CN109196173B - 用于拱结构的梁连接器 - Google Patents

Abstract

本发明是一种结构连接器，其用作构成拱的部件，该拱由多个紧密相邻的多边形排的纵梁构成。多排多边形拱是一种低成本的、通用的支撑结构，该支撑结构适用于许多成本、时间或环境敏感情况下的桥梁、避难所和藤架。本发明是一种连接器，其通常由金属板制成，具有三个支架，即两个上部支架和一个下部支架，三个支架一起使得能够形成三个梁的集合体，该集合体形成多排多边形拱的一个节点。使用这些连接器在每个节点处接合梁而形成拱结构，并且还提供悬臂式、模块化、通用部件形状、可重用性和安全性的特征。本发明适用于各种结构，诸如：行人桥和车辆桥、避难所、藤架，以及珠宝、家具和玩具。

Description

用于拱结构的梁连接器

优先权要求

申请人根据巴黎公约要求2016年4月15日递交的美国临时专利申请62/323,553号的优先权，其全文通过引用结合在本文中。

技术领域

本发明设计连接器，更具体地涉及用于拱结构的连接器。

背景技术

双排或较大型的多边形拱的当前设计在应用于跨度超过40英尺(12米)的结构时存在困难，跨度超过40英尺(12米)的这些结构需要满足公共负载安全标准，或者其需要易于拆卸和重复使用，或者其无需脚手架而进行构建、无需重型设备而进行组装，以及用竹子或其他当地可得到的梁材料而构建，或其需要由非专业人员安全且可靠地组装。

所需要的是连接器，其使得能够单独地或者作为圆柱形结构的平行肋而构建拱形结构，诸如用于桥梁、隧道衬砌、圆拱屋(Quonset hut)式避难所和藤架的支撑拱。需要一种连接器，其使得能够构建拱，其中纵梁布置成两个或更多个平行的排，使得一排中的纵梁端部与相邻排中的纵梁的中间部分相对。由直梁构成的拱是理想的，因为它们使用较低成本的标准部件，但保持了由特殊设计的弯曲部件构成的拱的强度、简单性和延伸跨度。

多边形拱中，梁的端对端对准将置于拱上的负载沿着每个梁的纵向轴线传递到支座。这种端到端的负载传递有效地利用了大多数材料的强度。尽管多边形拱充分利用了材料，但是梁的端对端对准是不稳定的。添加足够的撑件使得单排梁具有刚性会增加成本并降低强度重量比。通过接合至少两个平行的、端对端对准排的梁来解决不稳定性问题，使得梁在一排中相遇的点由相邻排中的梁的中点支撑。由此产生的拱结实、重量轻并且使用现成的标准材料。

对于大多数土木工程项目而言，可由铝或钢制成的桁架和弯曲部件的拱在其使用材料方面比双排多边形拱更高效。然而，对于许多远程的、应急响应的、环境敏感的或资金受限的情况而言，双排或多排多边形拱会因其简单、强度，和由不熟练的工人而组装的小型、人员便携式部件而跨越较大距离的能力而成为桥梁和大型避难所的优越支撑结构。为了满足这些苛刻情况的要求，需要对结构进行改进，以便其可在困难地形中由标准模块快速且安全地构建、由竹子或其他当地材料(如小直径木材)构成，并且易于拆卸、运输和重复使用。

对于使用在梁之间具有和不具有连接器的直梁构建拱而言存在各种设计，例如授予J.J.Tucker的美国专利4,412,405；授予T.Ahlborn的美国专利1,727,022；授予W.W.Nightingale的美国专利3,004,302；授予L.E.Nicholson的美国专利3,091,002。历史上的拱形设计也提供了一些示例，例如莱昂纳多·达·芬奇(Leonardo Da Vinci)的“自支撑桥梁”；中国乡村的桥梁，诸如浙江省云和县的梅冲桥、浙江省泰顺县的溪东桥；以及加利福尼亚帕萨迪纳的亨廷顿花园的月亮桥。一些设计提供模块化、可重用性和安全性，但其益处主要受限于一种材料或非常小的结构。缺少一种单一设计，该单一设计满足悬臂的综合要求、允许各种梁材料，并缩短构建时间，其可以扩展以构建跨度为20米或更长的结构。

