的外部限定至少一个基准点。

所述方法可以进一步包括：以所述至少一个基准点为参照物，布置建筑物单元的内部的至少一部分。

所述方法可以进一步包括：以所述至少一个基准点为参照物，将至少一个立面构件附连到建筑物单元总成上。

在一些实施例中，所述方法可以包括：将测量从至少一个基准点转移到自支撑单元的内部。

在另一方案中，本发明包括对具有多个阶层的建筑物进行布局的方法，所述方法包括：

设计所述地板的布局；

限定多个垂直邻接阶层所共用的结构性柱网；

在所述柱网的柱之间限定每个阶层中的多个单元，以使所述柱网位于水平相邻单元之间的空间中。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：调整布局以使柱网和水平相邻单元之间的空间相适应。

所述方法可以进一步包括：限定所有阶层共用的结构性柱网。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：限定与多组阶层相对应的多个柱网。

所述方法可以进一步包括：将转移结构定位在形成多个组的多组阶层之间。

在另一方案中，本发明提供一种用于构建建筑物的方法；所述方法包括：利用根据本发明的另一方案的实施例的方法对建筑物进行布局，以及制造布局的多个自支撑建筑物单元，其中每个单元具有附接到其上的相关联的结构性支撑分段，所述结构性支撑分段与限定的柱网对准。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：构建建筑物的至少一个原位构件。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：将多个自支撑建筑物单元总成以与所述建筑物的所述原位构件呈限定配置的方式层叠，以及将自支撑建筑物单元总成连接到一起并连接至自支撑建筑物单元总成。

在一些实施例中，所述方法进一步包括：在构建建筑物之前，将多个自支撑建筑物单元总成按照布局所限定的彼此间关系来定位。

在一些实施例中，所述方法可以进一步包括：对如此定位的自支撑建筑物单元总成执行下列步骤中的任一个：

检验邻近自支撑建筑物单元总成的至少一些构件之间的容差；

检验在邻近自支撑建筑物单元总成的结构性支撑分段之间的正确的垂直和/或水平对准；

布置自支撑建筑物单元总成的内部的至少一部分；

在至少两个自支撑建筑物单元总成之间临时连接有辅助件；

将临时连接的辅助件与自支撑建筑物单元总成断开；

将立面构件或包层构件安装到自支撑建筑物单元总成上。

本发明的另一方案包括但不限于根据这里所说明的方法制作或组装或者在所述方法中使用的前述建筑物、建筑物单元总成、建筑物单元、结构性支撑分段和构件。

根据本发明，提供一种使用多个建筑物单元总成来建造具有多个阶层的建筑物的方法，其中，每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶，所述方法包括如下步骤：将建筑物单元总成提升到建筑物中的适当位置上，以使建筑物的每个阶层包括预定数量的单元；在每个阶层中将相邻单元彼此连接；以及将一个阶层中的单元连接至相邻阶层中位于所述单元的垂直上方和下方的对应单元。

本发明还提供一种使用多个建筑物单元总成来建造具有多个阶层的高层建筑物的方法，其中，每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶，所述方法包括如下步骤：构建心墙；将建筑物单元总成提升到建筑物中的适当位置上，以使建筑物的每个阶层包括预定数量的单元；以及将与心墙相邻的单元连接至心墙，配置为使得相邻阶层之间的垂直荷载能够主要通过建筑物单元总成来传输并且横向荷载通过壁、地板、屋顶或其它刚性件传输至心墙或者通过使用支撑装置而传输至心墙。

本发明还提供一种使用多个建筑物单元总成来建造具有多个阶层的高层建筑物的方法，其中，每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶，所述方法包括如下步骤：将结构性框架分段附接至建筑物单元总成的侧壁；层叠建筑物单元总成以形成建筑物的阶层，使得在一个阶层中的结构性框架分段与在至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此基本上所有垂直荷载通过结构性框架分段来传输并且横向荷载由彼此正交放置以用作支撑件的建筑物单元总成来承载或者由诸如心墙的其它刚性件来承载。

优选地，所述方法进一步包括如下步骤：在每个结构性框架分段的顶部和底部设置顶连接板和底连接板，并且使用紧固装置将彼此垂直相邻的结构性框架分段的顶板和底板连接到一起。

优选地，所述方法进一步包括如下步骤：将彼此横向相邻的建筑物单元总成的结构性框架分段定位为使得结构性框架分段的顶板和底板彼此横向相邻，并且使用紧固装置将彼此横向相邻的结构性框架分段的顶板和底板连接到一起。

优选地，所述方法进一步包括如下步骤：在彼此横向相邻的建筑物单元总成的顶板上设置互补部分，并且其中所述方法包括如下步骤：分别设置彼此横向相邻的建筑物单元总成的结构性框架分段的第一底板和第二底板，并且将第一底板定位在所述互补部分上面，由此紧固装置在垂直方向上和横向上连接顶板和底板。

优选地，所述方法包括如下步骤：将细长连接杆的下端连接至层叠在第二建筑物单元总成的垂直下方的第一建筑物单元总成的结构性框架分段的第一顶板，并且将连接杆的顶端连接至第二建筑物单元总成的第二顶板，由此将第一顶板和第二顶板夹固到一起。

本发明还提供一种具有多个阶层的建筑物，所述建筑物包括：多个建筑物单元总成，所述多个建筑物单元总成中的每一个是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶，多组建筑物单元总成层叠以形成建筑物的阶层；第一连接装置，其用于将在一个阶层内的相邻建筑物单元总成彼此连接；以及第二连接装置，其用于将在一个阶层内的建筑物单元总成连接至与所述一个阶层相邻的相邻建筑物单元总成阶层。

优选地，所述建筑物的特征在于，除了由相互连接的建筑物单元总成所提供的结构性构架之外，所述建筑物不具有其他结构性构架。

本发明还提供一种具有多个阶层的建筑物，所述建筑物包括：多个建筑物单元总成，所述多个建筑物单元总成中的每一个是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶；心墙，多组建筑物单元总成在所述心墙近旁层叠以形成建筑物的阶层；以及连接装置，其用于将与心墙相邻的单元连接至所述心墙，配置为使得相邻阶层之间的垂直荷载主要通过建筑物单元总成来传输，而不是通过所述心墙来传输。

本发明还提供一种具有多个阶层的建筑物，所述建筑物包括：多个建筑物单元总成，所述多个建筑物单元总成中的每一个是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶；以及结构性框架分段，其附接至建筑物单元总成的侧壁，多组建筑物单元总成层叠以形成建筑物的阶层，并且其中所述建筑物单元总成被层叠为使得在一个阶层中的结构性框架分段与在至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此基本上所有的垂直荷载通过结构性框架分段来传输，并且横向荷载由被放置以用作支撑件的建筑物单元总成来承载或者由诸如混凝土或钢芯的其它刚性件来承载。

优选地，所述建筑物包括连接装置，所述连接装置用于将一个阶层中的建筑物单元总成的结构性框架分段连接至相邻阶层中的建筑物单元总成的相邻结构性框架分段。

优选地，结构性框架分段的端部具有连接到其上的连接板，由此所述板和结构性框架分段能够连接至位于所述一个板的垂直上方或下方的结构性框架分段的相邻板。

优选地，所述一个结构性框架分段的板能够连接至与所述一个结构性框架分段横向相邻的结构性框架分段的板。

优选地，垂直对准的相邻结构性框架分段具有板，板设有突起和凹槽，所述突起和凹槽彼此互补以使得柱在层叠时精确对准。

优选地，第一和第二横向相邻结构性框架分段的顶板或底板包括互补部分，在所述互补部分中具有相应的螺栓孔，由此与第一结构性框架分段或第二二结构性框架分段垂直相邻的第三结构性框架分段的底板或顶板位于所述互补部分的上面，并且具有与所述互补部分中的螺栓孔对准的螺栓孔，由此能够使用螺栓将所述第一结构性框架分段、第二结构性框架分段和第三结构性框架分段的板夹固到一起。

优选地，结构性框架分段的顶板包括所述互补部分。

进一步优选地，顶板包括所述凹槽，并且底板包括所述突起。

在一些实施例中，所述结构性框架分段设有顶连接板和下连接板，并且其中结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元总成的位置为使得：在建筑物的一个阶层中，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，并且其中层叠在所述相邻建筑物单元总成中的一个之上的另一建筑物单元总成的结构性框架分段的至少一个下连接板位于所述成对结构性框架分段的顶连接板的至少一部分的上面，由此所述至少一个下连接板能够连接至所述成对结构性框架分段的顶连接板的至少一部分，以将所述相邻建筑物单元总成和所述另一建筑物单元总成连接到一起。

在一些实施例中，结构性框架分段设有顶连接板和下连接板，并且其中结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元总成的位置为使得：在建筑物的一个阶层中，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，连接板的配置为使得：对于垂直对准的成对结构性框架分段，它们的连接板中的至少三个能够连接到一起。

优选地，两个顶连接板或两个下连接板为互补的形状，以使所述至少三个连接板中的第三个位于所述两个板的上面或位于所述两个板的下面。

优选地，连接板包括钻孔，所述钻孔被定位为使得钻孔在所述至少三个连接板中对准，并且紧固件能够穿过所述钻孔以便将所述三个连接板连接到一起。

优选地，多对上面连接板和多对下面连接板包括彼此互锁的第一构造件和第二构造件。

优选地，构造件包括突起和凹槽。

优选地，突起在上面连接板的下侧，并且凹槽在下面连接板的上侧。

在一些实施例中，横向荷载能够通过建筑物单元的地板和屋顶来承载，并且其中结构性框架分段中的至少一些包括至少一个空心柱式构件；所述建筑物进一步包括贯通空心柱式构件中的至少一些的细长连接装置，从而在一个阶层中的结构性框架分段的顶部能够由所述细长连接装置连接至在建筑物的相邻阶层中的结构性框架分段的顶部。

