CN114599842B - 多功能连接器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于建筑物的现场外建造的系统,还公开了一种在这种系统中使用的连接器100A、900A,以及一种制造这种连接器的方法,和一种使用该系统构造的方法。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于建筑物的现场外(offsite)建造的系统。还公开了一种用于这种系统的连接器,以及制造这种连接器的方法和使用该系统的建造方法。
背景技术
越来越期望通过提供预制部件来加速建筑物的建造,该预制部件能够在被运送到构造工地并组装成完整建筑物之前在工厂中进行现场外制造。这种预制建筑物具有的突出的优点在于,建筑物的建造时间得以最小化,并且通过对许多不同的建筑物使用共同的部件组,能够使制造成本最小化。这些建造方法在政府建设的建筑物(诸如学校)中是特别有用的,因为构造的实用性和成本通常是建筑物规范的最重要特征中的两个。
部件的一致性也允许在多个不同建筑物中使用单一规格。例如,可能有利的是,为建筑物的每个部件(即,支柱、连接器、底板、壁等)提供单一形状、尺寸、厚度或其他属性。以这种方式,可以真正优化建筑物的制造。
为了进一步简化制造和组装过程,可能希望提供有限数量的能够以许多不同方式使用和/或完成多个任务的部件。
发明内容
根据第一方面,提供了一种用于建筑物的现场外建造的连接器块,包括:
第一支撑元件(buttress element)和第二支撑元件,该第一支撑元件和第二支撑元件分别限定第一定位部分和第二定位部分,该第一定位部分和第二定位部分被配置为接收第一结构元件和第二结构元件,该第一结构元件和第二结构元件彼此成横向角度(优选成直角)延伸;
两个支撑元件,共同限定了第三定位部分,该第三定位部分被配置为接收第三结构元件,该第三结构元件正交于(orthogonally)第一和第二结构元件延伸。
连接器块因此能够提供多达三个正交结构元件的正交连接。这使得连接器块能够在各种形式的现场外建造技术中用作角件,例如:
·3D主要结构系统,基于体积建造的系统化方法,包括在最终安装之前在受控的工厂条件下生产三维单元。
·2D主要结构系统,使用用于不同材料的基础底板、壁和屋顶结构的平板单元的系统化方法,该平板单元在工厂环境中生产并在最终工作面组装以生产最终的三维结构。
·非系统化主要结构,预制结构构件的使用,该预制结构构件基本上不是现场工作面建造的并且不是系统化设计的一部分。
连接器块可以包括基板,该基板形成每个支撑元件的基部并且将支撑元件互连。
因此,基板不仅为支撑元件提供额外的强度和/或刚度,而且还用于互连支撑元件,使得支撑元件被彼此支撑。
该基板可限定第三定位部分的一部分,例如第三定位部分的基部。
因此,底板可以帮助将结构元件定位在定位部分内和/或提供区域,一旦定位了结构元件就可以固定到该区域上。
基板可包括孔口,该孔口限定用于连接器块的提升点。
提升点可以用于附接固定件,以便在构造期间定位连接器块。这在任何结构元件的连接之前可以是有用的,以及当连接器块已经附接到结构元件并且因此形成更大模块或结构的一部分时也都可以有用的。
连接器块可包括至少一个附接元件,每个附接元件被构造为以两个方位中的选定方位连接到第一支撑元件和第二支撑元件中的一个,每个附接元件被配置为提供支撑元件中的一个与结构元件之间的连接。
使用附接元件可以增强支撑元件和附接元件所附接的结构元件之间的连接。
附接元件可以是L形或大致L形。这意味着,与将结构元件直接连接到支撑元件时可能的情况相比,通过附接元件提供的与结构元件的附接可以在结构的不同侧上。
附接元件可包括多个附接面。在附接元件为L形的情况下,可存在彼此成直角定位的两个附接面。每个附接面可包括用于接收连接器的孔,以将附接元件附接到支撑元件和/或结构元件。被构造成连接到结构元件的附接面可包括更多的孔——比被构造成连接到支撑元件的附接面拥有更多的孔。例如,被构造成连接到结构元件的附接面可包括四个孔,并且这四个孔可呈矩形布置,并且被构造成连接到支护元件的附接面可包括三个孔,并且这三个孔可呈线性布置。
