相關(guān)申請的交叉引用
本申請被賦予2015年1月20日提交的、標題為“模塊化分隔壁組件系統(tǒng)”的臨時美國專利申請序列號62/105,669的權(quán)益,其通過引用的方式包含于此。
本發(fā)明大體上涉及結(jié)構(gòu)性框架建筑物,并且更具體地說涉及用于結(jié)構(gòu)性框架建筑物的模塊化部件。
背景技術(shù):
結(jié)構(gòu)性框架建筑通常地包括支撐混凝土平臺的柱、大梁以及橫梁的鋼或混凝土框架。一旦安裝,混凝土平臺就形成建筑物的不同地板的基部。建筑物系統(tǒng),比如壁、設(shè)施部分(例如,電氣、水管設(shè)施與加熱、通風、與空調(diào)(hvac)部分)以及裝備隨后被附接到混凝土平臺以完成建筑物。在結(jié)構(gòu)性框架建筑物的構(gòu)造中,可以在布置平臺以便在各平臺上形成獨立房間或隔室以后插入分隔件??梢愿鶕?jù)用于房間的分隔件的位置、尺寸或其它屬性,多個房間可以被適于用于具體用途。
在建筑物內(nèi)部中的非承重分隔件在無需提供對建筑物結(jié)構(gòu)的支撐的情況下在建筑物內(nèi)的空間之間提供隔離。根據(jù)建筑物的不同要求與使用可能需要分隔件是耐火、煙和/或聲透射的。分隔件可以以連續(xù)方式從一個建筑物平臺的地板構(gòu)造到結(jié)構(gòu)性平臺頭頂?shù)南聜?cè)以便形成滿足防火、煙、和/或噪音等級的障礙。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
公開了可居住建筑物以及用于在結(jié)構(gòu)性框架建筑物中構(gòu)造可居住空間的方法。在實施方式中,可居住建筑物包括:限定可居住建筑物的占用空間的結(jié)構(gòu)性框架;至少一個下平臺結(jié)構(gòu),其定位在結(jié)構(gòu)性框架的占用空間內(nèi)并且由結(jié)構(gòu)性框架支撐;至少一個上平臺結(jié)構(gòu),其定位在結(jié)構(gòu)性框架的占用空間內(nèi)并且由結(jié)構(gòu)性框架支撐;以及內(nèi)部分隔系統(tǒng),其安裝在下平臺結(jié)構(gòu)與所述上平臺結(jié)構(gòu)之間以限定可居住空間,可居住空間具有天花板。內(nèi)部分隔系統(tǒng)包括:第一中柱組件,其緊固到上平臺結(jié)構(gòu)的底面并且緊固到下平臺結(jié)構(gòu)的頂面,其中第一中柱組件通過允許豎直偏移的頂部軌道連接到上平臺結(jié)構(gòu)的底面;第二中柱組件,其緊固到上平臺結(jié)構(gòu)的底面并且緊固到下平臺結(jié)構(gòu)的頂面,其中第二中柱組件通過允許豎直偏移的頂部軌道連接到上平臺結(jié)構(gòu)的底面;下面板,其具有底部軌道和頂部軌道以及連接在底部軌道與頂部軌道之間的豎直立柱,以及上面板,其具有底部軌道和頂部軌道以及連接在底部軌道與頂部軌道之間的豎直立柱。下面板緊固到第一中柱組件,緊固到第二中柱組件,以及緊固到上面板。上面板緊固到第一中柱組件,緊固到第二中柱組件,以及緊固到上面板。下面板的頂部軌道與上面板的底部軌道定位在可居住空間的天花板上方。
在實施方式中,可居住建筑物包括附接在第一中柱、上面板與下面板之間的第一連接板以及附接在第二中柱、上面板與下面板之間的第二連接板。在另一個實施方式中,第一連接板與第二連接板包括水平地延伸超過相應中柱組件的面的凸片。在另一個實施方式中,第一連接板與第二連接板的每個都在一端具有豎直地向下彎曲以與相應的中柱組件進行連接的凸片。
在實施方式中,可居住建筑物包括接收器軌道,其在第一中柱組件與第二中柱組件之間緊固到上平臺結(jié)構(gòu)的底面,其中上面板的頂部軌道嵌套在接收器軌道中。
在實施方式中,第一中柱組件與第二中柱組件包括背靠背緊固的兩個豎直金屬立柱。
在實施方式中,第一中柱組件與第二中柱組件通過包括允許豎直偏移的豎直狹槽的頂部軌道連接到上平臺結(jié)構(gòu)的底面。
在實施方式中,頂部軌道包括豎直狹槽,其中豎直狹槽構(gòu)造為容納將頂部軌道緊固到上面板的緊固件。
在實施方式中,下面板包括一系列平行的豎直立柱并且其中上面板包括一系列平行的豎直立柱。
在實施方式中,第一中柱組件和第二中柱組件、下面板、與上面板是非承重的。
在實施方式中,第一中柱組件和第二中柱組件、下面板、與上面板形成防火內(nèi)部分隔件。
在實施方式中,下平臺結(jié)構(gòu)與上平臺結(jié)構(gòu)之間的豎直距離在11-25英尺的范圍內(nèi),天花板線在7-11英尺的范圍內(nèi),下面板的豎直尺寸在8-12英尺的范圍內(nèi),并且上面板的豎直尺寸在3-12英尺的范圍內(nèi)。
