CN106460384B - 结构模块化建筑物连接器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种连接器组件,其具有联接至下部连接器的上部连接器和夹持在上部连接器与下部连接器之间的角撑板。此外,公开了可升降连接器组件、提升框架组件、用于模块化框架单元的联接系统、用于利用连接器组件组装模块单元的方法以及模块化框架单元和具有连接器组件的建筑物。

Description

结构模块化建筑物连接器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2014年4月30日提交的名称为“STRUCTURAL MODULAR BUILDINGCONNECTOR(结构模块化建筑物连接器)”的美国临时申请61/986,438的受益权和优先权。上述专利申请的内容在此通过参引明确地结合到本文的详细说明中。
技术领域
本发明涉及连接器组件、采用该连接器组件的可升降连接器组件、用于联接具有连接器组件的模块化支架单元的方法、用于组装具有连接器组件的模块化单元的方法和具有连接器组件的建筑物。
背景技术
由于与在户外建筑工地上执行相似作业相比能够实现的降低的成本和提高的质量,由受控工厂设置中的标准部件构造的预制模块化建筑单元是合乎需要的。
因此,具有地板、壁和上部结构并且在其内部包含所有预安装系统和装备的预制模块化建筑单元是优选的并且在本领域是已知的。包括将两个或更多个模块化建筑单元联结在一起以形成更大结构的装置和方法的建筑物组装系统在本领域也是众所周知的。
接合结构框架的上表面或侧表面上的特殊制备孔以便提供可拆卸连接从而提升模块化建筑单元以及使模块化建筑单元运动的装置在本领域是众所周知的。
利用工厂制造模块对细长或高层建筑物的结构的限制是经济地构造的模块不能抵抗和传递由风和地震力引起的扭矩和张力以及由建筑物和居住者的重力作用而引起的大的压缩载荷。此外,所有这些力类型由建筑物的一个或两个轴线的变窄而被夸大。这些影响在下层楼中最大并且与高度和细长度的增加而成比例地增长,因此力在下层楼处也是最大的。许多模块化结构系统的特征在于相邻模块之间的连接的销接特征以及超出运输过程中对于完整性所需的对角支撑的缺失可能限制力通过传统模块类型的更大组件的传递的有效性。
如在此引用的技术所教导的用于利用模块构造高或细长的建筑物的当前工艺水平在于通过加强组成建筑物的所有模块的整体性来保持制造的规模经济,使得所有的以分布方式抵抗所述力,如同大量海洋运输集装箱一样;或者采用定位在所有模块的壁的内部或外部的大的柱状物,形成可替代的载荷路径;或者构造绕过模块并且将大的负载通过二级结构传递至地面的邻接或互连支撑框架;或者利用垂直地穿过建筑物以阻止上升和横向偏移的方式锚定模块的拉杆或缆索。所有上述方案可能具有在可实现的力的抵抗和力的传递方面的限制,或者需要另外结构的安装,这反过来可能限制能够达到的高度或增加所使用的材料的量,因此增加了成本。
另外,特别是当在拐角处分组时或在壁内的中间位置处发生的情况下采用较大柱状物的构造方法导致模块之间的更大空间,和/或减小所形成的建筑物的可用地板面积的增大厚度的壁,和/或限制了用于安装比如为小间和淋浴隔间的设备的目的的空隙和壁的自由使用,和/或居住者对空间的使用提出了其他限制,由此降低了所形成的建筑物的价值。
另外,采用第二框架的模块化建筑构造方法增加了用于建筑物的组装时间,增加了构造的成本和持续时间并且减小了可用地板面积,由此减小了所形成建筑物的价值。
因为增多的变化增加了必须被测量、切割和存货直到使用的特定部件的数量,因此相对于作用在建筑物内的模块上的力形成各自具有独特细节的多种不同的模块类型不是所期望的。另外,为了组装而需要使这些零件相互之间精确定位的制造工具的设置是易于出错的并且因此一般由技术人员实施,因此设置的数目的任何增加都增加了生产时间和成本。
由于包括网状结构的构件必须接近相同长度,因此产生通过焊接或其他方式精确地组装模块所需的多个特征、制造模块的子组件的后续定位和连接、成品模块的悬挂和提升以及模块的紧固以形成提供如当前所实践的冗余和足够的负载路径的结构友好分组需要许多精确切割和装配操作,这增大了成本。
本领域众所周知的是力矩连接的模块框架或建筑物框架减少了对对角线加强元件的需要,否则对角线加强元件妨碍居住者的视野并且妨碍建筑物设备的安装和维护。然而,需要作为连接装置的膨胀拼接板的力矩连接需要畅通地通向模块的一个或更多个面,由此增加了必须在现场完成的封装和完成作业的量。
最适于现场条件的模块化建筑物的一些实施例、居住者的需求以及建筑师或所有者的美学品味可以由具有非直角形状的模块形式组成,包括锥形、曲线形、多边形等等,然而,用于适于高层建筑物结构的结构模块的构造的现有系统本来不适于非直角形状。
模块的变化的形状和壁、固定物以及其他部件的变化的位置使得用于建造建筑物或铺设所述建筑物的单个地板的模块的重心发生改变。为了在将余隙减小至最小时便于设置,需要具有在提升期间尽可能接近垂直地定向的模块的侧壁。事实是需要过长的延迟和重复的试验提升以引起索具的调整,从而实现该合乎需要的状态。实现所需改变需要的时间反过来增加了提升操作的总持续时间,因此增加了用于劳动者和比如为吊车的装备的成本以及延迟了建筑物的完工。
不太精确的放置和互联模块的需求增大了模块之间所需的空间的量,这增大了使结构耐火的难度以及互连构件以便实现最大可能的强度的难度,以及使得模块集成到结构组中更加困难,而且浪费空间并且为声音、烟气和寄生虫的流通提供了空间。
模块的尺寸以及构件在模块内的位置配置限定了外壁饰面、机械维护、毗连和邻接模块以及建筑物下面的支承结构的位置和尺寸,并且在组成模块化建筑物的所有元件之间具有互相依存关系。
附图说明
现在对例如示出本申请的示例实施例的附图做出参考,其中:
图1是从侧面看的下部拐角连接器的透视图;
图2是从下部拐角连接器的内面看的另一个透视图;
图3是从图2的反转的下部拐角连接器的内面看的再一个透视图;
图4是从上部拐角连接器的侧面看的透视图;
图5是从上部拐角连接器的内面看的另一个透视图;
图6是从图5的反转的上部拐角连接器的外面看的另一个透视图;
图7是下部连接器的第二实施例的透视图;
图8是反转的下部连接器的第二实施例的透视图;
图9是示出上部拐角连接器与下部拐角连接器之间的连接的模块化框架的一部分的透视图;
图10是连接两个模块化框架的联接组件的分解透视图;
图11是连接四个模块化框架的联接组件的第二实施例的分解透视图;
图12是如图11所示连接模块化框架的联接组件的透视图;
图13是如本文中公开的具有用于联接至连接器组件的基座的门厅平板的透视图;
图14公开了具有本文中公开的连接器组件的模块化框架的实施例的部分;
图15公开了具有本文中公开的连接器组件的模块化框架的实施例的部分的俯视图;
图16公开了具有本文中公开的连接器组件的模块化框架的实施例的部分的俯视图;
图17公开了具有本文中公开的连接器组件的模块化框架的实施例的部分的透视图;
图18公开了具有本文中公开的连接器组件的模块化框架的实施例的部分的透视图;
图19公开了具有本文中公开的连接器组件的模块化框架的另一个实施例的部分的透视图;
图20是从下部拐角连接器的第二、第三实施例的侧面看的透视图;
图21是从下部拐角连接器的第四实施例的侧面看的另一个透视图;
