自支承框架的模塊結構的製作方法

2023-09-16 14:00:30

專利名稱：自支承框架的模塊結構的製作方法
技術領域：
下述發明涉及一種用於製造自支承框架結構(例如用作住宅、辦公室、臨時住處、宿舍、食堂、庫房等的預製建築物的結構)的方法。
本發明還具有一個目的，即，通過使用擠壓件、支承板並將它們相互緊固而獲得模塊結構；該結構可用於例如製造預製建築物。
此外，為了連接該結構的擠壓件和應用於其上的支承板，本發明涉及一種可快速釋放的連接和鎖定裝置以實現該方法背景技術可快速地製造預製建築物，例如住宅、辦公室、臨時住處、宿舍、食堂等。
預製建築物特有的靈活性同時允許長久使用和臨時使用。此外，因為構造方法是可直接安裝的預備的解決方案，所以其適於被快速地實施。可根據需要將預製建築物的房間改變、加大或拆除並在其他地方使用。
然而，如果需要模塊化和快速地製造，那麼目前製造和構造預製建築物的技術具有一些局限性。
實際上，現有的用作住宅的預製建築物幾乎完全是由木材製成的，即使它們是通過金屬木工的方法組合在一起。
這使得預製結構很昂貴且需要許多熟練工人來工作。
美國專利US4073113已公開一預製的結構，該結構是通過L形連接件來組合軋制的成型件(profiled section)而獲得的。成型件具有帶有彎曲邊緣的寬槽，通過使彎曲邊緣彎曲而製造底切部。該連接件連帶兩個拉長的錨定插入部，這兩個錨定插入部適合地通過與槽平行的邊緣的導向而放入兩個具有正交軸的相應槽中。一旦放入槽中，可將錨定插入部旋轉90°抵靠連接件並緊固在相應槽中。該緊固動作扣住槽的彎曲邊緣。
該結構具有這樣的缺點，即，連接件保留在槽的外部。此外，鎖定的邊緣的變形不允許成型件被拆卸並接著被再次使用，除非更換成型件。而且，需要非常寬的槽以允許錨定插入部旋轉。最後，對於該結構的孔縫的壁不可能使用相同的槽。

發明內容
因此本發明的目的是提供一種用於製造自支承框架結構的方法，例如預製框架結構，其沒有已知結構的缺點。
本發明的另一目的是通過將擠壓件和自支承板相互緊固而提供一種用於製造模塊化結構的方法，其相對於現有技術而能獲得一種輕、堅固、容易和快速地組合的結構。
本發明的特定目的是提供連接件，以穩定且快速地連接兩個或多個擠壓件和/或支承板，從而使得它們彼此成為一體，並且該連接件陷入擠壓件中。
根據本發明的第一方面，一種製造自支承的預製框架結構的方法，包括以下步驟預布置多個呈開槽杆件形式的主支柱，其外側具有多個縱向槽；在主支柱上的預定結點處布置連接件，每個連接件的特徵在於具有第一部分和第二部分，該第一部分與所述槽接合併鎖定在所述槽中，而該第二部分從所述槽突出；在先前布置的結點處，通過使用主梁將主支柱彼此橫向連接，主梁的外側具有多個縱向槽，連接件的第二部分與該槽接合併鎖定在該槽中，其中所述連接件陷入所述槽中。
有利地，該應用進一步設有次梁和/或次支柱，它們分別具有與所述主支柱和所述梁相同的寬度。
特別地，次支柱具有與兩個連續的主梁間的距離相等的高度，而次梁具有與兩個連續的主支柱間的距離相等的高度。優選地，次支柱和/或次梁具有這樣的輪廓(profile)以在主支柱的槽中卡扣接合，即，不受連接件妨礙。或者，所述連接件用於連接所述次支柱和/或次梁以及所述主梁和主支柱。
一旦本發明的框架結構通過主支柱和次支柱以及主梁和次梁形成，就將模塊化的外部支承板應用到該框架結構上。此外，支承板的內部具有凸緣件，這些凸緣件沿著它們的縱向邊緣與主支柱或次支柱接合併在它們的頂端和底端處與梁接合。