公開了用于在結(jié)構(gòu)性框架建筑物中構(gòu)造可居住空間的方法。結(jié)構(gòu)性框架建筑物具有下平臺結(jié)構(gòu)與上平臺結(jié)構(gòu)并且可居住空間具有限定在結(jié)構(gòu)性框架建筑物內(nèi)的可居住空間的天花板高度的天花板線。此方法包括將第一中柱組件安裝在下平臺結(jié)構(gòu)的頂面與上平臺結(jié)構(gòu)的底面之間,其中第一中柱組件以允許豎直偏移的方式安裝,將第二中柱組件安裝在下平臺結(jié)構(gòu)的頂面與上平臺結(jié)構(gòu)的底面之間,其中第二中柱組件以允許豎直偏移的方式安裝,將下面板安裝在第一中柱組件、第二中柱組件與下平臺結(jié)構(gòu)的頂面之間,其中下面板具有底部軌道和頂部軌道以及連接在底部軌道與頂部軌道之間的豎直立柱,將上面板安裝在第一中柱組件、第二中柱組件與上平臺結(jié)構(gòu)的底面之間,其中上面板具有底部軌道和頂部軌道以及連接在底部軌道與頂部軌道之間的豎直立柱,以及將下面板的頂部軌道緊固到上面板的底部軌道使得下面板的頂部軌道與上面板的底部軌道定位在可居住空間的天花板上方。
在實施方式中,安裝第一中柱組件包括將第一頂部軌道緊固到上平臺結(jié)構(gòu)的底面并且然后將第一中柱組件緊固到第一頂部軌道,并且安裝第二中柱組件包括將第二頂部軌道緊固到上平臺結(jié)構(gòu)的底面并且然后將第二中柱組件緊固到第二頂部軌道。
在實施方式中,第一頂部軌道包括多個豎直狹槽并且通過將緊固件插入通過第一頂部軌道的豎直狹槽將頂部面板緊固到第一頂部軌道,并且其中,第二頂部軌道包括多個豎直狹槽并且通過將緊固件插入通過第二頂部軌道的豎直狹槽而將頂部面板緊固到第二頂部軌道。
在實施方式中,此方法包括將下面板的底部軌道緊固到下平臺結(jié)構(gòu)的頂面。
在實施方式中,此方法包括將偏移軌道緊固到第一中柱組件與第二中柱組件之間的上平臺結(jié)構(gòu)的底面并且將上面板嵌套在偏移軌道下方。
在實施方式中,下平臺結(jié)構(gòu)的頂面與上平臺結(jié)構(gòu)的底面之間的豎直距離在11-25英尺的范圍內(nèi),天花板線在7-11英尺的范圍內(nèi),下面板的豎直尺寸在8-12英尺的范圍內(nèi),并且上面板的豎直尺寸在3-12英尺的范圍內(nèi)。
公開了用于在結(jié)構(gòu)性框架建筑物中構(gòu)造可居住空間的另一種方法。結(jié)構(gòu)性框架建筑物具有下平臺結(jié)構(gòu)與上平臺結(jié)構(gòu)并且可居住空間具有限定在結(jié)構(gòu)性框架建筑物內(nèi)的可居住空間的天花板高度的天花板線。此方法包括將第一底部軌道緊固到下平臺結(jié)構(gòu)的頂面、將第一頂部軌道緊固到上平臺結(jié)構(gòu)的底面、將第一中柱組件安裝在第一底部軌道與第一頂部軌道之間,其中第一中柱組件以允許豎直偏移的方式安裝、將第二底部軌道緊固到下平臺結(jié)構(gòu)的頂面、將第二頂部軌道緊固到上平臺結(jié)構(gòu)的底面、將第二中柱組件安裝在第二底部軌道與第二頂部軌道之間,其中第二中柱組件以允許豎直偏移的方式安裝,將偏移軌道緊固到第一中柱組件與第二中柱組件之間的上平臺結(jié)構(gòu)的底面、將第一連接組件緊固到第一中柱組件,第一連接組件具有豎直地延伸的凸片,將第二連接組件緊固到第二中柱組件,第二連接組件具有豎直地延伸的凸片,在安裝第一中柱組件與第二中柱組件以后,將下面板安裝在第一中柱組件、第一連接組件、第二中柱組件、第二連接組件與下平臺結(jié)構(gòu)的頂面之間,其中下面板具有底部軌道和頂部軌道以及連接在底部軌道與頂部軌道之間的豎直立柱,在安裝第一中柱組件與第二中柱組件以后,將上面板安裝在第一中柱組件、第一連接組件、第二中柱組件、第二連接組件與上平臺結(jié)構(gòu)的底面之間,其中上面板具有底部軌道和頂部軌道以及連接在底部軌道與頂部軌道之間的豎直立柱,并且其中上面板的頂部軌道嵌套在偏移軌道中,并且將下面板的頂部軌道緊固到上面板的底部軌道。下面板的頂部軌道與上面板的底部軌道定位在可居住空間的天花板上方。
通過下面詳細的描述結(jié)合通過本發(fā)明的原理的實例示出的附圖,本發(fā)明的實施方式的其它方面與優(yōu)點將會變得顯而易見。
附圖說明
圖1描述了框架建筑物的結(jié)構(gòu)性框架的一個實施方式的立體圖。
圖2描述了在圖1的框架建筑物中的平臺結(jié)構(gòu)的一個實施方式的立體圖。
圖3a-圖3c描述了在圖1的框架建筑物中的平臺之間的模塊化分隔組件的實施方式的側(cè)視圖。
圖4描述了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的下樓板與上樓板之間的模塊化分隔組件的實施方式的側(cè)視圖。
圖5描述了使其它元件被識別的圖4的模塊化分隔組件的另一個側(cè)視圖。
圖6示出了來自圖5的下面板構(gòu)造的正視圖。
圖7示出了來自圖5的上面板構(gòu)造的正視圖。
圖8示出了連接到相應軌道的豎直立柱的實例,其示出了附接通過相應軌道的側(cè)面并且進入到豎直立柱中的金屬板螺釘。
圖9示出了連接到上平臺結(jié)構(gòu)的底面的上面板。
圖10示出了下面板連接到下平臺結(jié)構(gòu)的頂面。
圖11示出了中柱組件的正視圖。
圖12示出了來自圖11的中柱組件的剖視圖。
圖13示出了連接到下平臺結(jié)構(gòu)的頂面的中柱組件。