被构造成连接至结构元件的附接面可具有比被构造成连接至支撑元件的附接面大的面积,例如,可以是两倍大或近似两倍大。这可以为连接提供更大的稳定性。
支撑元件可包括用于接收连接器的孔,以连接到附接元件和/或结构元件。这些孔可被配置成与附接元件和/或结构元件中的对应孔对准。
连接器可以是螺栓。
孔可包括被构造成与螺栓接合的一体化螺母(integrated nut)。通过提供一体化螺母,可使螺栓的连接更简单,例如可使用单个工具连接。
每个支撑元件可包括用于将附件定位在连接器块上的定位器。附件可包括支架、定位销或提升和操纵设备。
定位器可包括形成在连接器管的顶部表面和底部表面之间的定位器管。定位器管可提供用于附接的简单连接。
定位器管可以在上端处开口并且在下端处至少部分地封闭。
每个定位器管可在下端处由连接器块的基板至少部分地封闭。
连接器块还可以包括支撑板,该支撑板定位在每个支撑元件内,用于部分沿着定位器管的长度而支撑定位器管。
支撑板不仅可以为定位器管提供支撑,防止定位器管移动或定位器管没对准,而且还可以为支撑板所定位的支撑元件提供增强或强化的刚性。
连接器可包括U形支架,以提供用于连接器或组装的结构元件的安全手动操纵的连接点。U形支架可用于将结构元件引导到适当位置——通过使用绳索、线、带和操纵杆、或作为将3D或2D组件固定到递送车辆的装置,以确保安全运输。
每个支撑元件可包括两个相对侧壁,所述相对侧壁中的一个限定第一定位部分,而所述相对侧壁中的另一个限定第三定位部分的一部分。
每个支撑元件可包括第三侧壁,该第三侧壁将相对侧壁互连。
第三侧壁的存在可以提供每个支撑元件的额外的强度和/或刚度。可以通过不提供第四侧壁来确保进入支撑元件的内部。
每个第三侧壁可以位于连接器块的内侧上。
通过将第三侧壁定位在内侧面上,外侧面可保持开放以便于进入支撑元件的内部,例如用于进入连接部或穿过布线。
连接器块可以是L形或大致L形。这种形状可以为连接器块提供强度,同时确保结构元件能够以正确的取向附接。此外,L形连接器块可以根据L形连接器块将附接的模块的顶点而以不同的方式取向。
连接器块可由多个板形成。
板可以是金属板,例如钢或任何其它合适的金属。
板可具有单一规格或厚度。
支撑元件可以由盒部分形成,该盒部分可以是标准盒部分。
在组装到连接器块的其它板之前,板可以弯曲成形。
板可以由至少一个公母榫接头(mortise and tenon joint)接合部接合。这些可以为连接器块提供良好的强度,同时保持结构的简单。
可选地或可替代地,板可以被焊接在一起。焊接可以增强板的连接强度。板可以单独地焊接在一起,而没有其它形式的接合。可替代地,连接器可以使用单件形式的制造(例如模具或铸件)来形成。
连接器块可以是无手性的(unhanded),即,基本对称的,使得单个连接器能够用在结构组件的左手侧和右手侧。
类似地,连接器块可以被颠倒,使得当在屋顶或顶板组件中使用时,基板变成盖。
额外的一体化螺母可固定到连接器块以适合特定的部位连接要求,连接器块的基部平台不受额外的一体化螺母的添加的影响,从而确保更大的灵活性。
根据第二方面,提供了一种用于建筑物的现场外建造的系统,包括:
多个结构元件;
至少一个连接器块,该至少一个连接器块被配置成使结构元件互连;
其中,该至少一个连接器块构造为在三个正交方向上提供多个结构元件之间的可释放连接。
因此,提供了一种简单的、可释放的系统,用于建筑物的现场外建造。
可释放连接可以由连接器(例如螺栓)提供。
螺栓可由每个连接器块的一体化螺母接收。
通过提供一体化螺母,可以使螺栓的连接更简单,例如可以使用单个工具连接。
连接器块可由多个板制成。该板可以是金属板,例如钢或任何其它合适的金属。
由多个板形成连接器块提供了一种简单且成本有效的方法来提供连接器块。
板可以由至少一个公母榫接头接合。这些可以为连接器块提供良好的强度,同时保持结构的简单。
额外地或可替代地,板可以焊接在一起。焊接可以增强板的连接强度。板可以单独焊接在一起,而没有其它形式的接合。
板可具有单一的规格(gauge)或厚度。