優選地，預布置地基，該地基包括多個用於所述主支柱的固定支座，該固定支座形成了該結構的支承支柱，而後將主支柱連接到所述固定支座上以製造所述主支柱。
有利地，在地基中布置的固定支座為從地基突出的緊固突出件。該突出件具有與主支柱的內通道相等和互補的截面，由此僅通過將主支柱插入突出件並使用螺栓將主支柱鎖住就可實現將突出件連接到主支柱上。
如上所述，通過連接件而將主支柱連接到主梁上。優選地，每個連接件通過至少兩個成一體的正交杆形成。每個杆都具有能與支柱和/或主梁的成型槽接合的橫截面，並且每個杆都可以可快速釋放的方式緊固在梁和主支柱的槽中。
有利地，根據本發明的結構的不同需求，提供了幾種類型的連接件。實際上，例如，為了製造尖屋頂，提供了斜梁以與主支柱的上端接合。在這種情況下，連接件具有在支柱的相應槽中縱向移動的第一部分，從而第二部分分別以一角度彎曲，該角度分別為銳角或鈍角，這取決於相對於結點斜梁的向上部分或向下部分。相反，考慮到在屋頂的頂點處兩個斜梁的連接，連接件設有與兩個所述梁的相應槽接合的第一部分和第二部分。在連接主支柱和具有豎直軸線的短件的情況下，連接件具有縱向布置在主支柱的相應槽中的第一部分，以及與第一部分平行且從第一部分偏移的第二部分，該第二部分布置在所述短件的槽中。
本發明的結構的特別之處在於靈活性，它同時允許長久使用和臨時使用；因為已準備好結構元件以便於使用和直接安裝，所以可快速實現該構造方法。
考慮到安全和舒適，可根據地點和氣候而對根據本發明的方法製造的預製結構作改動。


通過下面參考附圖對本發明的實施例的描述，將使得本發明的結構的其他特性更加清楚，其中實施例僅為示例而非限制，在附圖中圖1示出了根據本發明的結構製造的預製建築物的輪廓正視圖；圖2A和2B分別示出了圖1中結構的俯視圖和地基的放大剖視圖，其中示出了用於該結構的主支柱的緊固件；圖3A和3B分別示出了支柱和主梁的截面；圖3C示出了圖3B的主梁的實施例，其帶有用於支承板的緊固翼；圖3D到3E分別示出了次支柱和次梁的截面；圖3F、3G和3K示出了三種不同的輔助支柱的截面；圖3H示出了次梁的剖視圖，其可通過連接件固定到主支柱上；圖3L示出了用於建築物內部隔板的主支柱的剖視圖；圖4A和4B是根據一水平面的剖視圖，其示出了分別在連接結點(在圖2A中分別用IV-A和IV-B表示)處將內部和外部支承板緊固到主支柱和/或輔助支柱上的步驟，其中輔助支柱加到主支柱上；圖5A和5B分別示出了用於將主支柱緊固到主梁上的連接件的俯視圖和立體圖；圖6A、6B、6C、7、8和9示出了用於將支柱固定到梁上的其他類型的連接件；圖10示出了將主支柱緊固到主梁上的步驟的立體圖；圖10A和10B示出了主支柱和不同高度的主梁的正剖視圖；圖10C示出了使用支承板連接的主支柱和不同高度的主梁的正剖視圖；圖10D示出了圖10C增加了次梁的視圖；圖11和12示出了的尖屋頂的頂點處該結構的連接區域(在圖1中分別用XI和XII表示)的部分正視圖；
圖13和14分別示出了根據本發明具有三角形輪廓(profile)的擠壓件的實施例的剖視圖，以及由圖3A的主支柱和圖13的具有三角形輪廓的擠壓件形成的支柱的剖視圖，從而可布置八個徑向延伸的梁；圖15和16示出了根據本發明具有圓形輪廓的擠壓件的兩個實施例的剖視圖；圖17示出了連接件的十字形；以及圖18示出了根據圖15具有圓形輪廓的兩個梁和根據圖16的梁組合，它們由圖17的連接件連接。
具體實施例方式
