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利用金属空间结构的预制板结构系统

阅读:823发布:2020-10-23

专利汇可以提供利用金属空间结构的预制板结构系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及具有金属空间结构的预制板的结构系统,包括利用建筑结构系统的设计和方法,该建筑结构系统是基于使用金属空间结构的预制板,特别是 钢 板和 镀 锌 多孔板以及加肋板。当加入连接构件和增强物时,这些预制板在现场组装并填充或 覆盖 以 混凝土 或 水 泥 砂浆 (取决于具体情况),便可以用精确、快速的方式建造多用途的住房和 建筑物 ,而无需使用大型的或复杂的工具。这种建筑结构坚固、抗 地震 、飓 风 、龙卷风和火,符合国际建筑规范。这种新概念允许制造住房或建筑组件(放置在一起的一套构件),最终用户容易组装这些组件。,下面是利用金属空间结构的预制板结构系统专利的具体信息内容。

1.一种预制板(图5、图6、图8),其特征在于:由金属空间结 构、特别是结构制成,由两个或更多的不同类型的平行桁架 构成(图1),以垂直或对的方式焊接于侧面杆件,所述侧 面杆件在所述结构的前部和后部、或上部和下部隔开(图5、 图6、图8,V1),在其内部有一种或多种多孔金属网(加肋 网板)(图5、图6、图8,N1、N2),所述多孔金属网被折叠 成平行六面体,所述平行六面体与所述钢结构的内部尺寸一 致,在其内部是中空加肋网板或填充以隔声和/或隔热材料, 并用U形钉连接于或焊接于所述侧面杆件和所述桁架,其中 朝向所述板的所述桁架的所述平行六面体表面,根据它们的应 用具有不同的形状(图2,N2.1、N2.2),包括所有其金属部 件的板加上在其最终位置喷射于其上的混凝土,赋予独特强度 特性,承受动荷载或静荷载、自身或外来重量、地震事件、飓 、牵引和压缩的侧向冲击等。
2.根据权利要求1所述的预制板,其特征在于:整体地结合构成 所述加肋网板平行六面体的构件,所述加肋网板平行六面体是 位于所述板的内部,其中,其空间是由金属多孔网和其筋所构 成,加上所述由光面坚固的金属、特别是钢制成的侧面杆件, 以及此外由杆件构成的所述桁架,其由光面或糙面的金属、特 别是钢制成,其在据其特征设计(图1)所构成的内部空间已 经焊接和固定在一起,并产生结构表面,在所述结构表面上当 所述混凝土被喷射时渗入和嵌入、并覆盖所述整个板,是整体 式成型,提供整体增强的板,获得更大的强度,被认为是独立 构件;此外,这种独特的特性使所述材料应用具有更好的效果。
3.根据权利要求1所述的预制板,其特征在于:所述加肋网板平 行六面体的特有形状,具有长菱形设计、或朝向所述墙板的所 述桁架的园形面,其目的是在所述侧面杆件和所述桁架之间产 生接缝、模具,因而当喷射所述混凝土时,在所述板的侧端形 成“C”形柱,以及在内部桁架,“I”形柱,增强所述板以承 受以任何方式受到的应
4.根据权利要求1所述的预制板,其特征在于:所述加肋网板平 行六面体的设计,所述加肋网板平行六面体被插入所述板,留 出内部空间,目的是在所述板放置在所述结构中之前或以后, 允许放置不同的构件,如卫生和电气安装件、或隔声和隔热材 料;这种特点允许预制装有所述卫生和/或电气安装件的板、 或用于在所述板放置在所述结构中之后进行连接。
5.根据权利要求1所述的预制板,其特征在于:所述桁架设计的 柔性,其便于所述侧面杆件在厚度上的变化(4至8mm),其 是由这些侧面杆件所构建,便于分隔所述杆件的宽度变化,从 6cm至25cm,为了建造较大的内部空间和同时覆盖较大的跨 度和高度,以便具有更大范围的应用可能性,因为它们是依据 所述板支撑的高度或跨度、它们所承受的荷载、隔热和隔声、 和它们在内部具有的安装件进行校核。
