CN111712601B - 建筑系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑系统以及制造和组装建筑系统的方法。具体地，本发明涉及一种用于建筑结构的基脚，该基脚包括多个预制混凝土层，每个预制混凝土层包括钢筋和多个孔。基脚还包括底座结构，该底座结构包括底板和从底板突出的多个对准杆。基脚被构造成使得当多个预制混凝土层彼此叠置时，底座结构的多个对准杆延伸穿过每个预制混凝土层的相应孔。此外，本发明涉及一种具有一个或多个建筑模块的建筑结构。

Description

建筑系统

技术领域

本发明涉及建筑系统以及制造和组装建筑系统的方法。特别地，本发明涉及一种用于建筑结构的基脚，以及一种在建造该建筑结构的建筑工地上制造该基脚并将其组装的方法。此外，本发明涉及一种具有一个或多个建筑模块的建筑结构，以及一种组装该建筑结构的方法。

背景技术

建造建筑结构的过程通常是昂贵且繁琐的工作。

一些建筑结构包括非现场制造的预制组件，并且在建造建筑结构的过程之前，将预制组件带到建筑工地。这些组件通常在工厂中制造并运输到建筑工地。在建筑工地，将预制组件组装在一起以建造建筑结构。然而，对于常规的预制建筑结构，仍然可能涉及大量的现场制造和湿作业以建造建筑结构并使建筑结构在结构上稳固。

在现场组装常规的预制建筑结构的组件的过程通常是繁琐的过程，并且需要熟练的劳动力以及专门的机械。这增加了建造建筑结构的成本。

如果本发明的实施方式将简化运输和组装建筑结构的过程或至少为常规预制建筑结构提供替代方案，则将是有利的。

可以被预制或可以不被预制的建筑结构的一个示例性组件涉及一种基脚(footing)，该基脚是将建筑结构连接到地面的基础(foundation)的一部分。一些基础包括多个基脚和相应的桩，这些基脚和桩被布置为将建筑结构的载荷传递到地面。

传统的基脚通常不被预制并且由具有钢筋的混凝土制成，钢筋被现场浇筑到挖掘的沟槽中。基脚的主要功能是支撑基础并防止沉降。在土壤棘手的区域(例如由于水分变化导致土壤运动)中，基脚尤为重要。

如果本发明的实施方式将简化制造建筑结构的基脚的过程或至少为例如用于包括预制建筑组件的建筑结构的常规基脚提供替代方案，将是有利的。

在本说明书中已经包括的对文献、行为、材料、装置、物品等的任何讨论都不应被视为承认任何或所有这些事项构成现有技术基础的一部分或在本申请的每个权利要求的优先权日之前存在的，与本发明有关的领域中的公知常识。

在整个说明书中，单词“包括(comprise)”或诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的变体将被理解为暗示包括所陈述的元素、整数或步骤，或元素组、多个整数或多个步骤，但是不排除任何其他元素、整数或步骤，或元素组、多个整数或多个步骤。

发明内容

本发明的实施方式涉及一种用于建筑结构的基脚，该基脚包括：

多个预制混凝土层，每个预制混凝土层包括钢筋和多个孔，和

底座结构，其包括底板和从该底板突出的多个对准杆，

其中该基脚构造成使得当多个预制混凝土层彼此叠置时，该底座结构的多个对准杆延伸穿过每个预制混凝土层的相应孔。

底座结构可以进一步被配置为将基脚固定到桩结构上。特别地，底座结构的底板可以直接固定到桩结构。例如，可以借助于紧固件将底板固定到桩结构。在这方面，将理解的是，设想了将底板固定到桩结构的任何合适的方法，诸如焊接或使用机械紧固件，诸如螺栓。

在一个示例中，底座结构可以进一步包括中心柱，并且基脚可以被配置为使得当多个预制混凝土层彼此叠置时，中心柱延伸穿过所有多个预制混凝土层。在这方面，每个预制混凝土层可包括用于容纳中心柱的中心孔。这种布置通常提供更大的稳定性，特别是如果建筑结构的竖直柱直接位于基脚的中心柱上方并连接到基脚的中心柱。中心柱可以直接固定到桩结构上。设想了将中心柱固定到桩结构的任何合适的方法，包括焊接和使用机械紧固件，例如螺栓。

每个预制混凝土层可以包括多个钢管，该多个钢管限定了多个孔，用于在浇筑混凝土层时容纳相应的对准杆。在这方面，通常在浇筑过程之前将钢管附接到钢筋。钢管可以提供用于容纳对准杆的滑动配合(snugfit)，使得多个预制混凝土层在彼此叠置时基本上对准。对准杆和多个预制混凝土层之间的间隙随后可以用水泥浆或任何其他合适的固化材料填充。

底板可以包括连接器，该连接器布置成相对于底板定位对准杆，使得对准杆例如以大致直角从底板突出。当建筑结构被建造时，对准杆通常向上突出。这样，连接器通常布置在底板的顶面。例如，对准杆可以从底板的顶面基本垂直地突出。在一个示例中，借助于紧固件，例如借助于螺栓或焊接，对准杆附接到连接器。在一个示例中，可将连接器焊接到底板，并且对准杆可通过螺栓或螺纹连接到连接器。这种布置的优点在于，可以以相对紧凑的方式运输基脚的大部分组件，并且可以在建筑工地上组装基脚。在一些实施方式中，基脚的大部分或全部组件可以在建筑工地组装而无需焊接。使用板作为基脚的底座结构的一部分还具有以下优点：底板还可以用作基脚的调平点(levelling point)。换句话说，当将基脚定位在待组装的建筑工地上时，可以通过对底板进行调平来对基脚进行调平。

底板可以进一步包括布置在底板的底面上的支撑结构。就这一点而言，底板的底面与顶板相对，并且当组装建筑结构的基脚并且建造建筑结构时，底板的底面通常面向下。支撑结构可以被构造成为基脚提供进一步的稳定性。此外，支撑结构可以被构造成使得当基脚被定位在待组装的建筑工地时，基脚的水平运动(例如滑动或旋转)可以被减少甚至被阻止。例如，支撑结构可以包括诸如凸缘的多个支撑元件，其以腹板的形式从底板的中心径向地延伸。然而，设想了支撑结构的其他构造和形状。

预制混凝土层中的一个或多个可包括连接器，该连接器构造成容纳板式钢筋，该板式钢筋在使用中延伸到在多个基脚之间形成的混凝土板中。在浇筑过程之前，可以将连接器附接到每个混凝土层的钢筋上。混凝土板和多个基脚以及各自的桩结构通常形成建筑结构的基础。在一个示例中，一个或多个预制混凝土层可包括具有或不具有上述连接器的板式钢筋。当浇筑混凝土层时，连接器和/或板式钢筋可以嵌入在混凝土层内。如果在多个基脚之间的混凝土板是预制的，则混凝土板可包括用于容纳相应的板式钢筋的多个凹槽。然后，可以用水泥浆或任何其他合适的固化材料填充混凝土板和板式钢筋之间的间隙。

基脚可进一步包括柱板，该柱板布置成将基脚固定到建筑结构的竖直柱上，使得基脚直接支撑建筑结构的竖直柱。在一个示例中，一个或多个预制混凝土层可包括用于容纳柱钢筋的孔，以将柱板固定至一个或多个预制混凝土层。然后，可以使用机械紧固件(例如螺栓)将建筑结构的竖直柱连接到基脚的柱板。但是，设想了将竖直柱连接到基脚的其他方法。例如，竖直柱可以包括一个或多个灌浆管，并且钢筋可以从基脚延伸到竖直柱的灌浆管中。然后，钢筋和灌浆管之间的空间可以用水泥浆填充以将竖直柱连接到基脚。