发明内容

本发明是一种结构连接器，其用于使用直梁来形成双排或多排多边形拱。连接器将三个直梁接合为三角形集合体以形成结构的一个节点。如果添加了足够的“节点”，则一系列“节点”会创建拱形或完整的圆形。拱的所有“节点”由连接器建立，单个拱中的所有连接器可以是本发明中所述类型的相同连接器，并且不需要其他类型的连接器来将梁组装成拱结构。根据本发明的连接器通常由金属板或钢板制成。

连接器包括三个支架，支架可将梁的端部或中间部分结合到连接器。一个支架位于连接器的每个臂上。连接器的顶部处的两个支架位于连接器的与连接器底部处的支架相对的纵向面上，使得连接器将来自一排梁的两个梁端对端地接合在一起，并且将拱中的两排不同的梁相互接合。

插入到连接器顶部处的两个支架中的梁必须在完成的拱中以与水平方向成1度或更大的角度向下倾斜。为了得到所需的斜率，顶部支架可以按所需的特定角度相对于彼此和底部支架固定，或允许旋转通过角度范围，以便最终角度由所用梁的长度和几何构型的基本规则来确定。底部支架与连接器的垂直中心线以约90度对准，使得底部支架中的梁是等腰三角形集合体的底边，而顶部支架中的梁是集合体的侧边。

该连接器为双排或多排多边形拱建立了模块化“构建块”。通过连接器的底部支架将一个连接器附接到梁的中间部分的一个梁是基本结构单元。这些“构建块”中的每一个与其他相同的块在相反方向上互锁。在相互面对的“构建块”中的梁的端部装配到其相邻的“构建块”的连接器的顶部支架中，从而形成互锁结构。

通过从拱的支座到跨度中心创建一系列悬臂，连接器允许在现场组装拱而无需脚手架。每个“构建块”通过从其自身的连接器悬吊并使用下一个较低构建块的连接器作为平衡物而从下一个较低的块以悬臂的方式悬吊。在跨度的中心处，最后的“构建块”用作接合两个悬臂式半拱的“拱顶石”。

一旦拱完成，连接器将围绕拱的负载力以与拱顶石拱中的石头相同的方式引导到支座。每个连接器还保持梁在拱的双排结构中的对准。

连接器的支架可以简单地钩在梁上，通过平衡抵靠底部支架的顶部支架中的相对力而将梁保持在位。不需要将梁固定到支架上的紧固件，但紧固件可以用于在施工期间增加便利性或者结构耐久性。顶部支架可以构造成完全封闭梁的端部，允许使用由较小元件的束制成的梁，如竹杆和小直径的木材。

可以通过顶部支架之间的可选横向凹口来添加横梁，以将单个拱连接到多拱结构中的其他平行拱。

底部支架可以配置有凸缘，称为“链接钩”，其将该支架连接到具有多个紧密相邻的平行拱的结构中的相邻连接器。

建筑级连接器适用于桥梁、避难所、涵洞、隧道和类似藤架的结构。由薄规格金属、塑料、织物或复合材料制成的较小连接器实施例可用于家具、玩具和小型装置。用于组装连接器和将梁附接到连接器支架所需的紧固件的数量、类型、组成和尺寸是特定于应用的。

附图说明

图1A是本发明的一个实施例的透视图，示出“U形”类型的顶部支架和底部支架。

图1B是本发明另一实施例的透视图，示出“L形”类型的顶部支架和底部支架。

图1C是本发明另一实施例的透视图，示出“全封闭”类型的顶部支架和底部支架。

图1D是本发明的又一个实施例的透视图，示出具有“U形”类型的底部支架以及“翼”型顶部支架。

图1E是本发明的实施例的透视图，示出在两个顶部支架之间没有横向凹口的连接器。该实施例示出为具有示例性的“翼”型顶部支架和“L形”类型的底部支架。

图2是使用根据本发明的连接器构造的用本发明产生的单排多边形拱结构的透视图。

图3A是用本发明产生的双排多边形拱的一个节点的前透视图，其示出本发明具有插入到顶部支架中的两个纵梁、插入到底部支架中的一个纵梁，以及插入到横向凹口中的一个横梁。

图3B是双排多边形拱的一个节点的前视图，示出使用三角形垫块以允许具有矩形端部的梁插入到顶部支架中。

图4A是本发明的一个实施例的前透视图，示出为三个主要元件的组合件，三个主要元件为：顶部支架、底部支架和中央结构。

图4B是图4A中所示本发明的后透视图。

图5A是具有“可配置的垂直间距”的本发明的一个实施例的透视图，示出具有垂直槽的中央结构，垂直槽允许底部支架选择性地固定在距顶部支架的各种距离之一处。在该图中，示出底部支架位于行程范围的下端。

