CN1833078A - 带拉紧装置 - Google Patents

Abstract

一种拉紧装置，用来调节带的绷紧度，该装置包括：底部；第一构件，连接到底部，并以第一角度从底部的第一侧延伸；第二构件，连接到底部，并以第二角度从底部的第二侧延伸，构件处于对置间隔关系，并与底部配合，以限定内部；第一槽，相对底部形成于第一构件的末端，第一槽构造成用来接收带件穿过其中；第二槽，相对底部形成于第二构件的末端，第二槽构造成与相对的槽一致，用来接收带件穿过其中；以及拉紧元件，构造用来将带件连接到装置，拉紧元件用来将带件的选定长度收集并保持在内部中；其中，调节拉紧元件，以改变带件在槽之间延伸的长度，从而将其收集到内部中。

Description

带拉紧装置

本申请要求2003年7月7日提交的美国临时申请序列号60/484,646的优先权，其内容结合于此供参考。

技术领域

本申请涉及建筑结构件，特别是涉及用于建筑物的框架组件拉条元件。

背景技术

住宅和商用建筑包括墙和地板，这些墙体和地板通常用一系列垂直和水平的结构件(也称为框架元件)组装为框架组件。为了使构架组件能承受静态或动态的垂直和水平负荷，通常在框架组件的至少一例，将剪拉条(shear brace)和/或覆层连接到框架元件上。

在例如刚框架墙体这种轻质框架墙体组件中，将一种扁钢带作为扁带拉条，沿对角(或垂线)连接到框架元件上，因此增加了框架组件抵抗横向扭变负荷的强度。这些扁带拉条一般来说是人工连接到框架组件的相对的拐角上，这会导致相邻框架元件之间的一些条状材料出现不希望的松弛。这种安装方法的一个缺点就是很难绷紧安装这种扁带以有效抵抗任意施加的负荷，因此在将带连接到框架组件上并使之预紧或者绷紧时要使用一些专门的工具或夹具。

由Pratt发明的美国专利No.6,185,898给出了一种控制对角带构件绷紧的方案。Pratt描述了改变墙体组件来引入一对侧向相对的垂直支撑，这种支撑用来将相应的带连接到其上。每个支撑都有孔，孔大小设计为通过配合力分配件和带对准件来接收所述的带。这两种件都位于孔中，用来对准和分配来自张紧的带的负荷。然而，Pratt的带装置的一个缺陷是，其要求改变相邻墙体框架构件以提供合适的孔来适应力分配件和带对准件。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种带拉紧装置，以避免或减轻上面提到的至少一些缺陷。

住宅和商业建筑包括墙体和地板，墙体和地板通常用一系列垂直和水平的结构件(也称为框架元件)组装起来，作为建筑物的框架组件。为了使框架组件能承受静态或动态的垂直和水平负荷，通常在框架组件的至少一侧，将剪拉条和/或覆层连接到框架元件上。现有的扁带拉条的一个缺点就是很难将这种带安装呈拉伸绷紧状态，以有效抵抗实际的负荷，因此在连接时需要专门的工具或夹具以使带在墙体上预紧或使带绷紧。与现有的拉条和条系统不同，本发明提供了一种用来调节带的绷紧度的拉紧装置。该装置包括：底部；第一构件，连接到底部，并以第一角度从底部的第一侧延伸；第二构件，连接到底部，并以第二角度从底部的第二侧延伸，构件处于对置间隔关系，并与底部配合，以限定内部；第一槽，相对底部形成于第一构件的末端，第一槽构造成用来接收带件穿过其中；第二槽，相对底部形成于第二构件的末端，第二槽构造成与相对的槽一致，用来接收带件穿过其中；以及拉紧元件，构造用来将带件连接到装置，拉紧元件用来将带件的选定长度收集并保持在内部中；其中，调节拉紧元件，以改变带件在槽之间延伸的长度，从而将其收集到内部中。

根据本发明，提供了一种用来调节带的绷紧度的拉紧装置，该装置包括：底部，适合用来连接到带；第一构件，从底部的第一侧延伸；第二构件，从底部的第二侧延伸，构件处于对置间隔关系，并与底部配合，以限定装置内部；第一槽，位于第一构件的末端，所述第一槽适于将带接收到其中；第二槽，位于第二构件的末端，第二槽适于将带接收到其中，使得一段长度的带延伸于第一槽和第二槽之间；其中在使用中，通过将带连接到底部，带可以被保持在装置内部，使得带在槽之间延伸的长度增加。

