CN1103845C - 包括单独建筑构件的建筑系统 - Google Patents

Abstract

一种建筑系统，其包括单独的建筑构件(1)，每个部件具有基本上相互保持平行的顶面和底面，每个建筑构件具有至少一个孔(10、11)，该孔从顶面延伸至底面，建筑构件是这样的，从而它们可相互沿上下叠置，以便不同的部件中的孔相互对准，在每个孔中设置有连接部件(30)，借助该连接部件，将与其对应的建筑构件以预定压力与紧靠第一建筑构件下面的建筑构件连接。

Description

包括单独建筑构件的建筑系统

技术领域

本发明涉及一种建筑系统，其包括单独的建筑构件，每个建筑构件中的顶面和底面基本上相互保持平行，每个建筑构件具有至少一个孔，该孔从顶面延伸至底面，上述建筑构件是这样的，它们可相互沿上下叠置以便不同的建筑构件中的孔彼此相互对准，可在每个孔中设置连接部件，由此对应于该连接部件的第一建筑构件可压靠于紧靠该第一建筑构件下面的第二建筑构件上，每个第一建筑构件中的连接部件作用于第一建筑构件的顶面上，并且可与第二建筑构件的连接部件连接。

背景技术

在实际的建筑系统中，建筑构件或建筑砌块相互沿上下叠置，由此该建筑构件或建筑砌块可通过不同的系统相互连接。在最传统的系统中，采用水泥以便将相互沿上下叠置的，或成排放置的两个建筑构件连接。在其它的系统，一般称为快速建筑系统中，采用液态或浆状的胶以便将建筑构件相互连接。在这些系统中，也可采用前序部分所述的建筑构件，形成孔以便减小建筑构件的重量，改善隔绝特性，或接纳管路或类似物，或者增加胶或水泥的有效表面。

已有的建筑系统均具有下述缺点，即它们不适合非熟练的施工人员。在设置建筑构件和将它们相互连接的过程中，必须准确地将建筑构件相互定位，同时必须将它们相互连接。这就要求对调节异型件进行预先的设置和定位，在适合的标高处，于它们之间设置张拉线，下一层的建筑构件可沿该线定位，并且实现连接。上述建筑构件的连接要求提供粘接剂，比如水泥或胶。由于在其应用的过程中，就物理特性来说，特别是就其粘度来说，必须满足特殊的要求，这样上述粘接剂的操作对于非熟练的施工人员，并不是总是容易的。其结果是，墙体或类似结构的砌筑不由操作非熟练的人员完成，一般在操作熟练的施工人员的帮助下完成上述任务。另外，作为所采用的连接装置的结果，传统的建筑系统的缺点在于单位时间的墙体砌筑高度受到限制，因为在再次另增加高度之前，粘接剂需要一些时间来实现硬化，并且获得所需的强度。当在今后，必须将由传统的建筑构件形成的建筑物破坏掉时，该建筑构件的重新使用一般是不可能的，或其劳动强度较大，于是该重新使用不是很有效。必须将水泥或胶视为废物，而经过较大的努力，上述建筑构件仅仅部分地可适合重新使用。在多数场合，必须将其大部分视为废料。

在FR2473590A号专利文献中描述了一种权利要求1的前序部分所述的建筑系统。在该已有的系统中，每个建筑构件带有槽，该槽沿建筑构件的周围延伸。当两个建筑构件相互沿上下叠置，而顶部的部件的底面中的槽与底部部件的顶面中的槽对准时，可设置第一连接部件，该第一连接部件呈条带状，其设置有带保持装置的顶部和底部槽。第二连接部件可以按压方式配合于第一连接部件的底部槽和下面的第一连接部件的顶部槽中，由此将不同的建筑构件压靠在一起。第二连接部件设置于上述建筑构件的侧壁上的槽的部分中。