图5B是图5A中所示的本发明的前透视图，其中底部支架位于行程范围的中间。

图5C是图5A中所示的本发明的前透视图，其中底部支架位于行程范围的上部。

图5D是图5A中所示的本发明的后透视图，示出使用螺栓通过两个槽将底部支架附接到中央结构。

图6是本发明的一个实施例的前视图，示出顶部支架通过铰链连接到连接器的中央结构。

图7A是本发明的一个实施例的透视图，其中底部支架配置有“链接钩”。

图7B是本发明一个实施例的侧视图，其中带有“链接钩”的两个连接器嵌套在一起，其中一个连接器的“链接钩”搁置于相邻连接器的“凹口底板”上。

图8是由本发明建立的“构建块”的透视图：构造模块，其与其他相同的模块互锁以形成双排多边形拱。该图示出连接器的“侧支撑”实施例，该连接器配置有“L形”类型的顶部支架和附接到纵梁以便形成单个结构单元的“全封闭”类型的底部支架。

图9示出根据本发明的“支座连接支架”的前透视图，其包括短截梁、“锁定角形件”和具有起拱石“构建块”的支撑撑件。

图10A、图10B和图10C是侧视图，示出将起拱石构建块降低到支座上的顺序。图10A示出当起拱石“构建块”开始下降到支座上时“锁定角形件”的初始位置。图10B示出了当“短截梁”滑入到顶部支架时“锁定角形件”的旋转。图10C示出了“锁定角形件”和起拱石“构建块”的最终位置。

图11是使用利用本发明产生的“构建块”模块的悬臂组装顺序的透视图。

图12是根据本发明产生的系杆拱的透视图。

图13是示出使用根据本发明的Y形连接器产生的双拱结构的透视图，其中在每个节点处使用横梁以将拱接合在一起。

图14A示出用于3排多边形拱的Y形连接器的一个实施例。示出的是A型连接器，其具有四个顶部支架和一个底部支架。

图14B示出用于3排多边形拱的Y形连接器的另一实施例。显示的是B型连接器，其具有两个顶部支架和两个底部支架。

具体实施方式

参考1A，本发明的一个实施例是结构连接器100，其具有三个U形支架，三个U形支架设计成将三个纵梁连接到由连接器形成的集合体处。一个U形支架位于连接器的每个臂上。支架110和112中的每一个分别形成连接器100的上部臂1L、1R。这些支架110、112中的每个将纵梁的端部连接到连接器100。顶部支架彼此对准，以便它们相对于连接器100的前后方向上的垂直中间平面42为彼此的镜像。U形支架114形成连接器100的底部臂2。支架114将第三纵梁的中间部分连接到连接器100。底部支架114与顶部支架110和112对准，使得完全插入到顶部支架110、112中的梁将朝向底部支架114的底表面116的水平倾斜。两个顶部支架从连接器100的横向平面43以大于零的角度40向下延伸。连接器100的横向平面43总是平行于底表面116，如果梁是圆柱形的，则梁在底表面116上插入到底部支架114中或底表面116与梁的最低点相切。

在图1A的实施例中，两个顶部支架由空间(即横向凹口3)隔开，其使得横梁能够插入到连接器100中。

图1A至图1E示出本发明的连接器100的五个实施例，示出不同类型的支架和横向凹口选项。图1A示出“U形”支架110至114，其允许梁从下方进入顶部支架并且在没有紧固件的情况下控制梁的横向移动。图1B示出连接器100'中的“L形”支架120、122和124，其允许梁从侧面进入顶部支架120、122，如通过悬臂组装的拱的顶部三个梁所需要的那样。连接器100'中的底部支架以124示出。需要螺栓、螺钉或其他紧固件以将梁在“L形”支架中保持在位置上。图1C示出连接器100”中的“全封闭”支架130、132和134，其用于纵梁的端部需要保护免受天气影响的应用，例如竹纵梁的情况。顶部支架以130和132示出，并且底部支架以134示出。图1D示出连接器100”'中的“翼”型顶部支架150和152。在该实施例中，底部支架被选择为U形支架144。图1E示出在没有横向凹口的情况下配置在连接器100””中的“翼”型顶部支架140和142。在该实施例中，连接器100””中的底部支架被选择为L形支架154。示出图1E中的支架具有用于螺栓或其他紧固件的孔4，该螺栓或其他紧固件将梁保持在支架中。