附图说明

本发明的优选实施例的这些及其他特征将在下面参考附图所作的详细描述中变得更明显，附图中：

图1a是拉紧装置的透视俯视图；

图1b是图1a的拉紧装置的透视俯视图；

图2是图1b的装置的侧视图；

图3是包括图1a的装置的墙体组件的侧视图；

图4是沿图2的线4-4获取的剖视图；

图5是图4的剖视图的一个视图，其中拉紧装置处于使用中；

图6a是图1a的拉紧装置组装后的侧视图；

图6b是图6a的拉紧装置的另一侧视图，其中拉紧装置处于使用中；

图7a是图1a的装置的另一实施例；

图7b是图1a的装置的又一实施例；

图7c是图1a的装置的另一实施例；

图7d是图1a的装置的又一实施例；

图8是图1a的装置的又一实施例；

图9a是图1a的装置的又一实施例的透视图；

图9b是图1a的装置的又一实施例的透视图；

图10是图1a的装置的制造过程。

具体实施方式

参见图1a，拉紧装置10具有底部12，带有一对相对的构件14，设置为诸如U形截面(但不限于此)，以限定内部15。每个构件14都有槽16，带18(见图1b)插入穿过该槽。带18的相对两侧19能够插入槽16的相应的入口26，以使带18定位在内部15中。底部12具有一个能插入紧固件22的孔20，这个紧固件可以是但不限于螺栓或是螺钉。可以知道，底部12还可以具有标记或是凹痕(没有显示)，而不是孔20，以帮助放置紧固件22，如自攻螺钉。可以知道，标记/痕迹或孔20是改造底部12以连接带18的实例。其他改造实例可以包括公差，像底部12的平面度和尺寸，以将带18容纳在内部15，并连接到底部12。

参见图1b，为了把带18的一部分集中在装置10(见图6b)的内部15，在带18中形成相应的孔24(相对于孔20来说)，以允许紧固件22通过。例如，孔20可以预先形成在底部12中，孔24可以通过紧固件22形成于带18中，该紧固件举例来说可以是但不限于自攻螺钉。可以注意到，紧固件22用作一种拉紧元件，用来将选定尺寸的带18集中在内部15中，以改变带18的拉紧度，这将在下面具体描述。装置10可以由诸如折弯的金属板材(但不限于此)之类的材料制造形成为单一件，通过机械/冶金的手段(紧固件，焊接，胶粘等)连接的部件的组合装置，也可以模制(例如使用塑料材料)或铸造为一个单一件或单一件的组合。

参见图2，装置10的每个槽16都有入口26，用来提供带18进入槽内部28的通道。入口26以相对间隔关系位于构件14的相应端部。入口26的宽度可以小于槽内部28，从而在槽16的一端提供槽口30或是接靠部。槽口30约束带18以免在插入槽16后从中移出，并帮助装置10在定位到带18上后保持其位置。槽16还具有止挡部32或接靠部，位于与入口26相反的另一端部，用于在将带18聚集于内部15中的过程中旋转紧固件22时(见图6b)，抑制装置10出现不希望的旋转。一旦将装置10定位在带18上(如图1b所示)，由于在安装紧固件22到底部12过程中使装置10产生初始的旋转，带18的侧壁接触到止挡部32。一旦接触，止挡部32就抑制装置10相对带18的进一步旋转，从而在紧固件22进一步拉紧过程中帮助装置10保持位置。带18与止挡部32在紧固件22拉紧过程中配合，帮助将带拉紧到装置10上。从而，装置10优选地不必一直由装置10的安装者用手保持位置。我们可以知道，入口26和止挡部32的构造可以象所示的那样(见图1a)，是用于顺时针旋转的紧固件22，也可以是用于逆时针旋转的紧固件。同时进一步认识到，装置10可以具有不带入口26的槽16，这样，带18就可以从一个构件14到另一个构件，依次穿过对置的槽16。然而在这种情况下，槽16在其相应两端都具有止挡部32。