參考圖1，為了製造自支承的框架結構，例如用作住宅的預製建築物1的結構的支承框架2，可使用主支柱3(圖3A)以及主梁4和4a(圖3B或3C)。
圖2中示出的具有柱子功能的任何支柱3在下文中都表示為主支柱，而將主支柱相互連接的任何水平梁4和4a在下文中都表示為主梁。
此外，在圖1中示出的斜梁16和橫梁17以及板18用於製造屋頂，其中屋頂的塗層靠在水平梁17和板18上。此外，示出了支承板20，它同時連接到主支柱和主梁上。
如圖3A和3B所示，主支柱3和主梁4可通過擠壓成形獲得，且它們具有成型件的特徵橫截面，該成型件的外部具有多個縱向槽3′和4′。
槽3′和4′彼此相似，並都具有第一底切部24和第二底切部25。圖3C的主梁4a具有相對槽4′突出的附加的成型翼(profiled wing)28，用於在頂端和底端鎖定支承板。
在圖3D和3E中示出的次支柱14和14a具有突出邊緣26，其適於與主支柱和/或輔助支柱的槽3′的底切部24接合，以形成卡扣(snap)接合。次支柱14具有與主梁4相同的寬度，用於從槽3′突出的部分。
在圖3F和3G中示出的輔助支柱19和19a具有T形連接部29，其適於與主支柱3的槽3′的底切部25接合。
在圖3K中示出的輔助擠壓部分19b適於通過下面將描述的連接件7與主支柱3接合。
在圖3H中示出的次梁15具有槽4′，其具有與主支柱3的槽3′和主梁4的槽4′相同的形狀。
在圖3L中示出的擠壓部分適於用作內部隔板的主支柱3a，其具有矩形輪廓且僅在三側具有槽3′；準確地它在較長的一側具有兩個槽而在較短的兩側各具有一個槽。
根據本發明，可通過緊固支柱3、14、14a、19、19a和梁4、4a、15來組合預製建築物1(圖1-2B)，並最終獲得結構2，該結構2輕且堅固並且根據下述步驟易於快速組合。
優選地，首先澆注地基11(圖2A和2B)，在其上設置多個帶有用於主支柱3的緊固件12的板，從而製造結構2的支承支柱。特別地，緊固件12向上突出，並具有與主支柱3的內通道相等和互補的橫截面，在其中與其接合。該組合由螺栓鎖定。
參考圖4A和4B，通過將次支柱14、14a和輔助支柱19、19a或擠壓部分19b加到主支柱3上以完成支柱，以便允許緊固內部和外部的支承板20，並提供不同類型的壁，如圖1中用IV-A和IV-B所示。該連接是通過邊緣26的卡扣接合或T形連接部29的可釋放鎖定接合而獲得的。
參考圖5A到9，為了使配有槽3′和4′的梁或支柱相互連接，所述槽3′和4′具有相應的底切部25，使用了連接件5、6a、6b、7、8、9和10。它們的特徵在於，每一個都具有第一桿部13和第二桿部13′，這兩個杆部具有可與槽3′和4′匹配的橫截面。每一個所述杆部13和13′都具有至少一個鎖定塊27，該鎖定塊27可在第一位置和第二位置之間移動，其中在第一位置它在杆13、13′的表面下移動，而在第二位置它從杆13、13′的表面突出。
兩個杆部13和13′都完全陷入槽3′、4′中。
用於連接結構2的支柱和梁的本發明的典型結點在圖1中用X表示，並在圖10、10A和10B中示出。在這種情況下，為了將主梁4或4a緊固到主支柱3上，使用了連接件5(或6、7)，該連接件具有兩個正交的杆部13和13′。通過將第一桿部13插入主支柱3的所述槽中，並接著手動地使每個所述鎖定塊27作旋轉運動，通過突出元件與凹頭螺釘31的連接，最終將連接件5、6或7鎖定到主支柱3上。特別地，鎖定塊27在到達槽3′的底切25後通過所述凹頭螺釘31而旋轉。從槽3′突出的第二桿部13′類似地通過鎖定塊27而鎖定在梁4或4a的槽4′的底切25中。在所述位置，杆部13不能從主支柱3的槽3′退出，並且杆部13′不能從梁4或4a的槽4′退出。鎖定塊27配有已知類型的自鎖系統，以防止任何不希望的旋轉。