附图说明

现在参考附图仅借助于非限制性示例对本发明的示例性实施例进行进一步说明，其中：

图1为本发明的实施例的建筑物单元总成的示意性立体图；

图2A至2E示出了使用不同建筑材料构建的本发明的实施例的建筑物单元总成；

图3A为彼此间隔开的两个建筑物单元总成的示意性平面图；

图3B为示出连接到一起的两个相邻建筑物单元总成的示意性平面图；

图4A至4D为图示用于建筑物单元的不同平面形状的示意性平面图；

图5A至5G为示出以各种方式层叠以构建不同形状的高层建筑物的建筑物单元总成的示意图；

图6为二十阶层建筑物的示意性侧视图；

图7A、7B和7C为具有心墙的建筑物的示意性等距试图；

图8为具有分布式心墙的建筑物的示意性等距试图；

图9为建筑物的示意性侧视图，示出了柱式构件如何能根据建筑物内高度而变化尺寸；

图10为五阶层的高层建筑物的示意性等距试图；

图11A至11E示出了各阶层中的单元；

图12为示出建筑物的一个阶层内单元的相互连接的更详细的示意图；

图13A为公寓大楼的楼面布置图；

图13B、13C、13D和13E为使用本发明的单元的典型公寓；

图14A和14B示出了根据本发明构建的旅馆中的较低楼面布置阶层和较高楼面布置阶层；

图14C为适用于图14A和14B的建筑物中的建筑物单元总成的更详细视图；

图15A为具有住宅和办公安排的建筑物的楼面平面布局；

图15B示出了用于图15A的建筑物的住宅部分的单元的可能布置；

图16为示出建筑物单元总成的更多细节的示意性剖视端视图；

图17为一种形式的下安装块的示意性立体图；

图18为下安装块的平面图；

图19和图20为下安装块的直角侧视图；

图21为上安装块的示意立体图；

图22为上安装块的平面图；

图23和图24为上安装块的直角侧视图；

图25为示出垂直相邻的建筑物单元总成的相互连接的等距试图；

图26为示出垂直相邻和水平相邻的建筑物单元总成的分解等距试图；

图27为示出四个建筑物单元总成的安装块的相互连接的分解侧视图；

图28为示出两个建筑物单元总成的安装块的垂直相互连接的更加详细的示意性端视图；

图29为两个建筑物单元总成的安装块的水平相互连接的更加详细的示意性侧视图；

图30为示出两个建筑物单元总成的安装块使用细长连接构件相互连接的更加详细的示意性端视图；

图31和图32为示出在提升建筑物单元总成的过程中连接构件的方位的示意图；

图33为四阶层建筑物的示意性侧视图；

图34为下连接板的俯视平面图；

图35为侧板的端视图；

图36为另一下连接板的俯视平面图；

图37为图34和图36中所示的连接板的侧视图；

图38为上连接板的平面图；

图39为上连接板的端视图；

图40为沿着线24-24的剖视图；

图41为顶板的侧视图；

图42和图43为两种形成的结构性框架分段的更加详细的分解视图；

图44为具有图42和图43中所示的结构性框架分段且彼此间隔开的两个建筑物单元总成的示意性平面图；

图45为示出图44中的建筑物单元总成连接到一起的示意性平面图；

图46至图50示意地图示出图42和图43中的结构性框架分段相互连接的方式；

图51为示出相互连接的各个构件的示意性分解视图；

图52为下连接板的侧视图；

图53为下安装块的平面图；

图54为下安装块的端视图；

图55为可选上连接板的平面图；

图56为图55中的上连接板的侧视图；

图57为图55中的上连接板的端视图；

图58为可选上安装块的平面图；

图59为图58中的上安装块的侧视图；

图60为图58中的上安装块的端视图；

图61为细长螺栓的平面图；

图62为螺栓头的分解端视图；

图63为螺栓的上端的侧视图；

图64为示出螺栓头的分解侧视图；

图65为示出螺栓的轴的上端的分解视图；

图66和66A为示出用于建筑物单元总成的可选连接技术的示意性立体图；

图67为示出在一个实施例中四个建筑物单元总成的连接板和块相互连接的分解侧视图；以及

图68为示出建筑物单元总成的一些内部细节和结构性框架分段连接到建筑物单元总成上的方式的示意性侧视图；

图69示出了用于建筑物单元的多个屋顶嵌板；

图70为沿着线37-37的剖视图；

图71为沿着线38-38的剖视图；

图72为本发明的改进建筑物单元的分解视图；

图73为示出建筑物单元总成上结构性框架分段的位置的示意图；

图74为适用于悬臂的建筑物单元总成的示意性侧视图；

图75为六个建筑物单元总成的示意性端视图；

图76为用于图72和图73的建筑物单元的地板嵌板的示意性立体图；

图77为示出改进的建筑物单元总成的更多细节的示意性剖视端视图；

图78为示出另一改进的建筑物单元总成的更多细节的示意性剖视端视图；

图79为示出又一改进的建筑物单元的更多细节的示意性剖视端视图；

图80为示出另一改进的建筑物单元的更多细节的示意性剖视端视图；

图81示出了可在本发明的实施例中使用的可选安装板的立体图；

图82图示了图81中的安装板的平面图；

图83图示了要使用图82中的安装板安装到一起的三个建筑物单元总成；

图84A至84C图示了相邻建筑物单元总成使用图82中的安装板组装到一起的方式；以及

图85更加详细地示出了如图81所示的结构性框架分段的相同部分。

具体实施方式

在宽泛的构思中，发明人已经认识到建筑物单元本身(描绘了单元的内部空间)能够与该单元的结构性框架分开考虑，当以优选形式来实施时，可以既使设计灵活又提高了制造的简易度。

关于制造的简易度，建筑物单元能够被制造成相对易于实现的约±20mm的相对松弛容差。结构性框架分段能够被制造成约在±1mm以内的更严格的容差，以便为建筑物提供精确的构架。然后，建筑物单元和相关联的结构性框架分段总成能够以如下方式附接到一起：该附接方式接纳建筑物单元的任何不精确度以形成用于组装到建筑物中的具有附接在其上的精确定位的结构性框架分段的建筑物单元总成。

优选实施例提供了一种设有精确尺寸柱网的独立柱式系统，其它所有的建筑物构件在尺寸上以柱网为基准。

在建筑物的结构性框架形成建筑物的构架的一部分的可选系统中，整体单元需要被制造成满足框架所需的较严格容差，这样做成本高且复杂。

关于设计和灵活性，将结构性框架分段的设计和制造与单元进行分离，使得设计者可在相对于建筑物单元的宽范围的位置上灵活地定位结构性框架分段。这使得设计灵活，如果建筑物单元的结构性框架被建造在该单元的壁中，则实际上不能实现设计的灵活性。

本发明的单元化建筑物系统能够用于构建要用于任何目的的建筑物，所述建筑物包括但不限于住宅、旅馆和办公室用途。优选的实施例还适用于高层用途，也就是说，用于在地面高度之上具有四阶层以上的建筑物。

建筑物单元总成根据要形成的建筑物布局来制作。在本发明的系统中，建筑设计者以常规的方式自由地对建筑物进行布局，以符合客户的需要和市场的需求。接下来，限定多个垂直邻接阶层所共用的结构性柱网，并且限定每个阶层中的多个单元。单元位于柱网的柱之间，相反地，柱网位于相邻单元之间的空间中。建筑物的设计可能需要进行调节，以便划分成宽度和长度能够变化而尺寸适合于运输且在现场(site)通过吊车提升至适当位置的建筑物单元。建筑物单元可以为预制系统，所述预制系统使用建筑物终饰件(finishes)和辅助件来完成建筑物的结构，为现场组装做好准备。

如下面更加详细解释的，实施例可以具有下述特征：建筑物单元的长度、宽度和高度在各个工程中是不同的；建筑物单元能够合并建筑物的所有构件，包括楼梯、走廊和辅助件；在生产设施内构建建筑物单元总成；完成的建筑物单元总成均被输送到现场以用于组装；通过施工吊车将建筑物单元总成提升至适当位置上；由于在递送之前立面和内部构件能够连接至建筑物单元总成或装配到建筑物单元总成中，因此在现场完成建筑物的工作量最小；特定的螺栓连接可以用于将建筑物单元总成连接到一起；并且每个建筑物单元是结构性自支撑的并可以具有连接到建筑物单元的结构性框架分段，从而当连接到一起时，包括结构性框架分段的建筑物单元总成形成建筑物的垂直支撑和横向支撑。

每个建筑物单元可以被看作直线式箱形框架，其是结构性独立的并且在自身的重量和自身将承载的动荷载方面是结构性自支撑的。

单元可以由多种材料来构造，包括：木质框架构造，其具有支撑壁、地板和屋顶板的胶合板支撑件；钢制框桁架构造，其为壁和屋顶使用钢段和成型钢板，并且为地板使用轧制的槽钢和成型钢板或桁条；以及构建隔板壁和屋顶段的成型钢板构造，壁和屋顶段的刚度足够大，从而不需要附加的横拉条，因此钢板壁以在汽车和航空工业中使用的硬壳式构造或系统的方式构成了单元的强度的主要部分。通常，当与横向相比时，建筑物单元在纵向上、即沿着其壁的平面相对强固。通过在横向上设置支撑件，建筑物单元可以在横向上变得坚固。该支撑件可以呈框架型支撑件、壁、张紧线缆或其它装置的形式。建筑物单元沿其长度的强度可以以本文中其它部分所描述的方式有利地用于为横向荷载提供支撑。在横向上，横向荷载能够通过地板、屋顶和横向于建筑物单元的内部空间的横向延伸壁来传输。

可以通过为建筑物单元的内壁和屋顶使用防火的石膏板衬砌来实现防火。

可以全部完成包括涂漆、铺瓷砖、铺地毯和细木工在内的内部布置，或者内部布置可以置于“毛坯”阶段而在现场来完成。立面构件、循环走廊和楼梯也能够在递送之前并入建筑物单元中或在现场完成。如上所述，还可以通过从与结构性框架分段而不是建筑物单元相关联的基准点进行位置测量，从而对这些构件进行精确地定位。

建筑物单元可以具有四个以上的结构性框架分段，所述结构性框架分段包括结构钢柱式构件或结构混凝土柱式构件，所述柱式构件固定到结构性框架分段的内部以承载总荷载并且与建筑物单元相结合来形成建筑物结构。柱式构件被设计为承载其在结构内的位置处所承受的荷载。如果需要，可以包括附加的结构支承件用以分散荷载或增加刚度。这可以看作是形成了建筑物单元的外部结构，所述建筑物单元的外部结构将与邻近单元的外部结构连接到一起以形成建筑物的荷载承载结构。

外部结构占据的是在建筑物单元可占用内部空间的外部的区域，从而在可构建性和组装方面，二者之间不存在冲突。建筑物单元之间的结构区域典型的范围是从100mm至150mm。该区域是所有结构性框架分段所在的区域和使整个建筑物锁定在一起的所有连接所形成的区域。

在可构建性方面这种结构的优点是：由于结构性框架分段的精确放置，建筑物单元、包括建筑物单元总成的结构性框架分段的外部结构、和立面构件在制作之后能够在生产设施中临时对准，甚至锁定在一起处于它们将在多层结构中占据的位置。这样处理便于检验容差以确保在现场易于组装和质量控制。还允许在地面层上来完成，与如在高层建筑物的可选方案中在合规则的升高位置上来完成相比，这样效能成本更加合算且更不危险。这样使得在制造阶段而不是在组装阶段更易于检验、管理和获得建筑物和立面的容差。

结构性框架分段或其柱式构件的尺寸可以随着建筑物高度和/或荷载承载要求的增加而增加。构件被定尺寸为适合构件在结构内的位置，从而与在顶部的建筑物单元总成相比，在建筑物的底部的建筑物单元总成可以具有连接到其上的较大柱式构件。然而，在建筑物单元被设计成仅支撑其自身时，建筑物单元可以保持不变。

建筑物单元通过壁、屋顶和地板的板将横向荷载传输到稳定构件或支撑件。这些稳定构件可以为在与单元的主体相反的方向上放置的其它单元的形式。受制于建筑物的高度，这些稳定构件可以是所选定单元内的框架式心墙或者为常规混凝土或钢制框架心墙系统。建筑物单元内的垂直荷载通过建筑物单元的侧壁转移到连接至所述侧壁的结构性框架分段上。

最基本形式的建筑物单元可以被看作是具有开口端的在四个点处被支撑的箱式框架。这种结构轻且高度耐受风和地震的荷载。这种结构还充分适应天气状况，以允许在不会被水损坏内部构件的情况下进行输送和竖立。

由于所有的柱在单元表面的外部100mm至150mm的柱间区域内，建筑物单元的内部不受结构件的影响。即使建筑物的高度高至50层，该区域仍保持相同。这是通过在增加柱的深度和强度的同时保持柱的宽度来实现的。

对于通常低至中层结构的一些结构而言，可以通过将一些建筑物单元变成与其它建筑物单元的方向大致垂直来消除横向荷载。这可通过对建筑物进行布局来确定。可选择地，可以通过使用较重的框架和/或支撑附加壁或者引入附加构件以适应每个特定建筑物或现场的荷载状况，从而使单元的端部变得坚固。还可以为电梯和楼梯添加框架来承担横向荷载。电梯和楼梯可以组合到建筑物单元总成内或者单独构建。

对于超过12阶层至15阶层的较高层结构，使用原位混凝土心墙的更常规的支撑系统是有利的。在原位混凝土心墙用作主支撑构件的情况下，将在安装制作的建筑物单元总成之前部分地或完全地构建所述心墙。

对于非常高的建筑物，可能需要引入要求可实现性和经济性的混凝土转移结构或钢制转移结构，或者适应由建筑设计和现场条件所规定的改变的荷载或支撑要求。

在钢制心墙结构上，这将高层建筑物有效地拆分成两个以上由混凝土承载的单元叠层。在使用混凝土心墙的情况下，通过使用将垂直荷载转移回心墙的转移结构，混凝土心墙也可以用作支承构件，由此减小了连接至建筑物单元的结构性框架分段的尺寸，从而将建筑物有效地减少成一系列较小的结构。例如，20阶层的建筑物可以并入三个转移结构，从而将结构性框架分段的有效高度降为五阶层建筑物所需的高度。

转移结构可以连接至建筑物单元总成本身的结构上，以便将转移结构与建筑物单元总成组装到一起。

可选择地，转移结构可以根据情况被设置为单独的钢制结构或混凝土结构。

如上所述，建筑物单元总成可以具有根据需要和运输限制而变化的尺寸。然而，通常每个建筑物单元总成可以具有约2m至5m的宽度、10m至28m的长度和2.7m至3.3m的高度。

将会进一步理解的是，在建筑物中，不同尺寸和形状的建筑物单元总成可以被配置为对于建筑物的可用空间生成所需的楼面布置区域。建筑物单元的侧壁可以具有形成在其中的用于门、窗等的开口。还可以添加走廊和阳台等。