圖14示出了連接到上上臺結(jié)構(gòu)的底面的中柱組件。
圖15a-圖15c示出了利用金屬制造的連接板的中柱組件、上面板、與下面板之間的連接。
圖16示出了用于連接到中柱組件的平坦側(cè)的連接板的實施方式的等距視圖。
圖17a-圖17e示出了可能使用上述模塊化系統(tǒng)的模塊化內(nèi)部分隔壁組件的不同構(gòu)造。
圖18示出了在模塊化壁組件上面的石膏板的剖切截面。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于構(gòu)造結(jié)構(gòu)性框架建筑物中的可居住空間方法的流程圖。
圖20是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于構(gòu)造結(jié)構(gòu)性框架建筑物中的可居住空間方法的流程圖。
貫穿描述,類似的附圖標記可以用于指示類似元件。另外地,在一些情形中,在各附圖中附圖標記是不重復的以便保持清晰并且避免附圖的混亂。
具體實施方式
應該容易理解的是如這里在所附附圖中大體上描述與示出的實施方式的部件可以以多種不同構(gòu)造布置與設(shè)計。由此,如在附圖中呈現(xiàn)的多個實施方式的下面更加詳細的描述,不旨在限定本公開的范圍,而僅僅是表示多個實施方式。盡管在附圖中呈現(xiàn)了實施方式的多個方面,除非具體地指出附圖不是必要地按比例繪制。
描述的實施方式在所有方面都作為僅是描述性的而不是限定性的。因此,本發(fā)明的范圍通過所附權(quán)利要求而不是通過此詳細描述表示。在權(quán)利要求的等效的含義與范圍內(nèi)的全部變化都包括在它們的范圍內(nèi)。
貫穿本說明書的參考特征、優(yōu)點或類似術(shù)語不意味著可以通過本發(fā)明實現(xiàn)的特征與優(yōu)點的全部都應該是或在任意單個實施方式中。更確切地說,涉及特征與優(yōu)點的術(shù)語應該理解為表示結(jié)合實施方式描述的特定特征、優(yōu)點或特性包括在至少一個實施方式中。由此,貫穿說明書的特征與優(yōu)點以及類似術(shù)語的討論可以但不是必要地涉及相同的實施方式。
此外,本發(fā)明的描述的特征、優(yōu)點、與特性可以以任何適當方式結(jié)合在一個或多個實施方式中。相關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)人員將會認識到,根據(jù)這里的描述,可以在沒有特定實施方式的具體特征或優(yōu)點中的一個或多個的情況下實施本發(fā)明。在其它情形中,其它特征與優(yōu)點可以在可能不存在于本發(fā)明的全部實施方式中的一些實施方式來被認識到。
貫穿本說明書參照“一個實施方式”、“實施方式”或類似術(shù)語表示結(jié)合指示的實施方式描述的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在至少一個實施方式中。因此,貫穿本說明書的短語“在一個實施方式中”,“在實施方式中”以及類似術(shù)語,可以但不是必要地全部都涉及相同的實施方式。
盡管這里描述了多個實施方式,描述的實施方式中的至少一部分提出了用于在結(jié)構(gòu)性框架建筑物中構(gòu)造可居住空間的系統(tǒng)與方法。更具體地說,此系統(tǒng)是內(nèi)部分隔系統(tǒng),其利用模塊化分隔組件來在結(jié)構(gòu)性框架建筑物的平臺上形成可居住空間。在一個實施方式中,由人和/或物體占用此可居住空間。分隔組件超過天花板高度并且包括中柱、上面板與下面板,其中上面板與下面板之間的連接線在天花板高度上方。
幾個變量或問題可能影響結(jié)構(gòu)性框架建筑物的構(gòu)造。例如,在結(jié)構(gòu)性框架建筑物內(nèi)部中的全高度壁的頂部部分稱作為“壁端頭情形(headofwallcondition)”。壁端頭情形存在于火、煙和/或聲音等級壁并且由于在混凝土平臺的設(shè)計與構(gòu)造中的變化,可能需要在各鋼鐵框架建筑物中來分別估計壁端頭情形以確保滿足可適用的火、煙和/或聲音等級??梢岳寐曂干湎禂?shù)來測量聲學性能并且在噪音傳播通過分隔件時聲學性能與噪音的分貝降低相關(guān)聯(lián)。耐火與耐煙等級是時間屬性,通常是位于分隔件抑制火或煙從分隔件的一側(cè)傳播到另一側(cè)的四十五分鐘與四個小時之間。
此外,將諸如內(nèi)壁、設(shè)施部分、以及裝備的建筑物系統(tǒng)錨定到混凝土平臺通常地針對各單個結(jié)構(gòu)性框架建筑物進行定制。此外,錨定系統(tǒng)的現(xiàn)場定制通常地不考慮任何未來需要和/或鋼框架建筑物的使用。
在一些傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)性框架建筑物中,分隔件通常地在現(xiàn)場“粘接”構(gòu)造。協(xié)調(diào)分隔件、內(nèi)部設(shè)施布線以及錨定/支撐的設(shè)計以確保滿足組合中的多個部件的要求可能需要巨大的努力。多個不同部件的裝配可能需要在各設(shè)計以及構(gòu)造規(guī)劃上使寶貴的資源處理時間被耗盡,其中各設(shè)計和構(gòu)造規(guī)劃通常在未來項目上丟失并且需要被重復,有時具有類似錯誤。