在一个特定实施方式中，可以将基脚布置成使得当建造建筑结构时，基脚、竖直柱和桩结构基本上对准。

每个混凝土层的钢筋可以包括任何合适的增强材料，例如钢、玻璃纤维和纤维增强塑料。用于钢筋的材料的选择可以取决于建筑工地上的建筑要求、运输重量和材料成本。在一些具体示例中，每个混凝土层包括钢筋网。可以将混凝土层的任何结构特征(例如钢管、连接器、间隔椅(spacer chair)或提升元件)连接到钢筋网，以便在浇筑过程中可以将结构特征嵌入层内。每个混凝土层可包括一个或多个提升元件，使得预制混凝土层可通过提升机或搬运机提升。每个混凝土层可以包括一个或多个间隔椅，使得在浇筑过程中该层的钢筋可以从表面升高。这样，可以确保一旦混凝土层被浇筑，钢筋就看不到了。

在一个实施方式中，基脚可以进一步包括桩结构。桩结构可以包括一个或多个螺钉或螺旋桩。桩结构可以具有整体上基本圆锥形的形状。

本发明的实施方式涉及一种建筑结构，其包括如上所述的多个竖直柱和多个基脚。该建筑结构还可包括在多个基脚之间延伸的混凝土板。

本发明的实施方式涉及一种制造用于建筑结构的基脚的方法，该方法包括：

提供底座结构，其包括底板和从该底板突出的多个对准杆；和

提供多个预制混凝土层，其中每个预制混凝土层通过以下方式制成：

a)提供用于加固混凝土层的钢筋；

b)将多个间隔椅连接到钢筋，使得当定位在表面上时，钢筋升高；

c)将多个钢管连接到钢筋，使得当浇筑混凝土层时，钢管限定多个孔，这些孔被布置为在组装基脚时容纳底座结构的各个对准杆；和

d)将混凝土倒入浇筑模中以形成混凝土层。

本发明的实施方式涉及一种组装用于建筑结构的基脚的方法，该方法包括：

将底座结构定位在建筑工地上，该底座结构包括底板和从该底板突出的多个对准杆；

提供多个预制混凝土层，每个混凝土层包括钢筋和多个孔，以及

将多个预制混凝土层彼此叠置，以使底座结构的多个对准杆延伸穿过每个预制混凝土层的相应孔。

本发明的实施方式涉及一种形成建筑结构的基础的方法，该方法包括：

提供包括多个预制混凝土层的基脚，每个预制混凝土层包括钢筋和多个孔；基脚还包括底座结构，底座结构包括底板和从该底板突出的多个对准杆。

将桩结构固定到基脚的底板上；

将桩结构和底板定位在要建造建筑结构的建筑工地上；

将多个预制混凝土层彼此叠置，以使底座结构的多个对准杆延伸穿过每个预制混凝土层的相应孔，以及

将建筑结构的竖直柱固定到基脚上。

该方法可以包括在多个基脚之间提供混凝土板，其中每个基脚的一个或多个预制混凝土层包括布置成容纳板式钢筋的连接器以延伸到设置在多个基脚之间的混凝土板中。该方法可以进一步包括以下步骤：用水泥浆或任何其他合适的固化材料来填充板式钢筋与混凝土板之间的间隙。

本发明的实施方式涉及一种用于预制建筑结构的建筑模块，该建筑模块包括：

多个预制墙板，每个预制墙板包括至少一个纵向延伸的空腔；

具有可分离部件的支撑框架，该可分离部件包括多个钢柱、多个钢梁和多个连接托架；和

多个系杆(tie rod)，每个系杆构造成连接至少两个钢梁并延伸穿过形成边界墙的墙板的纵向延伸的空腔。

其中，多个预制墙板，支撑框架的可分离部件和多个系杆被构造成可堆叠的，使得可以最小化预制建筑结构的体积，以将建筑模块运输到建筑工地。

因此，建筑模块的预制组件，包括预制墙板、系杆和支撑框架，被分解成它们的最小的便携式包装，用于运输建筑模块。本发明的实施方式具有显著的优点。特别地，通过最小化建筑模块的体积用于运输，可以简化建筑模块的运输，其结果可以是更节省成本的。此外，通过将支撑框架设置为可分离部件，由于可以以简化的方式组装支撑框架，因此在建筑工地上不需要熟练的劳动力或专门的机械。

此外，通过提供如上所述的系杆，可以显著提高边界墙的强度。特别地，由外部因素例如风暴或洪水等引起的对墙壁的物理冲击可以被系杆吸收。这可以减少对建筑模块的整体损坏。

在一个示例中，多个预制墙板、支撑框架的可分离部件和多个系杆可被构造成以至少一个“扁平包装”运输。本文使用的扁平包装是指相对于建筑模块已经被组装时的建筑模块的尺寸是平坦的运输包装。

在一个示例中，建筑模块可以被配置为使得多个预制墙板、支撑框架的可分离部件以及多个系杆满足北大西洋贸易组织(NATO)的扁平包装托盘标准。这样，建筑模块可以在一个或多个托盘上运输。

在一个示例中，至少一个扁平包装的尺寸可以由至少一个预制墙板的基脚限定。替代地，尺寸可以由形成楼地面板或天花板的预制板的基脚限定。

在一个示例中，可以通过使用诸如螺栓或螺纹的机械紧固件连接多个可分离部件来组装支撑框架。本领域技术人员将理解，设想了任何适合于形成用于预制建筑物的支撑框架的机械紧固件。在一特定示例中，紧固件包括螺栓。

在一个实施方式中，钢梁可以是槽形梁，其中每个槽形梁包括限定槽形梁的纵向轴线的基本矩形的腹板和从腹板突出的一对凸缘，从而沿着纵向轴线形成C形槽。在本发明的技术领域中，槽形梁也被称为檩条(purlin)。

多个预制墙板可被构造成至少部分地装配到槽形梁的C形槽中。例如，预制墙板的边缘可以定位在槽形梁的C形槽内。更具体地，可将预制板定位在两个相对的槽形梁(例如建筑模块的支撑框架的顶部槽形梁和底部槽形梁)的C形槽内。在一个示例中，每个槽形梁还可包括一对唇缘(lip)，该一对唇缘从一对凸缘的相应端部部分朝向彼此突出。

支撑框架可以包括第一连接托座(bracket)和第二连接托座，第一连接托座被配置为将钢柱连接到钢梁，第二连接托座被配置为将两个钢梁彼此连接，其中，第一连接托座不同于第二连接托座。

第一连接托座可包括构造成附接到钢柱的底板。第一连接托座可进一步包括至少一对托座凸缘，该至少一对托座凸缘从底板突出并且被构造成附接到钢梁(例如槽形梁)的一对凸缘。第一连接托座可以被构造成至少部分地装配在钢梁的C形槽内。这样做的优点是，当钢柱连接到钢梁时，第一连接托座可能不可见。在一个示例中，第一连接托座还包括第三托座凸缘，该第三托座凸缘构造成附接到槽形梁的矩形腹板上。这可以增加钢柱和钢梁之间的连接的稳定性。

第二连接托座可包括两个彼此基本垂直布置的托座凸缘，使得第一托座凸缘可附接到第一槽形梁的矩形腹板上，第二托座凸缘可附接到第二槽形梁的矩形腹板上。例如，第二连接托座可以是大致L形的。第二连接托座可以进一步包括一对凹部。该一对凹部可以被布置在第一托座凸缘的相对侧，并且可以被构造成容纳第一槽形梁的一对唇缘。此外，两个托座凸缘中的至少一个可以包括渐缩部分，以将至少一个托座凸缘引导到槽形梁的C形槽中。在一些实施方式中，连接托座一体地形成。

