專利名稱：一種用于制作－建筑框架的構(gòu)件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種承載構(gòu)件，尤其是涉及用于根據(jù)預(yù)期的荷載狀況在需要時(shí)和在需要的部位提高結(jié)構(gòu)梁截面特性的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
用于諸如游泳池、庭院和門廊圍欄構(gòu)造中的鋁框構(gòu)件一般包括空心鋁質(zhì)擠出件和背面開口擠出件，各擠出件固定在一起，可分開使用，也可用于一個(gè)系統(tǒng)。目前使用的空心擠出件具有頂壁、底壁和兩個(gè)側(cè)壁。其中一種使用情形，它們被用于隔護(hù)圍欄，如梁、檁、欄桿、立桿以及其它類似結(jié)構(gòu)。通常，圍欄的面積越大，擠出件也必然越大、越強(qiáng)、越重，以滿足建筑規(guī)范所要求的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)荷載以及抗風(fēng)壓標(biāo)準(zhǔn)。新的建筑規(guī)范要求鋁質(zhì)圍欄應(yīng)做得比以前能夠承受更高的風(fēng)速、更大的設(shè)計(jì)壓力和結(jié)構(gòu)荷載。其結(jié)果就是，為達(dá)到相同的高跨標(biāo)準(zhǔn)，圍欄必須具有比舊建筑規(guī)范更重、更大的梁構(gòu)件。
下面所列的美國專利披露了幾種加強(qiáng)構(gòu)件

然而，上述這些專利所公開的裝置沒有一種能夠做到有效而經(jīng)濟(jì)地根據(jù)需要和在需要部位，有選擇地對(duì)某些特定構(gòu)件的部分或整體進(jìn)行加強(qiáng)。針對(duì)加強(qiáng)構(gòu)件領(lǐng)域所存在的上述嚴(yán)重缺陷，特提出本實(shí)用新型。
實(shí)用新型概述本文所用術(shù)語，諸如“構(gòu)件”和“梁”，包括能夠承受由重力、風(fēng)力和其它力產(chǎn)生的荷載的任意構(gòu)件。
在鋁質(zhì)擠出梁和類似結(jié)構(gòu)中，空心擠出件的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)或外表面具有一個(gè)或多個(gè)擠出導(dǎo)軌，該擠出導(dǎo)軌可與由狹板條所限定的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的細(xì)長狹縫形成連續(xù)的楔形榫狀(燕尾槽)連接。
“狹板條”或“插入片”安裝在梁或柱的頂壁和/或底壁上，它們的長度不同，并如有必要彼此互鎖以滿足所需的各種強(qiáng)度增加。此方法可用于現(xiàn)場施工設(shè)計(jì)，而不考慮建筑外觀。
除了加強(qiáng)插入片，設(shè)計(jì)帶內(nèi)部桁架支承以及連接件的抗風(fēng)梁以提供一個(gè)三維互鎖框架，該框架可滿足現(xiàn)有尺寸的梁跨度增加的要求。此系統(tǒng)具有目前的圍欄不可能實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)定性?？癸L(fēng)梁比目前其它同尺寸的擠出件都要堅(jiān)固，更符合空氣動(dòng)力學(xué)原理，更不易破碎，并且由于其小巧的尺寸而不影響視覺效果，另外，在用于隔護(hù)圍欄時(shí)，能夠?qū)⑵渲糜谝桓糇o(hù)屋頂內(nèi)側(cè)，使得安裝更安全，還具有現(xiàn)有設(shè)計(jì)不能實(shí)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)頗多。該系統(tǒng)的使用可在采用小尺寸擠出件的條件下，使得隔護(hù)圍欄的跨度更大、高度更高，同時(shí)仍能滿足現(xiàn)有規(guī)范的要求。
在許多情況下，除了可與現(xiàn)有尺寸的擠出件相匹配外，隔護(hù)圍欄還可與現(xiàn)行視覺設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)相匹配以用于維修，還能滿足更高標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范要求。由于采用了更輕巧的擠出件，使其具有更加宜人的美學(xué)效果。
該系統(tǒng)由于采用了的較小擠出件來滿足規(guī)范要求，因此更易于制作安裝。擠出件的尺寸便于安全的安裝。
該系統(tǒng)比目前廣泛采用的為滿足規(guī)范要求而增加梁的尺寸和重量的方法更加經(jīng)濟(jì)。此外，小尺寸擠出件意味著安裝工費(fèi)減少。
該系統(tǒng)采用小而輕的梁來滿足規(guī)范規(guī)定。因此現(xiàn)有構(gòu)件上的應(yīng)力減小，使得舊建筑結(jié)構(gòu)仍然能夠滿足新規(guī)范的規(guī)定。