圖1描述了框架建筑物的結(jié)構(gòu)性框架100的一個實施方式的主視圖。結(jié)構(gòu)性框架100可以包括大體上垂直于建筑物定位在其上的表面的支柱102,以及大體上水平于建筑物定位在其上的表面的大梁104與其它支撐梁106。結(jié)構(gòu)性框架100與框架建筑物在本領(lǐng)域中是眾所周知的。
在一個實施方式中,結(jié)構(gòu)性框架100是鋼框架。在一個實施方式中,支柱102是“i”狀鋼梁,被稱為“i-橫梁”。通常來說,i橫梁可以在包括x跨度尺寸與y跨度尺寸的柵格結(jié)構(gòu)中是被分隔開的。例如,10-70英尺范圍內(nèi)的x和y跨度以及在20-40英尺范圍內(nèi)的x和y跨度是通常的,盡管其它尺寸也是可能的。結(jié)構(gòu)性框架100可以是用于構(gòu)造框架建筑物的任意類型、形狀或材料。用于框架建筑物的材料可以包括一種以上材料的復合物。
可以通過支柱102的間距確定大梁104的間距。橫梁106的間距可以比大梁104的間距更靈活。橫梁106可以定位在支柱對102之間,并且附加橫梁106可以定位在支柱102之間。
圖2描述了在圖1的框架建筑物中的平臺結(jié)構(gòu)的一個實施方式的主視圖。在裝配框架建筑物的結(jié)構(gòu)性框架100以后,這里還被稱作為“平臺”且用于框架建筑物的平臺結(jié)構(gòu)可以被安裝。在一個實施方式中,平臺包括混凝土平臺組件模塊,此混凝土平臺組件模塊根據(jù)支柱102、大梁104、與橫梁106的定位而被定位從而通過結(jié)構(gòu)性框架100支撐此平臺。
在一個實施方式中,結(jié)構(gòu)性框架100是限定可居住建筑物的占用空間的框架。結(jié)構(gòu)性框架100包括定位在框架的占用空間內(nèi)的至少一個下平臺結(jié)構(gòu)200與定位在框架的占用空間內(nèi)并且通過建筑物框架支撐的至少一個上平臺結(jié)構(gòu)202。內(nèi)部分隔系統(tǒng)安裝在下平臺結(jié)構(gòu)200與上平臺結(jié)構(gòu)202之間以限定可居住空間。分隔組件可以附接到上平臺202與下平臺200以在框架建筑物中形成可居住空間。在實施方式中,內(nèi)部分隔系統(tǒng)包括未暴露到外部環(huán)境但是容納在框架建筑物的內(nèi)部空間中的分隔組件。圖2描述了分隔組件204的上部與分隔組件206的下部。在圖2中,上平臺202與上部204示出為從結(jié)構(gòu)性框架略微地提升以提供元件的更加清楚的視圖。
在多個實施方式中,混凝土平臺200和202可以被預先制造并且現(xiàn)場裝配或現(xiàn)場形成在結(jié)構(gòu)性框架100中。可以通過結(jié)構(gòu)性框架100的支柱102、大梁104與橫梁106的形狀與定位,以及在結(jié)構(gòu)性框架100中的平臺的位置來確定平臺的形狀。此外,平臺之間的間距可以包括用于居住空間,以及任何設(shè)施布線、錨定件、支撐件或需要用于建筑物的操作或結(jié)構(gòu)的其它部件的空間。在一個實施方式中,平臺的精確尺寸與形狀部分地通過下面參數(shù)中的至少一個控制:結(jié)構(gòu)性框架100的結(jié)構(gòu)性能要求;結(jié)構(gòu)性框架100的框架幾何形狀;其中平臺在公路上運輸?shù)乃痉ü茌牂?quán)的運輸要求;以及用于運輸?shù)能囕v可用性。
圖3a-圖3c描述了圖1的框架建筑物中的平臺之間的模塊化分隔組件300的實施方式的側(cè)視圖。圖3a和圖3b描述了包括單個分隔組件的傳統(tǒng)內(nèi)部分隔系統(tǒng)。圖3c描述了根據(jù)這里描述的原理的模塊化分隔系統(tǒng)。
圖3a的內(nèi)部分隔系統(tǒng)具有等于或近似地等于下平臺200與上平臺202之間的天花板線302的豎直尺寸。可以通過在由分隔組件限定的居住空間內(nèi)可見的結(jié)構(gòu)性天花板來確定天花板線302。天花板線302可以限定結(jié)構(gòu)性框架建筑物內(nèi)的可居住空間的天花板高度。在實施方式中,天花板線302是在距下平臺200的8-10英尺的范圍內(nèi)。例如,位于8英尺處的天花板線302是通常的。天花板線302上方以及上平臺202下方的空間可以包括設(shè)施、導管、電線、和/或從居住空間內(nèi)是不可見的其它部件。圖3b的內(nèi)部分隔系統(tǒng)具有在天花板線302上方的豎直尺寸。
