建築框架中的暈圈/蛛狀物、全力矩柱/梁連接件的製作方法
2023-06-28 05:33:01 1
專利名稱：建築框架中的暈圈/蛛狀物、全力矩柱/梁連接件的製作方法
第1/12頁
建築框架中的暈圏/蛛狀物、全力矩柱/梁連接件 發明背景和概述
美國專利No. 6,837,016描述了一種極其成功且重要的鋼框架建築結 構的框架中的柱和梁之間的全力矩、柱環形式的節點連接件(nodal connection)。此節點連接件現在被用在位於不同位置特別是經歷高地震活 動的很多建築結構中，和現有技術的柱/梁節點連接件相比提供很多非常 重要的優勢。該連接件是一種為了精確計算機控制和精度而可以按離開建 築現場的方式(off-building-sitemanner)在工廠區域內容易地製備的連接 件，並且另外，該連接件是一種具有現有技術的節點連"J妻件裝置(nodal connection arrangement)不存在或沒有提供的糧多重要的現場組裝速度和 安全優勢的連^^妄件。例如，不需要採用不可拆開的焊接不可逆地鎖定柱和 梁，並且梁可以通過重力迅速地降低到適當的位置，以便只通過重力降低 來立即變得擱置在相對於與其關聯的柱的恰當的空間定向，並且因此在梁 降低操作的過程中，就在重力擱置和鎖定(gravity seating and locking)發 生的時刻存在經得起地震的全力矩連接件。
雖然此先前發展的節點連接件結構已經取得了很多的贊同和成功，但 我已經認識到在某些方面有改進的空間，並且本發明提出的節點連接件具 體地解決需要改進的地方。
本發明提供的進步之一的是:所得到的節點連接件處理某些種類的載 荷的方式的改進，該載荷比如撬動載荷(prying load),並且另外地，新 的連接件的修改的部件具有某些質量的結構普遍性，該結構普遍性使得能 夠生產少數幾個不同的部件來對將這些部件容易地應用到具有在常規的 梁-梁腹深度範圍內的不同梁腹深度的建築框架梁提供可能性。
如本領域技術人員在瀏覽此案例中的附圖時以及在閱讀下文陳述的 本發明的詳細描述時將認識到的，本發明提出的結構提供了和多層鋼建築框架的製造和性能相關的很多其它有價值和重要的特徵以及優勢。
因此，本發明提出的是被本文稱為暈圖/蛛狀物連接件(halo/spider connection)的一種獨特的、柱環形式的全力矩節點連接件。此"暈圈/ 蛛狀物"參考解決提出的連接件的某些視覺質量，該視覺質量包括這樣的 事實在其柱環形式裝置中，(a)其包括外部柱環，梁的端部可以連"l妻到 該外部柱環，該柱環看起來像圍繞在周圍的物體(circumsurrounding )， 並且稍稍間隔開，圍繞關聯的梁的橫截面的周邊的暈圈一樣浮動，以及(b ) 此暈圈柱環經由向外延伸的支座(比如腿)通過重力鎖定擱置而^皮錨固到 柱的外側，當沿著柱的軸線觀察此裝置時，該支座從柱的角部以帶有短腿 的蜘蛛主體的解剖結構的方式延伸。
關於由本發明的結構提供的處理不同的梁深度的機會，本發明的結構 的設計使得簡單地有應用在暈圏/蛛狀物組織中的兩種不同的、特定的部 件/元件，這兩種不同的、特定的部件/元件僅需要被橫向地分割、分離並 隨後在間隔開的情形中通過"延長器結構(extender structure)"重新結合， 以便允許將所有的節點連接部件成功應用於具有不同深度的梁，該不同深 度在界定鋼建築框架結構的常規(當今)認識的梁深度範圍內，這些鋼建 築框架結構在不同的設置中採用並且用於不同尺寸和設計的建築。
隨著現在結合附圖閱讀以下詳細給出的本發明的描述，由本發明提供 的這些以及其它特徵和優勢現在將變得更充分明顯。
附圖描述
圖1為具有互相連接的柱和梁的多層鋼建築框架的片段的、等軸視 圖，柱和梁的相互連接通過依據本發明的優選且最佳模式的實施方式構建 的柱環形式、全力矩、重力擱置和鎖定的節點界面連接件而發生。