图1示出了根据本发明的实施例构建的建筑物单元总成2的示意图。建筑物单元总成2包括建筑物单元，所述建筑物单元包括两个侧壁4和6、地板8和屋顶10，呈柱式构件14、16、18和22形式的结构性框架分段附接至它们上。

在图示的配置中，端部12和14是敞开的，但是可以根据需要而闭合。如下面更加详细说明的，侧壁4和6、地板8和屋顶10为坚稳的构造，以使建筑物单元总成2在运输和提升过程中能够自支撑。建筑物单元总成2还能够承受在使用时施加到其上的荷载，诸如内部装配荷载和动荷载。如下面更加详细说明的，建筑物单元总成2能够在远离使用单元2的建筑物要被竖立的地点的工厂中(例如，在其它生产设施的工厂中)来制造。以工业产品的形式制造建筑物单元总成有助于节省成本、节省时间，以及使成品单元获得更好的制造容差。

在图示的配置中，建筑物单元总成2具有连接至侧壁的四个柱式构件16、18、20和22，构件16和18连接至侧壁4，并且构件20和22连接至侧壁6。如下面将要说明的，结构性框架分段的功能是，为建筑物单元总成2提供安装点，并且当建筑物单元总成层叠在彼此顶部之上时还承载垂直荷载。构件16、18、20和22包括各自的下安装装置24和各自的上安装装置26。上安装装置26能够形成在运输和构建阶段中用于“提升用线缆”的附接点。而且，如下面将更加详细说明的，部件24和26能够用于在完成的建筑物中将相邻建筑物单元总成2彼此联接。

建筑物单元2本身可以由各种材料来构建。图2A图解地示出了侧壁4和6以及屋顶10为具有胶合板包层的木质框架的配置。地板8可以为成型钢板。图2B示出了可选配置，其中建筑物单元2具有为钢制框架且被支撑的侧壁和屋顶，地板8为成型钢板。图2C示出了可选配置，其中侧壁和屋顶为框架式桁架的形式，具有用于支撑侧壁和屋顶以及地板的成型钢板支撑件。

图2D示出了可选配置，其中建筑物单元具有均由成型钢板制成的侧壁、地板和屋顶。图2E示出了可选配置，其中建筑物单元由玻璃纤维增强混凝土(GRC)或其它复合材料嵌板来形成，地板8为成型钢板、GRC或复合式构造。

图3A为示出两个建筑物单元总成2A和2B彼此相邻定位的示意平面图。从图3A中可以看出，侧壁4上的结构性框架分段16和18相对于侧壁6上的结构性框架分段20和22的位置偏移。这种配置容许结构性框架分段在建筑物单元总成2A和2B的最终安装位置上彼此相邻定位，如图3B所示。

应当理解的是，在组装好的建筑物单元的相邻侧壁4和6之间存在间隙28，如图3B中所示。间隙或柱间区域28由柱的宽度来限定并且提供了容纳垂直结构支撑件的空间。而且，柱间区域28还有助于相邻单元之间的声音隔离和热隔离。

上安装装置24和下安装装置26示意性地显示在图1至图3中。如将要更加详细说明的，上安装装置可以为不同的类型，下安装装置也是如此。下面将更详细地说明几个实施例。

应当理解的是，可以根据需要以各种排列来层叠类似的单元。单元还可以被配置为使得单元的端部彼此相邻，并且在所述情况下，图3A和图3B中的结构性框架分段(未示出)设置在端壁12或14上，从而单元能够以与图3A和图3B中所示的方式类似的方式端到端地(而不是并排地)连接。由于安装装置24和26分别在地板8下方和屋顶10上方突出，因此安装装置24和26在垂直层叠的建筑物单元之间也形成了间隙，并且这些间隙在提高防火等级、建筑物中不同阶层中的建筑物单元之间的声音隔离和热隔离等方面具有类似的功能。

安装装置24和26用于将相邻建筑物单元总成相互连接，并且自支撑建筑物单元和相互连接的结构性框架分段的组合能够优选地构成建筑物的唯一构架。根据建筑物单元的布局、建筑物的高度和相关现场状况，能够增加附加的稳定构件或支撑件。

图1至图3中所示的建筑物单元2在平面图中具有长方形形状。图4B、4C和4D示出在单元的众多可选平面形状中的三个。更具体地，图4B示出了具有不规则四边形平面图的单元；图4C示出了具有楔形(或梯形)平面形状的单元；图4D示出了具有三个正交直线边和一个曲线边的单元。还可以具有其它形状。应当理解的是，单元能够以与图2和图3中所示的方式类似的方式来相互连接。

可以各种方式来层叠建筑物单元总成2以构建具有不同形状的建筑物。图5A图解地示出了层叠在彼此的顶部之上而形成四阶层建筑物30的四个单元201、202、203、204。图5B示出了具有形成每个阶层的多对单元的四阶层建筑物32，其中，在第三阶层上的一对单元203实际上变成与阶层1、阶层2和阶层4正交，由此为单元2.3和2.4提供了相对于其下面的单元的悬臂配置。

图5C示出了四阶层建筑物38，其具有两列楔形单元40和42，两列楔形单元40和42与中央列单元44具有不同的长度并且关于长方形单元的中央列44偏置地安装，从而形成更复杂形状的建筑物。图5D示出了建筑物46，其中横向单元的列50和52置于长方形建筑物单元总成的中央组48两侧，上部单元中的一些单元(例如，50.4和50.5)具有导圆端部，以形成具有曲面外观的建筑物。图5E示出了由具有不规则四边形平面形状的单元的列构建成的五阶层建筑物54。图5F示出了建筑物55，在建筑物55中，存在并排层叠的六列建筑物单元总成57.1至57.6和端到端地层叠的两列59.1和59.2。各列在正交方向上的组合为建筑物提供了支撑。

图5G示出了另一建筑物61，其中三列建筑物单元总成61.1、61.2、61.3被配置为使得每列与其邻近列正交，由于建筑物单元总成的定向再次提供了内在固有支撑。

图6图解地示出了具有中央混凝土心墙58的二十阶层建筑物56。心墙58通常包括普通方式的电梯井。建筑物的阶层由在现场外进行制造并且提升至适当位置上的建筑物单元总成来构建。在这种尺寸的较高层建筑物中，心墙58有助于支撑建筑物。在图示的配置中，建筑物56包括由心墙58支撑的三个转移结构60、62和64。转移结构可以由连接至心墙的钢筋混凝土结构或钢制结构来形成。转移结构60、62和64的主要功能是将来自层叠在它们之上的五个阶层的建筑物单元总成的垂直荷载转移到心墙，从而建筑物的整体垂直荷载不必通过组装到下方的各个建筑物单元的结构性框架分段来转移。通过这种方式，结构性框架分段的尺寸不必如此大以至于建筑物的整体垂直荷载通过结构中最下面的结构性框架分段来承载。然而，最初的计算已经令人吃惊地显示出，对于高度高达50阶层的建筑物，不必使用如上所提及的转移结构。计算还证实，在整个建筑物中，建筑物单元之间的间隙或柱间区域28能够保持恒定，并且结构性框架分段的柱式构件的深度、壁厚度、材料强度或等级能够变化，从而根据它们在整个建筑物内的位置提供足够的强度。

下面的表1为作为建筑物的高度的函数施加到结构性框架分段的轴向压缩量的典型值的总计。表中包括所示的不同宽度的柱尺寸的数据。

在表1中，“层”纵列表示当从建筑物的顶部计数时单元所占的层号。因此，层1为顶层，并且在50层的建筑物中，层50为底层。“轴向压缩量”纵列列出了在该层中建筑物单元总成的每个柱上的荷载。“柱尺寸”纵列标识：对于100mm、125mm和150mm的柱宽度中的每一个，支撑所标识荷载所需的柱的剖面尺寸和壁厚度。对于长方形柱，以毫米给出宽度×深度的尺寸，并且以mm给出壁厚度。对于方形柱，仅指示了一个宽壁长度和厚度。此处，给出了四个测量值，表示由I-梁形成的柱式构件的尺寸。因此，125×250×40×25表示使用这样的I-梁：其沿其端部凸缘的总宽度为125mm和沿其中心轴线的宽度为250mm。端部凸缘为40mm厚，并且中央腹部(central web)为25mm厚。

标签为“柱容量”的最后一组纵列表示，当由450MPa钢制成并且装配有由350MPa钢制成的安装部件时，具有在对应的“柱尺寸”纵列中指定的尺寸的RHS和SHS的荷载容量。

从表1中可以看出，因为柱式构件需要吸收或传输较高的垂直荷载，在建筑物的较低阶层处的建筑物单元总成中，柱式构件的荷载容量会较大。相反地，这意味着较高阶层可以使用不太强的柱式构件以避免建筑物的顶部中不必要的重量和成本。为了方便，建筑物内的多组阶层可以设有具有相同强度的柱，而不是在每一阶层中具有不同的柱。强度的相对增加是通过增大较低阶层处的例如表1中所陈列的柱尺寸或壁厚度来提供的。

柱式构件可以为坚稳地附接至建筑物单元的侧壁上的钢筋混凝土柱的形式。可选择地，柱式构件可以包括螺丝连接或焊接到侧壁上的钢制柱式构件。还可以使用其它材料。

表1中假设在每个结构性框架分段中使用单个柱式构件，但是可以使用多于一个的柱式构件。在这种情况下，可以使用单独的部件来平衡多个柱式构件之间的荷载。这种荷载共担功能可以通过附接至柱式构件的安装装置来执行，或者通过单独的专用结构(例如多个柱式构件之间的支撑件)来执行。在一些情况下，结构性框架分段可以包括诸如刀柱(blade column)的宽柱或甚至壁来支撑所需的垂直荷载。在任何一种情况下，用于操作的机构将与结合优选实施例说明的窄柱式构件的机构相似。

在掌握这种灵活性的同时，应当宽泛地考虑垂直对准的概念，也就是，垂直对准仅需要精确到足以将垂直荷载转移给对准的结构性支撑分段所需的程度。例如，对于具有小安装装置的窄结构性框架分段，垂直对准需要相对严格的容差，以使来自上方结构性框架分段的垂直荷载能够足以由下方结构性框架分段来支撑。然而，当壁形结构性框架分段抵接柱状结构性框架分段(或类似于结构性框架分段的几个柱)时，只要垂直荷载能被转移，垂直对准(在沿着柱间隙的方向上)的程度不需要如此确切。

图7A为能够形成如图6所示的建筑物56的一部分的一组五个阶层70、72、74、76和78的示意等距试图。组成阶层70、72…78的建筑物单元2的方位能够根据要求而变化。

图7B示出了具有中央心墙58但是建筑物单元的列呈不同配置的建筑物63。建筑物单元被配置为围绕心墙58。图7C示出了还是由多列建筑物单元构成但是这次由侧心墙67支撑的另一建筑物65。

图8图示了建筑物80，建筑物80具有分布式辅助件配置，而不是图6和图7中所示的配置的中央心墙58。在这种配置中，建筑物80具有五个阶层82、84、86、88和90，并且构成分布式辅助件配置的部件能够被建造在构成各个阶层的建筑物单元中。在图示的配置中，存在提升心墙98、两个楼梯井100和102以及风道心墙(duct core)104。这些部件彼此分离，并且从平面图中可以看出，与使用单个中央配置相比，由于各个垂直风道分布在较宽的区域中，通过使用较重的结构部件，其中的这些辅助件配置为建筑物增加了整体稳定性。

图9为多层建筑物的示意侧视图，其中，阶层1至阶层5由附图标记112所表示的建筑物单元总成制成；阶层6至阶层10由附图标记114所表示的建筑物单元总成制成；阶层11至阶层15由附图标记116所表示的建筑物单元总成制成；并且阶层16至阶层20由附图标记118所表示的建筑物单元总成制成。与各组阶层中的建筑物单元相关联的结构性框架分段的荷载承受容量根据建筑物的高度朝向底部增加。期望的是，邻近单元之间的柱间区域在整个建筑物的高度中保持恒定，因此最大柱宽度是固定的。因此，为了适应较靠近建筑物的底部处增加的荷载，柱120、122和124在它们的底部处比在顶部处深(纵向上)。在这种配置中，第一组阶层112具有第一较大尺寸的柱，并且第二组阶层(例如，114)具有第二较小尺寸的柱。在建筑物中持续这种配置。在表1中可以看出在建筑物中朝下增加柱尺寸的这种渐进方式(优选地为成组/阶梯式的式样)。这使得无论建筑物的高度怎样，所有的单元都保持恒定的宽度。