参见图3，一对装置10安装在相应的一对带18上。首先，每个带18的端部都连接到框架组件36的相应拐角34上。然后将带18拉直，相反的两端连接到框架组件36的相对的拐角34上。带18在框架组件36的拐角34处用公知的方式固定。装置10随后安装在带18上方及框架元件40之间，然后如下所述固定到带18上。由于如标号38所指的施加负荷，安装带18来避免框架组件36的受剪和横向扭转。可以知道，组件36还可以改造以适于地板组件(未示出)的构造。可以知道，必要时，可以将多个装置10安装在一个相应的带18上。而且，可以在带18上预形成一系列的孔19，以适于将装置10设置在带18上的预定位置，与机械螺钉相比不是使用自攻螺钉。

参见图4，带18初始安装到框架元件40，例如那些用在轻质钢框架组件(但不限于此)中的框架元件附近，会导致在元件40之间形成松弛的带材凹部(pocket)42。这些带材凹部42能降低带18在约束产生的负荷38方面的作用。参见图1b，相对的构件14的分开距离优选足以容纳带18的宽度，从而允许在把带18插入槽16之前将带18放入装置10的内部15中。因此，一旦带18开始置入装置10的内部中，就可以相对带18逆时针旋转装置10，从而将带18的侧壁插入通过槽16的入口26。使装置10进一步相对带18逆时针旋转到大约90度的角度，使带18的其余宽度能被送入并通过入口26，以将带18呈直角地保持在槽16中。装置10接下来的初始顺时针旋转使带18的侧壁与止挡部32接触，如上所述。

参见图5，通过将紧固件22插入穿过带18到达装置10的底部12，将各个装置10固定到带18上。应注意，紧固件22作为拉紧元件进行拉紧，通过在将带材44聚集到装置10的底部12和构件14之间(见图6b)来聚集过多的或松弛的凹部42，消除或抑制带凹部42的变形，以增加带18的拉紧程度。而且，一旦元件40之间的带18上的凹部42被消除，紧固件22的进一步拉紧将使带18产生拉力。

参见图9a，装置10还可以具有加强元件900，其位于底部12上。加强部900用于把弯曲力和受到的其他负荷从底部12传递到构件14上，从而加强底部12，以抑制底部12的弯曲或是通常的结构整体性的失效。这些负荷可以是在装置10应用在带18上期间施加到底部12的静态负荷(见图1b)和/或当装置10安装后在框架组件36(见图3)推压扭转过程中经受的动态负荷。这些加强部900可以是连接到装置10的主要材料(例如金属板坯)上的独立元件和/或在装置10制造过程中形成的浮凸部(见图10)。加强部900优选地沿着底部12从一个构件14延伸到相对的构件14。而且，加强部可以直接连接到、或者形成于底部12和相邻的构件14两者的端部904。可以知道，加强部900在底部12上的尺寸和位置要不影响紧固件22与底部12的连接，以及不影响或干涉带18在装置10的内部15中的定位(见图6b)。可以知道，加强部900可以设置于内部15中和/或位于底部12的下侧901上。还可以知道，加强部900可以相对构件14横跨底部12延伸(如所示)，或者也可以沿对角延伸(未示出)，例如，可以从底部12的一个拐角横跨底部延伸到底部12的另一个拐角。

再参见图9a，装置10还具有另外的突部902，其形成为底部12的延伸。突部902用于加强或加固底部12以抵抗装置10在与带18相互作用时经受的负荷。突部902相对底部12以一个角度，例如90度延伸，它可以是底部12板材的延伸，也可以是连接到底部12板材上的单独部件，例如通过焊接，但不限于此。而且，突部902的两侧906可以与相邻的部件14连接，以进一步帮助将底部12的负荷转移到构件14。可以知道，如果需要的话，突部902可以与加强部900一起使用。我们知道，突部902的尺寸和位置要不影响将紧固件22连接到底部12上，以及不影响或干涉带18在装置10内部15中的定位(见图6b)。可以知道，突部902可以置于内部15附近和/或朝向底部12的下侧901突出。