因此，本實(shí)用新型的主要目的是提供一種用于加強(qiáng)承載構(gòu)件的系統(tǒng)和裝置。
本實(shí)用新型還有一個(gè)目的是提供一種用于加強(qiáng)擠出構(gòu)件的系統(tǒng)，它在需要時(shí)和需要的部位進(jìn)行加強(qiáng)，從而最佳地利用所用的加強(qiáng)材料量。
本實(shí)用新型更進(jìn)一步的目的是提供一種重量輕并易于進(jìn)行加強(qiáng)的構(gòu)件。
本實(shí)用新型另一個(gè)目的是提供一種可根據(jù)預(yù)期受力情況按需進(jìn)行加強(qiáng)、并可裝配在建筑物結(jié)構(gòu)上的構(gòu)件。
本實(shí)用新型進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)是提供一種用于加強(qiáng)構(gòu)件的系統(tǒng)，所述加強(qiáng)件限于在需要增加承載力的部位使用，節(jié)省了現(xiàn)有構(gòu)件中并不需要加強(qiáng)的過加強(qiáng)區(qū)的加強(qiáng)費(fèi)用。
本實(shí)用新型的加強(qiáng)用于制作建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件的方法包括以下步驟提供一種最好是由金屬制備的空心擠出梁，所述梁具有至少一個(gè)加強(qiáng)狹板條，該狹板條與整體連接到其上的導(dǎo)軌或凸塊相連；提供一個(gè)最好也是由金屬制備的加強(qiáng)插入片，其上具有一個(gè)適于與連接導(dǎo)軌成凸塊相互接合的細(xì)長槽；將加強(qiáng)插入片可滑動(dòng)地放置于導(dǎo)軌或凸塊之上，根據(jù)確定梁的受力分布情況的工程計(jì)算結(jié)果確定加強(qiáng)插入片件的尺寸和相對(duì)于梁的位置；將若干這樣的梁裝配到建筑物結(jié)構(gòu)中。
本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，實(shí)用新型的這些及其他目的將通過下面對(duì)本實(shí)用新型的描述來展示。
附圖簡述


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中擠出梁的前視圖。
圖2A為本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例所給出加強(qiáng)梁分解的前視圖。
圖2B為本實(shí)用新型一個(gè)優(yōu)化實(shí)施例的已裝配的前視圖。
圖2C為本實(shí)用新型另一個(gè)改進(jìn)的實(shí)施例的前視圖。
圖3為本實(shí)用新型庭院或游泳池隔護(hù)圍欄結(jié)構(gòu)梁所用的一個(gè)實(shí)施例的局部剖開、部分分解的透視圖。
圖4為圖3所視的細(xì)部放大圖。
圖5為圖3所視的細(xì)部放大圖。
圖6為圖3所視的細(xì)部放大圖。
圖7a為新型撐桿的前視圖。
圖7b示出了用于將新型橫向撐桿連接于構(gòu)件之間的接合裝置。
圖8為本實(shí)用新型所給出部分結(jié)構(gòu)的透視圖，示出了所采用的新型加強(qiáng)撐桿的使用狀態(tài)。
圖9為本實(shí)用新型另一個(gè)改進(jìn)的實(shí)施例的前視圖。
優(yōu)選實(shí)施例詳述用于庭院、游泳池、門廊等周圍的支承隔護(hù)材料如擠出梁已為本領(lǐng)域公知，具有各種各樣的形狀。這種梁的其中一個(gè)結(jié)構(gòu)如
圖1所示。梁10包括一對(duì)“C”型半梁12和14，它們沿著各自的上、下鋸齒形界面22、24相連。該梁10具有與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相匹配的任意長度。半梁12和14可以任意常規(guī)方式相連接，比如采用金屬板螺釘(sheet metal screw)、鉚釘或其它緊固件(未示出)。所述梁還包括用于容納隔護(hù)斷面卷邊(未示出)的槽C。
該梁作為隔護(hù)圍欄構(gòu)件主要承受重力、風(fēng)力、荷載或其它類似荷載力。隨著目前隔護(hù)圍欄和采用類似構(gòu)件的其它結(jié)構(gòu)的尺寸日益增長，并隨著這種構(gòu)件的建筑規(guī)范日益嚴(yán)格，需要提出一種能夠經(jīng)濟(jì)、有效地加強(qiáng)該梁，并僅在所需的區(qū)域加強(qiáng)的裝置、系統(tǒng)和方法。
根據(jù)圖2A和2B，其中公開了一種本實(shí)用新型的改進(jìn)梁30。如
圖1中的梁10一樣，梁30包括一對(duì)半梁32、34，它們沿著鋸齒形界面42、44相嚙合，并可通過任何適當(dāng)?shù)姆绞骄o固在一起。槽C的設(shè)置同