图22是从下部拐角连接器的第五实施例的侧面看的透视图;
图23是从下部拐角连接器的第六实施例的侧面看的透视图;
图24是从上部拐角连接器的第二实施例的侧面看的透视图;
图25是下部拐角连接器的第七实施例的侧面正视图;
图26是从下部拐角连接器的第七实施例的外面看的透视图;
图27(a和b)是示出连接器尺寸过渡适配器的柱状物的上面和下面的透视图;
图28是从下板连接器的第八实施例的侧面看的透视图;
图29是图28中示出的下板连接器的俯视图;
图30是从上部拐角连接器的第三实施例的侧面看的透视图;
图31是图30中示出的上部拐角连接器的第三实施例的俯视图;
图32是从下部拐角连接器的第九实施例的侧面看的透视图;
图33是下部拐角连接器的第九实施例的俯视图;
图34(a和b)是角撑板的实施例的透视图(a)和俯视图(b);
图35是从上部拐角连接器的第四实施例的侧面看的透视图;
图36是示出其间具有角撑板的上部连接器和下部连接器的实施例的联接组件的分解透视图;
图37是示出其间具有角撑板的上部连接器和下部连接器的实施例的联接组件的另一个实施例的分解透视图;
图38(a和b)示出角撑板的实施例(a)和具有连接块的角撑板的另一个实施例(b);
图39(a和b)示出具有增加数量的垂直元件的结构分级叠层的侧视图(a)和透视图(b);以及
图40(a和b)示出具有增大尺寸的垂直元件的结构分级叠层的侧视图(a)和透视图(b)的另一个实施例。
具体实施方式
如本领域技术人员将认识到的本文中公开的本发明的应用以及一些相关方面已在于2014年2月14日提交的相关PCT申请号PCT/CA2014/050110中进行了说明和公开,该专利申请的主题通过参引结合到本文中。
本发明帮助解决对于用于定向和组装模块框架的相关部件的紧凑、精确、支承负载、连接扭矩、多用途和完整系统的需求,其可以便于成品模块的快速和可靠的安装和提升并且提供用于模块彼此的连接以及在不需要过多未完成区域的情况下连接至建筑物的其他必要的部件,以便充分利用模块的结构特性,其限定并减少了零件的数量,提供了不需要制造联接区域中的复杂连接、所需材料的切割的过度精确以及困难位置和多重精确格局中的困难焊缝的实施的情况下的特征。
具体地,本发明涉及用于制造和组装建筑物模块并且使模块互连以形成由这些模块组成的建筑物的部件的系统,还涉及一种用于限定用于形成适用于特定结构的模块的那些部件的数目、选择和铰接的方法。
本发明还可以帮助解决对部件的系统和作业方法的需求,部件的系统和作业方法允许制造商经济地以及安全地建造各种类型的建筑物,从单家住所到多种形式的超过20层的高楼,包括但不限于直角、锥形、辐射形以及曲线形状。
本说明书为了方便阅读起见已被初始地分成用于每个部件或部件的组的部分。
拐角块
本发明提供在一个实施例中为拐角块的上部和下部负载支承连接器或块。在具体的实施例中,块基本为四边形,在其他实施例中具有多边形或非对称形状。这些块可以批量生产有提供多重功能的特征,以便在小数量和尺寸的物体中专注精确操作,并且减少必须在其他构件上执行的作业的数量和复杂性。上部块和下部块具有不同的形式,在一个实施例中,两者位于大致倾斜、管状或构成形式的垂直拐角构件(柱状物)的上端和下端上,当如此构造的模块利用块上的特征联接以形成更大或更高的结构时上端和下端执行多层柱状物的功能。
同样地,当如此构造的模块相连以形成更大或更宽的结构时,块上的其他特征接合建筑物的水平构件并且执行连续水平构件的功能。
在具体的实施例中,块具有以包括但不限于垂直于块的表面的多个角度突出的臂,用于提供邻接构件在多个角度处的定位和焊接。在具体的实施例中,本发明因此便于包括但不限于直角、锥形、辐射形和曲线形的模块的制造和安装。臂中的螺纹孔和光孔螺纹紧固件的定位,臂的垂直壁提供负载承载能力的增大以及由作用在建筑物上的力以及由紧固件的作用所产生的压力和张力的传递。
在具体的实施例中,块在本体和臂两者中均具有孔,用于使具有螺母的螺栓穿过以及容纳螺栓,或者孔加工螺纹以容纳螺栓,以便提供通过柱状物的垂直张力和抵抗相邻模块之间或与其他建筑结构之间的互连的扭矩的连续性。由柱状物在垂直平面中的连接引起的抗拉力使得该机构能够抵制所发生的提升并且在角撑板上产生摩擦,以便以高度稳定性沿水平平面向横向构件传递力。
更具体地,在组装期间,臂的从上面和下面紧靠角撑板的表面被做得坚固。
在具体的实施例中,螺栓在壁空腔或其他这种位置内是可接近的并且可以设置成与表面齐平或在表面以下,使得可拆卸补片能被易于构造成覆盖螺栓的位置并且确保包围负载支承结构的耐火材料的连续性。在如同连接至屋顶组件的下侧一样的具体实施例中,螺栓可以从下而上插入。
在具体的实施例中,块具有位于块的远端面上的突出特征,突出特征定位成提供用于组件焊接的基背、减小了对切割的太短或具有外部方形端或其他缺点的连接构件的焊接的结构影响、减小了工人在拐角块与焊接至块的构件之间进行不相符焊接连接的概率,如此定位在块的外部的倾斜特征定位成以便减小焊缝将需要研磨的可能性,因此其不突出超过表面以及与邻接模块冲突。
拐角块中的孔提供连接至捆绑设备和提升设备的装置。在具体的实施例中,块的上部面制备有开口,快速释放连接器能被插入开口内以便提供将模块快速和可靠地连接和拆接至提升装置的装置。
在具体的实施例中,块在接触面上具有与角撑板上的相应的特征接合的特征,以便增大可能在地震事件期间发生的沿着接触平面滑动的阻力。
在具体的实施例中,块具有与地板或顶棚装修应用其上的面共平面的突出凸缘,以提供位于紧固件入口的区域中的连续背衬,省略紧固件入口以便提供气密性并且对地板或天花板材料提供支承。使用中,地板材料覆盖框架的顶部面至块的臂的端部,但在块处被切除以暴露顶部面,从而允许用于组装的螺栓插入。这可以使得地板保持不被支承。所示出的凸缘可以帮助将地板支承在该区域中,并且帮助形成连续表面,因此在地板之间的密封中不存在裂缝,这可以有助于耐火。
在具体的实施例中,块在垂直表面上具有多个孔,用于连接比如为阳台、门厅和装饰处理的附件。
在具体的实施例中,块具有用于使垂直张力紧固件通过的一个、两个、三个或更多的孔,存在用于可以在孔上居中定位的每一个垂直结构构件的一个这样的孔。在另一个具体实施例中,具有用于每个垂直构件的两个或更多个孔。紧固件穿过的块上的臂的长度和块之间的角撑板上的臂的长度关于这些孔的数目方面是变化的。
在具体的实施例中,下部块具有穿过表面的开口以便减少必须被钻削或者从铸件去除以允许螺栓通过的钢的量。与该特征组合或单独地,块可以利用肋状物进行加强以增大负载承载能力以及抵抗扭曲。
另一个部件是在其一端上具有制备用于容纳一个尺寸的管状结构构件的特征以及在另一端上具有制备用于容纳另一个尺寸的管状构件的特征,或者具有块的相应的特征,并且具有锥形侧面和内部肋状物或其他加强装置以便在不发生扭曲的情况下在两个构件之间传递力。如图40所示,相对于负载改变柱状物的尺寸是合乎需要的。更小柱状物用于建筑物的负载更小的上部零件中,更大柱状物用于由于积累的重量载荷和增大的倾覆力而使负载更大的下部零件中。图27中示出的部件同样大小的柱状物设置在下一个更大尺寸的连接器的顶部上,例如4”x4”的柱状物设置在6”x6”的连接块上,其接着设置在具有6”方柱的模块上。这消除了对于具有两个不同的最终构造的专用转接器块的需要,因为其具有昂贵的工具但生产量小。