圖2為沿著圖l的建築框架中的單柱的軸線向下觀察的稍稍較大比例 的片段視圖，其設計成圖解上文中已經提到的本發明的節點連接件的暈圏 /蛛狀物的一般視覺構造。
圖3仍為較大比例的、片段的以及等軸的視圖，其圖解了圖1和圖2中示出的節點連接件之一的各部分，其中某些部件部分斷開以揭示結構的 細節。
圖4仍為甚至較大比例的、片段的橫截面視圖，該視圖是大致上沿著 圖3中的線4-4截取的，其圖解了焊接準備，以及存在於梁的端部之間的 焊接連接件，並且該焊接連接件在本文中被稱為梁-端連接部件(beam-end connecting component )。
地示出了梁-端連接部件的重力擱置和鎖定的作用，以便自動地並且不需
要更多的活動地在梁和本文中稱為蛛狀物塢結構(spider dock structure)
的部分之間產生全力矩界面連接，該蛛狀物雞結構被錨固到示出的柱的外側。
圖6是以比圖5中採用的比例更大的比例繪製的，其以片段的、橫截 面的以及隔離的方式示出了由本發明提供的支座中的一個，該支座連接到 圖5中所示出的柱，以形成本發明的蛛狀物塢結構的一部分。
圖7為等軸的、側立面圖，其示出了圖6的橫截面中所圖解的支座的 細節。
圖8類似於圖5的一部分，但這裡顯示了已經在本發明中的一對部件 /元件中做出的尺寸調整，以適應對其梁腹深度大於包括在圖1-5中的示 出的梁腹深度的工字梁的配合。
發明詳述
現在轉到附圖，並且首先參照圖1和圖2,在圖1中一般地用10表 示的是包括柱12的多層鋼建築框架的片段部分，該柱12通過節點連接件 16與細長工字梁14互相連接，節點連接件16已經依據本發明的優選的 且最佳才莫式的實施方式構造。柱12包括長軸線，比如長軸線12a，以及 四個大致上平面的側面或表面，比如表面12b，該四個表面通過四個稍微 切成圓角的柱角部，比如角部12c才妻合。
雖然在本發明的實踐以及實施中可以處理不同種類的柱，但是本文的柱12具有大致上正方形的橫截面，結杲是表面12b通過角部12c彼此正 交地相交。
在框架結構10中，梁14在多對緊鄰鄰近的柱之間實質上水平地延伸， 並且具有長軸線，比如軸線14a，該軸線14a與柱軸線12a正交地相交。 具體地，每個梁14的對置的端部通過節點連接件16連接到一對緊鄰鄰近 的柱。
關於梁14中的一個，在框架片段10中的一個位置用虛線18示出的 是可選擇的保險絲(fiise)，如果在特定的建築框架結構中需要，則該保 險絲可以被形成在梁的上部和下部凸緣中，一般地相對地接近梁的對置的 端部中的一個或兩者。本文說明的此保險絲僅僅是作為背景信息，並不形 成本發明的一部分。
現在被描述的建築框架中具體地說明的梁各具有總的梁深度，該梁深 度主要由這裡用D表示的中心直立梁腹來確定。指出該尺度的理由隨後 關於討論本發明對於不同的梁深度(或高度、或垂直尺度)的適應性將變 得更全面的明顯。
關於迄今已經描述的結構部件，有一系列^皮應用於本文的關於這些部 件中的某些個的術語。例如，每個節點連接件16在本文中也^^皮稱為(a) 建築框架節點，(b)全力矩重力擱置和鎖定的暈圏/蛛狀物連接件，(c) 梁/柱節點連接件，(d)梁/柱連接件，以及(e)全力矩、支座柱環、柱/ 梁節點連接件。
如稍後將在本發明的該詳細描述中變得更全面的明顯的，每個節點連 接件16由(a)通過焊接直接連接到柱12中的角部的某些部件，以及(b) 通過焊接連接到梁14的對置的端部的某些梁-端連接部件形成。這兩種連 接部件被設計成這樣一種樣式，使得在框架組裝的過程中以及在緊鄰鄰近 的柱^ti文置在它們的恰當位置之後，適當地準備的端部準備好的梁通過重 力簡單地降低到多對緊鄰鄰近的柱之間的位置，由此本發明的節點連接部 件由重力通過陽性和陰性有錐度的承載結構有效地接合，隨著梁的連續降 低，該接合引起梁在與柱連接的區域處在重力鎖定的全力矩情形中擱置。 就在那個時間點，此全力矩重力擱置自動地引起相關的柱和梁呈現它們的依據建築框架設計的正確的空間位置。