参见图9b，可以使用其他的加强部908，从而将它们都设置于底部12上，并且连接到相邻的相应构件14上。这些加强部908不能沿着底部12从一个构件14向另一个构件14延伸，而是用作底部12与部件14之间的加强部。加强部908可以用来帮助抵抗构件14与底部12之间的弯曲力，从而维持底部12与部件14之间的制造出的角度，或者抑制在装置10工作过程中这个角度的改变。例如，对装置10的测试表明，在一定的负荷情况下，构件14的末端从底部12弯曲离开，导致底部12与构件14之间的角度大于90度。该弯曲能致使装置10产生整体性失效，特别是影响底部12。我们知道，加强部908在底部12上的尺寸和位置要不影响紧固件22连接到底部12上，也不影响或干涉带18在装置10的内部15中的位置(见图6b)。加强部908可以置于内部15中和/或位于底部12的下侧901上。如果需要的话，突部902和/或加强部900可以与加强部908结合使用。

参见图6a和6b，装置10的操作为：首先把带18插入槽16中(如图1b)，使带18的一部分置于内部15中，再把装置10安装到组件36上(如图3)。然后将紧固件22插入穿过带18和装置10的底部12，再拉紧以将过多的带材44收集到内部15中，而且在带18中产生拉力或是绷紧度。构件14与底部12之间的角度A优选保持大约90度，以抵抗在拉紧过程中构件14的弯曲力矩，从而抵抗装置10的变形，这种变形可导致带18中产生的拉力变小。应注意，装置10操作用来消除松弛带材的凹部42(见图5)，同时使带18安装平直及产生充分的拉力，如图6b中所示。紧固件22相对底部12的拉紧量能控制带18的拉力。我们可以看到，使用对角连接的带18(如图3)，装置10能帮助框架组件36呈方形。

参见图10，提供了装置10制造过程700的例子。在步骤702，支架板材600被轧成装置10所要求的厚度，以适应操作过程中预期的受力。在步骤704，支架板材600上使用冲头602，制成预定结构的槽16(见图7a、b、c、d)。在步骤704，板材600被弯曲以形成底部12与构件14。在步骤706，工具604，606和模具608可以用来形成加强部900、908(作为实例)。例如，冲压工具604使加强部908形成浮凸部，冲压工具606使加强部900形成浮凸部。然后，在步骤708中将由材料600形成的每个装置10剪切以形成最终的装置10。我们可以知道，通过机械连接方法(例如焊接)，可以把额外的或可替换的加强部(如突部902和加强部900、908)增加到形成的装置10上。可以知道，所有的装置的一部分都可以本领域公知的铸造或模制方式制造。

参见图7a、7b、7c和7d，示出了装置10的可选择实施例，即110、210、310和510。装置110上有槽16，槽上具有入口26，所述入口位于两个构件14相同侧。装置210有缩短的槽16，致使槽内部28不能延伸带18(未示出)的整个宽度。装置310具有槽16，其带有方向相反的出口26，然而，底部12与构件14之间的角度A大于90度。装置510具有位于构件514末端的开口槽516来接收带18(未示出)。另外，装置110还可以具有浮凸部422以加强底部12上的孔424周围的区域，以帮助减小紧固件22在拉紧时被拔出孔424的趋势。可以知道，在紧固件22拉紧时，突出物423还可以被用来加强装置110的其他部分，包括但不限于构件14a、b，以帮助提供额外的刚性来减少部件14偏离所希望的角度A的趋势。另外，部件14中可以设置凹口27以用来定位带18(未示出)。

参见图8，可选择的装置410包括底部12，具有带有相对的槽16的构件14a，14b。构件14a具有夹臂412，该夹臂通过可弯曲的铰链414连接到顶部。构件14b具有一系列的突部416a、b、c，它们位于两侧，并低于槽16。夹臂412具有支点418，用于在带18(未显示)插入内部15时接触该带，从而，臂412作为拉紧元件以促使带18的收集。

在装置410的操作中，臂412被下压到内部15中，以使支点418接触到带18。对臂412进一步加压，迫使其进入内部15中，从而使臂412的边缘420a与第一组突部416a接合，这样将带的过多材料44收集到内部15中，并且边缘420b也接触到带18。再对臂412加压，使边缘420a与突部416b接合，以增加带18收到内部15中的材料44的量，从而帮助增加带18的拉紧度。应注意，到突部416a、b、c的方向允许将臂412下压到位，但一旦臂412下压到位，就保持其位置。因此，臂412起到拉紧元件的作用以消除带18的松弛凹部42，并可以在带18中实现不同程度的拉力绷紧。