參考圖10C，增加了支承板20。支承板20設在結構2的內部和外部。它們通過卡口插座(未示出)側向鎖定到主支柱上並在頂端和底端由主梁4a的翼部28容納。
支承板20具有兩個功能-支承功能，如圖10C所示，由於它們連接到支柱3和主梁4或4a上，因此它們有助於承受重力的作用，與整個結構的框架共同承擔支柱的功能。
-關閉結構的孔縫的功能，通過在內部和外部板之間製造縫隙，隨後可能將絕緣物和安裝物插入該縫隙中而實現。
參考圖10D，也增加了次梁15用於完成結構2，次梁15具有與主支柱3相同的寬度，且配有槽4′。通過使用多對方形連接件8(圖8)，杆部13與支柱3的槽3′接合，而杆部13′與次梁15的槽4′接合。以與上述類似方式，鎖定塊27保證在相應的槽3′和4′的底切部25處鎖定。
再次參考圖1中的附註XI和圖11，為了形成尖屋頂18，設有斜梁16，其具有與支柱3相同或相似的橫截面。斜梁16與主支柱3的上端和橫梁17接合，該橫梁17例如具有與次梁15相同或相似的橫截面。
為了圖1的結點XI，使用的連接件，例如9和10(圖11)，具有第一部分13和第二部分13′，第一部分13沿縱向在支柱3的相應槽中移動，而第二部分13′以一角度摺疊，該角度分別為銳角或鈍角，這取決於第二部分關於結點在斜梁16的特定槽3′內與斜梁16的下降還是上升部分接合。
相反，根據圖1，尤其是XII，考慮到在屋頂頂點處的兩個梁16，設有連接件10以允許將它們相互連接(圖12)。在這種情況下，連接件10具有第一部分13和第二部分13′，它們與兩個所述梁16的相應槽3′接合。
製造屋頂的相同原理可用於製造中間地板。
除了示例性的部分外，梁和支柱甚至可具有不同的截面，通過擠壓鋁而獲得。例如，用於支柱3的擠壓件可具有帶有修整邊緣的橢圓形或方形截面，或三角形輪廓，或圓形輪廓。
例如，圖13中示出的本發明的實施例具有三角形輪廓以及布置在兩個直角邊32上的槽3′和布置在斜邊33上的兩個槽3′。在圖14中示出的組合支柱35包括主支柱3(根據圖3A)和根據圖13的三角形輪廓的擠壓件31，從而八個梁34沿徑向延伸。
例如，如圖15和16中示出的實施例也可能具有圓形輪廓的擠壓成型件，分別如40和43所示。成型件40具有圓形輪廓，如上所述其在相反的兩側具有內凹進部分和槽3′。未接合的槽3′可通過閉合成型件41或42而停止。具有較小的橫截面的成型件43可在其一側具有槽3′，而在另一側具有通道45以插入防水布的緊固脊。為了使兩個梁40相互連接以形成例如拱頂屋頂、例如鐘形或圓頂屋頂，如圖18中所示，可使用十字形連接件44，其具有制動爪27以及兩個部分13和13′。根據本發明，所述部分以類似十字形布置並適於在兩個梁40相交處的相應槽3′中接合。成型件43可通過通道45接著連接到梁40中的一個(圖18)上，鎖定塗覆防水布(未示出)。顯然，可使用另一希望的覆蓋。
前面對具體實施例的描述將完全在原理上公開本發明，從而本領域的技術人員在不進一步研究和不脫離本發明的情況下，通過運用現有知識可修改和/或改動各種應用，例如實施例，因此應了解該改動和修改必須理解為所述具體實施例的等同物。實現這裡所描述的不同功能的裝置和材料在不脫離本發明的領域的情況下可具有不同的性質。應了解這裡運用的句子和術語的目的是描述而不是限制。