图10为建筑物130的立体图，建筑物130具有20个阶层，为了简单起见，显示以四个阶层为一组的五个组132、134、136、138和140以及中央心墙142。从图11A中看出，阶层132由第一列的三个建筑物单元132A、132B和132C以及第二列的三个建筑物单元132D、132E和132F构成。阶层132包括相对于其它建筑物单元以90°定向的另外两个建筑物单元132G和132H，如图11A所示。图11B、11C、11D和11E示出了其中的建筑物单元的类似配置。由于安装顺序取决于现场的参数和建筑物的设计，因此不设定建筑物中各个建筑物单元总成的安装顺序。

图12为建筑物130的阶层132的更加详细的示意图。可以看出，建筑物单元总成132A、132B、132C和建筑物单元总成132D、132E和132F的结构性框架分段以与图3中所示的方式相似的方式彼此相互连接。的内端包括端部结构性框架分段150和152，端部结构性框架分段150和152同与建筑物单元总成132A、132C、132D和132F相邻的建筑物单元总成132G和132H上的互补结构性框架分段相互配合。在建筑物单元总成132B和132E的情况下，端部结构性框架分段150和152直接螺栓接合到安装板154、156、158和160，安装板154、156、158和160铸造到心墙142中或者连接至心墙142，如图所示。

图12也图解地示出了使用立面构件来为建筑物130提供立面。特别地，端部立面构件162连接至建筑物单元总成132A-132F中的每一个。侧立面构件164连接至建筑物单元总成132A、132C、132D和132F的外侧。侧立面构件164连接至这些建筑物单元总成的结构性框架分段16、18、20和22，如图所示。端部立面构件(未示出)连接至建筑物单元总成132G和132H的端部。侧立面构件166经由结构性框架分段168连接至建筑物单元总成132G和132H的侧面，如图所示。端部立面构件162可以承载荷载并且集成到建筑物单元总成中。取决于建筑物的结构要求，钢和/或钢筋混凝土既可用作特征件又可用作支撑结构。立面构件可以为实心的或中空的，以允许进行现场接合或混凝土构件的大量混凝土填装。这样可以提供由立面构件构成的大且坚固的剪力墙。阳台、栏杆和屏风可以根据需要添加到立面中。立面构件可以包括诸如各种金属板、木材、琉璃瓦、玻璃等的非结构性包层。

图13A为公寓大楼69的楼面布置的示意图，在每一个阶层具有十个公寓。所述建筑物具有有点类似于图8中所示的配置的分布式心墙配置并且包括两个楼梯井71和73以及两个电梯井75和77。如图13B和图13C中所示，各个公寓中的每一个由两个相邻建筑物单元72.1&72.2形成，72.1&72.2被布置以为公寓提供必要的空间。在这种配置中，楼梯井71和73被建造在建筑物单元中。

图13D和图13E示出了分别使用三个建筑物单元和两个建筑物单元的可选公寓布局。

图14A至图14B示出旅馆大楼79的两个阶层，旅馆大楼79在较低阶层81中具有十四个房间(图14A)并且在较高阶层83具有十二个房间(图14B)。在这种一般性配置中，电梯井91构成了与图7C中的侧心墙67类似的侧心墙，而楼梯井87和89在内部，类似于图8中的配置。基本上，在这种配置中，如图14C所示，单个建筑物单元93用于旅馆大楼中的每个房间。在这种构造中，电梯井和楼梯井单独地构成，而不是作为建筑物单元的一部分。这有助于建筑物的支撑和稳定。

图15A和图15B示出了既在建筑物的较低阶层中具有办公空间又在较高阶层中具有住所的混合用途建筑物85。图15A示出了使用各种建筑物单元的住所的典型楼面布置。类似或不同形状的建筑物单元可以在较低阶层中使用并且用作商用办公空间。

如上所述，可以根据成品建筑物的要求来部分地或基本完全地布置建筑物单元2。无需对配置各个建筑物单元以实现特定楼面布置的技术进行详细说明，因为相似技术已经用于低层结构中，在上文参考的一些现有技术文档中已进行过说明。

可以使用公知技术或者与公知技术类似的技术来实施建筑物的结构和/或布置的其它部分。例如，以这种方式组装的任何建筑物的底脚具有以常规方式构造的底脚以适应现场状况和建筑物的高度。然而，底脚的尺寸和容量可以减小，因此，由于根据本发明构建的建筑物的重量减轻，比常规构建的混凝土建筑物具有较低的成本。

在需要停车场的情况下，可以按常规方式用混凝土来构建停车场，由于这种类型的构造最适合。由于需要将荷载从单元转移到停车场结构，转移阶层可以形成在停车场的顶层中。通过这种方式，可以获得结构件的最经济和最有效的布局。

单元的屋顶可以制作成单独框架分段并且被提升到最上面的单元上的适当位置并且以与单元之间的连接相同的方式来连接。屋顶形成有短桩柱，所述短桩柱与下面的结构性框架分段、钢制侧梁和钢制桁条对准。围绕每个单元的周边形成矮墙，使得整个屋顶由分别独立排水的单元尺寸段构成。在安装之后，金属桩帽装配到所有矮墙之上以使单元之间的接合处防水。屋顶的覆盖物可以为铺有常规檐槽和御水板的钢制屋顶板或者铺有胶合板和沥青防水膜。诸如混凝土铺路板或者木制甲板等附加制成品可以添加到形成的屋顶露台上。如果需要，可以添加种植平台和走道。

可以通过来自钢板屋顶中的檐槽的落水管或连接至屋顶出口的落水管来实现排水。落水管通常位于建筑物的外面上。

可以通过使用连接至阳台排水管的落水管以与膜制屋顶相同的方式来实现对阳台的排水。通常将阳台排水管与屋顶出口对准，因此在每个来回可以使用连接屋顶出口和阳台排水管的单个落水管。

辅助件和装配件可以包括在每个单元中。并且可以从固定件和装配件上卸下并装到中心点从而在安装之后连接。

主要竖管(水管、气管、排水管等)和缆线(电线、电话线和数据线等)的安装可以常规方式在现场来实施。

以与常规建筑物中极其相同的方式来建立种植设备。植物的类型根据建筑物尺寸、可用或所需的辅助件的类型和可用性来确定。

图16更加详细地图示了建筑物单元总成2和用于将各个单元相互连接的新颖连接组件的一个实施例的结构。在宽泛的意义上，这种建筑物单元总成的构造遵从如下过程：构建自支撑单元，随后将一个以上的支撑柱附接至自支撑单元的外部。

在图示的配置中，侧壁6由与在船运容器中使用的成型钢板相似的成型钢板179形成。通常，钢板具有约1.6mm的厚度，并且单个钢板用于整个壁，整个壁可具有约2700mm的高度和10m至20m之间的长度。侧壁6包括上横档(rail)180，上横档180焊接至成型壁板179的顶边缘。通常，横档180为60×60mm并且具有约3mm的壁厚度。侧壁6还包括通常具有C形剖面的下横档182，下横档182具有下凸缘183和焊接至板179的底部边缘的较宽上凸缘185。下横档182的中央腹部的深度通常为160mm，并且材料具有约4.5mm的厚度。

地板8可以由多个钢制桁条184构成，所述钢制桁条184跨过侧壁6之间的建筑物横向地延伸并以400mm为间隔定位。桁条的端部被焊接或螺栓接合到侧壁6的下横档182的中央腹部，如图所示。地板进一步包括由螺丝等安装到桁条184的胶合板地板材料186。

屋顶10由可以与侧壁6中使用的成型钢板相同的成型钢板186构成。屋顶进一步包括屋顶横档188，在图示的配置中屋顶横档188为L剖面的沟道，约为55×55mm，具有6mm的壁厚度。屋顶横档188可以焊接或螺栓接合至侧壁6的上横档180。

建筑物单元2的另一侧壁4具有相似的构造，并且无需进行说明。

侧壁4和6、地板8和屋顶10的部件限定了建筑物单元的箱状结构，建筑物单元的箱状结构能够支撑其自身的重量以及在使用时施加到其上的动荷载。在图示的配置中，内部侧壁被衬有通过上板条194和下板条196连接至板179的内侧的双层防火石膏板190和192。类似地，屋顶被衬有通过天花板板条202连接至嵌板186的内面的两个石膏板198和200。双层石膏板连同石膏板与成型板179和嵌板186之间的气隙空间提高了建筑物单元的防火等级以及建筑物单元之间的隔音效果。

图16还示出了柱式构件22以及下安装块24和上安装块26。在图示配置的配置中，柱式构件22由约为100×100mm且具有约9mm壁厚的方形剖面钢梁形成。柱式构件22的上端20直接焊接至侧壁6的上横档180。柱式构件22的顶部焊接至上安装块26，并且柱式构件22的底部焊接至下安装块24。在图示的配置中，下安装块24比上安装块26稍宽，并且下安装块24的内侧边延伸到形成侧壁6的下横档182的沟道中并且焊接至所述沟道。这样完成了柱式构件22以及安装块24和26到侧壁6的连接。建筑物单元总成的其它柱式构件16、18和20以类似的方式连接，并且无需进行说明。

有利的是，在附接结构性框架分段22之前，执行应力消除步骤。例如，当用夹具或通过夹固来构建单元时，应力消除步骤典型地包括释放由夹具或夹钳所施加的夹固力。对于具有焊接金属构造的单元，应力消除步骤可以包括例如通过冷却允许金属中的任何热应力消散。通过这种方式，箱状单元或硬壳式构造松弛为其自然形状，可能包括变形或偏离其设计形状。然后，可以如本文所说明的方式附接柱式构件22。通过这种方式，由于柱式构件不取决于单元硬壳式构造的形状的精度，因此能够实现柱式构件的精确放置(相对于原始设计)。典型地，用于将柱式构件22附接至单元的安装装置具有足够的容差来吸收单元的偏差。

如上所述，将建筑物单元的构建与建筑物单元总成的结构性框架分段的构建进行分离，这种分离提高了制造的容易度，因为仅建筑物单元总成的需要精确定位的那些部分制成精确的容差。其余部分，例如建筑物单元外壳，可以制成其它的容差等级。

由于结构性框架分段的精确放置，结构性框架分段(或结构性框架分段上的点)可以用作布置单元的内部以及装配任何立面构件的基准。也就是说，不是使用建筑物单元的壁来引导立面的布置或附接，因为壁可能不直或不垂直，而是取结构性框架分段22作为参照物。为了实现这点，测量形成基准点(例如，取柱的内侧壁上的点，并且转移到自支撑单元的内部)。然后，可以从这个转移后的参照点来进行对内部布置的测量。应当理解的是，可能需要多个这样的参照点。

在图17至图20中更加详细地图示了呈下安装块24形式的第一安装装置。安装块通常采取具有开口端的空心长方体的形式，如图17中最佳显示。更特别地，块具有顶壁210、底壁212以及侧壁214和216。块具有内开口侧218和外开口侧220。顶壁210和底壁212包括朝向外开口侧220偏置的对准孔222和224，如图18中最佳显示。块24通常具有约165mm的宽度，约160mm的高度以及约160mm的长度。块24优选地由建筑用的钢筋来制作，并且侧壁具有约16mm的厚度，而顶壁210和底壁212具有20mm的厚度。

图21至图24图解地示出了上安装块26的结构。块26同样为大致空心长方体。块26具有顶壁230、底壁232以及侧壁234和236。块26还具有开口侧壁238和240。侧壁234和236包括位于侧壁大致中央处的对准孔242和244。底壁232包括大致在其中央处的开口246。顶壁230包括较大锥形开口248。开口248为大致长方形，但是具有曲面角。锥度约为10°，开口248的较宽部分位于顶壁230的上表面，如图所示。在图示的配置中，上安装块26具有约195mm的高度、约120mm的宽度以及160mm的深度。块由建筑用上等钢制作而成，并且侧壁234和236具有约16mm的壁厚度，底壁232具有20mm的壁厚度，并且顶壁230具有40mm的壁厚度。

图25、图26和图27为示出一对下面的相邻建筑物单元总成2A和2B如何连接至一对上面的相邻建筑物单元总成2C和2D的分解图。从图25中可以看出，上面的单元2C的下安装块24A直接安装在下面的建筑物单元总成2A的上安装块26A上。更特别地，上面的建筑物单元总成2C的底壁212C直接承载在下面的单元的顶壁230A上。还可以看出，柱式构件22A和22C彼此对准。在两个建筑物单元总成2A和2C的安装块彼此接合的其它点处存在相似的配置。通过这种方式，上面的建筑物单元总成2C的整个垂直荷载经由安装块传输到下面的建筑物单元总成2A，随后传输到柱式构件中。