如图2中所示，本发明的连接器(其示例以标号5示出)的目的是将直梁6、7、8接合成三角形集合体，该三角形集合体形成多排多边形拱结构的一个节点，例如节点9B。图2示出在双排多边形拱的每个节点处，作为多边形的相邻边的两个梁6、7以与第三梁8的中间部分相邻的方式以钝角端对端地相遇。在节点处端对端相遇的梁6、7位于拱的一排A中，而第三梁8位于拱的另一排B中。一系列这些“节点”9A、9B、9C形成直梁构成的两个多边形弧，它们按梁长度的一半相对于彼此交错。使用编号为8的梁作为示例，结构中的每个梁属于三个“节点”：在梁9A、9C的每个端部处各有一个节点以及在其中点9B处有一个节点。

图3A给出用“翼”型连接器300产生的一个节点的详细视图，示出分别插入到两个顶部支架1L和1R以及底部支架2中的纵梁6、7、8。示出横梁10的局部视图，其一端部插入到纵梁6和7的端部之间的横向凹口中。图3B是双排多边形拱的一个节点的前视图，示出使用三角形垫块11以允许具有矩形端部的梁插入到顶部支架中。

本发明的元件

顶部支架：根据本发明的每个连接器具有两个顶部支架1L、1R，如图4A中所示。每个顶部支架提供用于纵梁端部到双排多边形拱节点的无需细木工作的连接。

将纵梁的端部附接到双排多边形拱的节点的不需要细木工作的任何方法均被认为是顶部支架，该细木工作使梁与相对的顶部支架中的纵梁的端部或横梁互锁或重叠。所有顶部支架允许拆卸纵梁和顶部支架之间的附接，并重复使用支架和梁。

每个顶部支架将纵梁相对于连接器的上部横向平面43保持向下倾斜的角度(如图1A中所示)。顶部支架的斜率确定“节点”处拱的形状。连接器可以制成为具有两个顶部支架，这两个顶部支架具有不同的向下倾斜角度以形成非圆形拱。

每个顶部支架可以具有孔4，如图1E中所示，以及一个或多个凸缘或其它特征，以用于将纵梁固定在根据本发明的连接器中的每个支架中。拱的几何形状和由拱的重量产生的法向力将纵梁固定在“U形”和“全封闭”类型的顶部支架中，而不使用紧固件。可以根据应用所要求的那样添加紧固件以有助于方便性、安全性或耐用性。

横向凹口：参考图4A，每个连接器可在顶部支架之间具有被称为横向凹口3的空间。横向凹口可以用于各种目的，包括：向节点添加横梁、从拱悬吊负载、容纳升降装置以动态地控制拱的曲率，或将装饰元件附接到“节点”。通过构造连接器的中央结构12以及顶部支架之间的所需空间来形成横向凹口。

底部支架：每个连接器都具有一个底部支架2。底部支架构造成将连接器附接到纵梁的中间部分。在操作中，底部支架在纵梁上施加向上的力。该向上的力由拱上的负载产生的向外推力产生或由拱的悬臂部分的重量产生，该向上的力通过顶部支架传递到连接器并由底部支架中的纵梁抵消。

底部支架可以配置成“L形”、“U形”、“全封闭”，或简单地配置成为从顶部支架向下延伸的材料平板，其中一个或多个螺栓用于将板附接到纵梁。

中央结构：如图4A中所示，中央结构12是连接器的一部分，其将顶部支架1L和1R接合到底部支架2。

中央结构是不包括在顶部支架或底部支架中的连接器元件的通用术语。中央结构：

·将顶部支架分开以形成横向凹口3(如果存在的话)

·使顶部支架和底部支架对准，以使顶部支架在同一纵向平面44上居中，并位于连接器垂直平面45的与底部支架相对的一侧

·包含撑件13，以便在需要时使连接器更加坚固。

图4B示出中央结构的后视图。当底部支架是单独的部件时，螺栓14或其他合适的紧固件将底部支架附接到中央结构。同样，当顶部支架是单独的部件时，螺栓15或其他合适的紧固件将顶部支架接合到中央结构上。