權利要求
1.一種製造自支承預製框架結構的方法，用於建築工業，其包括以下步驟預布置多個主支柱(3)以用作開槽的擠壓件，該主支柱(3)的外部具有多個縱向槽(3′)；在預定的結點處將連接件(5、6、7)插入所述主支柱(3)中，每個連接件(5、6、7)都具有第一部分(13)和第二部分(13′)，所述第一部分(13)與所述槽(3′)接合併鎖定在其中，所述第二部分(13′)從所述槽(3′)突出；在所述結點處通過使用主梁(4)而將所述主支柱(3)相互連接，所述主梁(4)的外部具有多個縱向槽(4′)，所述連接件(5、6、7)的所述第二部分(13′)與所述縱向槽接合併鎖定在其中；在所述連接步驟的最後，所述連接件(5、6、7)陷入所述槽(3′、4′)中。
2.根據權利要求1所述的製造自支承預製框架結構的方法，其特徵在於，還包括步驟進一步應用次支柱(14、14a)和/或次梁(15)，它們具有分別與所述主支柱(3)和主梁(4)相同的寬度，所述次支柱(14、14a)具有與兩個連續的主梁(4)之間的距離相等的高度，而所述次梁(15)具有與兩個連續的主支柱(3)之間的距離相等的高度。
3.根據權利要求2所述的製造自支承預製框架結構的方法，其特徵在於，所述次支柱(14、14a)和/或次梁(15)具有這樣的輪廓(26)，其適於在所述支柱和主梁(4、4a)的槽(3′、4′)中卡扣接合。
4.根據權利要求1所述的用於製造自支承預製框架結構的方法，其特徵在於，由所述支柱(3)和主梁(4、4a)以及次支柱和次梁(14、14a、15)組合形成的框架結構設有模塊化的外部支承板(20)，所述支承板(20)的內部具有凸緣件，這些凸緣件沿著它們的縱向邊緣與所述主支柱(3)接合併在頂端和底端處與所述主梁(4)接合。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，預布置地基，該地基包括多個用於所述主支柱(3)的固定支座，所述固定支座形成所述結構的支承支柱，而後將所述主支柱(3)連接到所述固定支座上以形成所述支柱。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述固定支座是從所述地基(11)突出的突出件(12)，且具有與所述主支柱(3)的內通道相等和互補的橫截面，通過將所述主支柱(3)插入所述突出件(12)並由鎖定塊將該配合鎖定而實現所述連接。
7.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述或每個連接件(5、6a、6b)具有通過至少兩個正交的、成一體的杆形成的所述部分(13、13′)，所述杆(13、13′)具有適於與所述主支柱和/或主梁(4、4a)的成型槽(3′、4′)接合的橫截面，所述杆可由可快速釋放的鎖定裝置(27)而固定在所述主梁和主支柱(3)的槽(3′、4′)中。
8.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述或每個連接件(7)具有通過至少兩個平行的且相互組合的杆形成的所述部分(13、13′)，所述杆(13、13′)具有適於與所述支柱(3、19b)的所述槽(3′)接合的橫截面，所述杆可由可快速釋放的鎖定裝置(27)而固定在所述主梁和主支柱(3)的槽(3′、4′)中。