圖3c的內(nèi)部分隔系統(tǒng)包括兩個模塊化分隔組件,上分隔組件204與下分隔組件206。上分隔組件204附接到上平臺202,下分隔組件206附接到下平臺200,并且上分隔組件204與下分隔組件206彼此附接。在一個實施方式中,下平臺200與上平臺202之間的豎直距離在11-25英尺的范圍內(nèi),天花板線302在7-11英尺的范圍內(nèi),下模塊化分隔組件的豎直尺寸在8-12英尺的范圍內(nèi),并且上模塊化分隔組件的豎直尺寸在3-12英尺的范圍內(nèi)。在一個實施方式中,上分隔組件204與下分隔組件206是非承重的并且形成非承重壁。非承重分隔件和/或壁是框架建筑物的結(jié)構(gòu),其不是必要地通過將重量傳遞到框架建筑物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)來支撐框架建筑物的結(jié)構(gòu)性負載,盡管非承重壁可以支撐結(jié)構(gòu)性框架100內(nèi)的一些負載。
在實施方式中,公開的模塊化分隔壁組件是可以預先制造以便快速安裝的分隔壁的系統(tǒng)。此系統(tǒng)包括其中壁被離散成柱體與面板的“柱體與面板”系統(tǒng)。此方法的關(guān)鍵是中柱的安裝,其中,中柱(豎直柱)以規(guī)則間隔從地板下方跨越到地板上方。在此步驟以后,預先制造壁面板然后被放置到適當位置中并且緊固到中柱。柱體、面板與連接件全部尺寸設(shè)計為符合相應建筑物規(guī)范機構(gòu)的強度與剛度標準。在實施方式中,柱體設(shè)置在不大于在公路上運輸?shù)奈锲返淖畲罂稍试S寬度的距離處。此柱體設(shè)置在此距離處使得對應的預先制造壁面板具有允許預先制造壁面板從它們的制造點運輸?shù)剿鼈兊陌惭b點的尺寸。
圖4描述了在下樓板200與上樓板202之間的模塊化分隔組件300的實施方式的側(cè)視圖。可以通過在居住空間內(nèi)可見的結(jié)構(gòu)性天花板來確定天花板線400。天花板線400可以限定建筑物內(nèi)的可居住空間的天花板高度(比如在7-11英尺范圍內(nèi))。天花板線400上方以及上樓板202下方的空間可以包括設(shè)施、導管、電線、和/或從居住空間內(nèi)不可見的其它部件。
圖5描述了使其它元件被識別的圖4的模塊化分隔組件的另一個側(cè)視圖。模塊化分隔組件300包括四個模塊化分隔組件(也稱作為子組件)。圖2中示出的四個組件是上分隔組件(上面板)304、下分隔組件(下面板)302、以及兩個柱體組件(中柱)308。兩個中柱308附接到樓板200下方以及附接到樓板202上方。偏移軌道306附接到樓板202上方。上面板304嵌套到偏移軌道306中并且在側(cè)面上附接到兩個中柱308。下面板302附接到樓板200下方并且在側(cè)面上附接到兩個中柱308。上面板304還附接到下面板302。
圖6示出了圖5的下面板302構(gòu)造的正視圖。在實施方式中,此構(gòu)造包括底部軌道506、頂部軌道504、以及豎直立柱502。在實施方式中,下面板的豎直尺寸是8-12英尺并且下面板的水平尺寸是6英寸的最小寬度以及25英尺的最大寬度。在實施方式中,最大寬度尺寸通過運輸法規(guī)來指示以使得可以在公共道路上運輸面板。
圖7示出了來自圖5的上面板304構(gòu)造的正視圖。上面板304與下面板302類似地構(gòu)造。在實施方式中,上面板304構(gòu)造包括底部軌道606、頂部軌道604、以及豎直立柱602。在實施方式中,上面板的豎直尺寸是3-12英尺并且上面板的水平尺寸是6英寸的最小寬度以及25英尺的最大寬度。在實施方式中,最大寬度尺寸通過運輸法規(guī)來指示以使得可以在公共道路上運輸面板。
在實施方式中,通過利用在軌道各側(cè)上的金屬板螺釘將圖6和圖7中示出的豎直立柱602和502附接到它們相應的軌道504、506、604和606。圖8示出了連接到相應軌道的豎直立柱的實例,其示出了附接通過相應軌道的側(cè)面并且進入到豎直立柱中的金屬板螺釘804??梢允褂弥T如點焊的其它附接技術(shù)。圖8還示出了下面板302與上面板304之間的連接。在實施方式中,通過使用沿著軌道以規(guī)則間隔分隔開的金屬板螺釘802,通過將下面板504的頂部軌道附接到上面板606的底部軌道而實現(xiàn)此連接。
圖9示出了連接到平板202上面的上壁面板304(圖5)。通過沿著偏移軌道306以規(guī)則間隔的動力驅(qū)動緊固件(pdf)820將偏移軌道306緊固到平板上。上面板組件304然后嵌套到偏移軌道306中。如圖9中所示,嵌套的上面板未緊固到偏移軌道而是在偏移軌道內(nèi)自由浮動。此嵌套允許上面板一些自由度以沿豎直方向移動從而吸收上平臺結(jié)構(gòu)與下平臺結(jié)構(gòu)之間的豎直偏移。
圖10示出了下面板302至底部樓板200的連接。例如,通過在各豎直立柱502的各側(cè)上的動力驅(qū)動緊固件822將下面板底部軌道506緊固到樓板200下面。
圖11示出了中柱組件308(圖5)的正視圖。在圖11的實施方式中,此構(gòu)造包括背靠背豎直立柱702、底部軌道706、以及頂部軌道704。例如,通過螺釘將兩個立柱背靠背地緊固。在實施方式中,此立柱是通過金屬板螺釘背靠背地緊固的輕規(guī)格金屬立柱。在實施方式中,金屬板螺釘以諸如每12英寸的規(guī)則間隔被分隔開。