如图5A中所示，中央结构可以具有垂直槽16或轨道，其使得能够通过沿着连接器的中央结构12向上或向下滑动底部支架来调节底部支架的垂直位置17。图5A、图5B和图5C示出底部支架2从行程范围的末端从与顶部支架的间隔最大移动到最小间隔的水平。

图5D示出可移动底部支架的典型实施方式，其使用多个螺栓14以保持底部支架与连接器对准。也可以使用单个槽中的单个紧固件。

滑动的底部支架允许一个连接器与不同长度的梁一起使用以便形成不同的拱跨度。

具有一个或多个槽或轨道的中央结构12可以构造成延伸到顶部支架的顶部或更远，在顶部支架的上方和下方延伸。将底部支架从下方滑动到上方铰接的顶部支架使得拱首先折叠成直的一排梁，然后向上弯曲而不是向下弯曲。

本发明的一个或多个实施例可以将中央结构部分形成为顶部支架或底部支架的一部分。在这些实施例中，顶部支架或底部支架元件的一部分执行中央结构的功能。图1E示出中央结构12，其是与底部支架相同材料部件的延伸部。

使用铰链、枢轴或柔性材料的顶部支架安装：本发明，如图6中所示，包括通过铰链18、枢轴或柔性材料将顶部支架与中央结构12可选地附接，该铰链18、枢轴或柔性材料具有垂直于连接器的垂直平面的旋转轴线。将顶部支架安装在铰链或枢轴上使得连接器能够用于各种梁长度，从而扩展了其中可以使用连接器的应用范围。铰链安装的顶部支架可以与图5中所示的可移动底部支架结合使用，或者作为替代。图6所示的顶部支架可以旋转通过角度范围19。该角度范围包括但不限于形成双排或多排多边形拱所需的角度。

枢轴可以位于顶部支架的顶部、底部或面向横向凹口的端部的任何位置。图6示出铰链的典型位置：顶部支架的面向横向凹口的端部与“凹口底部1”相交的点。

链接钩：本发明的一个实施例包括“链接钩”20，如图7A中所示，它是底部支架2的“外侧壁”的延伸部分，其在刚好高于“凹口底板”21的水平面处从连接器向外折叠。如图7B中所示，“链接钩”配合到相邻连接器的横向凹口中。

在具有两个紧邻的双排多边形拱的结构中，“链接钩”20用于抵消在负载下在每个节点处可能产生的扭矩。每个连接器倾向于在负载下朝向底部支架旋转，因为顶部支架1R中的向外推力被底部支架所抵制。“链接钩”既可以阻止其自身连接器的旋转，也可以用由它所施加的力来抵消相邻连接器中的旋转。通过使中央结构和底部支架2具有更高刚性，撑件13可以增加“链接钩”的价值。

“链接钩”还可以通过在“链接钩”20和“凹口底板”21上增加用于紧固件的孔来将两个相邻的双排拱紧固在一起。

构建块：本发明，如图8中所示，为双排或多排多边形拱结构建立“构建块”。“构建块”由一个连接器5和一个纵梁8组成，该纵梁8在梁的中间部分处由连接器的底部支架2附接。当“构建块”被推到一起时，面向相反方向的两个“构建块”互锁，使得每个块的纵梁的一端完全插入到另一个块的顶部支架1L、1R中。这种互锁特征使得能够从相同的模块构建双排多边形拱。

图8示出由具有“L形”顶部支架的连接器制成的“构建块”。通过将其侧向滑动到其他构建块上，可以将这种类型的构建块添加到拱中。“L形”支架优选地具有用于紧固件的孔4，以将梁保持在支架中。

另外，拱可以使用不相同的“构建块”来构造，这些“构建块”被设计成仅与结构的相邻块互锁。不同的“构建块”可以是不对称的，以形成抛物线和非半圆形拱。为了形成抛物线或其他非圆形拱，梁的长度和顶部支架的角度对于每个“构建块”都是独特的。关于底部支架附接到梁的位置，每个“构建块”也可以是独特的：恰好在中点处或从中点偏向梁的一端。