在一个具体的实施方式中，至少一个钢梁具有相对的第一端部部分和第二端部部分，并且具有由基本上矩形的腹板限定的宽度，其中，该宽度从至少一个钢梁的第一端部部分到第二端部部分逐渐变细。至少一个钢梁可以被构造为形成建筑模块的屋顶支撑。

具体地，预制建筑结构可包括至少两个钢梁，每个钢梁具有逐渐变窄的宽度，其中，该至少两个钢梁被构造成附接到建筑模块的屋顶板上。在一个示例中，该至少一个钢梁是槽形梁并且具有C形的横截面。

多个预制墙板可以是多层板，例如包括芯和两个外层的板。芯可以包括聚苯乙烯，并且外层可以包括纤维水泥。在一个实施方式中，每个预制墙板包括多个纵向延伸的空腔。空腔可位于多层板的外层之间。在一个具体实施方式中，每个预制墙板可被构造成使得纵向延伸的空腔可容纳建筑模块的服务组件，包括但不限于诸如管道和电气部件的管道部件。这具有特别的优点，即服务组件可以隐藏在墙内。在具体示例中，建筑模块被构造为使得每个预制墙板与延伸穿过多个空腔之一的一个相应的系杆相关联。

本发明的实施方式涉及一种组装上述建筑模块的方法，该方法包括：

使用连接托座连接多个钢柱和多个钢梁，以形成建筑模块的支撑框架；

相对于支撑框架定位多个预制墙板，每个预制墙板包括至少一个纵向延伸的空腔；和

通过将每个系杆连接至至少两个钢梁来布置多个系杆，以使系杆延伸穿过形成边界墙的墙板的纵向延伸的空腔。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的某些示例性实施方式，其中：

图1是根据本发明的一个实施方式的基脚的示意图，该基脚连接到桩结构和建筑结构的竖直柱；

图2是连接到桩结构的图1的基脚的底板的示意图；

图3是图2的底板的示意图，该底板包括多个连接器、对准杆和中心柱；

图4是图3的底板的示意图，其中三个混凝土层定位于底板上；

图5是图4所示的结构的示意图，其具有用于柱板的附加混凝土层和钢筋；

图6是图5所示的包括柱板的结构的示意图；

图7是图2至图6的组装阶段中所示的组装的基脚的示意图；

图8是根据本发明的一个实施方式的基脚的钢筋的示意图；

图9是在一个混凝土层中的钢管和提升器的示意图；

图10是示出根据本发明的实施方式的制造用于建筑结构的基脚的方法的流程图；

图11是根据本发明的实施方式的建筑结构的示意图；

图12是图11的建筑结构的支撑框架的示意图；

图13是图11的建筑结构的预制墙板的俯视图；

图14A和图14B是图12的支撑框架的槽形梁的示意图；

图15A和图15B是图12的支撑框架的钢柱的示意图，该钢柱使用第一连接托座连接至两个槽形梁；

图16A和图16B是图12的支撑框架的钢柱的示意图，该钢柱使用第二连接托座连接到两个槽形梁；

图17A和图17B是图12的支撑框架的第一槽形梁的示意图，该第一槽形梁使用第三连接托座连接至第二槽形梁；

图18A、图18B和图18C是形成图11的建筑结构的顶板支撑的槽形梁的示意图；

图19示出了根据本发明实施方式的支撑在多个基脚上的两个相邻建筑模块的支撑框架的示意图；

图20是图19的建筑模块的基脚的侧视图；和

图21是示出了根据本发明的实施方式的组装建筑模块的方法的流程图。

具体实施方式

本发明大体上涉及一种包括至少一些预制组件的建筑系统。本发明的第一实施方式涉及一种用于建筑结构(例如申请人的PCT申请号PCT/AU2015/000211和申请号PCT/AU2018/050194中公开的建筑结构)的基脚，其全部内容通过引用并入本文。本发明的第二实施方式涉及一种用于预制建筑结构的建筑模块。

本发明的第一实施方式大体上涉及一种用于建筑结构的基脚。该基脚包括多个预制混凝土层，其中每个预制混凝土层包括诸如钢筋网之类的钢筋和多个孔。混凝土层通常在运输到建造建筑结构所在的建筑工地之前进行预制。例如，可以将湿混凝土倒入浇筑模中以制造每个混凝土层。

钢筋通常例如在浇筑过程中嵌入混凝土层内。在一个实施方式中，当混凝土层被浇筑时，钢管可以被附接到钢筋以限定相应的孔。钢筋可以例如由钢制成并且可以是钢筋网的形式。但是，可以设想其他合适的材料，例如玻璃纤维和纤维增强塑料。

基脚还包括具有底板和多个对准杆的底座结构，该对准杆例如相对于底板表面以基本垂直的角度从底板突出。基脚设置成使得当多个预制混凝土层彼此叠置时，底座结构的多个对准杆延伸穿过每个预制混凝土层的相应孔，从而使多个混凝土层对准。该布置将在附图的图1至图9中更详细地示出。

根据本发明的实施方式的基脚具有优点。特别是，大多数或所有基脚组件都可以在非现场进行预制，然后运输到将要组装基脚的建筑工地。在一些示例中，由于大多数组件可以使用诸如螺栓和螺纹的机械紧固件来连接，因此基脚的组装将被简化。这样，在建筑工地上组装基脚所需的焊接可能很少或不需要。此外，在组装基脚时，可能很少或不需要处理湿物料，例如湿混凝土。以这种方式，可以将包括基础的建筑结构的大部分组件或全部组件设置为可以在现场组装的预制组件。

预制建筑结构通常具有非现场制造并且被运送到现场组装预制组件以建造建筑结构的组件。包括预制组件的预制建筑结构的示例在申请人的PCT申请号PCT/AU2015/000211中进行了详细描述，其全部以引用方式并入本文。

现在参考附图的图1，其中示出了根据本发明的实施方式的基脚100的示意图。在该图所示的构造中，基脚100示出为连接到桩结构102和要建造的建筑结构的竖直建筑柱104。本领域技术人员将理解，典型的建筑结构通过多个基脚100和在基脚之间延伸的混凝土板(未示出)固定到地面(从而形成建筑结构的基础)。关于桩结构102，将理解的是，在一些构造中，桩结构102可能不是必需的，并且基脚100可定位在地面的顶部部分内。

现在参考图2到图7，其中示出了图1的基脚100的组件的示意图。这些图中所示的组件指示了将基脚100在建造建筑结构的建筑工地组装时的配置阶段。如图2至图7所示的基脚100包括底座结构106，该底座结构106包括底板108和多个对准杆110。特别地如图2所示，多个对准杆110以基本上垂直的角度从底板108突出，并以这样一种方式使得在组装基脚100时使对准杆110向上突出。

基脚100还包括多个预制混凝土层112，如图4和图5具体所示，该多个预制混凝土层112可以彼此叠置。在该特定实施方式中，基脚100包括非现场制造的5个预制的混凝土层112。但是，可以设想任何合适数量的预制混凝土层。由于基脚100的这种分层构造，可以以相对紧凑的方式运输基脚100的组件。此外，通过提供预制混凝土层112，不需要在建筑工地上浇筑湿混凝土以形成基脚110。

当多个预制混凝土层112彼此叠置时，底座结构106的多个对准杆110延伸穿过每个预制混凝土层112中的匹配孔114。在该实施方式中，底座结构106如图3所示，其包括沿着底板108的拐角和边缘定位的8个对准杆110。利用这种构造，当多个预制混凝土层112彼此叠置时，对准杆110确保没有预制混凝土层112的水平移动或只有预制混凝土层112的较小水平移动是可能的。