上述已有的系统的缺点在于不同的层之间的连接是通过所谓的锯齿状连接部(棘轮齿)实现的，该连接部仅仅允许连接部件以错开很大程度的方式定位，于是在建筑构件的不同层之间具有非规则的压力分布。其结果是，从某种程度上说，不能预测在确保所形成的墙体的足够稳定性的所需压力作用下，两个叠置的建筑构件是否压靠在一起。

在FR-A-1487332号专利文献中也公开了一种权利要求1的前序部分所述的系统。在这里，连接部件是这样形成的，其中的螺栓的一端部为螺纹端，一个端部呈螺母状，并且具有较大横截面。上述建筑构件中的竖向开口为孔状，在位于上述螺栓和孔的侧壁之间设置有可弹性变形的材料。

当将一个螺栓旋拧于已设置于孔内侧的另一螺栓的顶部时，上述弹性材料围绕其周围，该弹性材料发生变形，并且压靠于上述孔壁上。按照此方式，连接部件或螺栓与建筑构件形成整体，这样便使不同的建筑构件相互沿上下压靠在一起。

可以规定的力将两个叠置的建筑构件压靠在一起，但是又不发生变形。此外，连接部件与每个单独的建筑构件的固定对建筑构件的材料产生较大作用力。当这些侧向力使建筑构件中的材料受拉时，其非常容易开裂，由此使上述固定松弛。其特别是发生于采用建筑材料，比如水泥的场合，该水泥一般对拉力具有很小的抵抗力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上文提及的建筑系统，在该建筑系统中，避免了上述缺点。

上述目的是这样实现的，即提出一种建筑系统，其包括单独的建筑构件，每个建筑构件中的顶面和底面基本上相互保持平行，每个建筑构件具有至少一个孔，该孔从顶面延伸至底面，上述建筑构件是这样的，从而它们可相互沿上下叠置以便不同的建筑构件中的孔相互对准，可在每个孔中设置连接部件，由此对应于该连接部件的第一建筑构件可压靠于紧靠该第一建筑构件下面的第二建筑构件上，每个第一建筑构件中的连接部件作用于第一建筑构件的顶面上，并且可与第二建筑构件的连接部件连接，其特征在于，在第一建筑构件的底面和第二建筑构件中的连接部件之间设置变形部件，该变形部件在第一预定力下发生变形，由此使第一建筑构件中的连接部件内的应力减小，另外每个第一建筑构件以第二预定力压靠于第二建筑构件上。

参照附图，根据下面的描述，容易得出本发明的其它特征和优点，其中：

附图描述

图1为可用于本发明的建筑系统中的建筑构件的俯视图；

图2为沿图1中的II-II线的剖面图；

图3为通过本发明的系统相互连接的多个叠置的建筑构件的剖面示意图；

图4为两个建筑构件之间的连接部位的放大剖面图，该连接部是按照本发明的方式形成的；

图5为本发明的建筑系统的第二实施例的，与图3的剖面图相对应的剖面图；

图6为本发明的建筑系统的第二实施例的，与图4的剖面图相对应的剖面图；

图7为相对图1的实施例改型的本发明的建筑构件的俯视图；

图8为沿图7中的VIII-VIII线的剖面图；

图9为本发明的建筑系统用的连接系统的第三实施例的，与图6相对应的图，其表示实际连接之前的状态；和

图10为连接建筑构件相互连接之后的，与图9相对应的图。

优选实施例说明

图1和2表示建筑构件1，该建筑构件可用于实现本发明的建筑系统。在图示的实施例中，建筑构件1呈矩形决状，其包括顶面2和底面3、两个短侧壁4和5、两个长侧壁6和7。该建筑构件1可由多种材料形成，该材料比如为用于传统建筑砌块，如砖的天然材料，热塑或树脂类材料。最好，上述建筑构件由石灰和砂的混合料或混凝土形成，因为其同时具有所需的形成准确的尺寸、较低的成本、适合的热、机械和声学特性。