本發明的節點連接部件為精確製造的結構， 一般地在計算機控制的工 廠條件下形成，由此對於上文引用的美國專利中所描述的提到的先前已有 的全力矩連接件而描述的所有的製造和組裝便利、特徵以及優勢也存在於 本發明的結構中。
像稍後將見到的，除了提供提到的先前已有的結構的所有的優勢以
夕卜，本節點連接件結構另外提供其它特徵和優勢，這些特徵和優勢i^在 柱和梁之間的真實的改進的全力矩節點連接件的範疇中。
術語"暈圈/蛛狀物"以及單獨的術語"暈團，，和"蛛狀物"在本文
中已被選定用於說明性的目的，以便凸顯每個節點連接件16的某些有價 值的視覺特性。因此，如果人們將簡單地把注意力轉移到圖2中呈現的節 點連接件16的視圖，則連接件16的"蛛狀物"視覺方面通過提供四個支 座20提供，該四個支座20通過焊接錨固到示出的柱12，並且該四個支 座從該柱中的四個角部，以相對於關聯的兩個相交的柱表面12b呈實質上 135度的角度有角度地向外延伸，該兩個相交的柱表面12b在角部12c處 接合，支座從該角部12c延伸。特別是在以向外延伸的環境下觀察，即從 柱12的正方形橫截面的角部看時，這些支座在視覺上使人想起蜘蛛的腿。 以緊鄰鄰近對的形式，並且在本文中也作為一個整體的支座20定義被稱 為支座蛛狀物雞的物件。
術語暈圏在本文中已經被用於反映視覺的、漂浮的、像暈圏一樣的質 量的節點連接件柱環22—該柱環22在本文中也^皮稱為暈圏柱環、支座柱 環以及圍繞柱的柱環(column-surround collar )，該柱環空間上圍繞每個柱 12的橫截面的周邊，該柱環位於該周邊。
在更具體的意義上，像在圖2中可以相對清楚地見到的，每個暈圏柱 環看起來以相對於此圖中示出的柱12的側面和角部向外間隔開的形式漂 浮，該暈團柱環基於四個梁-特定耦合裝置實體(beam-specific coupling entity) 24的組織形成為片段結構，該梁-特定耦合裝置實體24在本文中 也被稱為梁-端連接部件。像將被更全面地解釋的，每個梁-端連接部件24 被焊接到梁14的適當地準備的端部。概念"適當地準備的"稍後將被更全面地描述。另外，剛提到的間隔開的情形對由本發明提供的優勢做出重
要貢獻，並且此貢獻稍後也將^:討論。
這裡關於梁深度D稍多i兌一點，附圖中所示出的在本文中的本發明
慮為大約14英寸的最小梁深度，該最小梁深度具體地為附圖中示出的尺
度D。在常規的、鋼框架的工字梁技術中，從此最小梁深度尺度，直到大 約18英寸的梁深度，傳統上可用的梁深度一般地以2英寸的增量遞增。 在18英寸的常規梁深度以上，梁深度一般地以3英寸的增量遞增。
本文先前大致上陳述的本發明的特徵中的一個涉及可能被認為是節 點連接件16中並且具體地為支座20和梁-端連接部件24中的某些部件/ 元件的一些通用質量。這些偽通用質量(pseudo-universal quality )使得這 些部件/元件的總垂直高度能夠通過併入加長的插入件而很容易地被加 長，像將要描述的，以便容易地適應將處理的本發明的節點連接件硬體， 常規的寬範圍的可用的梁深度中的任何一個大於最小梁深度D,該最小梁 深度D碰巧在本文中描寫。稍後將在本發明的詳細描述中關於此"通用 性"梁深度適應特徵講述更多內容。
每個節點連接件16中的暈圏柱環22的角部，即由梁-端連接部件24 的橫向側面界定的角部，由比如那些非常一般地用26示出的位於每個角 部的四對垂直間隔開的螺母和螺栓裝置錨固到支座蛛狀物雞中的支座 20。具體地以及關於關聯於每個柱環角部的四對這樣的螺母和螺栓裝置， 其中的兩對為最上垂直的側翼(flank)或託架，每個鄰近的、連接的梁 端部中的上部凸緣的平面，而兩對為最下垂直的側翼或託架，在這些梁端 部中的下部凸緣的平面。稍後將關於此結構的螺母和螺栓裝置側翼/託架 裝置的重要性講述更多。螺母和螺栓裝置26在本文中也^f皮稱為張力預應 力結構(tension pre-stress structure )。