在该示例中，如图2和图3所示，对准杆110借助于连接器115连接到底板108。连接器115的长度明显比对准杆110短。在一个特别的示例中，连接器115具有与预制混凝土层112的厚度基本相似的长度，并且对准杆110具有与构成基脚100的所有预制混凝土层112的厚度匹配的长度。使用连接器115而非直接将对准杆108固定到底板108的优点在于，底座结构106可以相对紧凑的方式包装，并且与组装的基脚100相比相对平坦。这导致基脚100的预制组件到建筑工地的简化的运输。

通常，将连接器115焊接至底板108，而将对准杆110螺栓连接至连接器115。但是，设想了将对准杆110连接至底板106的其他方式。在一个示例中，当多个预制混凝土层112彼此叠置时，对准杆110紧密地装配到连接器115中并被灌浆。另外，连接器115可以是螺纹的。

将板106用作基脚100的底座结构的一部分还具有以下优势：底板106可以用作基脚100的调平点。换句话说，当基脚100位于待组装的建筑工地上时，可以通过将底板106调平来调平基脚100。

在该特定示例中，底板还包括腹板113形式的支撑结构。腹板113布置在底板106的底面。当将基脚100定位于建筑工地时，底板106的底面朝下。因此，腹板113布置成与连接器115和对准杆110基本相对。腹板113具有从底板106突出并从底板106的中心点径向延伸的多个腹板元件。以这种方式，腹板113被构造成使得当安装基脚100时，基脚100的任何水平运动(例如滑动或旋转)被减少甚至被阻止。腹板113可以进一步提供基脚100的改进的稳定性。

现在参考图2、图3和图4，基脚100还包括中心柱116，该中心柱116延伸穿过每个预制混凝土层112和底板106的中心孔118。中心柱116可以由钢制成，并可以具有比对准杆110更大的直径。因此，可以增加基脚100的稳定性。在该实施方式中，中心柱116还被构造成将基脚100直接固定到桩结构102，如图2所示。例如，中心柱116可以焊接到桩结构102。如本领域技术人员所理解的，桩结构102可以形成或可以不形成基脚100的一部分。甚至，在一些构造中，根据建筑工地，可能不需要桩结构。桩结构通常用于基础，以改善载荷向合适的下层土壤地层的转移。载荷通常通过剪切力沿着桩结构的轴传递到地面。

在该示例中并且在图2中示出的桩结构102进一步连接到基脚100的底板106。例如，可以将桩结构102焊接到底板106。如在PCT申请号PCT/AU2015/000211中详细描述的，桩结构102是具有附接到刀片轴的刀片钻头的螺旋桩。但是，桩结构可以是任何合适的桩结构，例如螺钉桩(screw pile)或螺旋桩(helical pile)。

在下文中，提供了螺旋桩102的简要概述。螺旋桩102包括两个轴组件120、122和刀片钻头124，它们可以通过锁定销或任何其他合适的连接彼此连接。每个轴组件120、122具有大约三米的长度，并且包括牢固地固定到轴组件上的一系列螺旋承重板126。在该特定示例中，每个轴组件120、122具有附接到其上的四个螺旋承重板。应当理解，取决于许多因素，可以想到任何尺寸的桩结构102和任何的数量螺旋承重板126。螺旋承重板126通常被焊接到轴组件120、122并且被布置为提供桩结构102的整体圆锥形轴。刀片钻头124具有钻头本体和刀片，该刀片优选地被制造成其一侧比另一侧短并从外缘倾斜以形成前缘。对于给定的扭矩，这可以增强桩结构102的穿透能力。

现在参考图7，示出了连接到建筑结构(未示出)的竖直柱104的基脚100。为了将基脚100固定到竖直柱104，基脚100包括柱板128，当所有预制混凝土层112都已经彼此叠置时，该柱板128定位在预制混凝土层112的顶部上(特别是参见图6)。在该示例中，柱板128借助于在图5中详细示出的柱钢筋130固定到一些预制混凝土层112上。特别地，两个顶部预制混凝土层112T包括孔132，其定位成容纳4个柱钢筋130。可以借助于水泥浆将柱钢筋130固定在两个顶部预制混凝土层112T的孔132内。然后，可以通过将柱板128用螺栓固定到钢筋130上，将柱板128固定到顶部预制混凝土层上，如图6所示。孔132可以类似于孔114形成，用于容纳对准杆110。特别地，可以将钢管附接至每个混凝土层112的钢筋，使得钢管限定孔114、132以容纳相应的对准杆114和柱钢筋130。

再次参考图6，柱板128包括通常在非现场焊接到柱板128的突起132。然后，可以通过将竖直柱104用螺栓固定到突起132上来将建筑结构的竖直柱104固定在基脚100上。例如，突起132可以是螺栓形式，使得竖直柱104可以通过将螺母安装到螺栓上被固定。这样，为了将竖直建筑柱104固定到基脚100，可能不需要在建筑工地上进行焊接。

在替代实施方式(未示出)中，竖直柱104使用一个或多个灌浆管连接到多个预制混凝土层112。特别地，一个或多个钢筋可以从顶部预制混凝土层突出。竖直柱可以包括一个或多个纵向延伸的灌浆管，该灌浆管被构造成容纳从顶部预制混凝土层突出的一个或多个钢筋。因此，当竖直柱被定位成使得钢筋延伸到灌浆管中时，钢筋和灌浆管之间的空间可以被灌浆填充，以将竖直柱固定到多个预制混凝土层上。为了用固化材料填充灌浆管，每个灌浆管可以具有位于竖直柱的侧壁处的入口。

再次参考附图，该特定实施方式中的基脚100布置成使得建筑结构的竖直柱104与基脚100的中心柱116和桩结构102的轴组件120、122直接对准。

两个顶部预制混凝土层112T可进一步包括多个连接器134，这些连接器134布置成容纳板式钢筋136，在使用中，板式钢筋136延伸到在多个基脚100之间形成的混凝土板中。连接器134可以类似于用于对准杆110和柱钢筋130的钢管。因此，板式钢筋136也可以通过灌浆固定在预制混凝土层112T上。本领域技术人员将理解，设想了将板式钢筋136固定到至少一个混凝土层112上的任何合适的方法。在一个特定示例中，板式钢筋136在连接至基脚100时被构造成延伸到预制混凝土板的凹部中。当将预制混凝土板放置在多个基脚之间时，钢筋136和预制混凝土板之间的间隙可以填充有水泥浆，以固定建筑结构的基础。

现在参考图8，其中示出了基脚100和竖直建筑柱104内的加固结构的示意图。加固结构可以由钢制成，以为将要建造的建筑结构提供足够的加固。从图8中可以看出，每个预制混凝土层112都包括钢筋。特别地，钢筋为通常由钢制成的钢筋网137的形式。每个预制混凝土层112还包括附接到钢筋网137的多个钢管，这些钢管被构造成限定多个孔114或连接器115、134以容纳对准杆110、柱钢筋130和/或板式钢筋136。连接器可以是带螺纹的。图9示意性地示出了一种示例性钢管138。

每个预制混凝土层112还可包括一个或多个通常连接到钢筋网137的提升元件140。图9示意性地示出了这种提升元件140之一。提升元件140的功能是为了允许每个预制混凝土层112可以通过诸如起重机(未示出)的提升机或搬运机来起吊。这样的提升元件可以被嵌入在混凝土层112的顶部边缘或底部边缘内，使得提升机或搬运机可以通过附接到提升元件140来操纵混凝土层112。每个提升元件140可以包括具有与混凝土层112的顶面或底面的表面齐平的表面的板。在PCT申请号PCT/AU2015/000211中详细描述了这些提升元件的示例。