另一个部件是构造成以便允许由板制造的柱状物焊接至其外部垂直面的块,以便直接支承或连接至以相似方式制备的连接或在前所述类型的块上。如本领域技术人员所理解的,联接成T形或X形结构的两个或更多个这种柱状物可以获得每英尺的大重量和在不突出到建筑物的占据空间内的情况下引起更大抗弯阻力的增大的横截面。
角撑板
另一个部件是在柱状物或柱状物组的顶端和底端处插入在块之间的板,板具有朝上的锥形定位销,用于通过与拐角块的下侧上的相应的定位凹座的滑动接触接合和引导下降模块,从而将模块定位在用于紧固的正确位置中。板还提供用于利用螺栓连接相邻模块的通孔,以便在构造期间和在完工的建筑物中借助于其延展性在水平平面中提供结构连续性,用于适应柱状物长度的轻微变化,以便确保相同地支承在由此形成的柱状物组的所有构件上的连续载荷路径。如本领域技术人员能够理解的,板可以成形为装配在单个垂直柱状物之间或以直角或其他配置布置的两个或更多个柱状物之间。在具体的实施例中,具有相似尺寸并且制备有适当的孔的填片设置在连接的一侧或两侧中,以适应模块的最终尺寸的变化,由此保持模块叠层的正确的几何形状。
在具体的实施例中,角撑板在其上部面和下部面上设置有突出部,突出部与块之上和之下的接触面中的相应的凹槽接合,以便可能在地震事件期间发生的滑动运动阻力,并且减小这种运动将施加至垂直张力紧固件的轴颈的负载。
楼梯井和电梯井
本发明的系统允许制造其中安装楼梯或升降设备的模块,上述模块在没有显著可见或功能性破裂的情况下在两个模块之间的匹配线处分离。
超高模块
本发明的系统允许制造包括可居住容积的上半部和下半部的模块,可居住容积高于通常所允许的运输限制并且在没有显著可见或功能破裂的情况下在两个或更多个堆叠模块之间的匹配线处联接。
门厅
本发明的另一组部件是结构门厅地板,结构门厅地板由比如为钢筋混凝土、夹层板、木材或与支承基座一起的成形金属制成。在具体的实施例中,平板由具有加强杆的钢筋混凝土组成,加强杆设置成使得支承基座上的特征接合加强杆,以便抵抗基座的弯曲,由此形成因此连接的相邻模块的叠层之间的扭矩连接。基座设置有与上部拐角块和下部拐角块中的相应的孔对准的孔,并且用于连接两个平行的模块叠层,以及连接一侧上的叠层内的相邻柱状物,以便形成组合的负载路径。基座和地板平板也可以在平板的一侧连接至模块叠层的侧面或端部并且在外侧上连接至阳台支承框架,以形成具有阳台或连接廊的建筑物。地板平板和基座组件还可以用作用于比如为管道、管路和配线的建筑设备的方便载体,以便于这些部件在工厂环境下的现场外制造。
在具体的实施例中,角撑板可以根据需要延伸并且设置有用于使紧固件通过的孔以支承和接合各种尺寸的附属支承和连接组件。
系统的互相依存细节
本发明还包括主题建筑物的互连元件的尺寸与设备的系统一起所基于的预定网格,这确保网格沿所有轴线保持遍及全部制造组件,这确保沿所有轴线从拐角块延伸至构件、延伸至子组件、延伸至模块和延伸至整个建筑物的精确和互相依存关系。尺寸系统因此用于减小分级元件和模块尺寸,以增加通用零件的数量以及减小与基础和墩座承包商的协调难度,这便于将部件的全部内部或外部供应商集成到由此制造的模块中的作业。
在具体的实施例中,该系统基于沿三个轴线的不大于或不小于二英寸的增量,用于紧固的孔之间的中心至中心精度为±1/32”,所有匹配表面的外部至外部尺寸精度为+0”--1/16”。
固定物
本发明包括用于组装模块框架的系统,确保模块与如上建立的网格相符,没有模块的部分突出超过最远理想尺寸,这增大了组件的可实现速度以及提高了结构的精度,消除了附加尺寸漂移的可能性,导致安装困难、耐火困难、使模块以更大稳定程度互联的可能性减小,并且减小了壁厚度和浪费空间。
平台固定物
本发明的系统的部件包括平面平台或安装在支轴上以允许枢转的平面平台的可调节固定物,可调节固定物具有足够的厚度并且制备有网格孔以容纳如此定位的垂直销,以便定向用于组件焊接的模块天花板或地板框架的部件,由此形成比如为地板、天花板和墙壁的模块子组件。定位孔铺设成确保模块与如上建立的网格相符,网格与其他建筑物元件配合以确保因此产生的模块易于组装以形成完整的模块,完整的模块可被组装以形成建筑物。销装备有用于确保组件的部件的正确提升的隔离物系统,以便根据需要形成用于地板或天花板表面的应用的齐平条件。固定物因此构造成确保在对于结构焊缝理想的位置中执行焊接,以便确保完成的零件不超过引起累积公差条件的公差包络线。
旋转固定物
本发明的另一个部件是定向天花板框架、地板框架、拐角柱状物、中间柱状物、柱状物加强件和对角支撑的用于组件焊接的彼此之间的全部多个尺寸的可调节和可旋转固定物,以便确保模块与如上确保模块互连简易性而建立的网格相符,以及以便确保完成的零件不超过公差包络线并且确保零件能够定向在用于实现结构焊缝的理想位置中。
快速连接提升连接器
本发明的另一个部件是可释放和紧凑快速连接器,可释放和紧凑快速连接器被用于将提升设备附连至模块,在没有工具的情况下从上面安装在拐角块中的特定制备的开口中,防止被意外地释放以及在没有工具时能够被去除。在具体的实施例中,连接器的结构是理想的,在于肘节的朝上支承表面和容纳块的相应的朝下支承表面以及肘节轴的从支承表面向提升设备传递负载的张力负荷部分是理想比例的,以便使组合元件在最紧凑空间内的负载承载能力最大化以及同时保持组件在拐角块的顶面内的尺寸限制。
提升框架
本发明的另一个部件是提升设备,提升设备布置设置成以便将负载悬挂在理想姿势中用于放置在建筑物中,在具体的实施例中提升设备是水平的并且提供所有连接点的位置的快速调整,线路从连接点延伸至起重机钩以便补偿出现在模块的长度中的重心的差异。所说明的装置还允许改变框架的一侧上的一对缆索之间的展宽,影响变角与延伸至模块的一侧上的起重机钩的一对线路的垂线的变化,以便使起重机的中心附连至框架的长轴的一侧,从而补偿发生在由其悬挂的模块的宽度上的负载的重心的变化。
加强构件
另外,本发明包括彼此连接并且与本文中说明的柱状物、横向框架、对角支撑和拐角块连接的标准化加强构件的系统,消除了对于逐项设计以及对加强部件的制造或定制的需要。
加强件分析
另外,本发明包括用于系统性地分析作用在建筑物上的力的作业方法,建筑物由模块组成、限定用于应用标准化加强系统的最佳位置、从具有累进挠曲和提升阻力的一系列标准化加强件选择并且因此仅结合如在附加应力下强化区域具有最小需求的这种加强件,而不向更多位置增加所需之外的不必要的结构材料,没有显著地破坏耐火材料的应用以及不需要模块的壁的附加厚度。
组合柱状物
此外,本发明包括用于制造和连接外部柱状物以使其以对于压缩力和张力的更大阻力形成分组的方法,压缩力和张力由高和/或细长建筑物的结构中遇到的负载所引起。
在具体的实施例中,通过沿着两个或更多个柱状物的垂直边缘焊接或利用其它合适的方法将两个或更多个柱状物联接成组以及将这些组焊接或者附连至提供用于该目的的区域中的连接器块来增大对柱状物的水平漂移、挠曲或提升的阻力。
在具体的实施例中,柱状物由通过焊接或其他合适的方法沿着其边缘联接的板组成,这些组件被焊接或者联接至块。在具体的实施例中,这些板的厚度为1″或更大。在另一个具体实施例中,板柱状物绕过其焊接其上的块并且沿着板的端部与角撑板的顶面和底面接触。
在具体实施例中,柱状物逐渐地变大并且接合具有相应地更大本体和连接特征的块。在具体实施例中,这些柱状物为4″正方形、6″正方形、8″正方形、10″正方形、矩形等等,或者是对应于标准结构中空金属或复合剖面的等同度量标准。
有益效果
在不具有框架情况下增大高度