現在和附圖中的已經討論的圖1和圖2—起,考慮包括在內的圖3-7， 並且進一步討論形成每個節點連接件16的部件的結構的細節，支座20 為具有很可能最清楚地示出於附圖中的圖6和圖7中的構造的細長元件。 這些支座，像本文中示出的，具有和梁14的總垂直尺度D相同的尺度D的總高度。就此而論，每個支座20為單一的各自部件，該部件的橫截面 包括主要的、平面的主體部分20a，該主體部分20a為以前文提到的角度 從柱的角部向外延伸的部分。這些平面的主體部分中的每一個的外部細長 邊緣由於有加帽結構(capping structure) 20b而為"帶有T形帽的 (T-capped)"，並且相同的主體部分的內部細長邊緣以Y形結構中終止， 該Y形結構包括兩個正交地相交的底座20c，該底座20c的相交部分的內 部區域以這樣的方式切圓角，即優選地與柱12的角部12c的外部的半徑 匹配。
兩個大致上垂直延伸的、細長的、三面的、具有帶角度的壁的、向下 以及向內共同的錐度的通道20d形成在每個平面的主體部分20a的對置的 側面上，因此，該通道20d在支座20的上端部附近的尺度比其在該支座 的下端部處的尺度大。形成這些通道中的每一個的這三個通道壁或側面械^ 表示為20d!、 20d2和20d3。關於這些壁中共同的錐度，由於支座被錨固 到直立柱的角部的適當位置，這些壁相對於垂直方向成大約5度的角度。
容納螺母和螺栓裝置26中的螺栓杆的四對並排的螺栓孔在圖7中用 28表示這些螺栓孔中的一些。圖7中所描繪的上部和下部螺栓孔對大致 上同等地垂直跨在一水平平面上，該水平平面在圖7中用點劃線30表示。 類似地，布置成靠近每個支座20的下端部的上部和下部螺栓孔對28大致 上同等地垂直跨在一平面上，該平面在圖7中用點劃線32表示。如稍後 將更全面地解釋的，當節點連接件處於使框架10中的梁和柱成為一體的 位置時，關聯的梁的上部和下部凸緣實質上位於由點劃線30、 32表示的 平面中。
支座20通過它們的底座20c通過焊接點，比如，如圖6中的加深區 域34表示的兩個細長焊接點適當地固定到柱12的角部。底座20c有效地 "圍繞包裹"柱角部12c。
跨越柱12中的表面12b彼此斜著面對的對置的通道對20d界定並組 成本文中被稱為陰性有錐度的承載界面結構，或承窩，該承窩位於由支座 20產生的蛛狀物雞中。當梁被降低到相對於柱的正確位置時，該陰性有 錐度的承載界面結構界定互補的重力擱置的接納區域，以用於接納陽性有錐度的承栽界面結構(仍將描述)，該陽性有錐度的承載界面結構存在於 每個梁-端連接部件中。
繼續每個節點連接件的描述，每個梁-端連接部件24基本上具有三個 元件，包括上部橫向元件36、類似的間隔開的下部橫向元件38以及焊接 在中心的、介於中間的且互相連接的橋接元件40。該上部橫向元件和下 部橫向元件共同地形成本文稱為的橫向部件。梁的高度或垂直深度，將被 節點連接件適應，如本文示出的D,基本上在每個梁-端連接部件中的橋 接元件40被給定一互相連接的長度，可以說，該長度將確定梁-端連接部 件的總高度將具有匹配的垂直尺度D。
認識到剛提到的兩個橫向元件中的每一個在構造上基本相同，則對於
這些元件中的一個的更詳細的描述將足以描iir另一個元件。因此，並且提