每个预制混凝土层112还可包括多个间隔椅(未示出)。多个间隔椅通常连接至钢筋网，使得当钢筋网定位于表面上时，网的底部与表面间隔开。这确保了在浇注混凝土层112时，即在将湿混凝土浇注到浇注模中时，看不到加强网。用于预制板的具体间隔椅的示例在PCT申请号PCT/AU2015/000211中详细描述。

现在参考附图的图10，其中示出了流程图，该流程图示出了根据本发明的实施方式的制造用于建筑结构的基脚(例如基脚100)的方法200。该方法可以包括以下步骤：提供202底座结构，例如底座结构106，其包括底板和从该底板突出的多个对准杆。在进一步的步骤204中，提供多个预制混凝土层，其中每个混凝土层通过以下方式制成：

a)提供(206)用于加固混凝土层的钢筋；

b)将多个间隔椅连接(208)到钢筋，使得当定位在表面上时抬高钢筋；

c)将多个钢管连接(210)到钢筋，使得当浇注混凝土层时，钢管形成多个孔，这些孔布置成在组装基脚时容纳底座结构的各个对准杆；和

d)将混凝土倒入(212)浇注模中以形成混凝土层。

因此，根据本发明的实施方式的方法提供了多个单独的预制组件，其可以在建造建筑物的建筑工地上被组装。预制组件通常被构造成使得基脚的单独组件可以以相对紧凑的方式被运输。

当基脚的单独组件已经被运输到建造建筑物的建筑工地时，可以采用根据本发明的实施方式的以下组装基脚的方法。特别地，该方法可以包括将底座结构定位在建筑工地上的步骤，例如定位在地面的沟槽内。底座结构包括至少一个底板和从该底板突出的多个对准杆。可选地，底座结构可以进一步包括如上所述的中心柱。该方法可以进一步包括提供多个预制混凝土层的步骤，其中每个预制混凝土层包括钢筋和多个孔。然后将多个预制混凝土层彼此叠置，使得底座结构的多个对准杆延伸穿过每个预制混凝土层的相应孔。

组装基脚仅可以成为形成建筑结构基础的方法的一部分。根据本发明的一个实施方式的形成基础的方法可以包括提供诸如基脚100的基脚的步骤。该方法可以进一步包括将诸如桩结构102的桩结构固定到基脚的底板上的步骤。在进一步的步骤中，可以将桩结构和底板定位在建造建筑结构的建筑工地。例如，桩结构和基脚可以定位在建造建筑结构的现场挖掘的沟槽中。在另一步骤中，基脚的多个预制混凝土层彼此叠置，使得每个预制混凝土层的多个孔容纳底座结构的相应的对准杆。然后可以例如借助诸如柱板128之类的柱板将建筑结构的竖直柱固定至基脚。

本发明的第二实施方式大体上涉及一种用于预制建筑结构的建筑模块，该建筑结构具有在非现场制造并运输到可以组装该建筑结构的建筑工地的组件。该建筑结构可以具有一个或多个建筑模块，该建筑模块在长度、宽度和高度上具有不同尺寸。建筑模块可以水平或竖直地连接，例如以形成两层建筑物。

根据本发明的实施方式的建筑模块大体包括多个预制墙板，其中每个预制墙板包括至少一个纵向延伸的空腔。该建筑模块还包括具有可分离部件的支撑框架，该支撑框架包括多个钢柱、多个钢梁和多个连接托座，该连接托座布置成将多个钢柱和多个钢梁连接以形成支撑框架。该建筑模块还包括多个系杆，其中每个系杆构造成将两个钢梁彼此连接，例如基本水平延伸的顶部钢梁和底部钢梁。系杆可以连接到钢梁，使得系杆处于张紧状态。建筑模块构造成使得每个系杆延伸穿过至少一个形成边界墙的墙板的纵向延伸的空腔。多个预制墙板、支撑框架的可分离部件以及多个系杆被构造为可堆叠的，使得可以最小化建筑模块的体积，以将建筑模块运输到建筑工地。

因此，建筑模块的预制组件，包括预制墙板、支撑框架和系杆，可以分解成它们最小的便携式包装，用于运输建筑模块。建筑模块的组件可以包装在至少一个运输包装中。在一个示例中，组件被包装在多个运输包装中。运输包装可以是“扁平包装”的形式，其相对于在建造建筑模块时的建筑模块的尺寸是扁平的。

现在参考图11，其中示出了包括一个建筑模块的示例性建筑结构300的示意图。然而，将理解的是，建筑结构可以包括彼此连接的多个建筑模块。建筑结构300包括如图12中详细示出的支撑框架400和多个预制板。一些预制板形成建筑结构300的墙板302，其他预制板可形成屋顶板304和地面板(未示出)。在该示例中，预制墙板302是具有芯320和外层322、324的多层板，如图13中更详细地示出。芯320可以例如由聚苯乙烯制成并且外层322、324可以由纤维水泥制成。聚苯乙烯芯320可以提供绝缘，而外部纤维水泥层322、324借助于它们的厚度可以提供实质的承载能力。预制墙板302的另一示例在PCT申请号PCT/AU2015/000211中描述，其整体通过引用并入本文。

预制墙板302可以借助于图13中所示的系杆326至少部分地固定到建筑结构300的支撑框架400上。具体地，每个墙板304可以具有一个或多个空腔328，该空腔328沿着墙板304的高度延伸。系杆326可延伸穿过这些空腔328之一，并固定到作为图13所示的支撑框架的一部分的顶部槽形梁和底部槽形梁。以这种方式，墙板302可能仅需要被固定到支撑框架400。除了系杆328，相邻的墙板302可以彼此邻接地布置，并且在邻接面之间的空间330可以用胶粘剂等填充。然而，设想了将墙板302固定到支撑框架400或彼此固定的其他方法。

本领域技术人员将理解，类似的构造可以应用于形成例如地面板或屋顶板的其他预制板。

如上所述，预制墙板304包括沿着板的高度延伸的一个以上的空腔，如图12所示。其他空腔或空间可用于容纳附加的系杆和/或电气系统的部件或预制建筑结构的管道系统。以这种方式，这些部件可以隐藏在墙板304内，并且可以从建筑结构300的外部或内部不可见。

再次参考图11，在该特定示例中，建筑结构300进一步包括窗户306和门308。这些结构已经在如图13所示的支撑框架400中进行了说明。具体地，支撑框架的两个钢柱形成了门308的门框架的一部分。建筑结构300还包括围栏露台310和通向建筑结构300的门308的楼梯312。该示例性建筑结构300已在图11中示出，以证明任何合适的建筑结构都可以包含在建筑模块中。这样，可以修改建筑结构300以满足客户的需求和喜好。

现在参考图12所示的支撑框架400。一旦支撑框架400被组装，建筑模块的组件就可以例如使用机械紧固件被附接到支撑框架400。组件可包括多个预制墙板、一个或多个地面板、一个或多个屋顶板、外部覆层、内部覆层、窗户和门等。

支撑框架400具有可堆叠的多个可分离部件。特别地，支撑框架400包括竖直延伸以形成建筑结构300的竖直柱的多个钢柱402。支撑框架400还包括具有不同宽度的多个结构性槽形梁403、404、405、406。然而，本领域技术人员将理解，设想了适合于形成建筑结构的支撑框架的其他钢梁。