通过消除不慎地形成在组装期间不完全压缩并且因此不完全固定的连接,并通过提供更大数量的紧固件以及通过便于加强件的放置,本发明的部件的系统和作业方法可以用于增大建筑物的高度,该建筑物可以在不需要第二外部或内部支撑框架的情况下建造,本发明的部件的系统和作业方法可以用于增大其由于涉及结构功能中的构件的更大部分以及连接的增强的稳定性、多个和冗余负载路径的形成和确定、支撑框架集成到模块壁内以及所形成的通过相邻模块施用在完成建筑物上并且由此施用在地面上的外部负载、内部负载和自身负载的有效传递而引起的可用地板面积。
利用框架增加高度
通过减小上部地板所需的钢材的量以及由此减小其总重量,本发明还用于增加借助于给定尺寸的第二外部或内部支撑框架建造的建筑物的高度。
减小专用零件的数量、位置的数量和构件的尺寸
通过分析所施加的负载以及更加有效地在结构功能中涉及更多所需构件,本发明还减小了所需构件的尺寸,以及限制了需要专用加强件细节和相关耐火复杂性的情况下的数量、尺寸和位置,由此降低了这些建筑物的成本。
降低精度需求
本发明可以帮助进一步降低必须由工人在模块化生产设备中生产的零件的精度,这降低了制造成本。
降低制造复杂性
本发明在单个批量生产部件中集中了联结构件、提升模块和联结模块所需的许多复杂特征,帮助降低了对于建造模块所需的熟练工作的复杂性和需求。
允许更高和更宽
另外,该系统可以允许具有由两个叠层框架组成的更高模块、由于支撑性能的更长模块和由于端部中孔的改进性能的更宽模块的建筑物,由此向如此构造的建筑物的设计者提供更大灵活性,叠层框架之一具有位于天花板中的开口,叠层框架中的另一者具有位于地板中的开口。
减小壁厚
通过更加完美地分配负载支承部件,本发明可以帮助减小容纳结构和设施所需的壁厚。
减小用于修补的现场劳动
通过将张力连接设置在壁空腔内以及使连接装置集中在柱状物的附近,本发明可以帮助减小必须随后被修补的遗漏区域的数量和范围。
现在将参照附图描述根据说明书中公开的实施例的本发明。
图1-3公开的下部连接器2的实施例。下部连接器一般由下部连接器本体4构成,下部连接器本体4具有从下部连接器本体4延伸的臂6。下部连接器本体4在指示为下部连接器本体柱状物容纳端8的一端适于容纳和联接模块化框架的柱状物、立柱或其他结构单元;同时指示为下部连接器本体角撑板接触端10的另一端适于联接至角撑板82。另外,在一个实施例中,下部连接器本体4可以设置有下部连接器本体孔58,用于下部连接器本体4与能够帮助形成模块化结构(图9)的零件或单元的联接。
下部连接器本体柱状物容纳端8设置有能够帮助联接至模块化框架的柱状物、立柱或其他结构单元(图9)的特征。在所示实施例中,下部连接器本体4设置有下部连接器本体焊接容纳斜面54和从下部连接器本体焊接容纳斜面54延伸的焊接背衬56。这种特征可以帮助柱状物、立柱或其他结构单元的适当放置以及用于形成焊缝,并且在一些实施例中可以不需要对柱状物、立柱或其他结构单元的任何修改。
如本文中所述,下部连接器本体4还在下部连接器本体角撑板端10处设置有下部连接器本体角撑板接触面50,且如在此描述的,下部连接器本体角撑板接触面50能够接触角撑板82。在本文中公开的实施例中,下部连接器本体角撑板接触面50是大致平面(图3)。在一个实施例中,例如但非限制地,下部连接器本体角撑板接触面50可以设置有渗漏通道60,渗漏通道60可以允许任何水、冷凝物或其他液体排出下部连接器2。
在图1-3中示出的实施例中,下部连接器2设置有从下部连接器本体4延伸的一对臂6。在图1-6所示的实施例中(图1-3中为下部连接器,图4-6中为上部连接器),臂彼此垂直地定位,即一个臂与第二臂接近90°地延伸。然而,臂的位置可以根据设计需求和应用需求而变化,臂可以具有小于或大于90°的角(请参见图7和图8,在此臂沿相反方向延伸)。
由于下部连接器2放置在模块化结构中(图9),下部连接器设置有下部连接器内面22和下部连接器外面24。下部连接器内面22由模块化结构指示,模块化结构形成有朝向被视为下部连接器内面22的模块化结构定位的连接器的表面和远离被标示为下部连接器外面24的模块化结构的内部定位的下部连接器2的表面。
在所示出的实施例中,下部连接器臂6具有下部连接器臂负载支承面40和下部连接器臂梁接触面42,其可以接合梁或其他结构单元以形成模块化结构。在所示实施例中,下部连接器臂负载支承面40位于不同于下部连接器本体柱状物容纳端8的平面的平面中,下部连接器臂负载支承面40的平面比下部连接器本体柱状物容纳端8的平面更靠近具有下部连接器本体角撑板端10的平面。这导致下部连接器臂负载支承面40与下部连接器本体柱状物容纳端8间隔开,并且能够帮助焊接操作以形成模块化结构单元(图9)。
下部连接器臂6可以设置有固定孔28,固定孔28可被用于将下部连接器2联接至上部连接器102,以及用于形成本文中公开的连接器组件1。在一个实施例中,如附图中所公开的,固定孔28可以更靠近下部连接器内面22定位,这可以有助于提供更靠近下部连接器外部24定位的下部连接器臂负载支承面52。下部连接器臂负载支承表面52可以在臂6上提供用于定位和支承模块化结构的另外的结构特征的负载的区域。在其他优选的实施例中,可以存在由待传递载荷以及支承在块的表面上的负载支承元件的定位所需的更多孔或更少孔。
在一个实施例中,例如而非限制地,下部连接器臂负载支承面40可以设置有倾斜边缘62。这可以提供用于加强构件(关于加强构件的实施例,请参见图17、18和19中的405)的下端的边缘与块的上面的外缘之间的位置,使得被联接的构件不需要倾斜,并且焊缝将不突出超过表面以及另外需要最少的研磨以使得焊缝齐平。
下部连接器2的臂6还设置有从下部连接器臂梁接触面42延伸的凸起部44,凸起部44定位在臂6的从下部连接器本体4延伸的远端。凸起部44可以用于将下部连接器臂6联接至模块化框架的梁或其他结构单元的特征。在一个实施例中,凸起部44设置有下部连接器焊缝容纳斜面34,下部连接器焊缝容纳斜面34具有从斜面34延伸的下部连接器臂焊缝容纳背衬36,下部连接器臂焊缝容纳背衬36可以帮助与模块化框架的梁或其他结构单元形成焊缝(图9)。
在一个实施例中,例如而非限制地,凸起部44可以朝向下部连接器臂6的梁接触面42的一侧定位。在附图所示的实施例中,凸起部44邻近下部连接器2的外面24定位,并且还与下部连接器臂6的靠近下部连接器内面22的边缘间隔开。通过靠近外面24定位凸起部44,通道64设置在下部连接器臂6的靠近内面22的梁接触面42上。通道64可以提供使导线或模块化结构中的其他管道穿过的空间。
图7和图8示出具有类似于图1-3中公开的实施例的下部连接器2的特征的下部连接器2的第二实施例。图7和图8中公开的实施例具有沿相反方向延伸的臂,而非如图1-3所示的彼此垂直。臂6的方向不做具体限制并且可以根据应用要求和设计要求而改变,如本领域技术人员基于本说明书的教导所应认识到的。
图4至图6公开了上部连接器102的实施例。上部连接器102大致由上部连接器本体104构成,上部连接器本体104具有从上部连接器本体104延伸的臂106。上部连接器本体104在指示为上部连接器本体柱状物容纳端108的一端适于容纳和联接模块化框架的柱状物、立柱或其他结构单元;同时指示为上部连接器本体角撑板接触端110的另一端适于联接至角撑板82。如图10所示的角撑板提供定位销并且占据如图11所示由角撑板产生的垂直空间,垂直空间用于将相邻模块联结在一起。另外,在一个实施例中,上部连接器本体104可以设置有上部连接器本体孔158,用于将上部连接器本体104联接至可以帮助形成模块化结构(图9)的零件或单元。