支撑元件可以由可以是标准盒部分的盒部分形成。
结构元件可以包括细长构件。细长构件可以采取梁或支柱的形式,并且可以被配置成接收系统的额外部分。
系统还可以包括至少一个底板部分、顶板部分和/或壁部分,该至少一个底板部分、顶板部分和/或壁部分连接至结构元件以形成底板、顶板和/或壁。
因此,该系统可以提供完整的建筑模块,包括结构元件、壁、底板和顶板。这些建筑模块可以单独地或成组地形成建筑物。
根据第三方面,提供了一种制造根据第一方面的连接器块的方法,该方法包括以下步骤:
由接合在一起的多个板形成第一支撑元件和第二支撑元件。
板可以使用公母榫接头而接合在一起。这些接合可以简单且便宜地形成在板部件中。
该方法可以包括将板焊接在一起的进一步的步骤。这可以为连接器块提供额外的强度。
该方法可包括在板中形成孔的进一步的步骤。在板中形成孔的步骤可在形成第一支撑元件和第二支撑元件的步骤之前执行。在形成支撑元件之前形成孔可简化建造,因为当所有孔位于相同平面时,可形成所有孔,因此可避免在多个不同方向钻孔或以其他方式形成孔。
根据第四方面,提供了一种使用至少一个根据第一方面的连接器块来构造结构的方法,该方法包括:
利用至少一个连接器块将多个结构元件连接在一起。
该方法还可包括将第一结构元件连接至至少一个连接器块的第一定位部分和/或将第二结构元件连接至该至少一个连接器块的第二定位部分。
该方法还可包括将第三结构元件连接到至少一个连接器块的第三定位部分。
在连接第一和第二结构元件之前,该方法可以包括将附接元件连接至至少一个连接器块的至少一个支撑元件的步骤,附接元件连接至结构元件。
该方法还可以包括连接至少一个底板部分、壁部分或顶板部分以分别形成底板、壁或顶板的步骤。
附图说明
现在将参考附图讨论本公开,其中:
图1a和图1b是根据本公开的连接器的透视图和平面图;
图2是图1a和图1b的连接器的分解图,示出了连接器所有组成部分;
图3是根据本公开的连接器的透视图,连接器处于屋顶/顶板的方位,即相对于图1a和图1b的连接器倒置;
图4是底板和屋顶组件的一部分中的一对连接器的透视图,其示出了作为可通过连接器块固定的结构构件的示例而示出的额外的结构构件;
图5示出了使用根据本公开的系统的建筑物的三个建造阶段;
图6是示出了根据本公开的制造连接器的方法中涉及的步骤的流程图;
图7是示出了在使用本公开的系统的建筑物的建造方法中涉及的步骤的流程图,
图8示出了多个不同的附接到本公开的连接器块的支撑物的附件,
图9和图10分别示出了根据本公开的第二类型的连接器的透视图和平面图,
图11是在底板和屋顶组件的一部分中的图9和图10中所示的一对连接器的透视图,图11中的视图类似于图4中的视图,
图12是在底板和屋顶组件的一部分中的图9和图10中所示的四个连接器的平面图,
图13是图12的四个连接器以及底板和屋顶组件的一部分的透视图,以及
图14是图9所示的连接器的侧视图,该连接器连接至第一垂直结构元件和第二非垂直结构元件。
具体实施方式
首先参见图1和图2,示出了连接器块100a。连接器块100a包括第一支撑元件102和第二支撑元件104,第一支撑元件102和第二支撑元件104分别限定第一定位部分106和第二定位部分108。第一定位部分106和第二定位部分108彼此成直角定位,使得它们可以容纳在正交方向上延伸的第一结构元件1006和第二结构元件1006(参见图4)。连接器块100a因此可以用在建筑物的角位置中或建筑物的一部分中。
第一和第二支撑元件102、104一起还限定了位于第一支撑元件102和第二支撑元件104之间的第三定位部分110。该第三定位部分110被配置为接收与第一和第二结构元件的位置正交的第三结构元件1010(参考图4)。因此,连接块100a可以将三个结构元件连接在一起,从而形成建筑物的顶点或建筑物的一部分。
如图1a和图1b所示,第一结构元件将从第一支撑元件102沿着朝向第一支撑元件102左侧的方向延伸,第二结构元件将从第二支撑元件104沿着朝向第二支撑元件104右侧的方向延伸,并且第三结构元件将在第一和第二支撑元件102、104之间向上延伸。当然,如果需要,也可以使用不同的定向来连接结构元件。