为了能够将建筑构件1相互连接以便获得建筑系统，每个建筑构件1上设有至少一个孔，该孔从顶面2延伸至底面3。在上面的描述和附图中，采用术语“孔”，在下面的描述中，该孔的横截面呈圆形。但是，显然本发明并不限于圆形孔，本发明基本上可采用在具有任何横截面的，在上述两个表面之间延伸的任何孔。在图示的实施例中，设置有两个这样的孔10和11。该孔10和11中的靠近顶面2的端部设有切口12和13，该切口12和13的横截面大于孔10和11的横截面，该切口12和13相对孔10和11保持对称。按照相同方式，在靠近底面处，上述孔10和11设有切口14和15，在图示实施例中，该切口的形状与切口12和13的形状相同，但是实质上，它们可为不同的形状，在某些场合，可完全取消该切口。按照上述方式，孔10和11的端部设有肩部16、17、18、19。

为了将两个建筑构件1相互连接，两个建筑构件1A和1B相互沿上下叠置，其中一个建筑构件1A中的一个孔10或11与另一建筑构件1B中的一个孔10或11对准，建筑构件1A的底面压靠于另一建筑构件1A的顶面上，如图3和4所示。

对于相互沿上下叠置的两个建筑构件1A和1B的连接，采用图3所示的连接部件30。在图示实施例中，连接部件30包括杆31，该杆31的一端带有加粗部32，通过该加粗部32，该连接部件可压靠于孔中的一个肩部16、17、18、19上。该加粗部32可与上述杆形成一整体，但是其也可为单独件，在形成墙体的过程中，每次将其设置于杆31的端部上。该加粗部32以下述方式设有接纳另一杆31的端部的装置，该方式为：这两根杆相互固定。在图示的实施例中，沿杆的轴向所看到的接触部32设有孔33，该孔带有螺纹，杆31或至少其端部设有相同螺距的螺纹，上述孔33的螺纹的直径与杆31上的螺纹的直径相对应。上述加粗部32的外表面可呈六边形螺母的形状，从而其与下述工具相配合，借助该工具，可对杆31进行旋拧。该连接部件30的长度基本上等于建筑构件的高度与伸入下一连接部件的加粗部31中的螺纹部的长度总和。该杆的直径稍小于孔10或11的直径，从而可以一定的公差将该杆插入孔10或11中。

为了将按照上述方式相互沿上下叠置的两个建筑构件连接，将杆31插入第一建筑构件中的孔10或11，该孔10或11与该第一建筑构件下面的建筑构件的孔10或11对准，从而加粗部32在顶部伸出。假定在下面的建筑构件的孔内已设置了连接部件30，则可将目前插入的杆以螺纹方式与下面的连接部件的螺纹部嵌合。通过选择适合尺寸的建筑构件和连接部件30，则可以这样的程度旋拧杆，该程度指最后设置的建筑构件夹持在其本身的连接部件30的加粗部32与下面的建筑构件2B的顶面之间。借助适合的工具，可将该压力调节到规定值，比如3000N，从而该结构承受沿与接触面相垂直的方向的足够的预应力，以及沿该表面的摩擦力，以便满足(除了叠置造成的压力以外)可预计的所有的横向应力、弯曲应力和局部应力。

图3以示意方式表示多个建筑构件借助连接部件30相互连接的情况。从该图显然知道，墙体是如何形成的，在该墙体中，所有的建筑构件以相同的力压靠在一起。经测定表明，1000N的力基本上足以使墙体具有足够的抵抗侧向力的强度。但是，最好采用较大的建筑构件之间的压力，比如其数值为3000N。按照此方式，可获得实体的牢固墙体。就锚固来说，必须记住，可通过连接部件30，将最底层的建筑构件固定到基础上，在形成墙体之前，已形成该基础，该基础带有空心部件，该空心部件设置有接纳杆31的底端的螺纹。如果需要，最底层的杆31的长度可大于标准杆长度。

在加粗部32的高度小于肩部12或13的高度的场合，该加粗部32完全位于肩部12或13的内部，可取消位于建筑构件的底面的肩部14和15。但是，考虑到待设置的下一建筑构件的定位，最好加粗部32稍稍伸出顶面2。