上部连接器本体柱状物容纳端108设置有可以帮助联接至模块化框架的柱状物、立柱或其他结构单元的特征。在所示实施例中,上部连接器本体104设置有上部连接器本体焊缝容纳斜面154(图6)和从上部连接器本体焊缝容纳斜面154延伸的焊接背衬156。这种特征可以帮助柱状物、立柱或其他结构单元的适当放置以及用于形成焊缝,并且在一些实施例中可以不需要对柱状物、立柱或其他结构单元的任何修改。
上部连接器本体104还在上部连接器本体角撑板端110处设置有可以与角撑板82接触的上部连接器本体角撑板接触面132,如本文中所述。在本文公开的实施例中,上部连接器本体角撑板接触面132为大致平面(图4和图5)。在一个实施例中,如图4和图5所示,上部连接器本体角撑板接触面132可以设置有T形开口160,T形开口160可被用于提升模块化组件和使模块化组件运动,如在本文中以及在上述PCT申请中所进一步公开的,上述PCT申请通过参引结合在本文中。
在图4-6所示的实施例中,上部连接器102设置有从上部连接器本体104延伸的一对臂106。在所示实施例中,臂彼此垂直地定位,即一个臂与第二臂接近90°地延伸。然而,臂的位置可以根据设计需求和应用需求而改变,臂可以具有小于或大于90°的角。此外,与下部连接器2类似,上部连接器臂106可以与上部连接器角撑板接触面132位于同一平面中,以提供与角撑板82接触的平坦或平面表面。
由于上部连接器102放置在模块化结构(图9)中,因此上部连接器102设置有上部连接器内面112和上部连接器外面114。上部连接器内面112由形成的模块化结构指定有朝向被视为上部连接器内面112的模块化结构定位的连接器的表面和远离被标示为上部连接器外面114的模块化结构的内部定位的上部连接器102的表面。
在所示实施例中,上部连接器臂106具有上部连接器臂角撑板接触面116、上部连接器臂负载支承面162(图6)和上部连接器臂梁接触面120,上部连接器臂梁接触面120可以接合梁或其他结构单元以形成模块化结构。在所示出的实施例中,上部连接器臂负载支承面162位于与上部连接器本体柱状物容纳端108的平面不同的平面中,上部连接器臂负载支承面162的平面比上部连接器本体柱状物容纳端108的平面更靠近具有上部连接器本体角撑板端110的平面。上部连接器臂负载支承面162的定位导致其与上部连接器本体柱状物容纳端108间隔开,并且可以帮助焊接操作以形成模块化结构单元。
上部连接器臂106可以设置有固定孔128,固定孔128可被用于将下部连接器2联接至上部连接器102,以及用于形成本文中公开的连接器组件1。在一个实施例中,如附图中所公开的,固定孔128可以靠近上部连接器内面112定位,上部连接器内面112可以帮助提供靠近上部连接器外面114定位的上部连接器臂负载支承表面164。上部连接器臂负载支承表面164可以在臂106上提供用于定位和支承模块化结构的另外的结构特征的负载的区域。另外,上部连接器臂106可以设置有上部连接器臂角撑板联接孔130。上部连接器臂角撑板联接孔130的位置不做特殊限制,在一个实施例中,如图4-6所示,上部连接器臂角撑板联接孔130邻近上部连接器外面114定位。
上部连接器102的臂106还设置有从上部连接器臂梁接触面120延伸的凸起部122,上部连接器臂梁接触面120定位在臂106的从上部连接器本体104延伸的远端处。凸起部122可以设置有用于将上部连接器臂106联接至模块化框架的梁或其他结构单元的特征。在一个实施例中,凸起部122设置有具有从斜面124延伸的上部连接器臂焊缝容纳背衬126的上部连接器焊缝容纳斜面124,上部连接器焊缝容纳斜面124可以帮助与模块化框架的梁或其他结构单元形成焊接(图9)。
在一个实施例中,例如而非限制地,凸起部122可以朝向上部连接器臂106的梁接触面120的一侧定位。在附图中示出的实施例中,凸起部122邻近上部连接器102的外面114定位,并且还与靠近上部连接器内面112的上部连接器臂106的边缘间隔开。通过靠近外面114定位凸起部122,通道166设置在上部连接器臂106的靠近内面112的梁接触面120上。通道166可以提供用于使模块化结构中的类似于用于下部连接器2的导线或其他管道穿过的空间。
本文中特别是相对于连接器使用的术语“上部”和“下部”是相对的并且可以是可互换的。然而,为了描述连接器组件1,上部连接器102指的是一般将被定位在模块化框架的可被提升并且定位在第二(或下部)模块化框架上的上部拐角或上部端部处的连接器。同时,下部连接器2指的是定位在模块化框架的将(比上部连接器)更靠近地面或地板的下部拐角或下端上的连接器。
在所示出的实施例中,上部拐角连接器(102)和下部拐角连接器(2)可以由中空钢铸件制成。连接器可以具有等于或大于低碳钢的比如抗拉强度和延展性的机械性能和冶金性能,使得连接器能够通过比如为结构金属惰性气体(MIG)焊接的常规作法焊接至低碳钢。
在另外的实施例中,上部连接器和下部连接器(102、2)各自分别具有本体(104、4),本体(104、4)在一个实施例中可以是中空的。上部连接器本体(104)和下部连接器本体(4)可以根据设计和应用需求具有各种形状。然而,在附图中,上部和下部连接器(102、2)具有包括正方形横截面的形状。
在一个实施例中,连接器本体(102、4)是接纳4”x4”中空结构截面(HSS)的4”正方形。在另一个实施例中,连接器本体(102、4)是接纳6”x6”HSS的6”正方形。连接器102和2具有用于预期功能和细节的足够的厚度,比如便于浇铸的部分的脱模角和均匀性。在具体的实施例中,铸件被钻孔和表面研磨至在孔28和其他孔的中心之间以及块的表面之间测量的高精度。另外,垂直度和平行度相似地保持在高公差或可能方便的其他公差。在另一个实施例中,通过利用焊接或机械法组装轧制型材中的一个或更多个、平面或制动形成板制造连接器。在进一步的实施例中,通过铸造非铁、塑料、胶结或任何其他适当的材料来制造零件。在另一个实施例中,块的柱状物和臂将连接至其上的部分可以具有定位HSS并且便于焊接的特征。
连接器组件可以通过在上部连接器与下部连接器之间夹持角撑板(82、92)形成(图10和11)。所示角撑板(82、92)具有两个面,其中第一面可以与下部连接器接触,第二面可以与上部连接器接触。另外,角撑板(82、92)设置有通孔85,通孔85与上部连接器和下部连接器上的孔对准,允许利用紧固装置80紧固连接器。紧固装置80不做限制,并且可以包括螺母和螺栓、螺钉。
连接器的臂还具有凸起部(44、122),凸起部(44、122)提供模块框架的纵向和横向构件的定位以及用于组件焊接的基背。在所示实施例中,上部连接器和下部连接器的臂的边缘具有倾斜边缘。斜面(34、124)提供用于焊道的定位,这允许焊缝齐平地设置并且消除了对于使所连接构件的倾斜的需求。
连接器本体的外面可以具有多个孔(或钻孔),多个孔按照用于柱状物组、门厅平板、固定物、提升装置或其他有用特征的连接的环境的需求通过利用螺栓、销、夹片、联接板或其他紧固装置拧紧或旋出。在另一个实施例中,连接器更高,另外的孔设置用于另外的紧固件或增加另外的支撑或其他特征。在另一个实施例中,连接器具有多于或少于4侧并且为非四边形,而具有不等边四边形、平行四边形或其他形状,以便于生产圆形、曲线形、锥形星形或其他建筑物形式。