供結合上部橫向元件36的此描述，此元件包括細長、中心的、大致上平 面的寬闊區域36a，該寬闊區域36a在其端部與兩個帶角度的端部翼36b 接合，該端部翼36b也是平面的，並且其在相對於中心寬闊區域36a的平 面呈大約135度角的平面中延伸。在橫向元件的設計成面向連接的梁的端 部的側面上，存在有細長擱板，比如擱板36c，該擱板36c裝備適當地布 置的中心焊接準備部分36d，該中心焊接準備部分36d設計成接納連接的 梁的稍微縱向地延伸的梁-端凸緣部分，該梁-端凸緣部分已在梁端部中產 生，以便使該梁端部能夠適當焊接連接到關聯的梁-端連接部件。在梁-端 連接部件中的上部橫向元件中，剛提到的焊接準備部分是面向上的，而在 關聯的下部橫向元件中，相關的焊接準備部分是面向下的。
附圖的圖4中示出了前文中^^稱為的梁14的適當地準備的端部，其 中，人們可以見到梁的中心梁腹14b已經被切割變得凹陷，以便允許輕微 的縱向延伸到上部凸緣14c的端部的梁腹以外，見到該上部凸緣14c覆蓋 在一合適的平臺或肩部36e上，該合適的平臺或肩部36e ^皮設置在示出的 焊接準備部分36d中。在圖4中，參考數字42示出了焊接部分，該焊接 部分已經在示出的焊接準備部分中被準備，以使橫向元件36結合到圖4 中示出的梁端部。應理解，梁的端部的全部被全面地焊接到梁-端部件中 的合適的面對的表面。關於涉及每個梁-端連接部件中的上部橫向元件和下部橫向元件的結
構特徵的其它重要設置，這些元件中的與元件的翼比如翼36b相關聯並接 近的表面形成有垂直對準的有錐度部分，該有錐度部分有效地互補地匹 配，即使上部橫向元件和下部橫向元件是垂直地間隔開的，但有錐度部分 存在於支座20的壁20山、20(12和20(13中。橫向元件的這些有錐度部分組 成先前提到的陽性有錐度的承栽界面結構。
現在所完全地描述的此種陽性-陰性有錐度的幾何結構的結果為，在 梁-柱經由節點連接件16連接的過程中，將在梁-端連接部件和鄰近的支 座對之間建立精確有錐度的鎖定配合，從而建立了依據本發明的結構建立 的重要的重力擱置和鎖定的全力矩節點連接件。此幾何布置明顯地允許帶 有焊接到其端部的梁-端連接部件的梁降低到正確的位置，以便利用降到 最低點的關聯的梁-端連接部件通過面對的、陽性有錐度的承載界面表面 和陰性有錐度的承載界面表面的接合連接到一對柱並位於一對柱之間。對 於本發明的結構，尺度的精確控制是完全可能的，如前文指出的，這不僅 51起全力矩連接在此有錐度的承載表面降到最低點時即刻地發展，而且也 引起梁相對於柱的精確的空間定位。存在的該所得到的有錐度的承載界面 在本文中也被稱為非焊接的、可拆開的界面。此參考指出不存在將梁絕對 地鎖定到柱的不可逆的焊接連接。
附圖中的圖5示出了設計成圖解此垂直降低和擱置能力及動作的方 式。圖5還示出了本發明的另一特徵，該特徵涉及少於四個梁被連接到柱 的情形，並且甚至更具體地，涉及甚至只是在柱的一側沒有梁連接到該柱 的情形。在此情形發生時，暈圏柱環的結構，其無論存在有具有任何性質 的節點連接件16的情況下都作為完全的柱環被完成，實質上是通過提供 全部或部分(將解釋)的梁-端連接部件而完成的，而該部件不與任何連 接的梁端部具有直接的任何關聯。清楚示出了對於圖5描述的暈圈柱環的 一部分的此種情形，在圖5中可以見到靠近的、全部示出的以及全部的梁 -端連接部件24與一對支座20接合，但是不直接地連接到任何關聯的梁。
雖然圖5示出全部的梁-端連接部件在沒有提供梁的地方被這樣使用 的情形，但在將通過^5L使用上部梁-端連接部件的橫向元件和下部梁-端連接部件的橫向元件來簡單地完成的這些環境下，暈圈柱環的完成也是可能
的，而無須提供任何介於其間的橋4秦部件40。在本文中沒有具體地示出 的此布置組成剛在上文提到的部分梁-端連接部件。