6.根据权利要求1所述的预制板,其特征在于:经折叠金属的加 强肋和所述加肋网板平行六面体具有的空间,由于它们的设 计,其从所述板的一侧到另一侧交叉或焊接或连结于所述侧面 杆件,形成具有许多支撑构件的结构框架,所述支撑构件承受 所述板的处理以及在所述混凝土喷射期间在其表面受到的冲 击,不断裂或变形,从而避免在其成型过程中以及在施加其自 身或外来荷载的过程中产生裂缝。
7.根据权利要求1所述的预制板,其特征在于:所述板的模数和 可变的尺寸,承受其所受到的来自各方向应力的能力,允许所 述板不仅以垂直位置放置而且以任何角度的斜角放置。
8.根据权利要求1所述的预制板,其特征在于:对简单或内部墙 壁和/或不上人或屋面板而言,可应用任何类型的现有技术覆盖层,如砂浆泥、白水泥、抹灰、水泥土、丙烯酸树脂 等。
9.根据权利要求1所述的预制板,其特征在于:可用于简单结构, 不用混凝土或砂浆水泥,覆盖以木料、压制木料、制型纸、糊 墙纸板、无浆砌墙、贴面塑料、水泥纤维板等,置于内部和/ 或不进人空间。
10.预制板(图14),特别是用作结构的基础,其特征在于:它的 钢空间结构,由两个或更多不同类型的平行桁架构成(图1), 所述桁架焊接于侧面杆件,所述侧面杆件在所述结构的上部或 下部隔开放置(图14,V1),所述板,在其最终位置加混凝土, 覆盖所有金属部件并赋予独特的强度特性,承受应力荷载-动 荷载或静荷载、自身或外来荷载、地震事件、飓风、侧向推进、 和压缩冲击等。
11.根据权利要求10所述的预制板,其特征在于:在所述板的上 部和下部存在的上部和下部杆件,这些杆件本身又焊接于所述 横向桁架,以及焊接于其侧面的“L”形增强物(图14,V2) 并完全合并在所述混凝土内,从而传递建筑楼面上的应力;但 是,由于涉及整体焊接结构,所述板的所有构件共同起作用, 比其作为单个构件具有更好的强度;此外,这种独特的特点使 所述材料具有更好的应用效果。
12.根据权利要求10所述的预制板,其特征在于:所述基础板的 内部,当其填充以混凝土时,以连续的方式通过所有墙壁或柱 的长度放置,作为隔板,将从所述建筑物传递的重量以均匀方 式分布于地面,从而避免在所述墙壁或所述基础中形成断裂。
13.根据权利要求10所述的预制板,其特征在于:所述桁架设计 的柔性,其便于所述杆件在厚度上的变化(4至8mm),其是 由这些杆件所构建;也允许高度的变化,从6cm至20cm,为 了建造更大的内部空间,以便具有更大范围的应用可能性,因 为它们是依据所述板的长度、其支撑的荷载、和它们在内部具 有的安装件进行校核。
14.一种预制板(图7),特别是用作结构的可调节多用途板,其 特征在于:由金属空间结构、优选钢结构制成,由侧向桁架 (C1)和侧面杆件(V1)构成,所述侧面杆件在前部和后部 独立连接于所述桁架的侧面并互相搭接,在它们的内部具有一 种或多种多孔并卷制的钢板(rolled metal)作为有筋的柔性圆 筒(折叠成“V”形的金属增强物,并结合到所述加肋网板圆 筒中),以这种方式,即通过增加在所述板内的圆筒的数目其 自身变宽,通过减少圆筒的数目其自身变窄,从而允许形成在 60mm至300mm的范围内具有可变宽度的板,放置在选定的 宽度,其间焊接搭接的侧面杆件,并且涂覆混凝土在所述表面, 从而赋予独特的强度特性,承受荷载应力-动荷载或静荷载、 自身或外加重量、地震事件、飓风、牵引和压缩的侧向冲击等, 与根据权利要求1所述的板相同。
15.根据权利要求14所述的预制板,其特征在于:整体地与构成 所述加肋网板圆筒的构件结合,所述加肋网板圆筒位于所述可 调节多用途板的内部,其空间是由金属多孔网和筋所构成,所 述侧面杆件是由光面坚固钢所制成,以及所述桁架由光面坚固 钢构成,所述桁架在根据其特征设计所形成的内部空间已经焊 接和相互固定,并形成结构表面,当喷射所述混凝土在所述结 构表面上时,其渗入、填入、并覆盖所述整个板,构成整料, 提供整体增强的板,比它们作为单个构件提供更好的强度;此 外,这种独特的特性使所述材料应用时具有更好的效果。