如上所述,下部连接器2具有包括用于使拉紧螺栓80通过的孔(或孔口)的臂6,拉紧螺栓80穿过角撑板82以垂直地紧固模块并且提供连续的张力和扭矩连接,连续的张力和扭矩连接使负载通过堆叠柱状物与水平梁之间的连接。相似的特征可以设置在上部连接器中用于类似目的。在另外的实施例中,这些臂垂直于表面突出,在另一个实施例中,臂具有锥形侧面以便容许构件以一定角度连接以及在另一个实施例中整个臂以一定角度突出。
在一个实施例中,角撑板82从钢板或具有用于预期功能的足够的厚度和机械性能的其他材料上切割。在另外的实施例中,其为3/8”厚。角撑板82具有通孔85、埋头螺孔86和至少一个定位销88。平头螺钉83穿过通孔86并且旋拧到上部连接器102中的孔130内,精确地结合相邻柱状物并且因此结合整个模块。板82在垂直平面中的延展性确保柱状物组一起作用以支撑较大负载。用于平头螺钉的孔86和连接器中的相应的孔的位置精度确保模块与模块的公差被保持和控制。
角撑板82可以定尺寸成装配在1个、2个、3个、4个或更多个柱状物的顶部上,提供所有位置中的相等垂直间隔并且形成2个、3个、4个或更多个模块的组(图11、14-19)。图11示出联接2个柱状物的板,板使相应的模块联接和互连,形成结合模块的所有地板以便连接在该水平上并且反过来以整体结构结合建筑物的结构隔板(参见图11中的板92和图38中的板680和681)。角撑板82可以在接触下部连接器2的面上设置有一个或更多个销88。定位销88可以与定位在下部连接器本体角撑板接触面50上的定位销容纳孔46接合,这可以有助于下部连接器2的适当定位。
为了形成模块的地板框架,纵向地板梁和横向地板梁被切割成一定长度(附图9和10)。在具体的实施例中,这些梁对于周缘是3”x8”的HSS,对于填充构件是3”x6”。由于本文中说明的定位和焊接固定物定位预加工连接块并且限定孔位置以及其相互之间的位置,并且提供组件的外部尺寸,因此固定物确保利用固定物制造的模块与之前说明的所建立的网格相符。另外,块上的特征确保梁不需要在端部的边缘上倾斜,并且切割成一定长度的操作在长度和正方形方面是不重要的。梁联接至下部拐角连接器2上的相应的臂6并且以如其所述的方式焊接。
本领域技术人员将认识到天花板的组装采用利用设置在相同固定物中的适当尺寸的构件的类似工序。在具体的实施例中,其为具有用于填充构件的2”x2”HSS的用于周缘的3”x3”HSS。因此,顶部和底部框架两者捕获相同固定物的外部尺寸并进行配位。
比如为纤维水泥板、或薄钢板和混凝土顶、或钢复合板的适当的材料被用于模块地板的地板梁的顶面,由此进行建造并且恰当地紧固,或者混凝土或其他材料填充在框架之间,以便支承居住者负载以及对模块以及接着对由模块组成的建筑物提供所需的隔板作用。类似地,比如为干式墙或耐火板以及取决于环境的各种类型的绝缘体的材料被用于框架和板的表面以及墙壁和天花板的空隙中,以便提供比如为居住者的私密性的各种功能、提供结构至耐火性以及限制声的传递。请参见示出定位在孔104中以获得本文中说明的性能的活块105。
通过将作用为定位装置和用于将焊接结构连接至块的臂上的背衬的凸起部定位在臂的远端而非其基部,本发明消除了对HSS中的孔的需要并且将邻接连接器本体的负载支承面定位成直接接触,由此确保具有高度稳定性和由于不正确组装导致的更小安定可能性的连接。
这种直接接触确保由构件形成的连接可以延伸全部长度,该连接所具有的负载传递能力减少了制备连接器和用于组装的HSS所需的作业的量。
另外,本发明的连接器的结构提供用于更大数量的紧固件以便增大连接的张紧能力以及提供用于连接辅助加强构件的更大区域,这增大了所生产的结构的抗弯阻力和张紧能力(图22、28-32)。
如本领域普通技术人员所认识到的,上部连接器的实施例中公开和所述的特征可以按照基于应用和设计需求的需要应用于下部连接器上,反之亦然。上部和下部连接器的另外的实施例进一步基于对附图的参照在此进行说明。
图13公开了结合基座95的整体结构的地板平板108,基座95设置在延伸的角撑板、下部连接器或上部连接器上并且连接至延伸的角撑板、下部连接器或上部连接器。图14-16、18和19示出组件的从单个柱状物延伸至更宽的板的部分的增大的区域,并且还示出从单个柱状物延伸以增加柱状物的尺寸和柱状物的数量的部分的尺寸的增大。
下部柱状物连接器499的第三实施例在图20中公开,下部柱状物连接器499具有从臂朝向下部柱状物连接器499的内面延伸的凸缘或板500。凸缘或板500可被用于支承地板或天花板结构。在一个实施例中,如图20所示,凸缘或板499与下部连接器臂负载支承面40位于同一平面(共平面)中,以便在该区域中提供连续的背衬。在具体的实施例中,凸缘或板499可以设置有连接孔501,连接孔501可被用于使地板或天花板与下部柱状物连接器499紧固或联接。在相关实施例中,上部连接器还可以装备有相似特征。
附图21和22示出下部柱状物连接器520的第四和第五实施例。如实施例中所示,可以利用具有变化长度的臂(511、521)制造下部连接器520,变化长度的臂(511、521)可以根据设计和应用需求来使用。此外,臂(511、521)可以装备有变化数量的孔512,变化数量的孔512基于应用和设计要求而形成。
图23公开了可以根据说明书使用的下部柱状物连接器的第六实施例。在实施例中,臂531沿相反方向延伸,而非如附图21和22所示成90°。如本领域普通技术人员所认识到的,臂的方向可以根据需要而改变,臂小于或大于90°。如上所述进一步地,附图20-23公开了臂(511、521、531)的可替代实施例,在此通道通过在臂的内面上提供切口形成。
图24公开可以根据说明书使用的上部柱状物连接器540的第二实施例。类似于附图21-23中示出的下部连接器,上部柱状物连接器540的臂长度可以改变。此外,该实施例公开了臂541的可替代实施例,在此通过在臂的内面上提供切口形成通道。图24公开了构造成与图21所示的下部连接器匹配的上部连接器。如本领域普通技术人员将认识到的,上部块的长度以及孔的数目变化以便与紧固其上的下部块接合。
在附图25和26中示出下部柱状物连接器的第七实施例。下部柱状物连接器550设置有位于连接器550的臂中的孔口551,孔口551从连接器550的内面延伸至外面。通过形成从连接器550的内面延伸至外面的孔口551,可以减小在臂中钻孔的程度(用于使螺栓或其他紧固装置穿过)。在具体的实施例中(如附图25和26所示),具有孔口551的臂可以通过肋状物553加强,肋状物553可以帮助增大负载承载能力并且还可以帮助防止连接器550的臂的扭曲。
在附图28和29中示出下部连接器的第八实施例,其可被用作用于与柱状物板581连接的下部板连接器580。在所示出的实施例中,臂的外面具有可以与柱状物板接合的切口。此外,臂的外表面上的切口形成朝向臂的外面延伸的下部连接器臂梁接触面。这提供了可以是如图29所示的倾斜表面的焊接准备583。
如上所述进一步地,可以在臂的外面上形成空腔587。臂的形成空腔的边缘也可以倾斜以提供用于将柱状物板焊接至下部连接器580的另外的表面。另外,渗水孔585可以形成在臂中,用于提供用于按照需要排放的路径。