圖12示出了來自圖11的中柱組件308(圖5)的剖視圖。中柱組件包括兩個背靠背、輕規(guī)格金屬立柱702。立柱的腹板可以通過沿著立柱702以規(guī)則間隔分隔開的金屬板螺釘806緊固在一起。
圖13示出了連接到下樓板200的中柱組件308(圖5)。利用錨定螺栓820將中柱底部軌道706螺栓連接到下樓板200。錨定螺栓820的尺寸設(shè)計為抵抗具有超強系數(shù)的地震載荷。然后利用在底部軌道706各側(cè)上的金屬板螺釘810將底部軌道706釘牢到背靠背豎直立柱702(即,中柱308)。
圖14示出了連接到上樓板202的中柱組件308(圖5)。利用錨定螺栓822將中柱頂部軌道704螺栓連接到上樓板202。錨定螺栓822的尺寸設(shè)計為抵抗具有超強系數(shù)的地震載荷。然后利用在頂部軌道704的各側(cè)上的金屬板螺釘812將頂部軌道704擰緊到背靠背豎直立柱702(即,中柱308)。在實施方式中,頂部軌道包括豎直取向狹槽(金屬板螺釘812布置在豎直取向狹槽內(nèi)),其允許上樓板與下樓板之間的豎直偏移被吸收。
圖15a-圖15c示出了利用金屬制造連接板902的中柱組件308、上面板(未示出)和下面板(未示出)之間的連接。參照圖15a和圖15b,定制制造的連接板902制作為通過延伸超過外側(cè)面的面的凸片適配在中柱組件的背靠背立柱702內(nèi)。例如,凸片水平地延伸出超過中柱組件的周邊。連接板902在一端處具有凸片,該凸片向下彎曲以便與中柱702腹板和凸緣進行連接。一組金屬板螺釘830將全部三個組件緊固在一起(上面板304、下面板302、與中柱308)。在實施方式中,連接板902預先附接到中柱702。參照圖15c,連接板凸片定位在下面板504的頂部軌道與上面板606的底部軌道之間。金屬板螺釘830(例如,軌道緊固件)穿過這三個構(gòu)件,具體地說、下面板504的頂部軌道、連接板902、與上面板606的底部軌道。
如果需要將壁面板連接到中柱組件的平面?zhèn)?,則可以使用另一個連接板904。圖16示出了用于連接到中柱組件的平面?zhèn)鹊倪B接板的等距圖。此連接板以與圖15a-圖15c中示出的另一連接板選項902相同或類似方式工作。例如,連接板904可以連接到中柱組件308的外側(cè)壁使得連接板904的一部分在與連接板902相同的平面上延伸,但是偏移90度。
圖17a-圖17e示出了可能使用上述模塊化系統(tǒng)的模塊化內(nèi)部分隔壁組件的不同構(gòu)造。圖17a示出了具有兩個中柱308、下面板302、上面板304與偏移軌道306的基本構(gòu)造。
圖17b示出了其中僅裝配與安裝下面板302的構(gòu)造。在此構(gòu)造中,不需要上面板304與偏移軌道306。
圖17c示出了其中僅需要上面板304與偏移軌道306的構(gòu)造。在此構(gòu)造中不需要下面板302。
可以利用模塊化壁系統(tǒng)來構(gòu)造壁中的任意開口412。圖17d和圖17e示出了開口412的通??蚣艿膶嵗?梢岳脗鹘y(tǒng)框架技術(shù)在下面板302與上面板306中實現(xiàn)開口框架。圖17e示出了具有從底部樓板200開始的開口412(例如,地板)的構(gòu)造。
在模塊化內(nèi)部分隔壁組件裝配且安裝在結(jié)構(gòu)性框架100內(nèi)時,模塊化內(nèi)部分隔壁組件可以與任何必要的壁內(nèi)設(shè)施(例如,機械、電與水暖裝備、并且絕緣)適配。接著,利用釘牢到壁立柱的適當?shù)摹艾F(xiàn)成的”石膏板對模塊化內(nèi)部分隔壁組件進行表面處理。圖18示出了在模塊化壁組件300上方的石膏板420的剖切截面。在實現(xiàn)用于此壁的要求的防火等級的前提下,可以按每個客戶的要求將額外拋光劑添加到石膏板420。注意:可以通過增加石膏板的層數(shù)來提高壁的防火等級。
上面已經(jīng)公開了用于結(jié)構(gòu)性框架建筑物的非承重內(nèi)部分隔系統(tǒng)的多個實施方式。內(nèi)部分隔系統(tǒng)可以與用于在結(jié)構(gòu)性框架100中構(gòu)造可居住空間的方法結(jié)合使用,其中,該結(jié)構(gòu)性框架包括下平臺結(jié)構(gòu)200和上平臺結(jié)構(gòu)202并且具有限定結(jié)構(gòu)性框架建筑物內(nèi)的可居住空間的天花板高度的天花板線302。
下面描述了用于從模塊化分隔壁部件裝配分隔壁的方法。本方法涉及:
1.設(shè)置中柱組件位置的布局與定位。
2.安裝底部軌道以將中柱組件連接到樓板下面,參見圖13。
3.安裝頂部軌道以將中柱組件連接到樓板上面,參見圖14,。
4.將背靠背豎直立柱安裝在底部軌道與頂部軌道之間,參見圖11和圖12。
5.將連接板緊固到中柱組件,參見圖15a-圖15c。
6.將偏移軌道安裝在中柱之間,參見圖9。
7.如果必要的話,安裝下面板。
a.將下面板定位在相應的中柱組件之間。
b.將緊固件從端部立柱安裝到中柱組件的邊緣。
c.將緊固件從下面板的底部軌道安裝到樓板下面,參見圖10。
8.如果必要的話,安裝上面板。