當所有的重力擱置和鎖定活動已經關於節點連接件16的建立而發生 時，隨著所得到的圍繞在柱周圍的暈團柱環的完成，以及合適的全力矩連 接件的全部建立，螺母和螺栓裝置26以合適的預應力張力安裝和緊固到 螺栓杆的位置。如前文提到的，這些螺母和螺栓裝置對的上部組和下部組 垂直地跨在連接的梁的凸緣的平面上，對於圖3中示出的梁中的一個梁的 上部凸緣和下部凸緣，這些凸緣平面分別用44、 46表示。此布置的重要 性是:該螺母和螺栓裝置的跨凸緣;^置大大地提高了梁和柱連接的反橇動 失效阻力(anti-prying failure resistance )，如前文提出的，因為事實上，通 過節點連接件16從梁傳遞到柱的力由位於通過本發明的暈圈蛛狀物結構 的力施加點的這些螺母和螺栓裝置託住。
通過到此已經描述的內容以及附圖中示出的內容，人們將理解，本發 明特殊的和獨有的特徵是梁和柱之間的力矩載荷僅通過柱環結構的角部 以及柱的角部從梁傳遞到柱。這些載荷，關於此載荷從梁傳遞到柱的每個 角部，是被自始至終地承載的並且通過與涉及的支座關聯的所有焊接部分 被合適地管理。換言之，將支座結合到柱的角部並圍繞柱的角部的所有的 焊接部分在管理梁對柱傳輸的載荷中發揮作用。這在由本發明的節點連接 件結構提供的全力矩載荷處理中構成明顯的優勢以及重要的特徵。
現在將注意力轉到前面提到過的間隔情形中，或存在於每個梁-端連 接部件中的橫向元件和柱12的表面12b之間的空間，此空間在圖2和圖 3中用50表示。此垂直的細長空間獨特地容納用於例如通過焊接連接輔 助柱加強板，比如圖3中用52片段地示出的加強板的間隙，圖3中見到 該加強板在可能需要此輔助的柱加強的建築框架中的位置處以逆向的或 對置的垂直方向延伸離開空間50。特別重要而應注意的是此輔助結構 的連4妄決不幹涉全力矩節點連"J妄件16的結構或整體性。
本發明的另 一個重要和獨特的特徵是:節點連接件結構中的某些部件 ^皮設計成允許部件尺寸的改變，以便在普通的構造範圍內容納大於尺度D的梁深度或總的梁垂直高度。附圖中的圖8有助於解釋此發明特徵。
在此圖中，存在有片段示出的梁48的端部，該梁48具有比前文描述 的尺度D大一些量(+ )的深度D+。依據本發明，容納此新的梁深度所 要求的全部是分別地對於相關的支座20和橋接元件40,在一般地位於 它們對置的端部之間的中間位置將4皮橫切，並且將具有插入件，比如分別 地用54、 56表示的插入件，這些插入件被焊接到適當的位置，以便使這 些部件的長度在垂直尺度延長(+ )的增加量，該延長的垂直尺度用梁高 D+表示。
關於橋接元件40中的插入件56， 一般的情形將是，此插入件將具有 和橋接元件本身的橫截面尺度相同的橫截面尺度。
在沒有被切割開以容納增加長度的插入件的每個支座在其通道20d 中具有名義上連續的錐度的情形中，所提供的插入件將在其中絲毫不具有 有錐度的表面，而是特定地將具有與支座的已經做好了容納插入件的橫切 的橫截面精確地匹配的橫截面構造。
隨著完成此插入以達到更大長度的支座和更大高度的梁-端連接部 件，此修改的節點連接件結構16將以與前文關於裝備梁和柱之間的全力 矩、精確重力擱置和鎖定連接件的描述精確相同的方式運行。為了完成此 容納，不需要改變節點連接件結構中別的任何東西，並且該容納本身將決 不影響已經對於節點連接件16描述的所有其它重要性能和運行特徵。
因此，本發明對現有的全力矩連接結構，比如描述在上文參考的美國 專利中的結構，提供了有價值的且有用的操作改進。本文提出且提供了已 被本文稱作的"暈圈柱環"一片段結構， 一個或多個梁通過柱環中的單獨 的片段被錨固到該暈圈柱環，這些單獨的片段被稱為梁-端連接部件。和 提到的為梁-端特定部件的片段部件一起形成的該暈圏柱環在使用中以逐 個片段的方式被降低，並且以重力推動、重力最終鎖定的方式成為已經被 本文描述並稱為接納支座塢，即所謂的蛛狀物塢的物件，該蛛狀物塢採取 向外伸出的支座的形式並且由向外伸出的支座界定，這些向外伸出的支座 有角度地從常見的鋼建築框架柱中的典型的四個角部向外伸出。與梁-端 連接部件合作的此塢以陽性-陰性有錐度的承載表面的方式互補構造以支撐暈圏柱環，並在全力矩載荷處理情形中將梁連接到與其相關的柱。