在上述的实施例中，当其中一个杆31断裂时，会发生问题，由此作用于断裂处上方的墙体的高度范围的整个拉力消失。上述情况可通过至少将每个建筑构件局部地与位于其上方的建筑构件锚固的方式来改善。下面参照图5和6对该方式是如何实现的进行描述。

除了具有定位于切口15的肩部19和加粗部32之间的变形部件35以外，图5和6所示的系统基本上与图3和4所示的系统相同。在图示的实施例中，变形部件为环，其呈截头锥状。按照下述方式对该变形部件35的尺寸和材料进行选择，该方式为：由于预定作用力，比如1000N的结果，该部件按照非弹性的永久方式发生变形。显然，本发明不限于图示的变形部件的实施例，本发明可采用其它类型的变形部件。基本上，该变形部件35必须这样工作，从而由于预定作用力的结果，发生永久性的非恢复的变形，上述预定作用力必须大大小于必须将叠置的建筑构件压靠在一起的作用力。

按照下述方式对变形部件35的尺寸进行选择，该方式为：沿水平方向，其完全嵌合于切口12、13、14和15内部。处于未变形状态的竖向尺寸必须是这样的，从而加粗部32的高度和变形部件35的高度总和大于切口12和14或13和15的高度总和。如果满足这些条件，便获得下述功能。

假设该建筑系统已形成多层。在将新的建筑构件的孔10和11与紧靠该第一建筑部件下面的建筑构件中的孔10和11对准之前，将变形部件放置于每个加粗部32上，其为该新的建筑构件所采用以便实现连接。在该建筑构件定位后，将连接部件30插入孔10和11中，该连接部件30穿过已形成的变形部件35，直至加粗部32中的孔的顶端33。当将连接部件30拧于该孔中时，连接部件30的加粗部32与肩部16或17相接触。从此时起，连接部件30的进一步的旋拧会使建筑构件沿下面的建筑构件的方向受压。考虑到上述的尺寸，首先这意味变形部件和肩部18或19之间相接触。一旦上述压力达到规定的值，比如1000N，则变形部件开始变形，直至上面的建筑构件的底面与下面的建筑构件的顶面相接触。进一步旋拧该连接部件30会使两个表面压靠在一起，直至达到所需的压力，比如3000N。从此时起，变形部件35发生变形，并且挤压于肩部18或19与连接部件30的加粗部32之间。由此，以1000N的作用力，将上述变形部件压靠于肩部18或19上。

按照上述方式，便获得下述效果，即每个连接部件30本身锚固，另外沿多个叠置的建筑构件的高度的范围内作用的力不完全传递给下面的连接部件。当因为任何原因，连接部件中的一个断裂，或不再能够向下传递应力时，在多个层中便足以累积所需的应力，从而保证对该系统进行所需的锚固。考虑到，比如位于由本发明的建筑系统形成的墙体中的大量连接部件，则其中一个竖向连接部件的断开的场合的结果限于局部情况，其不会延伸到墙体的整个高度范围。

在许多场合，最好增加通过本发明的建筑系统形成的墙体的侧向强度。其可为具有较高墙体的场合，或用于将具有空心墙体的结构中的内墙与外墙连接的场合。在这些场合，可采用图7和8所示的建筑构件。

除了下述方面以外，图7和8所示的建筑构件39基本上与图1所示的建筑构件相同，该下述方面指顶面和底面带有槽，该槽的横截面呈半圆形或U型。该槽40、41、42、43、44和45从顶面2和侧壁4、5、6和7之间的边缘延伸至顶面的切口12和13。槽40和41、42和44、43和45可相互构成延伸部，并且可相互接合。按照相同方式，底面13带有槽50、51、52、53、54和55，它们还相对底面3和侧壁4、5、6和7之间的边缘延伸。在图示的实施例中，每个槽40～45和50～55带有螺纹。按照下述方式对槽40～45和50～55的位置进行选择，该方式为：当两个建筑构件39沿上下叠置，它们中的相应孔对准时，至少上面的建筑构件的底面中的一个槽与下面的建筑构件的顶面中的一个槽完全相对，从而仿佛形成带有螺纹的一个孔。相邻的建筑构件可具有与这些孔对准的相应孔。