每个支撑元件102、104包括两个相对侧壁112、114。外部相对侧壁112分别限定或形成第一或第二定位部分106、108的边界,而每个支撑元件102、104的内部相对侧壁114限定或形成第三位置部分110的边界。
提供了基板116,该基板116既为第一和第二支撑元件102、104中的每一个提供下壁,又将两者互连。因此,基板116有助于为连接器块100a提供稳定性。基板116基本上是L形的,该基板116d的宽度等于或基本上等于支撑元件102、104的宽度,形成支撑元件102、104的坚固基座。
每个支撑元件102、104还包括第三侧壁118。在所示实施例中,该第三侧壁118将每个支撑元件102、104的位于L形连接器块100a内侧的两个相对侧壁112、114互连。支撑元件102、104的位于连接器块100a外侧的那一侧不具有侧壁,以便允许进入每个支撑元件102、104的内部。在替代实施例中,可以包括可移除的侧壁或局部的侧壁,从而可以保持进入连接器块100a内部。
第一和第二定位部分106、108分别包括附接元件120a、120b以帮助结构元件的连接。附接元件120a、120b具有L形横截面并且可释放地连接至相应的支撑元件102、104。L形形状允许附接元件120a、120b同时附接至支撑元件102、104和结构元件,每个连接形成在附接元件120a、120b的不同表面上。由于附接元件120a、120b可释放地连接至支撑元件102、104,附接元件120可以具有相同或不同的尺寸和/或可以在两个不同的位置被定向——这取决于连接器块100a的要求,两个不同的位置通过将连接至支撑元件102、104的附接元件120a、120b的第一表面122旋转180°来提供。
通过改变附接元件120a、120b的连接位置,连接到结构元件的连接元件120a、120b的第二面124的位置可以改变。这样,连接到结构元件的位置可以不同。这在需要多个相邻的连接块100a附接到单个结构元件的情况下可能特别有利。
还将会显而易见的是,附接元件120a、120b的第二面124比第一面122长。这允许例如通过提供更多数量的连接器而不需要更大的支撑元件102、104来实现对结构元件的更强连接。
附接元件120a、120b各自通过连接器(例如螺栓126)附接至其各自的支撑元件102、104。应当理解的是,支撑件壁112与114之间限定的空间形成空间以将螺栓126装配入附接元件120a、120b中。在图示的情况下,四个螺栓126用于将附接元件120a连接至第一支撑元件102,而两个螺栓126用于将附接元件120b连接至第二支撑元件104。这是因为连接至第一支撑元件102的附接元件120a的高度大于连接至第二支撑元件104的附接元件120b的高度。当然,可以使用更多或更少数量的螺栓126——这取决于所需的连接强度、连接块100a或附接元件120a、120b的尺寸以及螺栓126自身的尺寸。
每个螺栓126穿过附接元件128中的孔128和支撑元件102、104中的孔130。垫圈132设置在每个螺栓头与附接元件120之间。在所示实施例中,连接至每个螺栓126的螺母134被单独设置,然而它们可作为支撑元件102、104的一部分而被一体地设置,即,螺母134被附接至支撑元件102、104的外侧壁112的内表面或形成为支撑元件102、104的外侧壁112的内表面的一部分。通过将螺栓126设置为与外壁112一体或固定地安装至外壁112,螺栓126可被拧入螺母134中而不需要单独保持螺栓126,从而使得附接元件120的附接对于用户而言更简单。
基板116还可以形成第一和第二支撑元件102、104的下边界,以提供第三定位部分110的下边界和限定。因此,基板116用于为连接器块100a提供稳定性,从而基板116将两个支撑元件102、104互连。此外,作为第三定位部分110的下边界,基板116提供了第三定位部分110内的结构元件可以位于其上的基座。