参考图9，拱的端部优选地使用“支座连接支架”而连接到基座或支座22。“支座连接支架”具有铰接的“锁定角形件”23、“短截梁”24和可选的“悬臂支撑撑件”25，其紧固到金属板26上，金属板26用螺栓拴接到支座22上。“锁定角形件”23是悬臂构造期间的悬臂锚定器和支架，该支架在完成的拱中将向外推力从拱传递到支座。“短截梁”安装在“构建块”的“面向支座的顶部支架”中，防止拱端部处的横向运动。

“支座连接支架”的“短截梁”24是纵梁端部的实心或管状复制品。短截梁以与起拱石“构建块”的顶部支架的角度相匹配的角度焊接或紧固到“支座连接板”26上。

“锁定角形件”23通过铰链27附接到“支座连接板”26，其旋转轴线平行于地面。铰链安装成使得“锁定角形件”的下壁28在行程范围的一端与“支座连接板”26齐平，并且在行程范围的另一端与板成90度。“锁定角形件”的下壁与起拱石“构建块梁”的深度一样高，并且至少与横梁一样宽。

“悬臂支撑撑件”25位于“锁定角形件”的紧接下方，并且与“支座连接板”26成90度延伸。“悬臂支撑撑件”仅在通过悬臂构造拱时使用，“悬臂支撑撑件”支撑起拱石“构建块”，其梁是悬臂构造期间拱的一侧的整个悬臂部分的唯一支撑。

“悬臂支撑撑件”25在撑件的上表面中具有凹口29，以允许为起拱石“构建块”的底部支架的“底壁”提供空间。“悬臂支撑撑件”的长度是特定于应用的。“悬臂支撑撑件”焊接或用螺栓栓接到金属板。一旦“拱顶石构建块”到位，就可以移除并重复使用“悬臂支撑撑件”。

参考图10A，通过将“顶部支架”1R滑动到“短截梁”24上，将起拱石“构建块”30附接到“支座连接支架”31上。“锁定角形件”23保持在铰链的行程范围的上部范围内，直到“底部支架”中的“构建块梁”32接触“锁定角形件”的下壁，开始“锁定角形件”的旋转。

每个起拱石“构建块”的梁的面向支座的端部缩短以适合“支座连接支架”。梁以90度截切。计算截切的位置，使得当“短截梁”24完全插入到起拱石“构建块”30的“顶部支架”中并且装载拱时，梁端部的截切面将正好位于“锁定角形件”的下壁28上。图10A示出起拱石“构建块梁”32首先接触“锁定角形件”的点。图10B示出当纵梁下降到由锁定角形件引导的支座连接板26时正在旋转的锁定角形件23。图10C示出起拱石“构建块”30和“锁定角形件”23的最终位置。

“支座连接支架”可具有多对“短截梁”和“锁定角形件”，使得多个平行的拱通过一个支架连接到支座。

悬臂构造：

本发明使得双排多边形拱能够在其最终位置和相对于支座的垂直方向上组装而无需任何其他脚手架或支撑件，如图11中所示。图11示出由四个双排多边形拱A至D组成的构造，每个拱处于不同的完成水平并且全部拱通过使用悬臂的相同方法构建。

组装程序：

1.将“支座连接支架”31附接到支座22上，参见拱A。

2.如“支座连接支架”说明中指定的那样，截切起拱石“构建块”30的梁的一端。

3.将起拱石“构建块”30附接到“支座连接支架”31，如拱A中所示。

4.在第二个拱和随后的拱处，可选地将“横梁”添加到相邻连接器的“横向凹口”中，在“节点”处接合相邻拱，如拱A到D的左侧所示。

5.将标准“构建块”33的“面向支座的顶部支架”35滑动到半拱中当前最高的“构建块”的端部上，如拱B中所示。

6.重复步骤4和5，交替“构建块”所面向的方向，直到拱的一半完成，如拱C中所示。

7.从跨度的另一侧重复步骤1到5。

8.将“拱顶石构建块”34滑动到跨度每侧的拱砌块“构建块”36上，如拱D中所示。在具有偶数个连接器的拱中，在拱的顶部处在同一水平上具有两个连接器。在这些情况下，添加到拱的最后一个“构建块”被认为是“拱顶石构建块”。在悬臂式组装中，通过从侧面将其滑入到拱中来添加“拱顶石构建块”。

用于系杆拱的系梁连接：通过将起拱石“构建块”37连接到系梁39的相对端，连接器支撑形成系杆，如图12中所示。没有“支撑撑件”的“支座连接支架”通过局部设计的解决方案紧固到系梁的端部。“起拱石构建块”连接到“支座连接支架”，就像使用安装在支座上的支架一样。