除了示出建筑物单元总成2B和2C的分别位于建筑物单元总成2A和2C旁边的一些构件的位置之外，图26为与图25相似的图。更特别地，图26示出了结构性框架分段16B和16D的位置以及安装块26B和24D的位置。

在图示的配置中，存在三种类型的连接，为了方便，将这些连接称为类型1连接250、类型2连接252以及类型3连接254。一般而言，如图28中所示的类型1连接250用于将最下面的建筑物单元总成的上安装块和最上面的单元的下安装块连接到一起。在图示的配置中，类型1连接250用于将上安装块26A连接至下安装块24C，如图所示。类似地，类型1连接250用于将上安装块26C连接至紧邻的垂直相邻的安装块。

如图29中所示的类型2连接252用于将相邻上安装块26连接到一起。在图示的配置中，类型2连接252用于将上安装块26A和26B连接到一起。类似地，类型2连接252用于将上安装块26C和26D连接到一起。

如图30中所示的类型3连接254用于垂直地连接由于不能进入下安装块24的内部而不能使用类型1连接250的相邻单元，如下面将要说明的。类型3连接254包括从一个建筑物单元总成的上安装块26延伸到紧邻的垂直相邻单元的上安装块26的细长连接杆。

图28更加详细地图示了类型1连接250。类型1连接250包括具有长方形头262的螺栓260，长方形头262具有如图所示的渐缩侧边(tapered sides)。该连接包括锥形间隔件264，所述锥形间隔件264为大致长方体形状，但是具有渐缩侧边以便与上安装块26的顶壁230中的开口248的形状互补。锥形间隔件264包括中心钻孔265，以容许螺栓260的轴贯通其中。该连接包括垫圈266和螺母268。从图25中看出，下安装块24和上安装块26具有各自的开口侧壁218A和238C，所述开口侧壁218A和238C暴露以使得建筑工人可以进入安装块的内部。在将上建筑物单元总成2C放置到下建筑物单元总成2A上之前，锥形间隔件264最初位于开口248中。然后，可以将建筑物单元总成2C下降到适当位置上，并且螺栓260的轴能够被引导通过间隔件264的钻孔265、随后通过下安装块24的底壁232的开口246。建筑工人随后可以将垫圈266和螺母268放置在螺栓260的轴上并且紧固螺母，通过下安装块24的开口侧壁218实现进入。间隔件264和开口248的互补锥形确保螺栓的轴正确地居中，从而使得上建筑物单元总成和下建筑物单元总成之间正确地对准。图31图解地图示了在将上建筑物单元总成下降至适当位置上之前类型1连接250的螺栓的头部262的位置。可以看出，头部262的渐缩侧边与锥形间隔件264的渐缩侧边大致对准。在将最上面的单元下降至适当位置上之后，头部262随后可以旋转90°，以使头部262占据如图28中所示的位置，在该位置上，头部262能够承抵顶安装块26的顶壁230的底侧。

图29示意性地图示了相邻上安装块26A和26B之间的类型2连接252。该连接包括螺栓270、螺母272和垫圈274。

可以看出，侧壁236A和234B彼此相邻，并且它们各自的开口244A和242B也对准。螺栓270的轴能够贯通对准的所述开口，从而操作员随后能够安装垫圈274并紧固螺母272。经由安装块的开口侧壁238A和238B来进入到安装块26A和26B的内部。

图30图解地图示了用于将建筑物单元总成2B和2D垂直地连接到一起的类型3连接254。类型3连接254包括细长杆271和头部273。头部273为具有渐缩侧边的大致长方体并且其形状与头部262相似。所述连接包括锥形间隔件275，锥形间隔件275具有与上安装块26B的锥形开口248B大致互补的形状。锥形间隔件275包括中心钻孔276以容许杆271贯通其中。杆271的上端经螺纹加工，以使其能够将垫圈278和螺母280接收到其上。在图示的配置中，头部271接合安装块26B的顶壁230B的底侧。杆271的轴贯通下安装块24D的开口222D和224D通过结构性框架分段16D，以使所述轴的自由端位于上安装块26D之内，如图所示。图32示出了在头部271下降到适当位置上时类型3连接254的头部271的位置。在将最上面的建筑物单元总成20下降到适当位置上时，头部273能够旋转90°，以使头部273再次接合安装块26B的顶壁的底侧。螺栓头和锥形间隔件的对准的渐缩面(tapered face)有助于在安装和紧固过程中单元的对准。然后，建筑工人可以紧固螺母280，以便将建筑物单元总成2B和2D牢固地相互连接。

通常，可以使用具有能够连接至建筑物单元总成的四个上安装块26的钩或其它紧固装置的吊车来提升建筑物单元总成。连接类型可以与用于提升和运输船运容器的连接类型相似。

现在参考图27，图27示出了一对下面的相邻建筑物单元总成1A、2B和一对上面的相邻建筑物单元总成2C和2D之间的连接的侧视图。这种配置包括使单元2A、2B、2C、2D连接的共三种连接(类型1、类型2和类型3)并且以如下方式组装成一个总成：建筑物单元总成2C安装在建筑物单元总成2A上，通过类型1连接250来完成垂直连接。在这之后，紧接着将建筑物单元总成2B下降至与建筑物单元总成2A相邻的适当位置上，利用类型2连接252来完成水平连接。一旦已经将建筑物单元总成2B下降至适当位置上，不再可以进入安装块26A和26B的内部，因此，制造者不能将类型1连接的构件放置到其中。因此，需要类型3连接。

图33为示出包括之前描述的类型的多个建筑物单元总成的四阶层建筑物280的图解侧视图。利用如图所示的类型1连接250、类型2连接252和类型3连接254将单元相互连接。图中以大且粗的数字示出了建筑物280中的各个建筑物单元的组装的优选顺序。单元安装的确切顺序根据现场和提升条件来确定，但是大致在对角方向上进行施工。在该图中，建筑物包括地基282，地基282包括安装板，类型1连接250联接至所述安装板以将建筑物牢固地锚固到地基上。

图34至图51图示了一组可选安装装置。所述可选安装装置可以用于本发明的实施例中。在这点上，每个柱装有将要说明的用于将相邻建筑物单元总成固定到一起的连接板，而不是装有安装块。

现在将参考图34至图51说明下连接板24和上连接板26的另一实施例的详细情况。在前面的说明中，下连接板按类别由附图标记24来标识。然而，在本发明的优选形式中，存在两种类型的下连接板。在图34、图35和图36中示意性地图示了第一下连接板206。第一下连接板206基本上包括长方形钢板210，长方形钢板210具有约25mm的标称厚度，但是厚度可以根据要求而变化。在图示的配置中，板的长度为290mm，宽度为145mm，这些尺寸可以根据要求而变化。锥形突起211位于板210的底侧。突起211可以通过焊接等方式固定到板210上。在图示的配置中，突起211为大致长方体形状并且具有20mm的深度、约91mm的长度以及约53mm的宽度。锥度相当于在每个边上约为2.5mm或者在约5°至10°之间。突起的边角优选地为圆形并且具有从5mm至15mm范围内的曲率半径。板210包括第一钻孔212、第二钻孔213和第三钻孔214。钻孔212的直径大于其它钻孔的直径，并且钻孔212位于中心纵轴线上。优选地，钻孔212的直径为32mm。钻孔213和214在突起211和板的一个端之间大致对称地对准。钻孔213和214的直径优选地为26mm。

在图36和图37中示出了第二种类型的下连接板215。第二种类型的连接板215包括方形板216，方形板216与板210具有相同的厚度，并且方形板216的边缘为板210的纵向长度的一半。

因此，在图示的配置中，侧边的长度为145mm。板216的底侧包括与突起211具有相同形状的对称配置的突起217。第一种类型的下连接板206的图36中所示的端视图与第二种类型的下连接板215的端视图相同。板216不包括任何钻孔。

在前面的说明中，上连接板按类别由附图标记26来表示。实际上存在两种形式的上连接板。如下面将要说明的，相似的构件用于表示不同类型的上连接板，但是这些相似的部件在建筑物单元总成中的方位不同。

图38至图41图解地图示了上连接板218的优选形状。连接板218可以由最初为长方形的钢板219形成，除了板219的厚度优选地为40mm之外，板219的尺寸与图16中所示的板210大致相同。上连接板218从中去除一个角，从而限定长方形凸片部分220。去除的所述角优选地为75mm×75mm。板219包括位于中央的锥形凹槽221，锥形凹槽221在尺寸和锥度方面与下连接板206和215的突起211和217互补。板219包括第一钻孔222和第二钻孔223，其中，第一钻孔222大致沿着板219的纵轴线位于板的一端和凹槽221之间，并且第二钻孔223大致位于凸片部分220的中心。

钻孔222和223优选地分别具有34mm和28mm的直径。如下面将更加详细说明的，上连接板218可以呈不同方位安装在建筑物单元总成2上，以使上连接板和下连接板可以用于将横向相邻和垂直相邻的建筑物单元总成2相互连接。所有的连接板均由350等级或更大的钢制成。

图42和图43示意性地图示了呈连接板206、215和218形式的安装装置如何连接至柱式构件18和20上以形成结构性框架分段4218和4220。图42示出了柱式构件18，在这种配置中，柱式构件18为方形剖面的空心钢柱，具有125mm的长度和125mm的宽度，约4mm至10mm的壁厚度，总长度为3050mm，包括连接板。一个顶连接板206焊接至柱式构件18的上端，以使凹槽221的中心与柱式构件18的纵轴线对准。一个下连接板215焊接至柱式构件18的下端，以使其突起217的中心与柱式构件18的纵轴线对准。这样确保凹槽221与突起217精确地对准。

图43示意性地图示了结构性框架分段4220。该结构性框架分段是通过将一个顶连接板218焊接至柱式构件20的上端并且将一个下连接板206焊接至柱式构件20的下端而形成的。同样，凹槽221和突起211的中心与柱式构件20的纵轴线对准。柱式构件20由与用于形成构件18的段相同的段形成，并且与其具有相同的尺寸。

在可选实施例中，结构性框架分段可以具有一体形成的安装装置和柱式构件。在这种情况下，安装装置将是柱式构件的在使用时接合邻近柱式构件的那部分和用于将该柱式构件与邻近柱式构件紧固到一起的那部分。

图44示出了一对横向相邻的建筑物单元总成2A和2B的结构性框架分段的位置。对于建筑物单元总成2A的结构性框架分段18A，选择上连接板218的方位，以使凸片220与侧壁4相邻并且指向背离结构性框架分段16A的方向。在相同侧上，结构性框架分段16A具有以相同方式定向的凸片220。结构性框架分段16A与结构性框架分段18A相同，因此下连接板215将位于这些结构性框架分段的下端处。

在另一侧壁6A上，结构性框架分段20A被定位为使得其凸片部分220相对于与侧壁4A相邻的凸片相反地定向。结构性框架分段22A与结构性框架分段20A具有相同的构造。因此，应当理解的是，结构性框架分段20A和22A二者均在它们的下端处具有第一下连接板206。

建筑物单元总成2B与建筑物单元总成2A具有等同的构造，因此，建筑物单元总成2B的柱式构件以及上连接板和下连接板与建筑物单元总成2A中的相同。

图45示出了横向层叠到一起以使下连接板206的凸片部分220形成如图所示的相互接合的建筑物单元总成2A和2B。

柱式构件16、18、20和22可以在选定位置处焊接至建筑物单元总成2A和2B的侧壁和/或构架，以使得这些柱式构件能够如图45中所示的横向连接到一起以及垂直连接，如下面将更加详细说明的。

图46示意性地示出了组装到一起的多个建筑物单元总成的等距试图。可见的最前面单元2B具有连接至建筑物单元总成2B的侧壁4B的结构性框架分段18B。选择结构性框架分段18B的长度，以使上连接板218B的顶部位于屋顶10B的平面上方约100mm处。