16.根据权利要求14所述的预制板,其特征在于:特有的由加肋 网板组成的圆筒形式的设计,其目的是在所述侧面杆件和所述 桁架之间的联接处产生对压缩的较大的增强,由于施加的混凝 土具有较大体积,因而,所述板的总体完整性有较大的增强。
17.根据权利要求14所述的预制板,其特征在于:插入所述可调 节多用途板中的所述加肋网板圆筒的内部是中空的,目的是在 所述板被放置在所述结构中之前或之后,允许放置不同的构 件,如卫生和电气安装件或隔声和隔热材料。
18.根据权利要求14所述的预制板,其特征在于:所述桁架的柔 性,其便于所述杆件在厚度上的变化(4至8mm),它们是由 这些杆件所构建,也便于深度的变化,从6cm至15cm,以产 生较大的内部空间,以便具有更大范围的应用可能性,因为它 们是依据所述板的高度、它们支撑的荷载、隔热和隔声、和它 们在其内部具有的安装件进行校核。
19.根据权利要求14所述的预制板,其特征在于:折叠金属的肋 和所述加肋网板圆筒在其垂直状态具有的孔,利用其设计它们 交叉和焊接或连结于所述板前部和未端的侧面杆件,制成结构 框架,所述结构框架承受所述板的处理,以及在混凝土的喷射 期间在其表面受到的冲击而不断裂或变形,从而避免在安置过 程中和在施加荷载中产生裂缝。
20.根据权利要求14所述的预制板,其特征在于:所述板的模数 和可变的尺寸,承受其所受到的在所有方向的应力的能力,允 许不仅以垂直位置使用所述板,而且可以任何角度的斜角使用 所述板。
21.根据权利要求14所述的预制板,其特征在于:对简单或内部 墙壁而言,在其表面,可施加任何类型的现有技术的覆盖层, 如砂浆水泥、白水泥、抹灰、石灰、水泥土、丙烯酸类树脂等。
22.根据权利要求14所述的预制板,其特征在于:其可用于简单 结构,不用混凝土或砂浆水泥,以木料、压制木料、制型纸、 糊墙纸板、无浆砌墙、贴面塑料、水泥纤维板等覆盖。
23.一种建筑方法,其特征在于:包括在本说明书中描述和要求的 预制板(P1、P2、P3、P4、P5)的整体,其是作为结构材料 分开供给或成套供给以在现场组装,通过确定的连接方法,当 施加混凝土或砂浆水泥,它穿过所述板的整个结构并转变成整 体式结构系统,所述系统是设计用来涉及所有的牵引和压缩、 垂直、水平、或对角应力,这些应力由自身的荷载、稳定和易 变的荷载、以及如地震、飓风、龙卷风的外部作用所产生,所 述系统的所有构件相互连接,从而能够合并强度共同承受任何 或所有事件。
24.根据权利要求23所述的建筑方法,其特征在于:放置所述加 肋网板(图2,N1)的方法,所述加肋网板被折叠成三维、长 菱形、圆筒形、或在详图(图2)中所示的任何形状,所述加 肋网板是放置在所述钢结构的内部,并用U形钉或焊接连接 于所述钢结构,产生从任何所述板(P1、P2、P4、P5)一侧 到另一侧的表面,加上与其连接的其他板,形成“I”、“C”、 “L”、“V”等形式的模具,以接纳所述混凝土,从而允许在 与所述加肋网板、所述侧面杆件、和所述桁架连接的侧面的混 凝土的覆盖更大,并在该处增加所述板的强度以承受外力。
25.根据权利要求23所述的建筑方法,其特征在于:所述板(P1、 P4、P5)位于设计位置,连接以及覆盖以混凝土,作为支撑 的整体构件,用于支撑作为楼板或屋面板的所述平板(P2), 以均匀的方式将它的重量分布到所述墙壁的整个表面,由于其 设计,所述整个墙壁起隔板作用(混凝土和的结构墙壁), 将所述分布的应力传递到所述基础板并获得整体式结构。
26.根据权利要求23所述的建筑方法,其特征在于:所述平板(P2) 位于其设计位置,连接和覆盖以混凝土,产生传递所述板(P1、 P4、P5)中应力的组合构件,将它的重量传递到所述墙壁的 整个表面,由于其设计所有所述平板作为隔板整体地起作用, 获得整体式结构。