横向锚固的操作按照下述方式进行。在形成墙体的过程中，两个建筑构件39沿位于相同的高度的相应顶面定位，上述槽41与相邻的建筑构件中的槽40对准。按照上述方式，基本上相同的槽在两个建筑构件的相同顶面形成。可将带有螺纹的杆按照下述方式设置于该槽中，该方式为：其分别与槽41和40中的螺纹配合。下一层的建筑构件39的定位是按照下述方式实现的，该方式为：至少一个槽50或51与位于槽41和40内的螺纹杆配合，从而将该杆完全包住，在两个建筑构件之间形成横向锚固。建筑构件无需直接相接触。共同构成空心墙体的两个墙可沿横向相互固定。另外，该方式提供了根据不同情况，比如在关键标高处的每一层，并且仅仅在非关键标高的规定层中进行横向锚固的情况，适应沿高度方向进行横向锚固的数量的自由度。

另外，可采用其它的横向锚固，而不采用上述的带螺纹的杆。这样，可分别采用槽40～45和50～55，在该槽中，在分别相对顶面2和底面3之间的边缘和侧壁4、5、6和7规定距离处设置切口，该切口的尺寸大于槽的横截面。上述锚固可借助下述杆实现，该杆的两端带有相应形状的加粗部。在最简单的实施例中，该锚固可通过下述方式实现，该方式为：在每个槽中，在相对侧壁规定距离处，分别设置与顶面2或底面3的表面保持垂直的孔、十字孔或其它的扩大孔。上述锚固部件可包括下述杆，该杆的两端部按照大于90°的角度弯曲。如果选择该实施例，则可足以仅仅在顶面或底面形成切口。按照相同方式，相对顶面和底面保持对称的两个螺纹槽所形成的螺纹孔可由非对称形状的槽状孔代替。这可通过U型槽实现，在该槽中螺纹杆与另一建筑构件的完全平直表面完全配合，由该平直表面固定，并封闭。与间隔杆(由弯曲的铁丝形成)相比较，螺纹杆可在不拆卸建筑构件的情况下，设置和拆卸。

图9和10表示本发明的建筑系统的第三实施例。该实施例与上述实施例的不同之处在于：连接部件由几个部分形成，并且由变形部件形成。同时，适应建筑构件中的孔的形状。

图9和10所示的建筑构件101A和101B中的切口115和112与图3和4所示的建筑构件1A和1B中的切口15和12相对应。该切口115包括锥状外部160、柱状中间部161和与图2中的肩部19相对应的锥状底部119。按照相同的方式，上述切口112包括外部170、中间部171和底部116。

上述连接部件包括杆131，至少靠近该杆131的端部处带有螺纹。该杆的长度基本上与建筑构件101的高度相对应。另外，上述连接部件包括螺母180，该螺母180的高度稍小于切口112和115的深度的总和。螺母180中的内螺纹的一半处带有止动部或类似部，由此可防止将杆131的螺纹端进一步拧于螺母180中。变形部件181由环构成，该环的中间孔的直径基本上与杆131的外径相对应，直立边182按照下述方式绕孔的周围形成，该方式为：以稍轻的夹持力，可使该环在该杆的螺纹端上滑动。上述环的外径分别基本上等于切口115和112中的中间部161和171的直径。另外，采用闭合环184，其呈锥状，该锥状几乎分别与底部119和116的锥状相配合。