多肋拱结构：本发明使得多个双排多边形拱能够通过横梁10插入到每个拱中的本发明连接器的“横向凹口”3中而连接成更大的多肋结构，如图13中所示。本发明的一个主要特征是每个节点处的横梁位于承载纵梁8、9的端部之间，而不是在梁到梁界面的上方或下方，负载通过该界面传递到支座。当装载由本发明制成的拱时，横梁通过沿拱中的每排梁传递的压缩力而被牢固地保持。

对称连接器：通过将两个标准连接器组合成一个连接器，可以创建双排多边形拱的变体，该变体具有3排梁。两种组合是可能的：“前对前”和“背对背”。“前对前”连接器，如图14B中所示，具有单个共同的“底部支架”2和四个“顶部支架”1L、1R。背对背连接器，如图14A中所示，具有两个共同的“顶部支架”1L、1R和两个“底部支架”2。与在拱的每个“节点”处相同的标准连接器不同，两种类型的三排连接器必须在拱周围交替以产生多边形排的梁。

三排拱具有作为装饰结构的价值。如果中心排中的梁的尺寸增加到两个外侧排的承载能力相等，则三排拱可用于结构。

铰链和枢轴：所述和所示的铰链和枢轴表示通用的、现成的部件或特定于应用的工程连接，其具有所示的旋转线轴并执行所述的功能。图示不必按比例绘制。柔性材料(诸如织物)可以在一些应用中用作铰链。定制的工程解决方案和铰链功能与连接器的元件的集成作为铰链或枢轴的选项而被包括在本发明中。

Claims (8)

1.一种连接器，其用于形成多个节点之一，所述节点用于连接纵梁以形成拱结构，所述拱结构具有在每个节点处由所述连接器接合的两排纵梁，所述连接器包括：

形成所述连接器的臂的两个顶部支架，每个顶部支架与另一顶部支架对准以相对于所述连接器的垂直中间平面为彼此的镜像，每个顶部支架具有上表面和下表面，使得每个顶部支架在所述连接器的所述垂直中间平面的每侧相对于由所述连接器的顶部限定的上部横向平面以角度向下延伸，其中每个顶部支架的下表面形成每个顶部支架的用于牢固地将纵梁保持在其中的固定顶壁，其中所述固定顶壁提供用于将所述纵梁保持在位的顶部固定点；

用于形成连接器的足部的底部支架；和

形成连接器的主体的中央结构，其用于将两个顶部支架刚性地互连到所述底部支架，所述中央结构限定垂直于所述垂直中间平面和所述上部横向平面的垂直平面，所述底部支架垂直于所述中央结构并从其向外延伸且具有朝上的表面，所述朝上的表面限定下部横向平面，所述下部横向平面平行于所述上部横向平面并垂直于所述中央结构的垂直平面和所述垂直中间平面，其中纵梁可以放置在所述底部支架的所述朝上的表面上并且被牢固保持在其上；

其中两个顶部支架在一个方向上位于所述中央结构的垂直平面的一侧，并且底部支架位于所述中央结构的垂直平面的一侧，以使得插入到所述顶部支架中的纵梁能够在相反方向上从所述垂直中间平面沿由所述中央结构限定的垂直平面的一侧并在朝向所述底部支架横向平面的方向上伸出，且使得插入到底部支架中的纵梁沿由所述中央结构限定的垂直平面的另一侧延伸，从而在每个节点处，一排中的纵梁的端部与另一排中的纵梁的中间部分相对。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，还包括所述两个顶部支架之间形成在所述中央结构中的槽，该槽用于使横梁能够连接定位在一个或多个相邻拱结构中的相应位置处的连接器。

3.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述顶部支架是L形的。

4.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述顶部支架是U形的。

5.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，所述顶部支架具有完全封闭的侧面。

6.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，每个所述顶部支架用铰链固定在中央结构上，使得每个顶部支架的上表面的角度能够独立地调节到所需的角度。

7.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，还包括链接钩，所述链接钩形成在所述底部支架上，以使得至少两个连接器能够紧固在一起。

8.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，还包括三角形垫块，该三角形垫块定位在每个顶部支架中以使得能够使用具有矩形端部的纵梁插入到每个顶部支架中并平齐地抵靠垫块。

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