具有螺纹端的细长连接杆207B贯通钻孔222B，并且细长连接杆207B的下端接合邻近结构性框架分段18B的底部定位的螺纹联接部件(图41中未显示)，如下面将更加详细说明的。螺母209B紧固到连接杆207B的螺纹端上。如图47中所示，横向相邻的建筑物单元总成2A随后可以被定位为使得建筑物单元总成2A的侧结构性框架分段20A与结构性框架分段18B相邻，如图所示。在该位置上，凸片部分220A和220B并排配置。在建筑物单元总成2A和2B的另一端处，类似地配置结构性框架分段22A和16B。

在建筑物单元总成2A和2B对准之后，第三建筑物单元总成2C可以被下降至建筑物单元总成2B的顶部之上，使结构性框架分段20C与结构性框架分段20A垂直地对准，如图48中所示。联接部件233B可以连接至连接杆207B的突出端，如图所示。

联接部件233B实质上为细长螺母，其能够接收相邻的上方细长连接杆207D的螺纹下端(如图50中所示)。建筑物单元总成2C被下降，以使柱20C的突起211C进入柱20A的凹槽221A，并且由于它们互补的锥形形状，这易于自动地、正确地对准建筑物单元总成2C和2A。在建筑物单元总成2C被下降时，建筑物单元总成2C所有的突起211和217将进入建筑物单元总成2B的对应凹槽221中。然后，将螺栓224、225和226引入通过板206C和218A、218B中的对准的钻孔。更特别地，螺栓224贯穿钻孔212C和222A；螺栓225贯穿钻孔214C和223A，并且螺栓226贯穿钻孔213C和223B。螺母227、228和229可以紧固到各个螺栓上，以便将板牢固地附接到一起，如图49中所示。

在所有螺母均已被紧固之后，第四建筑物单元总成2D随后可以下降至建筑物单元总成2A上方的适当位置上。为了便于图49中图示清晰，仅示出了建筑物单元总成2D的结构性框架分段20D。建筑物单元总成2D被下降至适当位置上，以使其突起217D进入建筑物单元总成2B的凹槽221B中。建筑物单元总成2D的四个锥形突起将有助于建筑物单元总成2D在建筑物单元总成2A上方正确地对准。

图50示出了各个板的最终位置。可以看出，板215D承抵板218B并且借助于细长连接杆207D被保持在适当位置上，如图所示。细长连接杆207优选地由30mm直径的钢杆制成并且在其端部处或沿着其整个长度经螺纹加工。

应当理解的是，螺母227、228和229可以在第四建筑物单元总成2D下降至适当位置上之前被紧固。一旦出现这种情况，不能进入连接板，并且使用细长连接板207D使得最终的连接可以由组装者从上面的建筑物单元总成2C和2D的屋顶进行工作而完成。安装细长连接杆207D的标准工序如下：在定位第四建筑物单元总成2D之前，将细长连接杆207D的下端拧到联接部件233B中。然后，将建筑物单元总成2D定位在建筑物单元总成2A的上方，并且杆207D的上端与结构性框架分段18D的顶板(未示出)的钻孔222对准。然后，可以将建筑物单元总成2D下降，以使杆207D的上端贯穿钻孔。对于建筑物单元总成2D的所有结构性框架分段，该顺序类似。

进一步理解的是，图示的配置为连接板提供了非常坚稳的的垂直和横向连接，因此为结构性框架分段提供非常坚稳的连接。这给予了建筑物刚度和稳定性。

应当理解的是，连接板的位置可以是其他的，即，突起可以位于上板上。而且，互补的板可以用于下板，而不是在图示的配置中上板为互补的。

图52至图67图示了安装装置的又一实施例以及在将建筑物单元总成彼此连接时安装装置的使用方法。这个示例代表使用连接板和安装块二者的之前的实施例之间的混合形式。

在图52、图53和图54中更加详细地图示了示例性下连接板310。可以看出，板310包括长方形基部312，长方形基部312具有约125mm长以及25mm厚度的侧壁，基部的上边缘被倒角。板310包括定位突起314，定位突起314由钢铸造或制造而成并且焊接至基部312的底侧。突起314为大致长方体，但是具有向下渐缩的侧边和端壁，如图所示。下连接板310包括贯通基部312的中心钻孔316和突起314。典型地，钻孔316的直径约为332mm。

在建筑物单元总成300中，结构性框架分段16、18、20和22的上端根据要配置的单元而设有上连接板318或上安装块320。基本上，在进入成问题并且需要细长连接件的情况下使用建筑安装块320，与较前实施例的类型3连接254类似，如下面将更加详细说明的。

图55至图57更加详细地图示了上连接板318。可以看出，上连接板318为长方形板的形式并且与下连接板的基部312具有相同的尺寸。上连接板318包括长方形开口324，所述长方形开口324具有渐缩侧壁，所述渐缩侧壁与突起314的渐缩侧壁互补，从而突起314能够恰当地安装在长方形开口324中。

图58至图60更加详细地图示了上安装块320。上安装块320焊接至如图下方所示的柱式构件的上端，并且用在由于缺少进入口而需要细长杆的地方，这与需要类型3连接254的情况相同。上安装块320与图21至图24中所示的上安装块26具有大致相同的构造，并且使用相同的附图标记来表示与那个实施例中相同或者相对应的零件。在这种情况下，开口248具有与突起314互补的形状，从而，当建筑物单元总成300层叠在彼此的顶部之上时，这些构件可以恰当地装配到一起。

图61至图65图示了能够与下连接板310和上连接板320结合使用以用于将下连接板310和上连接板320连接到一起的螺栓330。螺栓330具有头部332和轴334。头部332为大致长方体形状，但是具有锥度约10度的侧边和端壁。轴334被制成两种长度，较短长度约为120mm(类似于类型1连接件)，并且较长长度为使得轴334能够贯通建筑物单元300的整个高度的长度(类似于类型3连接件)。典型地，较长形式具有约3025mm的长度。在任一情况下，轴的上端336被螺纹加工，使得上端336能够接收螺母338。从图63和图65中最佳看出，突出而越过螺纹的为方形突起340。

图66和图66A图示了上连接板310C如何分别焊接至相应的支撑柱22A和22C以相互配合从而使用上述特征件将单元310C和310A彼此对准而连接。图67图示了相似的示例，但是使用的是上安装块320和下连接板310C。

图67示出了如何使用螺栓330将四个相邻建筑物单元总成300A、300B、300C和300D相互连接。这种配置与之前实施例的图27中所示的类似，因此不需要进行详细说明。然而，可以看出，结构性框架分段22的下端包括进入开口360以能够进入螺母338，用以连接上连接板和下连接板。另外，在柱式构件设有上连接板318的情况下，进入开口362被设置为使得水平配置的螺栓364能够贯穿其中以将结构性框架分段相互连接，如图所示。在图示的配置中，螺栓364的头部位于柱式构件22A的空心内部的外部。这使得螺栓364的头部能够被保持，以便于紧固位于上安装块320D之内的螺母365。在这种配置中，螺栓包括凸缘367，并且垫圈位于螺栓364的位于上安装块320B之间的轴上，所述配置为使得对螺母365进行紧固可将结构性框架分段22A的上端、垫圈369和上安装块320B有效地夹固到一起。图68示出了与图16相似的图，但是示出了不同的单元构造。在图示的配置中，侧壁6由与在船运容器中使用的材料类似的成型钢板179形成。典型地，钢板具有约1.6mm的厚度，并且为整个壁使用单个钢板，整个壁可以具有约2700mm的高度以及在10m至20m之间的长度。侧壁6包括上横档180，所述上横档180焊接至成型壁板179的顶边缘。典型地，横档180为60mm×60mm，并且具有约3mm的壁厚度。侧壁6还包括下横档182，下横档182具有大致C形剖面并具有下凸缘183和焊接至板179的下边缘的较宽上凸缘185。下横档182的中央腹部的深度通常为160mm，并且材料具有约4.5mm的厚度。

地板8可以由横跨建筑物单元延伸的桁条构成。然而，优选的是，地板由成型钢板嵌板184制成，除了轮廓的深度约为200mm之外，材料与侧壁的材料类似。嵌板横向地延伸，该配置为建筑物单元提供了足够的刚度和强度。地板嵌板184的端部在建筑物单元的任一侧焊接至下横档182。屋顶10优选地由屋顶嵌板186制成，在图69、图70和图71中示出了屋顶嵌板186的示例。通常，4到8个嵌板焊接到一起形成建筑物单元的整个屋顶。每个嵌板186由纵向加强肋和横向加强肋形成，如图70中图解显示。嵌板优选地由具有约2mm厚度、1045mm宽度以及2356mm长度的钢板制成。地板进一步包括位于成型地板嵌板184的顶部之上的胶合板或其它地板用材料186。建筑物单元2的另一侧壁4具有类似的构造，不需要进行说明。

侧壁4和6、地板8和屋顶10的构件限定了箱状结构，所述箱状结构能够支撑其自身的重量和在使用时施加到其上的动荷载。在图示的配置中，内部侧壁被衬有一层防火石膏板190，防火石膏板190与绝热嵌板192相邻。屋顶被衬有通过天花板板条202连接至嵌板186的内面的两个石膏板198和200。双层石膏板连同石膏板与成型板179和嵌板186之间的气隙空间提高了建筑物单元的防火等级以及建筑物单元之间的隔音效果。

在图76中图示的配置中，柱式构件20直接焊接至上横档180。在下端处，两个连接板187(在图68中示出了其中一个连接板)用于优选地通过焊接将柱式构件20的下端连接至下横档182。以类似的方式来连接建筑物单元总成的其它结构性框架分段。

图72至图77示意性地图示了改进的建筑物单元总成300，并且相同的附图标记用于表示与建筑物单元总成2中相同或相对应的零件。建筑物单元总成300和建筑物单元总成2之间的主要差别在于地板8以及连接板24和26的构造。在图72至图74的配置中，地板桁条184由地板嵌板304代替，地板嵌板304为大致波纹状钢板构造，如图76所示。除了嵌板304较深之外，通常约为200mm(在垂直方向上测量到的)，嵌板304与侧壁和屋顶中所使用的嵌板类似。波纹的节距(pitch)通常约为650mm。多个嵌板304可以焊接到一起成为一单件，从而构成了单元300的地板的整个结构。典型地，嵌板304的壁厚度为1.6mm。如前所述，结构性框架分段16、18、20和22附连至侧壁4和6。如上文更加详细地解释，建筑物单元总成2的连接板24和26与之前描述的相同。

在图示的配置中，建筑物单元总成300包括被设置以提供附加刚度的两个横向支撑嵌板306和308。嵌板306和308分别与结构性框架分段16和22以及结构性框架分段18和20相邻地向内焊接至侧壁4和6以及屋顶10。

图74示出了结构性框架分段20和22的位置，此处建筑物单元总成300呈悬臂构造被使用。如该图中所示，中心跨距，即，结构性框架分段20和22之间的中心跨距，能够达到约16mm、16米，并且每个端部能够悬置达到6mm、6米。

图75示出了如前所述层叠的六个建筑物单元总成300B、300C、300D、300E、300F和300G。选择相邻建筑物单元300之间的间隙或柱间区域以适应不同宽度的结构性框架分段。如同之前的实施例，间隙可以在建筑物的整个高度中保持相同。

从图77中最佳地看出，柱式构件16、18、20和22的下端设有下连接板310，下连接板310焊接至柱式构件的下端并且替代较早实施例的下安装块24。

图77为示出建筑物单元总成300的更多细节部分的示意剖视图。图44为与图68相似的图，图44示出了建筑物单元总成2的构造的不同细节。可以看出，在这种配置中，下横档182由轧制钢形成并且具有在相反方向上突出的上凸缘和下凸缘。下凸缘183焊接至地板嵌板304的底侧，如图所示。上凸缘185焊接至成型壁板179的下边缘，如之前的实施例中所述。

图78示出了组合了建筑物单元总成2和300的构件的另一改进建筑物单元总成350。更特别地，地板8包括桁条184，但是结构性框架分段的顶部和底部的连接与建筑物单元总成300中相同。在这个实施例中，如果需要，可将加强梁352焊接到横档182和结构性框架分段的下端之间。

图79图示了在本发明的实施例中可以使用的另一可选建筑物单元的构造。这个实施例与之前实施例的基本区别在于，这个实施例中对于壁、地板和屋顶的构造主要使用平板型材料，而不是在之前的实施例中所使用的波纹状成型板材。在图79的实施例中，通过沿着分段的长度按一定间隔放置桁条来加固壁、地板和屋顶。在图79中，可以看到建筑物单元400的局部分解的剖视图。建筑物单元包括壁嵌板402、屋顶嵌板404和地板嵌板406。