在本实施方式中,基板116还包括呈孔形式的附接点136。附接点136允许连接器块100a连接到,例如,提升设备。当在结构中就位时,这意味着连接器块100a和连接的结构元件可以容易地提升以用于组装或重新定位。额外地或可替代地,附接点136可以提供点,在该点处,组件中的相邻连接器块100a可以通过紧固件(诸如螺栓或其他合适的紧固装置)接合在一起。
每个支撑元件102、104还包括顶部板138,该顶部板138将每个侧壁互连,包括两个相对侧壁112、114和第三侧壁118。顶部板138包括开口140以使得连接器块100a之间能够竖直连接。顶部板138还可包括引导管(在本实施例中未示出)以帮助将螺栓引导就位。定位管将在与相对侧壁112、114的平面平行的平面中从顶部板138延伸,并终止于基板116上。定位管将安置在基板116上,并且不穿过基板116。然而,(小)孔口144形成在基板116中,该(小)孔口144允许进入定位管的内部。
连接器可包括U形支架160,以提供用于连接器或组装好的结构元件的安全手动操纵的连接点。U形支架可用于使用各种方法将结构元件引导到适当位置。如图8所示,示出了绳索2000、线2002、带(未示出)和操纵杆2004。U形支架还可以或可替代地用作将3D或2D组件固定到递送车辆的装置,以确保安全运输。
连接器块100a由多个板形成。基板116是平的,侧壁112、114和顶部板138一起形成U形,第三侧壁118形成L形元件。U形和L形元件可以由平的坯料铸造、机加工或弯曲成形。将这些部件设置为成形元件确保了连接器块100a的制造简单。每个元件112、114、118和138可以设置为平板,并且可以制造以形成整个连接器块。附接元件120是L形的,并且可以铸造或机加工。然而,附接元件120优选地由平的坯料弯曲成形,以便进一步简化制造工艺。
每个板通过一系列公母榫接头连接到其它板。因此,板包括突出部和/或槽,它们可以接合以提供公母榫接头。一旦就位,板就可以焊接在一起以向连接块100a提供额外的强度和/或刚度。
连接器块体是无手性的,也就是说,它是对称的,使得单个连接器能够用在结构组件的左手侧和右手侧。
类似地,在底板116现在变成盖用于屋顶或顶板组件时,连接器块100b可以被颠倒。这可以在图3和图4中看到。
额外的一体化螺母可以固定到连接器块以适合特定的部位连接要求,连接器块的基础平台不受附加的一体式螺母的影响,从而确保更大的灵活性。
参考图4,示出了典型的附件,该典型的附件包括定位销180,该定位销180可以固定到连接块100b,以允许在连接子组件时的竖直的对准和横向的约束。布置成穿过孔口144的螺栓181在连接块之间提供可靠的竖直连接,该螺栓181可以用于防止建筑物的逐渐坍塌。这些示例示出了连接块的柔性,并且不是潜在连接选择的详尽列表。
连接器块100a被设计成有效地将来自水平结构元件1006的载荷分配到垂直结构元件1010。
图5中示出了组件1000。最左侧的图示出了包括四个连接器块100a的底板组件1002,每个连接器块100a设置在底板1004的拐角处。水平结构元件1006使用螺栓将连接器块100a互连,以形成矩形结构。水平结构元件1006因此附接到每个连接器块100a的第一和第二定位部分106、108。然后提供底板部分1008。底板部分1008附接到结构元件1006。在所描绘的底板组件中,提供四个底板部分1008,但是根据需要可以提供不同数量或不同尺寸的底板部分。结构元件1006可以由任何结构上坚固的材料形成,例如钢。
在下一阶段,如中间图片所示,四个垂直结构元件1010已经连接到连接器块100a。垂直结构元件1010通过多个螺栓固定到每个连接器块100a的第三位置部分110中。在底板组件1002的一个端部上,壁部分1012连接到水平结构元件1006和两个垂直结构元件1010。壁部分1012包括窗口1014,尽管实心壁部分也可以替代地设置。
最后,在第三阶段中,顶板组件1014附连到四个垂直结构元件1010。顶板组件1014包括九个顶板部分1016,该九个顶板部分1016由四个水平结构元件1006支撑。水平结构元件1006以与先前描述的那些相同的方式互连,其中连接器块100b形成顶板组件1014的每个顶点。顶板组件1014的连接器块100b与那些底板组件1002相比被颠倒,使得每个连接器块100b的第三定位部分110可接收垂直结构元件1010。