上部连接器的可被用作上部板连接器580的第三实施例在附图30和31中示出。类似于附图28和29中所示的下部连接器,上部板可被用于与柱状物板581连接。在所示出的实施例中,臂的外面具有可以与柱状物板接合的切口。此外,臂的外表面上的切口形成朝向臂的外面延伸的上部连接器臂梁接触面。这提供了可以是如图31所示的倾斜表面的焊接准备602。
如上所述进一步地,可以在臂的外面上形成空腔。臂的形成空腔的边缘也可以倾斜以提供用于将柱状物板焊接至上部连接器604的另外的表面。另外,孔(605、606)可以形成在臂中,用于允许使上部连接器紧固至角撑板或下部连接器。另外,还可以提供接合提升装置的开口607。
附图32和33中示出具有抗剪力槽620的下部柱状物连接器。在所示出的实施例中,连接器620在角撑板接触面上设置有可以接合角撑板上的相应的特征的特征,以便增大可能在地震事件期间发生的沿着接触平面滑动的阻力。在附图32和33所示的实施例中,下部连接器620的角撑板接触面设置有能够与角撑板643上的阻力杆640(在图34中示出)接合的槽621。此外,槽周围的区域622可以变厚以便提供用于槽621的另外的支承。
附图28-31中示出的实施例可被用于通过利用沿着其垂直边缘焊接或通过其他合适的方法将两个或更多个柱状物联接成组并且将这些组焊接或附接至为了该目的而提供的区域中的连接器块来提供对柱状物的水平漂移、弯曲和上升的阻力。在具体的实施例中,柱状物由通过焊接或其他合适的方法沿着其边缘联接的板制成,这些组件被焊接或者联接至块。
图35公开可以根据说明书使用的上部柱状物连接器650的第四实施例。上部连接器650具有类似于附图32和33中所示下部连接器的特征。在所示出的实施例中,连接器650在角撑板接触面上设置有可以接合角撑板上的相应的特征的特征,以便增大可能在地震事件期间发生的沿着接触平面滑动的阻力。在所示出的实施例中,上部连接器650的角撑板接触面设置有可以与角撑板643上的阻力杆640(如图34所示)接合的槽621。此外,槽周围的区域622可以变厚以便提供用于槽621的另外的支承。此外,槽区域621可以通过容纳紧固件的孔设置,以使上部连接器650与角撑板紧固在一起。
在图34(a和b)中公开了具有抗剪力杆的角撑板643的实施例。如上所述,抗剪力杆640接合上部和下部连接器上的槽以防止可能在地震事件期间发生的滑动,并且还可以帮助减小该运动可以施加至垂直张力紧固件的轴柄的负载。在具体的实施例中,延伸的角撑板641可被形成并且设置有用于使紧固件通过的孔以支承和接合各种尺寸的附属支承和连接组件。
附图36示出根据说明书的连接器组件的可替代实施例,其类似于本文中参照附图10和11示出和公开的连接器组件。连接器组件可以通过将角撑板643插入在具有抗剪力槽的上部连接器650与具有抗剪力槽的下部连接器620之间来形成。所示角撑板643具有两个面,其中第一面可以与下部连接器620接触,第二面可以与上部连接器650接触。另外,角撑板643设置有接合上部连接器和下部连接器中的槽的抗剪力杆640。另外,角撑板643具有通孔,通孔与上部连接器606和下部连接器上的孔口对准,允许利用紧固装置80紧固连接器。
紧固装置80不做限制,并且可以包括螺母和螺栓、螺杆。在具体的实施例中,如图36所示,垂直张力紧固件80插入下部连接器620中的孔内,垂直张力紧固件80穿过角撑板643以及与上部连接器650联接。另外,角撑板紧固件83插入穿过角撑板643并且接合上部连接器650中的孔(可被加工螺纹)。在图36所示的实施例中,角撑板紧固件83接合定位在上部连接器650中的槽内的孔。
在可替代实施例中,如图37所示,紧固件500可以首先插入上部连接器675内,穿过角撑板672中的孔并且接合下部块670。这种紧固方法允许自下而上插入紧固件,而非如图36所示的自上而下。
图38示出附属连接块683与角撑板680的延伸部分681的连接。如关于附图11-13所示,附属连接块94可以紧固至下部连接器,下部连接器则可以用于支承门厅平板108或其他地板表面。附属连接块683(参见图38)可以利用紧固件(684、685)紧固至角撑板680的延伸部分681。
图39示出结构元件696的数量增加、每英尺重量以及沿箭头692的方向的负载承载能力增大的结构分级叠层的侧视图和透视图,如附图所示。在所示结构中,最下部部分具有利用组合板694制造的柱状物的一部分。当结构的垂直位置提高时,可以采用如图所示以及本文中公开的具有各种臂长的连接块。
图40示出具有柱状物向连接器尺寸过渡适配器570的柱状物的结构分级叠层(700、701)的可替代实施例。在图27中示出柱状物向连接器尺寸过渡适配器570的的实施例。适配器570设置有两个倾斜面573和两个垂直面。适配器570的接合柱状物的部分设置有用于将适配器连接至柱状物的焊缝背衬571。加强肋572也设置成能够有助于适配器570的结构完整性。适配器570的与连接器接合的另一部分也设置有联接特征574,比如焊缝背衬。适配器570可被用于图40所示的叠层中。
另外,类似于图39所示的叠层、图40中的叠层(700、701),具有增大数量的管状元件704的结构分级叠层具有沿箭头702的方向增大的每英尺重量和负载承载能力,如如图中所示。在所示结构中,最下部部分具有利用组合板703制造的柱状物的一部分。当结构的垂直位置提高时,可以采用如图所示以及本文中公开的具有各种臂长的连接块。通过沿着其形成剪力墙的垂直边缘进行焊接而将柱状物联接在一起。
可以对所述实施例做出一些修改和改进。因此,上述实施例被视为说明性的而非限制性的。另外,在权利要求书中使用的附图标记仅用于帮助解释权利要求。

Claims (28)

1.一种连接器组件,包括联接至下部连接器的上部连接器和夹持在所述上部连接器与所述下部连接器之间的角撑板,
所述下部连接器包括:
下部连接器本体,所述下部连接器本体具有下部连接器本体柱状物容纳端和下部连接器本体角撑板接触端,所述柱状物容纳端适用于容纳第一模块框架的第一端,所述角撑板接触端适用于联接至所述角撑板;
至少一对下部连接器臂,每个下部连接器臂联接至所述下部连接器本体、从所述下部连接器本体延伸以及具有下部连接器臂内面、下部连接器臂外面、下部连接器臂角撑板接触面、下部连接器臂负载支承面和下部连接器臂梁接触面,所述梁接触面在所述下部连接器本体的远侧定位,每个下部连接器臂具有位于所述负载支承面上的至少一个固定孔,所述至少一个固定孔用于容纳将所述下部连接器联接至所述上部连接器的紧固装置;以及
下部连接器臂凸起部,所述下部连接器臂凸起部联接至每个臂的所述梁接触面并且从所述梁接触面延伸,所述凸起部具有从所述臂的所述远端延伸的下部连接器臂焊缝容纳斜面和从所述斜面延伸的下部连接器臂焊缝背衬;
所述上部连接器包括:
上部连接器本体,所述上部连接器本体具有上部连接器本体柱状物容纳端和上部连接器本体角撑板接触端,所述柱状物容纳端适用于容纳第二模块框架的第一端,所述角撑板接触端适用于联接至所述角撑板;
至少一对上部连接器臂,每个上部连接器臂联接至所述上部连接器本体、从所述上部连接器本体延伸并且具有上部连接器臂内面、上部连接器臂外面、上部连接器臂角撑板接触面、上部连接器臂负载支承面和上部连接器臂梁接触面,所述梁接触面在所述上部连接器本体的远侧定位,每个上部连接器臂具有至少一个上部连接器臂固定孔口和至少一个上部连接器臂角撑板联接孔口,所述至少一个上部连接器臂固定孔口用于容纳紧固装置以将所述下部连接器联接至所述上部连接器,所述至少一个上部连接器臂角撑板联接孔口用于容纳第二紧固装置以将所述上部连接器联接至所述角撑板;以及