为了对上述实施例的操作进行描述，开始点为图9所示的场合，在这里，假定借助杆131、螺母180和环184，将建筑构件101b压靠于其下面的建筑构件上。为了将下一建筑构件定位，将杆113插入孔110和111中，而同时，在该杆131的底端上设置环181，在其顶端处，环184和螺母180以轻松配合方式拧于该顶端上。按照此方式，在建筑构件的设置过程中，连接部件保持不动。如果需要，可在生产建筑构件的过程中，预先将该建筑构件准备好，并按照此方式供应。按照下述方式，将建筑构件101A叠置于建筑构件101B顶部，该方式为：可将杆131的底端拧于建筑构件101B的螺母180中。借助与拧于建筑构件101A的杆131上的螺母180相配合的适合工具，将该螺母初步拧于顶端上，直至其到达内部止动部，之后上述杆131开始与螺母一起旋转。在进一步旋拧的过程中，上述环184与底部116相接触。按照此方式，杆131便位于孔110的中心。在进一步旋拧螺母和杆的过程中，螺母180的顶端压靠于变形部件181上。在达到规定的压力，比如1000N之后，上述变形部件181按照下述方式发生变形，该方式为：其最终夹持于螺母180和底部119之间。同时，上述建筑构件101A压靠于建筑构件101B上，直至上述压力达到，比如3000N的数值。再进一步旋拧螺母，上述杆停止运动。图10表示在螺母和杆的旋拧完毕后，由环、螺母和变形部件构成的整体是如何定位的。

显然，按照此方式便实现建筑构件的锚固，该建筑构件实际上与图5和6所示的系统相对应。第三实施例的优点在于连接部件完全由一般可在市场上买到的部件构成，因此无需按照特殊方式制造。这样便大大降低了成本。

显然，本发明不限于上述的和附图所示的实施例，在比如，由权利要求所限定的本发明的构思的范围内，可采用多种改进形式。

Claims (9)

1.一种建筑系统，其包括单独的建筑构件，每个建筑构件中的顶面和底面基本上相互保持平行，每个建筑构件具有至少一个孔，该孔从顶面延伸至底面，上述建筑构件是这样的，从而它们可相互沿上下叠置以便不同的建筑构件中的孔相互对准，可在每个孔中设置连接部件，由此对应于该连接部件的第一建筑构件可压靠于紧靠该第一建筑构件下面的第二建筑构件上，每个第一建筑构件中的连接部件作用于第一建筑构件的顶面上，并且可与第二建筑构件的连接部件连接，其特征在于，在第一建筑构件的底面和第二建筑构件中的连接部件之间设置变形部件，该变形部件在第一预定力下发生变形，由此使第一建筑构件中的连接部件内的应力减小，另外每个第一建筑构件以第二预定力压靠于第二建筑构件上。

2.根据权利要求1所述的建筑系统，其特征在于，上述连接部件包括杆，该杆的一端，即底端与紧靠其下面的建筑构件固定，该杆的另一端，即顶端带有压靠于建筑构件的顶面上的加粗部。

3.根据权利要求2所述的建筑系统，其特征在于，至少上述杆的底端带有螺纹。

4.根据权利要求3所述的建筑系统，其特征在于，每根杆的顶端带有加粗部，该加粗部带有螺纹孔，叠置的建筑构件中的螺纹杆的底端可接纳于该孔中。

5.根据权利要求4所述的建筑系统，其特征在于，上述建筑构件中的靠近顶面和/或底面的每个孔带有切口，该切口用于接纳上述杆的顶端的加粗部。

6.根据权利要求5所述的建筑系统，其特征在于，上述顶面和/或底面中的切口的位置是以这样的精度规定的，从而通过加粗部，可使上述建筑构件相互实现准确定位。

7.根据权利要求2～6中的任何一项所述的建筑系统，其特征在于，上述加粗部和连接部件形成一个整体。

8.根据权利要求9所述的建筑系统，其特征在于，上述变形部件为具有锥体的环。

9.根据前述权利要求中的任何一项所述的建筑系统，其特征在于，在顶面和/或底面中设置有槽，该槽延伸至侧壁，该槽中带有螺纹，另外上述螺纹杆可定位于相邻的建筑构件中的相应槽中，以便形成侧向连接。

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