27.根据权利要求23所述的建筑方法,其特征在于:具有联接不 同类型板(P1、P2、P4、P5)的方法,所述板完全由光面坚 固钢构成的杆件制成,由侧向焊接的桁架和直的杆件和加肋网 板(锌板,冲压成形,进行拉伸)构成(图2),以不同形 式折叠,位于所述板的内部,产生大范围的结构支撑表面以增 强所述混凝土的附着,因为所述混凝土将施加或喷射于所述板 的表面,围绕所述杆件(V1)和所述桁架(C1),穿入所述加 肋网板的空隙中,对自身进行增强以支撑在所有部件的牵引、 压缩、和扭转应力,消除所述结构中的弱点,特别是在所述板 的最细长部分,其中所述桁架的位置赋予它最大的刚性。
28.根据权利要求23所述的建筑方法,其特征在于:任何所述板 (P1、P2、P4、P5)之间的连接方法,所述板连接两个桁架 (C1)和搭接所述杆件(V1),连接加肋网板的“箱”,产生 接缝,以其独自刚性与围绕所有部件的混凝土互补,形成加肋 网板设计的特点,其用作所述板之间的衬里、柱、链、或支撑 梁(取决于具体情况),其通过所述下一个板的杆件(V1)与 之连接,产生三维结构,所述三维结构在每个连接处重复出现, 由于此原因,具有垂直或水平构件的整个结构整体地起作用。
29.根据权利要求23、27、和28所述的建筑方法,其特征在于: 所述墙板(P1)的连接方法允许构成连续的墙壁(图9),因 为作为它们的特征所述墙板具有:在它们的侧面所述杆件 (V1)从所述板突出;当连接多种板时,所述突出杆件(V1) 搭接,所述板的所述杆件联接或焊接(图4),产生刚性联接, 其中所述板的所述桁架、所述搭接杆件、和所述加肋网板具有 其不同的形式,作为所述混凝土的衬里,当混凝土喷射于其表 面时,穿入、混合、结合所述板,形成柱,这些柱把所述联接 转变成所述墙壁的最坚固的构件,由于此原因所述多种板的联 接产生墙壁,所述墙壁不需要任何额外的增强物,由于其构件 的完全结合,能够承受牵引、压缩的外力、自身和外来重量的 应力、地震、地震所引起的飓风等,与混凝土隔板(传统上由 混凝土和钢杆件制成的结构墙壁)相同。
30.根据权利要求23、27、和28所述的建筑方法,其特征在于: 所述墙板(P1)的联接方法允许当所述杆件(V1)从所述板 突出和交叉时构成两个墙壁的拐角(图11),用所述增强杆件 (V3)连结、在其内部结合所述圆筒形加肋网板(N3),产生 刚性联接,其中所述两个板的所述桁架、所述搭接杆件、和所 述圆筒形加肋网板具有其不同的形式,作为所述混凝土的衬 里,当混凝土喷射于其表面时,穿入、混合进所述板,形成角 柱,所述角柱把所述接点转变成坚固的构件,能够承受牵引、 压缩力、自身和外来重量的应力、地震、地震所引起的飓风等; 当所述拐角将支撑应力或较大的结构重量(各种楼面)时,所 述加肋网板圆筒则内部填充以混凝土;该联接是刚性、牢固的, 并能够承受将受到的所有额外的推进和压缩冲击。
31.根据权利要求23、27、28、和30所述的建筑方法,其特征在 于:所述墙板(P1)的联接方法允许构成三个墙壁的拐角(图 13),其中所述杆件(V1)通过所述板突出和交叉,用所述增 强杆件(V3)连结,在其内部结合所述圆筒形加肋网板(N3), 产生刚性联接,其中所述三个板的所述桁架、所述搭接杆件、 和所述圆筒形加肋网板具有其不同的形式,作为所述混凝土的 衬里,当混凝土喷射于其表面时,穿入、混合进所述板,形成 角柱,所述角柱把所述联接转变成坚固的构件,能够承受牵引、 压缩力、自身或外来荷载的应力、地震、地震所引起的飓风等; 当所述拐角要用于支撑应力或较大的结构荷载(各种楼面)时, 所述加肋网板圆筒则内部填充以混凝土;该联接是刚性、牢固 的,并能够承受将受到的所有额外的牵引和压缩力。