装置10、110、210、310、410可以用0.033英寸、0.044英寸及0.1英寸的36ksi屈服强度(作为实例)的钢轧制坯料制造。轧制坯料可以是镀锌的或是镀铝-锌的或喷漆的，以抵抗腐蚀。装置10、110、210、310、410可以是冷成形，由轧制板料折弯成要求的截面形状(见图1a)，槽16和孔20可以在成形前和/或后以冲压等方式制成。应注意，装置10、110、210、310、410的本体(底部12，构件14)优选由要求厚度的轧制坯料制成，以促使首先失效的是带18，而不是装置10、110、210、310、410。还要注意，垫圈(未示出)，比如凹形或凸形的垫圈，可以插入到带18和紧固件22的头部之间，以分配加载到它们之间的负荷。

虽然本发明已结合特定的实施例进行了描述，但对于本领域技术人员来说，其各种修改是明显的，并不脱离所附权利要求描述的本发明的精神和范围。

Claims (23)

1.一种用来调节带的绷紧度的拉紧装置，所述装置包括：

底部，适合用来连接到所述带；

第一构件，从所述底部的第一侧延伸；

第二构件，从所述底部的第二侧延伸，所述构件处于对置间隔关系，并与所述底部配合，以限定所述装置的内部；

第一槽，位于所述第一构件的末端，所述第一槽适于将所述带接收到其中；以及

第二槽，位于所述第二构件的末端，所述第二槽适于将所述带接收到其中，使得一段长度的所述带延伸于所述第一槽和所述第二槽之间；

其中在使用中，通过将所述带连接到所述底部，所述带可以被保持在所述装置内部，使得所述带在所述槽之间延伸的长度增加。

2.根据权利要求1所述的装置，还包括，每个所述槽的一端都具有入口，用于将所述带引导到所述槽的内部中。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述入口的宽度小于所述槽内部的宽度，以在所述入口旁提供接靠部，所述接靠部用于阻止所述带在插入所述槽内部后从中移出。

4.根据权利要求3所述的装置，还包括，每个所述槽在所述槽的另一端都具有接靠部，用于阻止所述带在插入所述槽内部后从中转动出来。

5.根据权利要求3所述的装置，其中所述入口位于相应的构件的相反侧。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述构件相对所述底部的结构形成U形截面。

7.根据权利要求1所述的装置，还包括位于所述底部上的孔，用于接收紧固件，以将所述带连接到所述底部。

8.根据权利要求2所述的装置，其中所述底部和构件由金属板形成单一单元。

9.根据权利要求2所述的装置，其中所述构件通过冶金固定连接到所述底部。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述冶金固定为焊接。

11.根据权利要求1所述的装置，还包括至少一个连接到所述底部的加强元件，所述加强元件用于加强所述底部的结构整体性。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述加强元件的位置使得不阻碍在所述装置内部将所述带连接到所述底部上。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述加强元件位于所述装置内部。

14.根据权利要求12所述的装置，其中所述加强元件沿所述底部在所述相对的构件之间延伸。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述加强元件横向延伸于所述相对的构件之间。

16.根据权利要求14所述的装置，其中所述加强元件一端连接到所述第一构件，另一端连接到所述第二构件。

17.根据权利要求12所述的装置，其中所述加强元件是连接到所述底部的单独部件。

18.根据权利要求14所述的装置，其中所述加强元件在所述底部的坯料上形成浮凸部。

19.根据权利要求11所述的装置，其中所述加强元件是相对所述底部呈一个角度延伸并横向于所述构件的突部。

20.根据权利要求19所述的装置，其中所述突部与所述底部的材料形成一体。

21.根据权利要求11所述的装置，其中所述加强元件连接到所述底部以及相邻的相应构件，用于承受在所述装置操作过程所述底部与所述相应的构件之间的力。

22.根据权利要求21所述的装置，其中在所述装置的操作过程中，所述加强元件阻止所述底部与所述相邻构件之间的所述角度的变化。

23.根据权利要求21所述的装置，其中所述加强元件在所述底部的坯料上形成浮凸部。

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