包括底板组件1002、顶板组件1014和壁部分1012的完整组件1000可以通过连接器块100a、100b附接到类似或相同的组件。例如,连接器块100a、100b可以直接附接到其它连接器块100a、100b,诸如使用穿过连接器块100a、100b中的孔或孔口的连接器,或者可以直接附接到其它结构元件1006、1010。以这种方式,组件1000可以是较大的模块化结构的一部分。较大的模块化结构可以形成诸如住宅建筑物、商业建筑物或诸如学校的市镇建筑物的建筑物。
图6示出了如图1和图2所示的连接器块的制造方法。在第一步骤S10中,提供多个板。这些板通过任意合适的制造方法成形,以便它们具有正确的形状以形成连接器块的侧壁、顶部板、基板、支撑板、附接元件或任何其他部分。板的成形包括任意连接特征,诸如图1和图2所示的公母榫接头的部分。
在步骤S12中,板可以被机械加工或以其他方式处理以在板中形成孔。有利地,孔的形成将在板组装成连接器适配器100的最终形状之前进行,以简化制造过程。该步骤S12跟随第一步骤S10。
在步骤S14中,一旦已经制造了板,则将它们接合在一起以形成连接器块100的形状。使用公母榫接头来提供图1a、图1b和图2中所示的连接器块100的接合。如果在连接器块100中使用其它类型的接头,则该方法将包括使用连接器块所提供的任何类型的接头来接合板。为了确保连接被永久性地维持,本公开的连接器块100的板也沿着它们的边缘被焊接在一起。这在图6的下一步骤S16中示出。
在图7中,示出了使用至少一个连接器块建造结构的方法。在步骤S22中,结构元件连接到该连接器块100或每个连接器块100。这些结构元件可以连接到第一定位部分106、第二定位部分108或第三定位部分110,这取决于需要定位的结构元件的方向。在连接器块100如图1和图2所示的情况下,结构元件通过螺栓连接到每个连接器块100。
在使用附接元件的该步骤之前,可能需要将一个或多个附接元件120连接到连接器块100。因此,将存在较早的步骤S20,由此附接元件120连接到连接器块100的支撑元件102、104。如果连接器块100的设计允许,则在结构元件已经附接到附接元件120之后,附接元件120可以替代地附接到连接器块100。
一旦结构元件已经连接到连接器块100,可能需要提供一个或多个壁、顶板或底板到结构上。在这种情况下,在另一个步骤S24中,底板部分1008、壁部分1012或顶板部分1016然后可以固定或附接到结构元件上。
参见图10,连接器100a的第一定位部分106和第二定位部分108被配置为彼此成直角(支撑部分也是如此-参见图9),以便接收成直角延伸的第一和第二结构元件,即水平元件1006在水平面中以90度成角度地间隔开。然而,虽然前面段落中的实施例是流行的——由于图8中所示的建筑结构的流行形状,但是应当理解,具有彼此成其他横向角度布置的支撑元件的连接器(以及相应布置的连接器100a的其他部分)允许水平元件在水平面中以除90度之外的角度成角度地间隔开,例如,120度,以在平面图中以六边形配置接合连续的水平元件和连接器,或者60度以在平面图中以三角形配置接合连续的水平元件和连接器。
在图9和图10中,示出了第二类型的连接器900a。
图1a的连接器100a与图9的连接器900a之间的一个区别在于通过单个孔口144(用于相应的紧固件181,如图11所示)替换了支撑下壁中的两个孔口(144和未标号的——分别用于紧固件181和180)。图4中的销180提供结构上的结合,这并不总是必需的。因此,连接器900a被简化,并且支撑元件102、104的宽度可以被减小。紧固件181仍然是用于不成比例折叠的主要垂直稳固结构连接(根据英国建筑法规的A部分)。这种布置还允许将部件减少50%。在每个第三结构元件1010内具有单个紧固件190(参见图11)连接并且在每个连接器900a上具有附接点136(如图12所示)允许在四个连接器布置中更容易地安装,因为仅在四个点上需要定位。可以设想单个部件190,该单个部件190还充分竖直地延伸以定位图11中的上下连接器900a,并且可选地定位图11中的上下垂直杆。