在图14A和图14B中以示意图表示了一个示例性槽形梁403。具体地，槽形梁403包括基本矩形的腹板408，其限定了槽形梁403的纵向轴线。在该特定示例中，腹板408包括9对孔409，其定位成容纳螺栓(未示出)，使得槽形梁403可以使用连接托座连接到其他结构，例如钢柱和其他槽形梁。槽形梁403还包括从矩形腹板108突出的一对凸缘410、412。在该特定示例中，一对凸缘410、412基本垂直于腹板408延伸。

更具体地，腹板408包括内平面414、外平面416、第一端部418、第二端部420、第一侧面422和第二侧面424。槽形梁403的纵向轴线在第一端部418和第二端部420之间延伸。第一凸缘410具有直接连接到腹板408的第一侧面422的内侧426和外侧428。第一凸缘410基本上在腹板408的第一端部418和第二端部420之间延伸。第二凸缘412还具有内侧430和外侧432。内侧430直接连接到腹板408的第二侧面424，并且基本上在腹板408的第一端部418和第二端部420之间延伸。这样，第一凸缘410和第二凸缘412基本上彼此平行延伸。在该特定示例中，一对凸缘410、412与腹板408一体地形成。

槽形梁403还包括在基本相同的平面中延伸的第一唇缘434和第二唇缘436。具体地，第一唇缘434基本上垂直于第一凸缘410并且基本上平行于腹板408延伸。第一唇缘434连接到第一凸缘410的外侧428，并且基本上在腹板408的第一端部418和第二端部420之间延伸。第二唇缘436基本上垂直于第二凸缘412并且基本上平行于腹板408延伸。第二唇缘436连接到第二凸缘412的外侧432，并且还基本上在腹板408的第一端部418和第二端部420之间延伸。第一唇缘434和第二唇缘436可与相应的凸缘410、412一体地形成。因此，槽形梁403构造成使得沿着由矩形腹板408的内表面、一对凸缘410、412以及第一唇缘434和第二唇缘436限定的纵向轴线形成C形槽。这种槽形梁在本发明的技术领域中也可以称为檩条。图14A和B所示的槽形梁403具有10.2cm的宽度，其由矩形腹板408的宽度限定。每个凸缘410、412具有7.6cm的长度，并且每个唇缘434、436具有1.4cm的长度。本领域技术人员将理解，本说明书中指定的任何尺寸仅是示例性的。

再次参考图12，在该示例中，支撑框架400具有9个竖直钢柱402。每个钢柱402具有基本正方形的横截面以及相对的第一端部438和第二端部440。在该示例中，每个钢柱402具有大约3m的长度，该长度限定了建筑结构300的高度。然而，应当理解，支撑框架400可以仅形成建筑结构的多个层之一。在专利申请号PCT/AU2018/050194中描述了具有多层的建筑系统的具体示例，该专利申请整体通过引用并入本文。

如上所述，如图12所示，槽形梁403、404、405、406具有不同的宽度和不同的长度。在本说明书中，相同的数字用于标识具有相同宽度的槽形梁，但是它们在长度上可能不同。

借助于第一连接托座442(在图12中不可见)，钢柱402的第一端部438连接到具有大约10cm的宽度的槽形梁403。在图15A和图15B中示出了这种连接的示例性表示。图15A将钢柱402、两个槽形梁403A、403B和两个第一连接托座442A、442B显示为将钢柱402连接到两个槽形梁403A、403B之前的分开的部件。图15B示出了其中钢柱402连接到两个槽形梁403A、403B的构造。此构造也显示在图12中。在此构造中，第一连接托座442A、442B定位于槽形梁403A、403B的C形槽内，因此从支撑框架400的外部视图中看不到。

第一连接托座442包括构造成附接到钢柱402的第一端部438的底板444。具体地，底板444包括一对孔446，其定位成与钢柱402的一对孔409相匹配，使得第一连接托座442可以使用诸如螺栓的机械紧固件连接到钢柱402。第一连接托座442还包括均从底板444基本垂直地延伸的第一托座凸缘448和第二托座凸缘450。第一托座凸缘448和第二托座凸缘450基本彼此平行地延伸并且构造成分别附接到槽形梁403的第一凸缘410和第二凸缘412。在该特定示例中，第一托座凸缘448和第二托座凸缘450不具有将凸缘直接紧固至槽形梁403的任何结构。但是，可以设想，第一托座凸缘448和第二托座凸缘450还可以包括用于将凸缘直接固定到槽形梁403的结构，例如类似于底板444的容纳螺栓的孔。

在该特定示例中，第一连接托座442包括第三托座凸缘452，该第三托座凸缘452连接到底板444并且基本上垂直于底板444延伸。第三托座凸缘452基本上垂直于第一托座凸缘448和第二托座凸缘450延伸。因此，第一连接托座442具有总体上基本立方体的形状。

在该示例中，第三托座凸缘452不直接连接至第一托座凸缘448和第二托座凸缘450。但是，设想了第三托座凸缘452与第一托座凸缘448和第二托座凸缘450之间的直接连接。第三托座凸缘452包括一对孔454，使得第三托座凸缘452可以用螺栓连接到槽形梁403。将理解的是，第三托座凸缘452是第一连接托座442的可选特征，并且可以被省略。

在该示例中，三个托座凸缘448、450、452与底板444一体地形成。特别地如图15B所示，第一连接托座442被构造成使得第一托座凸缘448和第二托座凸缘450可以滑入由槽形梁403的第一凸缘410和第二凸缘412限定的槽中。因此，如图15B中特别示出的，当将槽形梁403连接至钢柱402时，整个第一连接托座442可以定位于槽形梁403的C形槽内。

现在参考图16A和图16B，其中示出了钢柱402与宽度约为20厘米的槽形梁405之间的连接。钢柱402借助于第二连接托座456连接到两个槽形梁405。类似于图15A和图15B，图16A将钢柱402、两个槽形梁405A、405B和两个第二连接托座456A、456B示出为在将钢柱402连接到两个槽形梁405A、405B之前的分开的部件。图16B示出了其中钢柱402连接到两个槽形梁405A、405B的构造。该构造也在图12中示出。在该构造中，第二连接托座456A、456B定位在槽形梁405A、405B的C形槽内，因此从外部视角不可见。

第二连接托座456具有与第一连接托座442相似的构造并具有尺寸差异以容纳槽形梁405的较大的宽度。简而言之，第二连接托座456还包括底板458，该底板458具有用于容纳紧固件以将第二连接托座456紧固到钢柱402的一对孔460。此外，第二连接托座456包括与底板458整体形成的第一托座凸缘462、第二托座凸缘464和第三托座凸缘466。第二连接托座456被构造成装配到槽形梁405的C形槽中。第二连接托座456的整体形状是大致矩形的棱柱。

现在参考图17A和图17B，其中示出了具有相同宽度(大约15cm)的两个槽形梁404A、404B之间的连接的示意图。在该示例中，使用第三连接托座468连接两个槽形梁404A、404B。类似于图15A和图15B，图17A将两个槽形梁404A、404B和第三连接托座466示出为在两个槽形梁404A、404B彼此连接之前的分开的部件。图17B示出了两个槽形梁404A、404B彼此连接的构造。该构造还在图12中示出。在该构造中，第三连接托座468定位于槽形梁404A、404B的C形槽内，因此从外部视角看不到。

第三连接托座468具有整体上大致L形的形状，并且包括可以一体地形成的第一托座凸缘470和第二托座凸缘472。第二托座凸缘472基本上垂直于第一托座凸缘470延伸，并且长度明显短于第一托座凸缘470的长度。第一托座凸缘470和第二托座凸缘472中的每一个均具有一对孔474、476，用于容纳诸如螺栓的合适的紧固件。以此方式，第一托座凸缘470可以直接附接到第一槽形梁404A的腹板408A，第二托座凸缘472可以直接附接到第二槽形梁404B的腹板408B。