a.將上面板定位在相應的中柱組件之間并且嵌套在偏移軌道下方。
b.將緊固件從端部立柱安裝到中柱組件的邊緣。
c.當必要時,將緊固件從上面板的底部軌道安裝到下面板的頂部軌道,參見圖8。
9將下面板頂部軌道和/或上面板底部軌道緊固到端部連接板,參見圖15a-圖15c。
圖19是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于構(gòu)造結(jié)構(gòu)性框架中的可居住空間的方法的流程圖。在實施方式中,結(jié)構(gòu)性框架建筑物具有下平臺結(jié)構(gòu)與上平臺結(jié)構(gòu)并且可居住空間具有限定結(jié)構(gòu)性框架建筑物內(nèi)的可居住空間的天花板高度的天花板線。在方塊1902處,第一中柱組件安裝在下平臺結(jié)構(gòu)的頂面與上平臺結(jié)構(gòu)的底面之間,其中第一中柱組件以允許豎直偏移的方式安裝。在方塊1904處,第二中柱組件安裝在下平臺結(jié)構(gòu)的頂面與上平臺結(jié)構(gòu)的底面之間,其中第二中柱組件以允許豎直偏移的方式安裝。在方塊1906處,下面板安裝在所述第一中柱組件、第二中柱組件與下平臺結(jié)構(gòu)的頂面之間,其中下面板具有底部軌道和頂部軌道以及連接在底部軌道與頂部軌道之間的豎直立柱。在方塊1908處,上面板安裝在第一中柱組件、第二中柱組件與上平臺結(jié)構(gòu)的底面之間,其中上面板具有底部軌道和頂部軌道以及連接在底部軌道與頂部軌道之間的豎直立柱。在方塊1910處,下面板的頂部軌道緊固到上面板的底部軌道并且下面板的頂部軌道與上面板的底部軌道定位在可居住空間的天花板上方。
圖20是根據(jù)本發(fā)明的實施方式的用于構(gòu)造結(jié)構(gòu)性框架中的可居住空間的方法的流程圖。在實施方式中,結(jié)構(gòu)性框架建筑物具有下平臺結(jié)構(gòu)與上平臺結(jié)構(gòu)并且可居住空間具有限定結(jié)構(gòu)性框架建筑物內(nèi)的可居住空間的天花板高度的天花板線。在方塊2002處,第一底部軌道緊固到下平臺結(jié)構(gòu)的頂面。在方塊2004處,第一頂部軌道緊固到上平臺結(jié)構(gòu)的底面。在方塊2006處,第一中柱組件安裝在第一底部軌道與第一頂部軌道之間,其中第一中柱組件以允許豎直偏移的方式安裝。在方塊2008處,第二底部軌道緊固到下平臺結(jié)構(gòu)的頂面。在方塊2010處,第二頂部軌道緊固到上平臺結(jié)構(gòu)的底面。在方塊2012處,第二中柱組件安裝在第二底部軌道與第二頂部軌道之間,其中第二中柱組件以允許豎直偏移的方式安裝。在方塊2014處,偏移軌道緊固到第一中柱組件與第二中柱組件之間的上平臺結(jié)構(gòu)的底面。在方塊2016處,第一連接組件緊固到第一中柱組件,第一連接組件具有豎直地延伸的凸片。在方塊2018處,第二連接組件緊固到第二中柱組件,第二連接組件具有豎直地延伸的凸片。在方塊2020處,在安裝第一中柱組件與第二中柱組件以后,將下面板安裝在第一中柱組件、第一連接組件、第二中柱組件、第二連接組件,與下平臺結(jié)構(gòu)的頂面之間,其中下面板具有底部軌道與頂部軌道以及連接在底部軌道與頂部軌道之間的豎直立柱。在方塊2022處,在安裝第一中柱組件與第二中柱組件以后,上面板安裝在第一中柱組件、第一連接組件、第二中柱組件、第二連接組件,與上平臺結(jié)構(gòu)的底面之間,其中上面板具有底部軌道和頂部軌道以及連接在底部軌道與頂部軌道之間的豎直立柱,并且其中上面板的頂部軌道嵌套在偏移軌道中。在方塊2024處,下面板的頂部軌道緊固到上面板的底部軌道并且下面板的頂部軌道與上面板的底部軌道定位在可居住空間的天花板上方。
在實施方式中,安裝元件可以包括將元件布置在適當位置中并且將此元件緊固到另一個元件。在實施方式中,將一個元件緊固到另一個元件可以包括將諸如螺釘、按釘和/或粘接劑的緊固元件施加為將一個元件物理地附接到另一個元件。
盡管這里描述了多個實施方式,描述的實施方式中的至少一部分提出了用于在結(jié)構(gòu)性框架建筑物中構(gòu)造可居住空間的系統(tǒng)與方法。更具體地說,此系統(tǒng)是內(nèi)部分隔系統(tǒng),其利用模塊化分隔組件以便在結(jié)構(gòu)性框架建筑物的平臺上形成可居住空間。在實施方式中,諸如柱體與面板的內(nèi)部分隔系統(tǒng)的元件被場外預先制造并且在建筑物現(xiàn)場裝配到內(nèi)壁中。在實施方式中,通過機器在場外制造內(nèi)部分隔系統(tǒng)的元件。在一個實施方式中,由人和/或物體占用此可居住空間。分隔組件超過天花板高度并且包括在天花板高度上面的位置處彼此連接的上模塊化分隔組件與下模塊化分隔組件。
在另一個實施方式中,可以在承重壁托梁地板系統(tǒng)中使用模塊化分隔壁組件。在實施方式中,此類結(jié)構(gòu)系統(tǒng)使用由負載承重壁支撐的托梁地板系統(tǒng)使得負載承重壁是模塊化壁系統(tǒng)。在實施方式中,負載承重臂如上所述構(gòu)造,并且地板托梁布置在壁面板系統(tǒng)的豎直立柱的頂部上。在實施方式中,此模塊化壁系統(tǒng)可以用在例如包括三層建筑物的“承重壁托梁”地板系統(tǒng)中。