连接器900a在水平构件1006和垂直柱构件1010之间形成更刚性的连接,以用于更高的负载条件。板138的总长度已经减小,这允许更大规格的窗户安装在端部的高度并且安装到更高的水平(先前的连接器100a限制窗户宽度),以便向建筑物提供额外的日光。
支撑件上壁102包括两个孔口(144和未被标号——分别用于紧固件181和180)还由单个(较大的)孔口145代替。孔口145用于进入112和114之间的空隙。孔口145可用于插入工具以便于将并排的连接器900a(并且因此将模块)拉到一起。
附接元件120a是U形横截面,该附接元件120a通过在顶部和底部添加板而被加固。附接元件120a的上板和下板均具有孔口,从而提供更多的连接选择。这使力更均匀地从梁1006重新分布到连接器块900a中,以限制块中的局部屈曲。
在图11中,图9和图10中示出的一对连接器900a位于底板和屋顶组件的一部分中,图11中的视图与图4中的视图类似。每个水平结构元件1006包括在其上表面的孔口1200。
在图12和图13中,图9和图10中示出的连接器900a中的四个布置在底板和屋顶组件的一部分中。
相邻的连接件可通过板(为了简洁未示出)连接,该板通过相邻的第一孔口144和第二孔口144而紧固。
相邻水平结构元件1006的顶部可以通过板1202现场连接,板1202通过孔口1200使用埋头螺栓1204、1206紧固。该板1202还用作水平的坚固连接,用于不成比例折叠(根据英国的建筑法规的A部分)。进一步地,在水平结构元件1006的底部中设置有孔口1200。
在需要增加结构刚性的情况下,连接器100a、900a的设计还允许切换附接元件120a和附接元件120b的位置。这意味着,当连接器900a相对于另一个连接器900a转动180°时,如图11所示的两个连接器900a一样,这又使得水平构件1006的尺寸被颠倒,该水平构件1006可以由附接元件120a、120b容纳,这意味着相邻的相同尺寸的梁1006的网可以"背对背"布置,从而允许穿过网区段1006中的孔口1220安装水平螺栓,如图13所示,从而改进水平结构元件1006的组合结构性能。
参见图14,连接器900a可以连接到第一垂直结构元件1010和第二非水平结构元件1006。参见图9,这通过将孔布置在第二结构元件1006的附接部分120a中使得它们不处于一条垂直线中,而是以适当的角度偏离垂直线。结果是,三个螺栓1208以适当的角度偏离一条垂直线,并且三个螺栓1210以适当的角度偏离一条垂直线。因此,非水平结构元件1006的下表面1016相对于水平而倾斜,由虚线表示。该偏离是可变的,以考虑不同的屋顶节距要求。
Claims (29)
1.一种用于建筑物的现场外建造的连接器块(100a),包括:
第一支撑元件(102)和第二支撑元件(104),所述第一支撑元件(102)和所述第二支撑元件(104)分别限定第一定位部分(108)和第二定位部分(106),所述第一定位部分和所述第二定位部分分别构造成接纳第一结构元件和第二结构元件,所述第一结构元件和第二结构元件以相对于彼此的横向角延伸;
所述第一支撑元件(102)包括与第二侧壁(114)相对的第一侧壁(112),所述第一侧壁(112)和所述第二侧壁(114)在它们之间限定用于待进入的连接器(126,180,181)的进入空间,
所述第二支撑元件(104)包括与第二侧壁(114)相对的第一侧壁(112),所述第一侧壁(112)和所述第二侧壁(114)在它们之间限定用于待进入的连接器(126,180,181)的进入空间,
所述第一支撑元件(102)的第二侧壁(114)和所述第二支撑元件(104)的第二侧壁(114)一起限定第三定位部分(110),所述第三定位部分构造成接纳第三结构元件,所述第三结构元件横向于所述第一结构元件和第二结构元件延伸;
其中每个支撑件包括两个相对侧壁,所述相对侧壁中的一个限定所述第一定位部分(108),并且所述相对侧壁中的另一个限定所述第三定位部分(110)的一部分;