第三连接托座468还包括布置在第一托座凸缘470的相对侧上的一对凹部478。该对凹部478被布置为容纳第二槽形梁404B的第一唇缘434B和第二唇缘436B。如本领域技术人员将理解的，取决于第二托架凸缘472的宽度或者如果槽形梁404不具有突出的唇缘434A、434B，则一对凹部478可以是可选的特征。此外，第一托座凸缘470可具有渐缩部分(未示出)，以将第三连接托座468的第一托座凸缘470引导到第一钢梁404A的C形槽中。

连接托座442、456、468通常可以由钢或钢组合物制成。然而，设想了适合于形成用于预制建筑结构的支撑框架的其他材料。因此，通过使用如上所述的连接托座，可以使用诸如螺母和螺栓的机械紧固件来组装支撑框架400。这样，可以很少或不需要焊接支撑框架的任何部件，并且可以减少甚至消除在建筑工地上对熟练工人或专门机械的需要。

再次参考图12，支撑框架400包括形成屋顶支撑的多个槽形梁406。在图18A、图18B和图18C中示出了构造成形成屋顶支撑的示例性槽形梁406。具体地，槽形梁406具有第一端部部分480和第二端部部分482以及从第一端部部分480到第二端部部分482具有逐渐增大的宽度的基本矩形的腹板484。类似于槽形梁403、404和405，槽形梁406具有特别地如图18B和图18C所示的基本为C形的横截面。第一端部部分480处的横截面的宽度484A比第二端部部分482处的横截面的宽度484B短。具体地，横截面从如图18B所示的具有宽度484A为大约10cm的腹板增加至如图18C所示的宽度484B约为20cm的腹板。

使得构造成形成屋顶支撑的槽形梁(例如槽形梁406)具有渐缩宽度具有显著的优点。特别地，屋顶板可以直接附接到槽形梁406，而不需要进一步的结构来升高屋顶的一侧。因此，可以显著降低组装建筑结构的复杂性。此外，可以减少建筑结构的预制组件的数量，其结果是可以更具成本效益。在一侧升高的屋顶的优点是，雨水被引导到屋顶的下侧，在那里雨水可以从建筑结构中流出。

现在参考图19，其中示出了第一支撑框架400A的等距视图，该第一支撑框架400A连接到第二支撑框架400B，形成了具有两个建筑模块的建筑结构。本领域技术人员将理解的是，可以使用任何数量的建筑模块来构成建筑结构。建筑模块的尺寸可以不同，例如宽度、长度和高度。例如，对于两层建筑结构，建筑模块中的至少一个可以具有带有两倍长度(例如6m)的钢柱的支撑框架。附加的钢梁可以在钢柱的高度的大约一半处水平地延伸，从而形成用于第二层地板的支撑。

通过将第一支撑框架400A的钢柱402A与第二支撑框架400B的邻近钢柱402B连接，两个相邻的支撑框架400A，40B彼此连接。例如，每个钢柱402A、402B可以是槽形梁，其中，钢柱402A、402B布置成使得各个C形槽彼此背向。换句话说，钢柱402A、402B的矩形腹板彼此邻接并且可以使用机械紧固件彼此连接。

在该特定示例中，仅在作为所得边界墙的一部分的顶部槽形梁和底部槽形梁之间设置系杆(未示出)。这样做的原因是，通常不需要在内部墙板内设置系杆。形成内墙的预制墙板可以直接附接到支撑框架400A、400B。

第一支撑框架400A和第二支撑框架400B由多个基脚500支撑。在该特定示例中，第一支撑框架400A和第二支撑框架400B由9个基脚500支撑。这是由于第一支撑框架400A和第二支撑框架400B之间的共同边界，其中两个支撑框架400A、400B共享基脚500。图20中详细示出了示例性基脚500的侧视图。每个基脚500包括混凝土主体502，其可以是以块的形式。然而，本领域技术人员将理解，可以设想其他形状。基脚500还包括高度可调的支撑元件504。支撑元件504包括可直接附接到支撑框架400的连接板506，以及可插入混凝土主体502的螺纹衬套510中的螺纹腿508。因此，连接板506的高度可通过旋转螺纹衬套510内的支撑元件504来调节。通过这种方式，可以简化建筑结构的支撑框架的调平。在该示例中，基脚500还包括锁定螺母512，以将螺纹腿508锁定在适当的位置。

现在参考图21，其中示出了流程图，该流程图示出了组装诸如图11所示的建筑结构300之类的建筑结构的方法600。该方法可以包括将多个基脚500定位在地面中的初始步骤602。在另一步骤604中，通过使用连接托座连接多个钢柱和多个钢梁来组装支撑框架。一旦支撑框架被组装，支撑框架可以被附接606到基脚的连接板上。然而，本领域技术人员将理解，在完全组装支撑框架之前，支撑框架的至少一些可分离部件可以被附接到基脚。这可以简化对建筑结构进行调平的过程。

在另一步骤608中，相对于支撑框架定位多个预制墙板，其中，每个预制墙板包括至少一个纵向延伸的空腔。随后，通过将每个系杆连接到两个钢梁来布置610多个系杆，使得系杆延伸穿过形成边界墙的墙板的纵向延伸的空腔。以此方式，预制墙板可被附接到支撑框架。然而，设想了将墙板固定到支撑框架的替代或附加方法。系杆可定位成固定至支撑框架的相对的钢梁，例如顶部槽形梁和底部槽形梁。系杆可以在张力下连接到槽形梁。

可以进行其他组装步骤，例如将内部覆层和外部覆层附接到墙壁，安装电力和管道系统以及将屋顶板和地面板附着到支撑框架。包括如上所述的一个或多个建筑模块的建筑结构具有显著的优点。例如，可以最小化建筑结构的运输体积。因此，可以简化建筑结构的运输和组装，从而降低了本来对于熟练工人和专用机械所必需的成本。例如，可以使用诸如螺栓或螺纹杆的机械紧固件或系统将支撑框架的一些或所有组件或甚至整个建筑结构彼此连接。因此，在建筑工地上没有焊接的需求或减少了焊接的需求。

关于建筑结构的预制组件的运输，建筑结构的可分离部件被构造成可堆叠的。这样，可以使运输体积最小化。例如，建筑结构的组件可以被包装成多个包装，这些包装可以被放置或可以不被放置在托盘上。第一包装可以例如包括形成支撑框架的可分离部件。第二包装可以包括多个预制墙板。第三包装可以包括外部覆层和内部覆层。第四包装可包括用于电力和/或管道系统的组件。第五包装可以包括屋顶板，第六包装可以包括地面板。可以按照定义如何组装建筑结构的顺序对多个包装进行编号。以此方式，建筑工地上的工人可以容易地识别出要组装预制建筑物需要拆开哪个包装。

关于形成支撑框架的可分离部件，钢梁可以被构造成定位于彼此之内，从而可以减小运输包装的体积。例如，如果钢梁是如上所述的槽形梁，则可以将槽形梁定位在另一个具有较大宽度的槽形梁的槽内。而且，两个槽形梁可以通过定位槽形梁而彼此互锁，使得各个槽彼此面对。以此方式，可以在更高的密度负荷下实现更紧凑的运输包装。

在一个特定实施方式中，建筑结构的所有组件可以被扁平包装，并且扁平包装的尺寸可以由每个包装的最大组件的占地面积限定。每个扁平包装可满足北大西洋贸易组织(NATO)的扁平包装托盘标准。运输包装可以进一步包括被布置成保护预制建筑物的可分离部件的拐角和边缘的材料。当运输包装被移到建筑工地时，这可以减少甚至防止物流损坏。