在上面的描述中,提供了多個實施方式的特定細節(jié)。然而,一些實施方式可以以少于所有這些特定細節(jié)實施。在其它情形中,為了簡潔與清楚的目的,與使能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的多個實施方式相比,不再更加詳細地描述一些方法、程序、部分、結(jié)構(gòu)、和/或功能。
盡管已經(jīng)公開與描述了本發(fā)明的特定實施方式,本發(fā)明不限于如此描述與示出的部件的特定形式或布置。通過這里所附的權(quán)利要求以及它們的等效物限定本發(fā)明的范圍。
在一個實施方式中,內(nèi)部分隔系統(tǒng)包括在下平臺200與上平臺202之間形成居住空間的模塊。可以利用模塊化分隔組件300在居住空間的一個或多個側(cè)面處形成此模塊。在一些實施方式中,居住空間可以具有通過如這里描述的承重壁、外壁、非承重壁、以及內(nèi)部分隔組件中的任意組合形成的壁。
利用內(nèi)部分隔組件形成的模塊可以是矩形、正方形、或者通過分隔組件限定的定制形狀。模塊可以共用通過分隔組件形成的壁。在一些實施方式中,多個分隔組件可以形成單壁,由此允許定制各模塊的尺寸與形狀。模塊化分隔組件300可以包括用于門、窗、通風口或其它設(shè)施的開口500以及在上分隔組件204或下分隔組件206中的部件。
在模塊化分隔組件300附接到上平臺202與下平臺200以及到其它模塊化分隔組件300以后,干壁、石膏和/或其它表面裝飾物可以施加到模塊化分隔組件300,并且結(jié)構(gòu)性框架建筑物可以被進行表面處理。用于覆蓋分隔組件的護套類型可以取決于結(jié)構(gòu)要求的特定要求和/或由分隔系統(tǒng)封閉的空間的使用的特定需要。在一些實施方式中,分隔組件可以容納片金屬背板502。
在一個實施方式中,一些內(nèi)壁設(shè)施布置在包括管道、電氣設(shè)施與低電壓設(shè)施以及其它設(shè)施的下分隔組件中。此設(shè)施可以水平地、豎直地或者水平地與豎直地布線。還可以使用其它布線方向。較大的設(shè)施開口與穿孔可以包括在天花板線上方的上分隔組件中。模塊化分隔組件可以包括尤其地在天花板線下面的下分隔組件上的用于壁懸置裝備或者配件的錨定區(qū)域。模塊化分隔組件可以通過提供用于支撐的可預測位置以及其它輔助結(jié)構(gòu)構(gòu)件來協(xié)助流線高空機械、電與管道協(xié)調(diào)。
在一個實施方式中,中柱308與豎直立柱502和602的水平間距構(gòu)造為使得分隔件抵抗在干壁中的彎撓位移,以及分隔件中的正交偏移。例如,豎直立柱502和602的水平間距在中心上可以不多于二十四英寸。在一些實施方式中,豎直立柱502和602可以在面板中的開口附近直接彼此相鄰布置并且緊固在一起以增加額外支撐。
可以根據(jù)模塊化分隔組件300的結(jié)構(gòu)要求通過擰緊、夾緊、沖壓或焊接各工件將框架構(gòu)件彼此緊固。可以根據(jù)現(xiàn)場特定需要確定分隔組件到建筑物結(jié)構(gòu)的錨定。
在一個實施方式中,每個模塊化分隔組件都具有6英寸的最小寬度以及25英尺的最大寬度。在一些實施方式中,具有寬于25英尺的寬度的分隔組件可能需要用于適當安裝的控制接頭。在一個實施方式中,上分隔組件304與下分隔組件306中的每個都具有10-20英尺的最大高度。
頂部軌道704適合于現(xiàn)場條件的構(gòu)造公差的變化。在各平臺以及平臺的底面上的地板的構(gòu)造可以具有可以是如10英尺內(nèi)的1英寸那么高的公差范圍。在一個實施方式中,頂部軌道704可以承受多達3英寸的變化范圍。
頂部軌道704與接收器軌道306允許上平臺200與下平臺202之間的豎直偏移。在一個實施方式中,偏移包括通過另一個地板的移動或缺少移動而區(qū)分的一個水平的移動。例如,一個平臺可以具有活負載,與不具有類似活負載的另一個平臺相比,該平臺致使整個平臺下沉。加載的差值可能造成平臺中的一個移動并且造成分隔組件的偏移/張緊。
由于接收器接頭為全部分隔組件提供共同高度并且在結(jié)構(gòu)上將分隔組件附接到框架結(jié)構(gòu),因此頂部軌道704與接收器軌道308可以提供建筑物壽命周期要求中的可預測性。
在上面的描述中,提供了多個實施方式的特定細節(jié)。然而,一些實施方式可以以少于全部這些特定細節(jié)的實施。在其它情形中,為了簡潔與清楚的目的,與使能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的多個實施方式相比,不再更加詳細地描述一些方法、程序、部分、結(jié)構(gòu)、和/或功能。
盡管已經(jīng)公開與描述了本發(fā)明的特定實施方式,本發(fā)明不限于如此描述與示出的部件的特定形式或布置。本發(fā)明的范圍通過這里所附的權(quán)利要求以及它們的等效物限定。