32.根据权利要求23、27、28、和30所述的建筑方法,其特征在 于:连接所述墙板(P1)的方法允许构成四个板的拐角(图 13),其中所述杆件(V1)通过所述板突出和交叉,用所述增 强杆件(V3)连结,在其内部结合所述圆筒形加肋网板(N3), 产生刚性联接,其中所述四个板的所述桁架、所述搭接杆件、 和所述圆筒形加肋网板具有其不同的形式,作为所述混凝土的 衬里,当混凝土喷射于其表面时,所述混凝土穿入、混合进所 述板,形成角柱,所述角柱把所述联接转变成坚固的构件,能 够支撑牵引、压缩力、自身或外来载荷的力、地震、地震所引 起的飓风等;当所述拐角要用于支撑应力或较大的结构载荷 (各种楼面)时,所述加肋网板圆筒则内部填充以混凝土;该 联接是刚性、牢固的,并能够承受将受到的所有额外的牵引和 压缩力。
33.根据权利要求23、27、和28所述的建筑方法,其特征在于: 所述平面板(P2)的联接方法允许构成连续的平板(图6), 因为作为它们的特点所述平板具有:在它们的侧面所述杆件 (V1)通过所述板突出;当连接多种板时,所述突出杆件(V1) 搭接,所述板的所述杆件用所述联接连结或焊接(图4),产 生刚性联接,其中所述板的所述桁架、所述搭接杆件、和所述 加肋网板具有其不同的形式,作为所述混凝土的衬里,当混凝 土喷射于其表面时,穿入、混合进所述板的所述接缝,形成纵 向梁,所述纵向梁把这类联接转变成所述平板的最坚固的构 件,由于此原因所述多种平板的联接产生混凝土结构,所述混 凝土结构能够承受牵引、压缩的力、自身或外来载荷的力、地 震、地震所引起的飓风等。
34.根据权利要求23、27、和28所述的建筑方法,其特征在于: 它允许平板(P2)与墙板(P1)(图15)联接,联接的形成是 通过加长互相交叉的所述墙板和所述平板的杆件并用连接于 两种板的杆件(V3和V4)和用所述桁架内的加肋网板来增强, 其作为所述混凝土的衬里,当所述混凝土喷射于其表面和内部 时,穿入、混合进连接所述板的拐角,形成横向梁,所述横向 梁把这类联接转变成所述墙壁/平板整体的最坚固的构件,由 于此原因多种平板和墙板的联接产生混凝土结构,所述混凝土 结构能够承受牵引、压缩的力、自身和外来重量的力、地震、 地震所引起的飓风等。
35.根据权利要求23、27、和28所述的建筑方法,其特征在于: 它允许所述两侧的平板(P2)与墙板(P1)(图16)联接,联 接的进行是通过加长互相交叉的所述墙板和所述平板的桁架, 并用连接于所有所述板的杆件(V5)和用所述桁架内的加肋 网板来增强,其作为所述混凝土的衬里,当所述混凝土喷射于 其表面或内部时,穿入、混合进入连接所述板的拐角,形成横 向梁,所述横向梁把这类联接转变成所述墙壁/平板整体的最 坚固的构件,由于此原因多种平板和墙板的联接产生混凝土结 构,所述混凝土结构能够支撑牵引、压缩的力、自身和外来重 量的力、地震、地震所引起的飓风等。
36.根据权利要求23、27、和28所述的建筑方法,其特征在于: 它允许平板(P2)与位于所述平板的下平面和上平面的墙板 (P1)(图17)联接,联接的形成是通过加长互相交叉的所述 墙板和所述平板的桁架,并用固定于所有所述板的杆件(V6) 和用所述桁架之间的加肋网板来增强,其作为混凝土的衬里, 在所述混凝土已施加到所述下部墙板中之后放置所述上部墙 板,当所述混凝土喷射于其表面和内部时,穿入、混合进入连 接所述板的拐角,形成横向梁,所述横向梁把这类联接转变成 所述墙壁/平板整体的最坚固的构件,由于此原因多种平板和 墙板的联接产生混凝土结构,所述混凝土结构能够支撑牵引、 压缩的力、自身和外来重量的力、地震、地震所引起的飓风等。
37.根据权利要求23、27、和28所述的建筑方法,其特征在于: 它允许墙板(P1)与基础板(P1)(图14)的联接,联接的形 成是通过加长互相交叉的所述墙板和所述基础板的桁架,并用 连接于两种板的杆件(V2和V3)来增强;当所述混凝土喷射 于其表面和内部时,穿入、混合进连接所述板的拐角,形成横 向梁,所述横向梁把这类联接转变成所述墙板/基础板整体的 最坚固的构件,由于此原因多种墙壁和基础板的联接产生混凝 土结构,所述混凝土结构能够支撑牵引、压缩的力、自身和外 来重量的力、地震、地震所引起的飓风等;这种联接保证所述 整个结构的重量以坚固和牢固的形式传递到所述楼面。