上部连接器臂凸起部,所述上部连接器臂凸起部联接至每个上部连接器臂的所述上部连接器臂梁接触面并且从所述上部连接器臂梁接触面延伸,所述凸起部具有从所述臂的所述远端延伸的上部连接器臂焊缝容纳斜面和从所述斜面延伸的上部连接器臂焊缝背衬;
所述角撑板包括:
角撑板第一面、角撑板第二面和角撑板通孔,所述角撑板通孔用于容纳联接所述上部连接器和所述下部连接器的联接和紧固装置。
2.根据权利要求1所述的连接器组件,还包括定位销,所述定位销定位在所述角撑板第一面上用于接合在下部连接器本体角撑板接触面上的定位销容纳孔口,以便将所述下部连接器定位在所述角撑板上。
3.根据权利要求1或2所述的连接器组件,其中,所述下部连接器臂角撑板接触面位于由所述下部连接器本体角撑板接触面限定的平面中。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的连接器组件,其中,所述固定孔口邻近所述下部连接器臂内面定位,以提供邻近所述下部连接器臂外面的负载支承表面。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的连接器组件,其中,所述下部连接器臂负载支承面与所述下部连接器本体柱状物容纳端间隔开。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的连接器组件,其中,所述下部连接器臂凸起部邻近所述下部连接器臂外面定位并且与邻近所述下部连接器臂内面的边缘间隔开。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的连接器组件,其中,所述上部连接器臂角撑板接触面位于由所述上部连接器本体角撑板接触面限定的平面中。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的连接器组件,其中,所述上部连接器臂固定孔邻近所述上部连接器臂内面定位,以提供邻近所述上部连接器臂外面的上部连接器臂负载支承表面。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的连接器组件,其中,所述上部连接器臂负载支承面与所述上部连接器本体柱状物容纳端间隔开,所述上部连接器臂负载支承面比所述上部连接器本体柱状物容纳端更靠近所述上部连接器本体角撑板接触面。
10.根据权利要求1至5中的任一项所述的连接器组件,其中,所述上部连接器臂凸起部邻近所述上部连接器臂外面定位并且与邻近所述上部连接器臂内面的边缘间隔开。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的连接器组件,其中,所述下部连接器本体和/或所述上部连接器本体具有适用于容纳固定装置的一个或更多个孔。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的连接器组件,其中,所述上部连接器本体角撑板接触面具有大致T形开口。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的连接器组件,其中,所述上部连接器本体和/或所述下部连接器本体具有柱状物容纳斜面和用于协作地接合框架结构的焊缝背衬。
14.根据权利要求1至13中的任一项所述的连接器组件,其中,所述下部连接器本体和所述上部连接器本体具有正方形横截面。
15.根据权利要求1至14中的任一项所述的连接器组件,还包括从所述下部连接器的臂朝向所述下部连接器的所述内面延伸的凸缘或板。
16.根据权利要求15所述的连接器组件,其中,所述凸缘或板与所述下部连接器臂负载支承面共面。
17.根据权利要求1至16中的任一项所述的连接器组件,其中,所述下部连接器和/或上部连接器具有从所述内面延伸至所述外面的孔,并且还包括对角线加强肋。
18.根据权利要求1至17中的任一项所述的连接器组件,其中,所述下部连接器和/或上部连接器在所述外面上具有切口,所述连接器的所述臂朝向所述臂的所述外面延伸。
19.根据权利要求1至17中的任一项所述的连接器组件,其中,所述下部连接器和/或上部连接器还包括位于所述角撑板接触面上的用于容纳角撑板面上的杆的槽。
20.一种可升降连接器组件,包括根据权利要求1至19中的任一项所述的连接器和可拆卸地附连至所述连接器的提升装置。
21.根据权利要求20所述的可升降连接器组件,其中,所述连接器是在权利要求1至19的任一项中限定的所述上部连接器。
22.可提升框架组件,包括:
具有上端和下端的至少一对梁;
支柱,所述支柱联接至形成可提升框架结构的所述至少一对梁;
多个第一提升块,所述多个第一提升块可释放地附连至所述梁的上端并且当释放时能够在所述梁上从第一位置滑动至第二位置;
负载支承缆索,所述负载支承缆索联接至所述多个第一提升块;
多个第二提升块,所述多个第二提升块可释放地附连至所述梁的下端并且当释放时能够从所述梁的第一位置滑动至第二位置;以及
根据权利要求1至19中的任一项所述的提升连接器组件,所述提升连接器组件在所述提升连接器组件的一端上联接至所述多个第二提升块,并且在所述提升连接器组件的另一端上联接至模块化框架单元。
23.一种用于形成模块化建筑物的模块化框架单元的系统,包括:
第一模块框架单元,所述第一模块框架单元具有联接至下部连接器的第一端;
-第二模块框架单元,所述第二模块框架单元具有联接至上部连接器的第一端;以及
所述上部连接器和下部连接器被联接并且夹持角撑板,
其中,所述上部连接器、下部连接器和角撑板如权利要求1至19中任一项所限定。
24.一种用于联接相邻的模块化框架单元以形成模块化建筑物的系统,包括:
-第一模块框架单元,所述第一模块框架单元具有联接至第一模块框架单元连接器的第一模块框架单元第一端;
-第二模块框架单元,所述第二模块框架单元邻近于所述第一模块框架单元定位并且具有第二模块框架单元第一端,所述第二模块框架单元第一端具有第二模块框架单元连接器;以及
地板部分,所述地板部分具有联接至平板的基座,所述基座具有适用于将所述基座联接至所述第一模块框架单元连接器和所述第二模块框架单元连接器的开口;以及
其中,所述第一模块框架单元连接器和第二模块框架单元连接器是在权利要求1至19中的任一项中限定的所述上部连接器或所述下部连接器之一,并且在中空本体中具有适用于容纳和联接所述基座的孔。
25.一种用于垂直地和水平地联接模块化框架单元以形成模块化建筑物的系统,包括如权利要求23和24中限定的所述系统。
26.一种用于联接模块化框架单元以形成模块化建筑物的方法,包括:
-将下部连接器联接至第一模块框架单元的第一端;
-将上部连接器联接至第二模块框架单元的第一端;以及
-夹持角撑板并且联接所述上部连接器和下部连接器以形成模块化框架单元,其中,所述上部连接器、下部连接器和角撑板如权利要求1至19中任一项所限定。
27.一种模块框架单元,包括如权利要求1至19中的任一项所限定的上部连接器和下部连接器。
28.一种建筑物,包括根据权利要求27所述的模块框架单元或如权利要求1至19中的任一项所限定的连接器组件。
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