屋顶嵌板404具有边角分段408，边角分段408可以为例如具有4mm厚度的110mm×110mm的成角度分段。边角分段408焊接至壁板型材料410，所述壁板型材料410可为1.6mm厚的钢板。

一系列桁条411延伸横过屋顶嵌板404到达与段408相同的另一成角度分段。桁条411在其端面上焊接至成角度分段408并且沿其顶边缘焊接至板材410。类似的桁条411以例如600mm的间隔沿着屋顶嵌板间隔开。在优选实施例中，桁条为C10019规格的桁条。

壁嵌板402的构造与屋顶嵌板404的构造相似。在壁嵌板402的顶部具有成角度分段412。成角度分段412支撑屋顶嵌板并且可以具有与屋顶嵌板上的成角度分段408相似的尺寸。第二成角度分段414位于屋顶嵌板402的底部。该成角度分段414支撑地板嵌板406。在这个示例中，下角部414具有210mm×110mm的尺寸和3mm的厚度。壁嵌板表面覆有钢板，例如2.4mm450MPa的钢板。钢板在其顶部处焊接至角部412并且在其底部焊接至角部414。使用在下面的成角度分段414和上面的成角度分段412之间延伸的C桁条418来加强钢板壁嵌板416。C桁条以一定间隔沿着壁的长度间隔开并且焊接至壁。在图示的实施例中，该桁条418可以为沿着壁以600mm为间隔设定的C7519规格的桁条。

地板嵌板406具有与屋顶404和壁402相似的构造。地板嵌板406在每个端(该图中仅示出一端)处具有成角度分段420，由钢板嵌板422构成的下地板嵌板焊接至其上。在地板嵌板422的顶部上存在焊接的C桁条，所述焊接的C桁条在地板的任一侧的成角度分段420之间延伸。在这种情况下，地板桁条可以为沿着地板嵌板以600mm为间隔设定的C20019规格。

如同之前的实施例，将屋顶嵌板、地板嵌板和壁嵌板形成接合并且焊接到一起。

应当理解的是，在本文说明的实施例中，建筑物单元结构被描述为焊接到一起。然而，本领域技术人员易于理解到可以采用可选的紧固和附接装置。例如，代替焊接，可以使用铆接、螺栓连接或其它机械紧固系统将构件接合到一起。根据所使用材料的构造，还可以适用胶粘。而且，根据可使用性以及所使用材料，可以使用不同的焊接技术，例如MIG焊接、TIG焊接、点焊或其它选择。

图80示出了与图79非常相似的另一可选壁构造。唯一的区别是，在图80的实施例中，在壁嵌板的下端处的成角度分段被倒置。因此，不需要对这个实施例进行另外的说明，并且与图79中的特征件相对应的特性件由相同的附图标记来表示。

图81示出了可用于本发明的实施例的可选连接板的立体图。一般地说，图81中所示的结构性框架分段800与本文中已经描述的那些结构性框架分段基本相似，因此，在该图中仅示出了该结构性框架分段800的一端。在这点上，结构性框架分段800包括支撑柱802和连接板804。在这个示例中，连接板804具有大致长方形的第一端806以及渐缩的第二端808。因此，在平面图中，连接板804的形状大致为梯形，如图82中最佳图示。如同之前的实施例，连接板具有：中心凹槽810，其用于接收垂直相邻结构性框架分段的相似连接板的接合装置；以及多个螺栓孔812和814，其用于紧固至相邻结构性框架分段的其它连接板。在使用时，结构性框架分段800以梯形连接板804的宽侧最靠近建筑物单元的方式安装到建筑物单元上。因此，连接板804的面816朝向其所附接到的建筑物单元的壁渐缩(taper)。

图82图示了连接板804的平面图以更好地示出连接板804的形状。在该结构性框架分段800的优选形式中，柱式构件802被安装为使得其一个表面与连接板的表面818大致对准，并且更优选地，柱式构件802具有与梯形连接板804的顶点822大致垂直对准的边缘820。下面将对该优选对准的原因进行说明。

图83图示了要并排定位以构成建筑物的一个阶层的三个建筑物单元总成828、830和832。建筑物单元总成828、830和832中的每一个包括长方形建筑物单元，四个结构性框架分段附接至所述长方形建筑物单元。可以看出，在建筑物单元总成828中，结构性框架分段834和836被安装为使得它们的渐缩侧边834A和836A朝内面向彼此。在建筑物单元的另一侧上，结构性框架分段838和840按相反的方式安装，使得它们的渐缩面838A和840A呈锥形彼此远离。通过这种方式，连接板的渐缩面相对于水平相邻的建筑物单元总成像锥形键组件一样运作。邻近建筑物单元总成之间的这种键固定效果使得可以在现场精确地、容易地使建筑物单元总成关于彼此定位。

图84A至图84C图示了利用这种键固定效果将邻近建筑物单元总成聚到一起的方式。在图84A中，两个建筑物单元总成844和846并排定位且彼此间隔开。在这个位置上，建筑物单元总成844和846的相反方向的连接板844A和844B对准。在图84B中，在建筑物单元总成844和846聚到一起时，建筑物单元总成844和846各自的结构性框架分段的连接板844A和846A的渐缩面聚合到一起以使二者接合。渐缩面提供了成角度的引导表面，并且在单元移动到一起时用于将建筑物单元总成844和846引导成正确的相对对准。为了图示不对准的情况，在图84B中，建筑物单元总成844和846脱离对准的距离为X。在这种情况下，当正确地对准时，Z桁条850和852将会对准，尽管结构性框架分段的对准对于结构整体性是关键因素，但是为了便于图示对准距离，以桁条为参照物。

现在，转到图84C，图84C示出建筑物单元844和846的最终精确定位的位置。可以看出，建筑物单元总成处于使得结构性框架分段844A和846A沿着建筑物单元之间的柱式间隙854对准并且沿着它们的渐缩面大致相接触的位置上。现在可以通过螺栓连接、焊接或其它方法如本文其它地方所描述地将它们接合到一起。

从图84A至84C中可以看出，连接板的渐缩面作为引导表面运作，以使得易于在水平方向上对准建筑物单元。然而，在定位过程中建筑物单元总成之间的垂直对准不好的情形下，结构性框架分段的柱的最外侧的面、尤其是柱式构件的与梯形连接板的钝角顶点大致对准的水平延伸边缘，也用作引导表面。由于通过使用吊车将建筑物单元总成下降至适当位置上，总是需要这种垂直引导。为了进一步解释这点，图85示出了如图81中所示的结构性框架分段的相同部分，但是具有交叉阴影以图示结构性框架分段800的在建筑物的组装过程中可以用作引导表面的那些部分。

为了便于将建筑物单元总成平滑地引导到适当位置上，柱式构件802的引导表面与连接板804的引导表面大致对准。应当理解的是，不必需要完好的对准，尤其在引导表面中仅有些小的不连续部分的地方，例如在柱式构件802和连接板804之间的焊接点处。在这种情况下，焊接本身倾向于提供用作引导表面的一部分的成角度表面以便在对准时相对平滑地桥接不连续部分。应当理解的是，通过这种优选的对准，即使两个建筑物单元形成接触以使它们的连接板不是水平地对准，柱式构件802的引导表面860也将接触相邻建筑物单元的对应连接板的引导表面并且使得可将建筑物单元构件平滑地引导到如上所述正确对准的位置上。

本发明的系统的实施例的优点包括：

轻质构造-使用钢替代混凝土作为中高层构造中的结构构件(与典型地约为500kg/m²的标准混凝土构造相比，典型地约为200kg/m²)；

防火-通过防火石膏板完全防护建筑物单元和外部结构免受建筑物单元内部的火源破坏；

构建在生产设施的内部来进行，并且建筑物单元总成可以层叠成一个、两个或三个高；

该系统允许使用较宽范围的劳动力，包括半熟练工人、学徒和妇女；

使用较低的能量-轻质材料使得大幅度减少实施能量；

与典型地为500kg/m²的常规混凝土结构相比，估计为200kg/m²的更轻的建筑物重量；

离开现场在生产设施内构建建筑物单元总成，与常规的在现场构建建筑物相比，估计使用少50％的运输能量，生成少75％的废料，并且花费少50％的时间。

由于一个建筑物单元的外部周边与其它建筑物单元的外部周边隔离开，声音隔离度高于正常的构造。建筑物单元之间的物理接触仅在外部结构的接合点处，从而系统本身具有声音隔离效果；

通过利用在准备或进行诸如挖掘、底脚、停车场结构、混凝土心墙等现场工作的同时并行地在生产设施中构建建筑物单元总成的能力来替代垂直构造的常规线性顺序，大幅度地减少了构建的时间；

比混凝土结构具有较高程度的再循环性。可以按相反的顺序将这些构件拆分成它们的组件。石膏内含物可再次被再循环为石膏板，而混凝土必须被弄碎且用作粒料或砾石。建筑物单元总成为包含拆开时可以用于构建具有许多潜在用途的新结构的一般空间结构。

建筑物的整体布置可以在地面上来构建，从而能够保持通常高度的尺寸精确度并且确保在组装过程中精确地安装。

由于壁位置与结构系统不相关这个事实，建筑物单元内所包含的布局是可变的。

对于本领域技术人员而言，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，许多变型将是显而易见的。

应当理解的是，在本说明书中所公开和限定的发明延伸到上面提及或从文本或附图中显知的各个特征的两个以上特征的所有可选组合。所有的这些不同的组合构成了本发明的各个可选方案。

Claims (65)

1.一种使用多个建筑物单元总成来建造具有多个阶层的建筑物的方法，其中，每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有至少一个侧壁、一个地板和一个屋顶，所述方法包括如下步骤：

将所述建筑物单元总成提升至所述建筑物中的适当位置上，以使所述建筑物的每个阶层包括预定数量的单元；

将每个阶层中的相邻单元彼此连接；以及

将一个阶层中的单元连接至位于所述一个阶层的垂直上方或下方的至少一个相邻阶层中的对应单元。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

构建至少一个心墙；以及

将与心墙相邻的单元连接至心墙，配置为使得相邻阶层之间的垂直荷载主要通过所述建筑物单元总成来传输并且横向荷载能够传输至所述心墙。

3.根据权利要求1所述的建造方法，进一步包括：

将结构性框架分段附接至建筑物单元的至少一个侧壁以形成建筑物单元总成；以及

层叠所述建筑物单元总成以形成所述建筑物的阶层，使在一个阶层中的结构性框架分段与在至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此所述建筑物单元总成的基本全部垂直荷载均通过所述结构性框架分段来传输。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，横向荷载能够通过所述建筑物单元来承载。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，横向荷载能够通过一个以上心墙来承载。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述结构性框架分段中的每一个包括在其顶部和底部的连接板，并且所述方法包括：利用紧固装置将彼此垂直相邻的结构性框架分段的顶板和底板连接到一起。

7.根据权利要求3所述的建造建筑物的方法，其中，所述结构性框架分段附接至建筑物单元的侧壁，以使得当将建筑物单元放置为与另一结构性框架分段以预定相对对准方式横向相邻时，所述建筑物单元总成的结构性框架分段与横向相邻的建筑物单元总成上的结构性框架分段并排定位；并且所述方法包括将彼此并排定位的结构性框架分段连接到一起的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，将在一个阶层中的单元连接至在垂直相邻阶层中的对应单元的所述步骤包括：将较低阶层中的结构性框架分段的顶部连接至较高阶层中的结构性框架分段的底部的步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法包括如下步骤：分别将顶连接板和下连接板安装在所述柱式构件的顶端和下端上；以及将彼此并排定位的结构性框架分段的顶连接板连接到一起。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法包括如下步骤：将彼此并排定位的所述结构性框架分段的所述顶连接板连接至紧邻的上阶层中彼此并排定位的结构性框架分段的下连接板中的一个。

11.根据权利要求10所述的方法，包括如下步骤：借助于细长夹固杆将所述下连接板中的另一个夹固在垂直相邻顶连接板之间。

12.一种具有多个阶层的建筑物，所述建筑物包括：多个建筑物单元总成，所述多个建筑物单元总成中的每一个是结构性自支撑的并且具有至少一个侧壁、一个地板和一个屋顶；以及结构性框架分段，其附接至所述建筑物单元总成的所述至少一个侧壁，多组所述建筑物单元总成被层叠以形成所述建筑物的阶层，并且其中，所述建筑物单元总成被层叠为使得一个阶层的所述结构性框架分段与至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此基本上全部垂直荷载均通过结构性框架分段来传输，并且横向荷载能够由所述建筑物单元总成来承载。