其中每个支撑元件包括第三侧壁(118),所述第三侧壁(118)互连相对侧壁;
其中每个第三侧壁(118)位于所述连接器块(100a)的内侧上;
其中,所述连接器块(100a)还包括U形支架(160),所述U形支架(160)连接到所述第三侧壁(118),绳索(2000)、线(2002)和操纵杆(2004)能够连接到所述U形支架(160),从而允许所述连接器(100a)在结构的组装和建造期间相对于另一个部件的运动以及将所述连接器(100a)固定到递送车辆。
2.根据权利要求1所述的连接器块,其中所述连接器块包括基板,所述基板形成每个支撑元件的基部并且使所述支撑元件互连。
3.根据权利要求2所述的连接器块,其中所述基板限定所述第三定位部分的一部分。
4.根据权利要求2或3所述的连接器块,其中所述基板包括孔口,所述孔口限定用于所述连接器块的提升点。
5.根据权利要求1所述的连接器块,还包括至少一个附接元件(120a、120b),每个附接元件构造为以两个方位中的选定方位连接到所述第一支撑元件和所述第二支撑元件中的一个,每个附接元件构造为提供所述支撑元件中的一个和结构元件之间的连接。
6.根据权利要求1所述的连接器块,其中所述支撑元件包括孔,所述孔用于接纳连接器以连接到附接元件和/或结构元件。
7.根据权利要求1所述的连接器块,其中所述连接器块为L形。
8.根据权利要求1所述的连接器块,其中所述第一结构元件和第二结构元件以相对于彼此的直角延伸。
9.根据权利要求1所述的连接器块,其中所述第三结构元件正交于所述第一结构元件和第二结构元件延伸。
10.根据权利要求6所述的连接器块,其中所述连接器是螺栓。
11.根据权利要求10所述的连接器块,其中所述孔包括构造为与所述螺栓接合的一体化螺母。
12.一种用于建筑物的现场外建造的系统,包括:
多个结构元件;
根据前述权利要求中任一项所述的至少一个连接器块,所述连接器块配置成使所述结构元件互连。
13.根据权利要求12所述的系统,其中,可释放连接由连接器提供。
14.根据权利要求13所述的系统,其中,所述连接器块由多个板制成。
15.根据权利要求14所述的系统,其中所述板被焊接在一起。
16.根据权利要求12所述的系统,其中所述结构元件包括细长构件。
17.根据权利要求12所述的系统,还包括至少一个底板部分、顶板部分和/或壁部分,所述至少一个底板部分、顶板部分和/或壁部分连接到所述结构元件以分别形成底板、顶板和/或壁。
18.根据权利要求13所述的系统,其中,所述连接器是螺栓。
19.根据权利要求18所述的系统,其中,所述螺栓能够由每个连接器的一体化螺母接收。
20.根据权利要求14所述的系统,其中,所述板通过至少一个公母榫接头接合。
21.一种制造根据权利要求1至11中任一项所述的连接器块的方法,所述方法包括以下步骤:
由接合在一起的多个板形成所述第一支撑元件和所述第二支撑元件。
22.根据权利要求21所述的方法,其中所述板使用公母榫接头接合在一起。
23.根据权利要求21所述的方法,还包括将所述板焊接在一起的步骤。
24.根据权利要求21所述的方法,还包括在所述板中形成孔的步骤。
25.一种使用至少一个根据权利要求1至11中任一项所述的连接器块来建造结构的方法,所述方法包括:
使用至少一个连接器块将多个结构元件连接在一起。
26.根据权利要求25所述的方法,还包括将第一结构元件连接到所述至少一个连接器块的第一定位部分和/或将第二结构元件连接到所述至少一个连接器块的第二定位部分。
27.根据权利要求26所述的方法,还包括将第三结构元件连接到所述至少一个连接器块的第三定位部分。
28.根据权利要求25所述的方法,其中,在连接所述第一结构元件和第二结构元件之前,所述方法包括将附接元件连接到所述至少一个连接器块的支撑元件中的至少一个的步骤,所述附接元件连接到所述结构元件。
29.根据权利要求25所述的方法,还包括连接至少一个底板部分、壁部分或顶板部分以分别形成底板、壁或顶板的步骤。
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