當處於被支座蛛狀物塢接納的位置時，該暈圏柱環圍繞關聯的柱的外 部側面並從關聯的柱的外部側面間隔開，同時存在於梁-端連接部件和關 聯的柱的表面之間的空間為細長輔助柱連接件的安裝提供了完全自由的
間隙空間，在需要的地方，可能需要採用此細長輔助柱連接件，以便在建 築框架中的某些位置為柱提供更大的剛度。
如上文剛才已經描迷的，構成暈圖柱環和蛛狀物塢的那些部件或者那 些部件中的某些部件以這樣一種方式設計，使得在梁和柱的製造和預構造 過程中，獨特地允許某些部件的垂直設計重定位，以便容納具有不同的梁
的梁腹深度的梁的連接(連接到柱)。換言之，構成暈圖柱環和支座蛛狀 物雞的部件的特徵是垂直間隔開的元件，這些垂直間隔開的元件的相對垂
直位置變成在製造時被界定，以便使得能夠非常便利地、有效地且相對低 成本地準備柱來接納具有不同的梁腹深度的梁。處理不同梁深度的此適應 性使得有可能不需要重新設計重要的重力鎖定的陽性和陰性錐度，這些陽 性和陰性錐度在將全力矩連接重力建立在梁和柱之間的實踐中起到關鍵 作用，並且還建立同步地發生的全部且精確糾正的梁和柱的相對定位。
從梁傳遞到柱的力矩載荷(a)通過暈圈柱環中以及支座中的角部獨 特地相通到柱，併到角部，而不是直接地到柱的表面。提到的張力螺母和 螺栓裝置的存在，其中該張力螺母和螺栓裝置使它們以垂直地託住關聯的 梁中的上部凸緣和下部凸緣的平面的方式使用，引起本發明的力矩連接件 有力地4氏抗響應於大力矩載荷撬動的潛在損壞狀態。
因此，雖然本文中已描述了全力矩性質的獨特的暈圏蛛狀物節點連才秦 件，並且示出和/或暗示了某些變化形式和修改，但應理解，可以做出其 它變化形式和〗奮改而不背離本發明的精神。
權利要求
1.一種建築框架中的柱/梁節點連接件，其包括直立細長柱，其具有間隔開的表面和多對緊鄰鄰近的角部，多個細長支座，其在沿著所述柱的長度定位的選定的共有的高度處接合到所述角部，並且所述多個細長支座中的每一個從所述角部向外延伸，暈圈柱環，其通過重力擱置和鎖定的全力矩界面連接件接合到所述支座中的每一個，並且，在這樣接合時，被所述支座從所述柱間隔開，以及細長梁，其具有端部，所述端部在布置成鄰近於所述表面中的一個並且在所述多對角部中的一對中間的位置接合到所述柱環，並從所述柱環向外延伸離開所述柱。
2. —種全力矩、重力擱置和鎖定的暈圈/蛛狀物連接件，其形成在位 於建築框架中的細長柱和細長梁的端部之間的節點處，所述細長柱具有間 隔開的表面和角部，所述連接件包括圍繞柱的暈圈柱環，其錨固到至少一個梁的所述端部，支座蛛狀物塢，其在沿著所述柱的長度布置的界定的位置錨固到所述 間隔開的角部，以及全力矩、重力擱置和鎖定的承載界面結構，其分布地形成在所述暈圈 柱環和所ii^狀物塢中的每個上，並且使所述暈圈柱環和所述蛛狀物塢互相il^妄，同時所述暈圈柱環在空間上圍繞在所述蛛狀物雞周圍。
3. 如權利要求2所述的連接件，其中，所述暈圈柱環是片段的以包 括具體梁的梁-端連接部件，並且所述蛛狀物塢釆取多個支座的形式，所 述多個支座中的每一個錨固到所述柱的不同的角部。
4. 如權利要求3所述的連接件，其中，每個支座具有底座，所述底 座圍繞包裹柱的角部，並且所述底座被錨固到通過所述角部彼此接合的一 對柱表面。