38.根据权利要求23、27、和28所述的建筑方法,其特征在于: 它允许所述墙板(P1)和用于基础的增强杆件的联接(图14), 用于非承受墙壁,联接的形成是通过加长所述墙板的桁架和连 接于所述墙板侧面的杆件(V2);当所述混凝土喷射于其表面 和内部时,穿入、混合进连接所述板和所述杆件(V4)的拐 角,支撑和传递所述墙壁荷载到所述楼面,由于此原因多种墙 板和增强杆件(V2)的联接产生混凝土结构,所述混凝土结 构能够支撑牵引、压缩的力、自身和外来重量的力、地震、地 震所引起的飓风等;这种联接保证所述整个墙壁的重量以坚固 和牢固的形式传递到所述楼面。
39.根据权利要求23、27、和28所述的建筑方法,其特征在于: 它允许墙板(P1)与过梁板(图8)的联接,因为所述墙板和 所述过梁板有下述特点:在它们的侧面所述杆件(V1)通过 所述板突出;当连接各种墙壁和过梁板时,突出的杆件(V1) 搭接,所述板的杆件连结或焊接于联接(图4),产生刚性联 接,其中所述板的桁架、所述搭接杆件、和所述加肋网板具有 其不同的形式,作为衬里,当所述混凝土喷射于其表面时,穿 入、混合进入所述板,形成柱,所述柱将所述联接转变成所述 整体的最坚固的构件,由于此原因,墙板和过梁板的联接并不 需要任何额外的增强物,由于其构件的完全结合,能够支撑牵 引、压缩的力、自身和外来载荷的力、地震、地震所引起的飓 风等,与混凝土隔板(传统上由混凝土和钢杆件制成的结构墙 壁)相同。
40.根据权利要求14、23、27、和28所述的建筑方法,其特征在 于:它允许墙板(P1)与可调节多用途板(图7)的联接,因 为所述墙板和所述可调节多用途板有下述特点:在它们的侧面 所述杆件(V1)从所述板突出;当连接各种墙壁和可调节多 用途板时突出的杆件(V1)搭接;所述板的杆件连结或焊接 于所述联接(图4),产生刚性联接,其中所述板的桁架、所 述搭接杆件、和所述加肋网板具有其不同的形式,作为所述混 凝土的衬里,当混凝土喷射于其表面时,穿入、混合进所述板 形成柱,所述柱将所述联接转变成所述整体的最坚固的构件, 由于此原因所述墙板和所述可调节多用途板的联接不需要任 何额外的增强物,由于其构件的完全结合,能够支撑牵引、压 缩的力、自身和外来载荷的力、地震、地震所引起的飓风等, 和混凝土隔板(传统上由混凝土和钢杆件制成的结构墙壁)一 样。
41.根据权利要求23和27所述的建筑方法,其特征在于:由于所 述板设计的特有形式,所述墙板的联接允许使用现有技术的系 统来装备电气和卫生安装件,如覆盖以增强物的刚性管道、软 管、或电缆,这是基于任何所述板在所述加肋网板内以及通过 所述桁架具有足够的空间来通过这类安装件,不会放置在现场 后影响其结构,并且无需用混凝土(H1)或砂浆水泥(H2) 对它们进行覆盖。
42.根据权利要求23和27所述的建筑方法,其特征在于:允许在 任何所述板中在所述加肋网板(N1,N2,N3)的伸展部分切割 或形成槽,注意所述加肋网板的筋,用于安装电气盒、电气或 卫生控制的板、水龙头等;在用混凝土或砂浆水泥对所述板进 行覆盖或填充前,采用这种方法便于对已就位的卫生或电气安 装件进行适当检测,并便于任何预先修补,如在(图18)中 所述。
43.根据权利要求23和27所述的建造方法,其特征在于:在所述 结构中,所述板的金属结构、特别是钢结构的结合和总体连接 特性,便于避免腐蚀,用电缆将所述整个结构连接于所述地面, 其中在电缆的未端有锌阴极,所述锌阴极释放所述电流,如在 (图19)中所述。