9.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，為了製造屋頂，提供了適於與所述支柱(3)的上端接合的斜梁，所述連接件(9、10)具有所述第一部分(13)，所述第一部分在支柱的相應槽(3′、4′)中沿縱向移動，而所述第二部分(13′)以一角度摺疊，該角度分別為銳角或鈍角，這取決於所述第二部分關於所述結點與斜梁(16)的槽(3′、4′)的下降部分還是上升部分接合，連接件(10)用於在屋頂的頂點處連接兩個梁(16)，連接件(10)具有第一和第二部分(13′)，它們與所述兩個梁的相應槽(3′、4′)接合。
10.根據權利要求6、7、8所述的方法，其特徵在於，所述成型槽(3′、4′)具有與所述部分(13、13′)的尺寸匹配的開口，以及與所述開口平行的內底切部(25)，所述連接件的每一部分都包括至少一個鎖定塊(27)，該鎖定塊可在第一位置和第二位置之間移動，在所述第一位置，所述鎖定塊在每個部分(13、13′)的下面移動，且在所述成型槽(3′、4′)的所述開口內不阻擋所述部分的自由通過，在所述第二位置，所述鎖定塊從每個部分的表面突出，所述鎖定塊適於與所述內底切部接合，從而所述部分被鎖定在所述成型槽(3′、4′)中。
11.一種用於建築工業的自支承預製框架結構，其特徵在於，其根據權利要求1到10所述的方法而製造。
12.一種用於建築工業的製造自支承預製框架結構的成型件，其特徵在於，其包括成型件，並具有多個縱向側面，每個側面都具有至少一個帶開口的縱向的槽(3′、4′)以及至少一個與所述開口平行的內底切部(27)，在所述槽(3′、4′)中連接件的第一部分(13)與槽接合，而所述連接件具有至少另一從所述槽(3′、4′)突出的部分(13′)，所述連接件的每一部分(13、13′)都包括至少一個鎖定塊(27)，所述鎖定塊(27)可在第一位置和第二位置之間移動，在所述第一位置，所述鎖定塊在每個部分(13、13′)的下面移動，且在所述槽(3′、4′)的所述開口內不阻擋所述部分(13、13′)的自由通過，在所述第二位置，所述鎖定塊從每個部分(13、13′)的表面突出，所述鎖定塊適於與所述內底切部(25)接合，從而所述第一部分(13)被鎖定在所述槽(3′、4′)中，在所述連接步驟的最後，所述連接件(5、6、7)陷入所述槽(3′、4′)中。
13.根據權利要求12所述的成型件，其特徵在於，沿縱向和在所述槽的側面上設有表面以適於緊固板(20)。
14.根據權利要求12所述的成型件，其特徵在於，其具有基本三角形輪廓(31)，並在每一側(32、33)上都具有至少一個槽(3′)。
15.根據權利要求12所述的成型件，其特徵在於，其具有基本圓形輪廓(40、43)，並具有至少一個縱向槽(3′)。
全文摘要
一種用於建築工業的製造自支承預製框架結構的方法，包括主支柱(3)，通過擠壓部件形成並在外部具有多個縱向槽(3′)，其中連接件(5、6、7)放在預定結點處。每個連接件(5、6、7)都具有第一部分(13)和第二部分(13′)，所述第一部分(13)與槽(3′)中的一個接合併鎖定在其中，而所述第二部分(13′)從所述槽(3′)突出。所述主支柱(3)通過使用主梁(4)而相互連接，所述主梁(4)的外部具有多個縱向槽(4′)，所述連接件(5、6、7)的所述第二部分(13′)與其接合併鎖定於其中。
文檔編號F16B7/04GK1606651SQ02825786
公開日2005年4月13日 申請日期2002年12月23日 優先權日2001年12月21日
發明者恩裡科·加科尼 申請人:保羅·曼齊