13.根据权利要求12所述的建筑物，其中，所述建筑物进一步包括心墙，并且多组建筑物单元总成围绕所述心墙配置并连接至所述心墙，以使相邻阶层之间的垂直荷载主要通过所述建筑物单元总成来传输，而不是通过所述心墙来传输。

14.根据权利要求12或13所述的建筑物，其中，所述建筑物进一步包括一个以上细长连接装置，所述细长连接装置在附接至一个阶层中的建筑物单元上的对应第一结构性框架分段的顶部到附接至另一阶层中的建筑物单元总成上的垂直对准的第二结构性框架分段的顶部之间延伸，以使得能够通过所述细长连接装置将第一建筑物构件的顶部连接至所述第二结构性框架分段的顶部。

15.根据权利要求12和14中任一项所述的建筑物，其中，多个阶层包括放置于第一方位的至少一个建筑物单元总成和与所述第一方位正交放置的至少一个第二建筑物单元总成，以使得在第一方位和第二正交方位的所述建筑物单元总成用作支撑件以承载横向荷载。

16.根据权利要求12所述的建筑物，其中，柱式构件的端部具有连接至其上的安装装置，由此所述安装装置和结构性框架分段能够连接至位于所述一个结构性框架分段的大致垂直上方或下方的结构性框架分段的相邻板。

17.根据权利要求16所述的建筑物，其中，所述安装装置包括顶连接板和下连接板，并且其中结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元的位置为使得：在所述建筑物的一个阶层内，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，并且其中层叠在所述相邻建筑物单元总成中的一个之上的另一建筑物单元总成的结构性框架分段的至少一个下连接板位于所述成对的结构性框架分段的顶连接板的至少一部分上面，由此所述至少一个下连接板能够连接至所述成对的结构性框架分段的顶连接板的所述至少一部分，从而将所述相邻建筑物单元总成和所述另一建筑物单元总成连接到一起。

18.根据权利要求16所述的建筑物，其中，所述安装装置包括顶连接板和下连接板，并且其中结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元的位置为使得：在所述建筑物的一个阶层内，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，连接板的配置为使得：对于垂直对准的成对结构性框架分段，它们的连接板中的至少三个连接板能够连接到一起。

19.根据权利要求12所述的建筑物，进一步包括：第一连接装置，其用于将一个阶层内的相邻建筑物单元总成彼此连接；

以及第二连接装置，其用于将一个阶层内的建筑物单元总成连接至与所述一个阶层相邻的相邻建筑物单元总成阶层。

20.一种具有多个阶层的建筑物，所述阶层中的至少一些阶层包括多个自支撑建筑物单元，所述多个自支撑建筑物单元中的每一个具有连接到其上的结构性框架分段，所述结构性框架分段适合于支撑所述阶层上方的另一阶层的垂直荷载，其中：

所述建筑物包括至少一个较高阶层和一个较低阶层，其中所述较低阶层上的建筑物单元的框架分段的结构强度大于在较高阶层中的对应框架分段的结构强度。

21.根据权利要求20所述的建筑物，其中，所述建筑物包括一组较高阶层和一组较低阶层，其中所述一组较低阶层内的对应结构性框架分段的结构强度基本相等，并且所述一组较高阶层内的对应结构性框架分段的结构强度基本相等。

22.根据权利要求21所述的建筑物，其中，所述一组较低阶层中的结构性框架分段的结构强度大于所述一组较高阶层中的对应框架分段的结构强度。

23.根据权利要求20至22中任一顶所述的建筑物，其中，所述结构性框架分段在自支撑建筑物单元的外部。

24.根据权利要求20至23中任一项所述的建筑物，其中，所述结构性框架分段包括附接至所述自支撑建筑物单元的柱式构件。

25.根据权利要求20至24中任一项所述的建筑物，其中，建筑物单元被配置在阶层内以便限定邻近自支撑建筑物单元之间的空间，所述结构性框架分段位于所述空间中。

26.根据权利要求25所述的建筑物，其中，垂直对准的成对的邻近自支撑建筑物单元之间的空间具有基本相同的宽度。

27.根据权利要求26所述的建筑物，其中，所有邻近自支撑建筑物单元之间的空间具有基本相同的宽度。

28.根据权利要求25至27中任一项所述的建筑物，其中，结构性框架构件都具有横向于其所在的邻近自支撑建筑物单元之间的空间的基本相同的宽度。

29.根据权利要求28所述的建筑物，其中，通过改变下述因素中的至少一个来提供两个结构性框架构件之间的相对强度差：

结构性框架构件的相对壁厚度；

沿着邻近自支撑建筑物单元之间的空间测量到的结构性框架构件的相对深度。

30.一种用于装配到自支撑建筑物单元上的结构性框架分段，所述结构性框架分段包括：

至少一个荷载承载柱式构件；

在所述结构性框架分段的每个端部上的安装装置，所述安装装置用于将所述结构性框架分段紧固到另一相似自支撑建筑物单元或建筑物构件上。

31.根据权利要求30所述的结构性框架分段，其中，所述安装装置包括接合部分，所述接合部分用于在使用时接合垂直对准的结构性框架分段的形状相匹配的接合部分。

32.根据权利要求31或32中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述安装装置为附接至所述柱式构件的端部上的连接板。

33.根据权利要求30至32中任一项所述的结构性框架分段，其中，至少一个柱式构件包括钢柱或混凝土柱中的任一个。

34.根据权利要求32所述的结构性框架分段，其中，在使用时，柱式构件相对于其所连接的建筑物单元的位置为使得：在建筑物的一个阶层之内，相邻建筑物单元的至少一些柱式构件成对地彼此并排定位，并且其中层叠在所述相邻建筑物单元中的一个之上的另一建筑物单元的柱式构件的至少一个下连接板位于所述成对的柱式构件的顶连接板的至少一部分上面，由此所述至少一个下连接板能够连接至所述成对的柱式构件的顶连接板的所述至少一部分，从而将所述相邻建筑物单元和所述另一建筑物单元连接到一起。

35.根据权利要求32所述的结构性框架分段，其中，所述柱式构件相对于其所连接的建筑物单元的位置为使得：在建筑物的一个阶层中，相邻建筑物单元的至少一些柱式构件成对地彼此并排定位，连接板的配置为使得：对于垂直对准的成对柱式构件，它们的连接板中的至少三个连接板能够连接到一起。

36.根据权利要求30至35中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述结构性框架分段具有安装装置，所述安装装置被成形为在使用时匹配水平相邻结构性框架分段的安装装置。

37.根据权利要求30至35中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述结构性框架分段包括多个柱式构件，所述多个柱式构件由一装置联接以在多个柱中的至少成对的柱之间分配荷载。

38.根据权利要求30至37中任一项所述的结构性框架分段，所述结构性框架分段包括引导表面，以便于与另一建筑物构件对准。

39.根据权利要求38所述的结构性框架分段，其中，所述引导表面包括所述安装装置的表面的至少一部分。

40.根据权利要求38或39所述的结构性框架分段，其中，所述引导表面包括柱式构件的至少一部分。

41.根据权利要求30至40中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述安装装置包括成角度引导表面，所述成角度引导表面用于在使用时将所述安装装置引导为与对应形状的安装装置正确地对准。

42.根据权利要求38至41中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述引导表面包括垂直延伸部分，在使用时所述垂直延伸部分使得能够通过抵住所述建筑物构件滑动所述引导表面来调节所述结构性框架分段相对于另一建筑物等的垂直对准。

43.根据权利要求30至42中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述安装装置包括至少一个安装板，所述安装板包括锥形部分以提供成角度引导表面。

44.根据权利要求30至43中任一项所述的结构性框架分段，安装装置包括大致梯形板，在使用时所述大致梯形板为水平对准的对应结构性框架分段提供锥形引导表面。

45.根据权利要求38至44中任一项所述的结构性框架分段，所述结构性框架分段包括至少一个柱式构件，所述至少一个柱式构件从所述安装板的表面沿大致垂直方向延伸出并且被定位为使得：柱式构件的表面的至少一部分与形成安装装置的一部分引导表面的梯形顶板的顶点基本对准，并且延伸远离梯形顶板，以使所述柱式构件的表面的所述部分提供所述引导表面的接续部。

46.一种构建用于建造具有多个阶层的建筑物的建筑物单元的方法，所述方法包括：

(a)：构建包括地板、屋顶和至少一个侧壁的自支撑单元，从而限定所述单元的内部和所述单元的外部；

(b)：将至少一个框架分段附接至所述单元的外部，用于结构性地支撑在使用时配置在建筑物单元总成上方的建筑物单元总成。

47.根据权利要求46所述的方法，其中所述方法包括：

(c)：在步骤(b)之前执行应力消除步骤。

48.根据权利要求47所述的方法，其中步骤(a)包括：

利用夹具或夹钳来构建所述自支撑单元；并且其中步骤(c)包括释放由所述夹具或夹钳施加的夹固力。

49.根据权利要求47所述的方法，其中步骤(c)包括：将所述自支撑单元中的热导应力消散。

50.根据权利要求46至49中任一项所述的方法，其中步骤(a)包括一个以上的下述构建步骤：

由多个地板嵌板形成地板；

由多个壁嵌板形成至少一个壁；

由多个框架件形成框架；

由多个屋顶嵌板形成屋顶；

将壁、地板或屋顶中的至少一个附接至框架；

附接至少一个壁或壁构件地板；

将屋顶或至少一个屋顶嵌板附接至至少一个壁；

51.根据权利要求46至50中任一项所述的方法，其中，所述框架分段包括如权利要求30至45中任一项所述的结构性框架分段。

52.根据权利要求46至51中任一项所述的方法，其中，所述方法包括：以一个以上结构性框架分段为参照物，在自支撑单元外部限定至少一个基准点。

53.根据权利要求52所述的方法，所述方法进一步包括：以所述至少一个基准点为参照物来布置建筑物单元的内部的至少一部分。

54.根据权利要求52所述的方法，其中，所述方法进一步包括：以所述至少一个基准点为参照物，将至少一个立面构件附连到建筑物单元总成上。

55.根据权利要求54所述的方法，其中，所述方法包括：将测量从所述至少一个基准点转移到所述自支撑单元的内部。

56.一种对具有多个阶层的建筑物进行布局的方法，所述方法包括：

设计所述阶层的布局；

限定多个垂直邻接阶层所共用的结构性柱网；

在所述柱网的柱之间限定每个阶层中的多个单元，以使所述柱网位于水平相邻单元之间的空间中。

57.根据权利要求56所述的方法，进一步包括：

调整所述布局以使所述柱网和水平相邻单元之间的空间相适应。

58.根据权利要求56所述的方法，进一步包括：

限定所有阶层共用的结构性柱网。

59.根据权利要求56所述的方法，进一步包括：

限定与多组阶层相对应的多个柱网。

60.根据权利要求59所述的方法，进一步包括：将转移结构定位在形成多个组的多组阶层之间。

61.一种构建建筑物的方法；所述方法包括：

利用权利要求56至60中的任一项所述的方法对建筑物进行布局；

制造与布局的单元相对应的多个自支撑建筑物单元，其中每个自支撑建筑物单元具有附接到其上的至少一个相关联的结构性支撑分段，所述结构性支撑分段与限定的柱网对准。

62.根据权利要求61所述的方法，进一步包括：构建所述建筑物的至少一个原位构件。

63.根据权利要求62所述的方法，进一步包括：将多个自支撑建筑物单元总成以与所述建筑物的所述原位构件呈限定配置的方式层叠；以及将自支撑建筑物单元总成连接到一起并且连接至所述自支撑建筑物单元总成。

64.根据权利要求61至63中任一项所述的方法，进一步包括：在构建所述建筑物之前，将多个自支撑建筑物单元总成按照所述布局所限定的彼此间关系定位。

65.根据权利要求64所述的方法，包括：对如此定位的自支撑建筑物单元总成执行下述步骤中的任一个：

检验邻近自支撑建筑物单元总成的至少一些构件之间的容差；

检验邻近自支撑建筑物单元总成的结构性支撑分段之间的正确的垂直和/或水平对准；

布置自支撑建筑物单元总成的内部的至少一部分；

在至少两个自支撑建筑物单元总成之间临时连接有辅助件；

将临时连接的辅助件与自支撑建筑物单元总成断开；

将立面构件或包层构件安装到自支撑建筑物单元总成上。

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