圖1。本實(shí)用新型的改進(jìn)在于使用加強(qiáng)插入片50，該插入片與梁30的內(nèi)表面相連。在圖2B中，使用了上、下兩個(gè)插入片50，盡管其中一個(gè)或另一個(gè)可以去掉不用，和/或也可在所示的插入片之上安置另外的插入片50。
在圖2C中，兩個(gè)插入片50連接于半梁32的內(nèi)部。由此可以看出，可采用任意數(shù)量的插入片50，或是設(shè)在梁30的頂部、或底部、或兩個(gè)位置都設(shè)。
插入片50可采用任意適合的方式與梁30連接。僅為示意而無限制之意，與半梁32和34一體形成有長形導(dǎo)軌36、38，所述導(dǎo)軌與加強(qiáng)插入片50上的相應(yīng)溝槽37、39相互接合。
插入片50可滑動(dòng)地安裝在與右半梁32連接的導(dǎo)軌36、38之上，和/或置于與左半梁34一體連接的導(dǎo)軌46、48之上。
為了采用本實(shí)用新型對(duì)梁進(jìn)行加強(qiáng)，可采用例如有限元分析的方法來計(jì)算由梁30組成的結(jié)構(gòu)的預(yù)期荷載，確定需要加強(qiáng)的部位以及所需加強(qiáng)的量。繼而，在工廠或施工現(xiàn)場將插入片50滑入導(dǎo)軌36、38和/或46、48。所需加強(qiáng)的量和部位決定了連接到梁30上的加強(qiáng)插入片50的數(shù)量和長度。插入片50可以是任意長度-取決于特定情況下所需的加強(qiáng)參數(shù)。
可以理解，某些特別建筑結(jié)構(gòu)場合可能要求加強(qiáng)插入片50沿著梁的側(cè)壁走，而不是沿著頂壁和底壁走。更進(jìn)一步，加強(qiáng)插入片可能與梁沿著外表面相連，而不是與圖中所示實(shí)施例的內(nèi)表面相連。
另外，圖中所示的特殊連接結(jié)構(gòu)，亦即楔形榫狀連接，并非要限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，而僅為示例。可以想到的其他連接類型也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，例如各種形狀的導(dǎo)軌或非連續(xù)形導(dǎo)軌，該非連續(xù)形導(dǎo)軌由獨(dú)立凸塊形成，各凸塊彼此之間連成直線，從而加強(qiáng)插入片可在其上滑動(dòng)。
現(xiàn)在，利用本實(shí)用新型就可以設(shè)計(jì)出各種復(fù)合梁，以便在所需部位、并且僅在所需部位加強(qiáng)該梁的截面性能。從此，材料費(fèi)大大降低，整個(gè)結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確加強(qiáng)可得以實(shí)現(xiàn)。
圖4至6示出了插入片50的就位情形、或是即將安進(jìn)梁30和一個(gè)安裝在其間的隔護(hù)S斷面的情形。
參見圖7和8，圖中示出了本實(shí)用新型公開的結(jié)構(gòu)類型的另一種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，是一種橫向連接在相鄰的構(gòu)件70之間的抗風(fēng)撐桿80的結(jié)構(gòu)形式。構(gòu)件70可以與或不與
圖1-6所示的梁10或30類似。撐桿80為一長形擠出件，它可以是方形或其他橫截面形式，具有一與其一體成型的內(nèi)部對(duì)角連接板83，以提高強(qiáng)度。可用U型托架82以及任意適合的緊固件，比如具有與工具相配套的頭部92和相應(yīng)連接件如螺母94的貫通螺栓90，將撐桿80連接于相鄰構(gòu)件70之間?？捎萌我夂线m的裝置，如金屬板螺釘、常用鉚釘(pop rivet)等，將托架82裝在梁70上。很顯然，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，圖示和在此描述的撐桿80的使用增加了建筑結(jié)構(gòu)的靜定性。
本實(shí)用新型采用的梁可以是任意特定的構(gòu)形，或是一、兩片，或是任意片組成梁的主體。所要求的唯一特征就是該梁必須具有用于連接加強(qiáng)件的一些裝置(結(jié)構(gòu))，從而增加梁壁的有效厚度，增強(qiáng)梁的斷面特性。
本實(shí)用新型還提供了一種加強(qiáng)用于制作建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方法，包括以下步驟提供一種最好是由金屬制備的擠出空心梁，所述梁具有至少一個(gè)加強(qiáng)狹板條，該狹板條與整體連接到梁上的導(dǎo)軌或凸塊相連；提供一個(gè)最好也是由金屬制備的加強(qiáng)插入片，其上具有一個(gè)能與所述連接導(dǎo)軌或凸塊相互接合的長形槽；將加強(qiáng)插入片可滑動(dòng)地置于導(dǎo)軌或凸塊之上，根據(jù)確定梁的受力分布情況的工程計(jì)算結(jié)果，確定加強(qiáng)插入片的尺寸和相對(duì)于梁的位置；將若干這樣的梁裝配到建筑物結(jié)構(gòu)中。