5. —種全力矩、支座柱環、柱/梁節點連^f矣件，其位於建築框架中的 至少一個梁和柱之間的位置，其中，所述柱具有大致上平面的表面，所迷 大致上平面的表面在多個橫向地間隔開的角部接合，所述連接件包括 柱環，其具有角部並且包括多個緊鄰鄰近的梁-端橫向部件並由所述 多個緊鄰鄰近的梁-端4黃向部件形成，所述多個緊鄰鄰近的梁-端橫向部件 中的一個接合到所述至少一個梁的端部，每個所述橫向部件具有大致上平 面的寬闊區域，所述大致上平面的寬闊區域面向關聯的柱表面、從關聯的 柱表面間隔開並且位於關於關聯的柱表面大致上平行的平面，同時每個橫 向部件形成所述柱環中的與 一對間隔開的緊鄰鄰近的類似橫向的部件結 合的一對所述角部的部分，所述一對間隔開的緊鄰鄰近的類似橫向的部件 與緊鄰鄰近的柱表面關聯,所述柱環的所述角部被布置成從所述柱的所述 角部中相應的角部間隔開並鄰近於所述柱的所述角部中相應的角部，以及多個支座結構，其接合到所述柱的所述角部並沿著延伸線從所述柱的 所述角部向外延伸，所述延伸線相對於所述平面的寬闊區域的平面和所述 柱表面為非正交的，所述支座結構通過所述柱的所述角部以及所述柱環的 所述角部將所述柱環接合到所述柱。
6. 如權利要求5所述連接件，其還包括張力預應力結構，所述張力 預應力結構使所述柱環和所述支座結構互相連4奏。
7. 如權利要求6所述的連接件，其中，所述至少一個梁採取工字梁 的形式，所述工字梁具有間隔開的、大致上平面的凸緣，並且所述預應力 結構包括螺母和螺松裝置，所述螺母和螺栓裝置布置成鄰近於所述柱環的 所述角部的關聯的螺母和螺松對，並且其中，所述螺母和螺栓對的每對中 的螺母和螺栓還跨在所述至少一個梁的所迷凸緣的平面上並布置在所述至少一個梁的所述凸緣的平面的對置的側面上。
8. 如權利要求5所述的連接件，其中，所述柱環中的每個所述橫向 部件包括向下的陽性有錐度的承栽界面結構，並且對於每個所述橫向部 件，所述支座結構界定向下的陰性有錐度的承窩，所述向下的陰性有錐度 的承窩用於互補地並且利用全力矩重力擱置和鎖定來^t妻納所述橫向部件 中的陽性有錐度的承載界面結構。
9. 如權利要求8所述的連接件，其中，每個橫向部件包括橫向細長 的上部橫向元件和橫向細長的下部;f黃向元件，並且每個橫向部件還包括將 每個上部橫向元件和下部4黃向元件互相連接的細長橋4妄部件。
10. 如權利要求9所述的連接件，其中，每對互相連接的上部橫向元 件和下部橫向元件以及互相連接的橋接部件形成整體的梁-端連接部件。
11. 一種建築框架中的柱/梁連接件，其包括 細長柱，其具有通過角部接合的表面， 細長梁，其具有端部，以及全力矩節點連^^件，其只通過所述柱的一對緊鄰鄰近的角部將所述梁 的所述端部連接到所述柱，同時在這樣連接時，所述梁的所述端部從所述 柱的位於所提到的一對角部之間的表面間隔開。
12. 如權利要求11所迷的連接件，其中，所述節點連接件包括非焊 接的、可拆開的界面。
13. 如權利要求12所述的連接件，其中，所述界面為重力擱置和鎖 定的界面。
14. 如權利要求11所述的連接件，其中，所述梁的所述端部和所提 到的柱表面之間的空間在所述柱的長軸線的方向是細長的，並且適應可選 擇地固定到細長輔助柱連接件的表面，所述細長輔助柱連接件在逆向方向 延伸穿過所述空間，並且在所述空間的對置的縱向側面上。
全文摘要
一種建築框架中的柱/梁連接件，其包括細長柱，其具有通過角部接合的表面；細長梁，其具有端部；以及全力矩節點連接件，其只通過柱的一對緊鄰鄰近的角部將梁的端部連接到柱，同時這樣連接時，梁的端部從位於所提到的一對角部之間的柱表面間隔開。連接件本身的特徵在於，(a)多個支座，該多個支座在沿著柱的長度定位的選定的共有的高度處接合到柱角部，並且該多個支座中的每一個從柱角部向外延伸，以及(b)暈圈柱環，其通過重力擱置和鎖定的全力矩界面連接件接合到支座中的每一個，並且，在這樣接合時，被支座從位於柱角部之間的柱表面間隔開。
文檔編號E04D1/00GK101680227SQ200880017887
公開日2010年3月24日 申請日期2008年5月30日 優先權日2007年5月30日
發明者羅伯特·J·西蒙斯 申請人:康克斯科技公司