本领域技术人员将理解，可以在不脱离如总体描述的本发明的精神或范围的情况下，如特定实施方式和/或方面中所示对本发明进行多种变化和/或修改。例如，将显而易见的是，本发明的某些特征可以被组合以形成另外的实施方式。因此，本申请的实施方式和各方面在所有方面都应被认为是说明性的而非限制性的。上面参考附图描述了几个实施方式。这些附图示出了实现本发明的系统、方法和程序的特定实施方式的某些细节。然而，用附图描述本发明不应被解释为将与附图中所示的特征相关联的任何限制强加于本发明。

数字列表

基脚100 柱钢筋130

桩结构102 柱板上的突起132

竖直建筑柱104 连接器134(用于板式钢筋)

底座结构106 板式钢筋136

底板108 钢筋网137

对准杆110 钢管138

混凝土层112 提升元件140

腹板113 方法200

混凝土层中的孔114 预制建筑结构300

连接器115(用于对准杆) 预制墙板302

中心柱116 预制屋顶板304

中心孔118 窗户306

轴组件120 122 门308

轴钻头124 围栏露台310

螺旋板126 楼梯312

柱板128 芯320

外层322、324 (钢柱的)第二端部440

系杆326 第一连接托座442

空腔328 (第一连接托座的)底板444

空间(邻接)330 (底板的)一对孔446

支撑框架400 第一连接托座的第一托座凸缘448

钢柱402 第一连接托座的第二托座凸缘450

槽形梁(宽10cm)403 第一连接托座的第三托座凸缘452

槽形梁(宽15cm)404 (第三托座凸缘的)一对孔454

槽形梁(宽20cm)405 第二连接托座456

槽形梁(形成屋顶支撑)406 第二连接托座的底座458

矩形腹板408 底座的一对孔460

第一凸缘410 (第二连接托座的)第一托座凸缘

第二凸缘412 462

(腹板的)内部表面414 (第二连接托座的)第二托座凸缘

(腹板的)外部表面416 464

(腹板的)第一端部418 (第二连接托座的)第三托座凸缘

(腹板的)第二端部420 466

(腹板的)第一侧面422 第三连接托座468

(腹板的)第二侧面424 (第三连接托座的)第一托座凸缘

(第一凸缘的)内侧426 470

(第一凸缘的)外侧428 (第三连接托座的)第二托座凸缘

(第二凸缘的)内侧430 472

(第二凸缘的)外侧432 孔474、476

第一唇缘434 托座凹部478

第二唇缘436 (屋顶支撑的)第一端部480

(钢柱的)第一端部438 (屋顶支撑的)第二端部482

腹板484

基脚500

混凝土主体502

支撑元件504

连接板506

螺纹腿508

螺纹衬套510

锁紧螺母512

方法600

Claims (17)

1.用于建筑结构的基脚，所述基脚包括：

多个预制混凝土层，每个预制混凝土层包括钢筋和多个孔，以及

底座结构，其包括底板和从所述底板的第一表面突出的多个对准杆，

其中所述基脚构造成使得当所述多个预制混凝土层彼此叠置时，所述底座结构的多个对准杆延伸穿过每个混凝土层的相应孔，

其中，所述基脚进一步包括桩结构，所述桩结构经由与所述第一表面相对的所述底板的第二表面固定到所述底座结构，并且

其中一个或多个预制混凝土层包括多个板式钢筋，所述板式钢筋在使用中从所述基脚延伸到混凝土板中以将所述基脚与另一基脚连接。

2.根据权利要求1所述的基脚，还包括布置成直接固定至所述桩结构的中心柱。

3.根据权利要求2所述的基脚，其中每个预制混凝土层包括中心孔，并且所述基脚被构造为使得当所述多个预制混凝土层彼此叠置时，所述中心柱延伸穿过所述多个预制混凝土层的相应中心孔。

4.根据前述权利要求中的任一项所述的基脚，其中每个混凝土层包括连接至钢筋的多个钢管，所述多个钢管限定了多个孔，用于在浇注所述混凝土层时容纳相应的对准杆。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的基脚，其中底板包括布置成容纳对准杆的连接器，使得对准杆从底板基本垂直地突出。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的基脚，包括柱板，所述柱板布置成将基脚固定到建筑结构的竖直柱上，使得基脚直接支撑建筑结构的竖直柱。

7.根据权利要求6所述的基脚，其中一个或多个混凝土层包括用于容纳柱钢筋的孔，以将柱板固定至所述一个或多个混凝土层。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的基脚，其被布置为使得当所述基脚被连接到建筑结构的竖直柱和桩结构时，所述基脚、所述竖直柱和所述桩结构基本对准。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的基脚，其中每个混凝土层包括加固的钢筋。

10.根据权利要求9所述的基脚，其中每个混凝土层包括钢筋网。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的基脚，其中所述桩结构包括一个或多个螺钉桩或螺旋桩。

12.根据权利要求11所述的基脚，其中所述桩结构具有整体圆锥形的形状。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的基脚，其中每个预制混凝土层包括一个或多个提升元件，使得每个预制混凝土层可以通过提升机或搬运机来提升。

14.一种建筑结构，其包括根据前述权利要求中的任一项所述的多个基脚。

15.一种制造用于建筑结构的基脚的方法，所述方法包括：

提供底座结构，其包括底板、从所述底板的第一表面突出的多个对准杆和经由与所述第一表面相对的所述底板的第二表面固定到所述底座结构的桩结构；和

提供多个预制混凝土层，其中每个混凝土层通过以下方式制成：

a）提供用于加固混凝土层的钢筋；

b）将多个间隔椅连接到钢筋，使得当定位在表面上时，钢筋被抬高；

c）将多个钢管连接到钢筋，使得当浇注混凝土层时，钢管形成多个孔，所述多个孔被布置成在组装基脚时容纳底座结构的相应的对准杆；和

d）将混凝土倒入浇注模中以形成混凝土层；

其中对于一个或多个预制混凝土层，所述方法包括连接多个板式钢筋的步骤，所述板式钢筋在使用中从所述基脚延伸到混凝土板中以将所述基脚与另一基脚连接。

16.一种组装用于建筑结构的基脚的方法，所述方法包括：

将底座结构定位在地面内，所述底座结构包括底板、从所述底板的第一表面突出的多个对准杆和经由与所述第一表面相对的所述底板的第二表面固定到所述底座结构的桩结构；

提供多个预制混凝土层，每个预制混凝土层包括钢筋和多个孔，以及

将多个预制混凝土层彼此叠置，以使底座结构的多个对准杆延伸穿过每个预制混凝土层的相应孔，

其中一个或多个预制混凝土层进一步包括多个板式钢筋，并且所述方法包括将所述一个或多个预制混凝土板与板式钢筋定位的步骤，使得板式钢筋在使用中从所述基脚延伸至混凝土板以将所述基脚与另一基脚连接。

17.一种形成建筑结构的基础的方法，所述方法包括：

提供一种包括多个预制混凝土层的基脚，每个预制混凝土层包括钢筋和多个孔，所述基脚还包括底座结构，所述底座结构包括底板和从所述底板突出的多个对准杆；

将桩结构固定到基脚的底板上；

将桩结构和底板定位在要建造的建筑结构的地面内；

将多个预制混凝土层彼此叠置，以使底座结构的多个对准杆延伸穿过每个混凝土层的相应孔，

将建筑结构的竖直柱固定到基脚上，和

在多个基脚之间提供混凝土板，

其中，每个基脚的一个或多个预制混凝土层包括多个板式钢筋，所述多个板式钢筋延伸至混凝土板从而连接多个基脚。

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