圖9示出一種實(shí)施本實(shí)用新型加強(qiáng)插入片的變形結(jié)構(gòu)。在此實(shí)施例中，左右梁部132、134分別包含與每個(gè)半梁132、134一體成型的長形導(dǎo)軌136、138，它們能與加強(qiáng)插入片150上的相應(yīng)的溝槽137、139相互接合。正如圖2-6所示的實(shí)施例一樣，在圖9所示的插入片之上可安裝另外的插入片150。
可以理解，在此公開的實(shí)用新型并不限于所示和所描述的結(jié)構(gòu)，可以考慮屬于由下面的權(quán)利要求保護(hù)范圍所限定的本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)的各種變化。
權(quán)利要求1.一種用于制作一建筑框架的構(gòu)件，包括一長形擠出承載件，具有構(gòu)成一空腔的一組內(nèi)壁；一可滑動(dòng)地連接于至少一個(gè)所述多個(gè)內(nèi)壁的長形加強(qiáng)狹板條；至少一個(gè)固定連接在所述至少一個(gè)所述多個(gè)內(nèi)壁的長形凸塊，所述狹板條通過所述至少一個(gè)凸塊連于所述至少一個(gè)所述多個(gè)內(nèi)壁上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于所述梁具有一個(gè)大致為矩形的橫截面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于所述加強(qiáng)狹板條由金屬制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的構(gòu)件，其特征在于所述加強(qiáng)狹板條具有至少一個(gè)容納一附加加強(qiáng)狹板條的附加凸塊。
5.一種用于制作一建筑框架的構(gòu)件，所述構(gòu)件包括一具有一組外壁的長形構(gòu)件；至少一個(gè)所述的外壁限定至少一個(gè)錨固件；一與所述錨固件連接的加強(qiáng)狹板條；所述狹板條限定至少一個(gè)接收裝置，以接納所述至少一個(gè)錨固件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的構(gòu)件，其特征在于所述構(gòu)件具有一個(gè)大致為矩形的橫截面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的構(gòu)件，其特征在于所述加強(qiáng)狹板條由金屬制成。
8.一種用于制作一建筑框架的構(gòu)件，包括一大致為矩形的長形空心梁；一加強(qiáng)插入片，其延伸長度小于或等于所述梁的延伸長度；至少一個(gè)整體設(shè)于所述梁的內(nèi)壁上的長形連接導(dǎo)軌；一由所述加強(qiáng)構(gòu)件限定的與所述導(dǎo)軌相互接合的長形槽。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的構(gòu)件，其特征在于所述梁具有一個(gè)大致為矩形的橫截面。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的構(gòu)件，其特征在于所述導(dǎo)軌和槽在其橫截面上形成楔形榫狀連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的構(gòu)件，其特征在于所述加強(qiáng)構(gòu)件由金屬制成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的構(gòu)件，其特征在于所述梁由金屬制成。
13.一種用于制作一建筑框架的構(gòu)件，所述構(gòu)件包括一矩形支柱，所述支柱具有可形成一內(nèi)部空間的四個(gè)壁，各壁在一角部相交，和一橫向連接板從一個(gè)角部相交位置沿對(duì)角線方向延伸至另一個(gè)角部相交位置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及新穎獨(dú)特的改善和加強(qiáng)承載構(gòu)件截面特性的一種用于制作－建筑框架的構(gòu)件，它特別但并非排它性地適用于游泳池、庭院和門廊隔護(hù)圍欄的鋁質(zhì)擠出件。本實(shí)用新型使用一個(gè)或多個(gè)連接到如空心擠出梁的構(gòu)件的加強(qiáng)插入片或狹板條，以提高狹板條作用區(qū)域的梁壁的有效厚度。
文檔編號(hào)E04C3/00GK2639408SQ03244410
公開日2004年9月8日 申請日期2003年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月31日
發(fā)明者S·S·拉斯金, W·華萊士 申請人:布坎南及其合伙人公司