44.根据权利要求23和27所述的建筑方法,其特征在于:在所述 结构中,板的钢结构的结合和总体连接以及其与所述地面的连 接,在其整个表面覆盖以混凝土,形成“法拉第”笼,所述“法 拉第”笼保护所述结构避免受大气放电的影响。
45.一种建造轻便预制板的方法,其特征在于:结合下述要素,其 目的是获得一种板,经组装能够承受地震和/或飓风的力,并 且可以由一人或两人运输,从而建造一个或多个楼面的预制结 构:
a)优选具有矩形;
b)所述板的宽度从6cm至200cm不等;
c)长度从30cm至大约600cm不等;
d)所述板的深度大约为4cm至20cm,取决于在其具有 的不同应用中所述板必须承受的不同的力;
e)所述板的外部拐角是由圆形金属杆件制成,所述杆件 的直径对其将受到的力将提供足够的强度;起始的最小直径是 4mm;具有更大直径的杆件将用来适应于所述板的较大尺寸和 适应于其可能受到的力;
f)在所述板的每个纵侧面具有的侧面杆件之间(图5、图 6),在深度尺度,固定一种或多种桁架(C1,图1),所述桁 架用与所述侧面杆件具有相同或较大直径的杆件制造;这些桁 架被焊接于所述侧面杆件,目的是在所述整个板框架中获得稳 固性;
g)当为了满足特殊要求,所述板非常宽(从200cm起以 及更高)时,则平行于所述侧面杆件放置多种附加的杆件;将 桁架(C1,图1)焊接于这些附加的纵向杆件,以在所述板的 正中央提供稳固性,从而承受预期对其施加的力;放置这些附 加的桁架,所述桁架之间的间隔最小为30m、最大为60m,并 且这些附加的桁架是放置在所述板的内部或放置在所述板的 外拐角之间;
h)这些纵向放置的桁架用侧面杆件连接在一起以在所述 宽度方向形成所述板;首先,用与所需稳固性成比例的几个杆 件焊接一侧,以适应于其可能受到的力,然后在另一侧焊接所 述侧面杆件以完成所述板;
i)一些在h)中所述的侧面杆件比所述板的宽度长,并具 有某种形状的未端,从而允许每个板能够以结合的方式在所述 板的最终安装场地组装于下一个板;
j)当板在其纵向有三个焊接面时,则在内部空间中、在 两个相邻桁架之间的空腔内插入多孔金属网(加肋网板)-可 以是镀锌的;制备这种多孔金属网使它的开口具有三维表面而 不是简单的扁平多孔金属网;所述多孔金属网的这种三维形状 使得后一层混凝土易于渗透并产生适当的相互作用从而形成 金属与混凝土的完美联接;
k)所述多孔金属网(图2)是在被插入所述板的空腔之 前预成型;这种预成型片材的设计,是为在所述框架内并围绕 所述框架的每一部分填充混凝土;当所述板是设计用作一般设 计中的预制墙板时,如在示意图(图9)中所示,这种附加的 围绕所述框架成形的混凝土有助于提高所述板的荷载能力;此 外,覆盖所述板的外表面的混凝土有助于将所包围的墙形成承 重墙,以及在厚度上形成连续接合,在各处构成框架;
l)当所述板是设计用于楼板或屋面板时,如在示意图(图 6)中所示,则形成在上述k)段所述的多孔金属网(图2, N2),如在示意图中所示,为有助于所述板用于楼板或屋面板 的稳固性,围绕各框架构件加入混凝土;此外,覆盖所述板外 表面的混凝土有助于形成包围的和结合的梁,其中混凝土的覆 盖层在所述上表面形成压缩层以承受作用于所述板的荷载和 力;
m)在所述板桁架之间的预成形多孔金属网的每一个插入 物为插入管道提供内部空隙,所述管道是用于水、污水、电缆、 和其他必需品的安装件;所述内部空隙也为各种类型的隔离结 构材料提供位置;
n)在所述板桁架之间的每个所述预成形多孔金属网是金 属性地连接于所述桁架和所述纵向杆件,以及连接于所述横向 板杆件;这种金属性联接便于电流通过所述整个预制板结构流 向阳极,以保持所述预制墙壁防腐;
o)所述每件板必须能够在现场连接和组装,可采用图3 所示不同形式增强拐角的构件,,如在附图中所示,以进一步 改善所述板构件的结合与承受可预见的受力。

说明书全文

技术领域

发明涉及利用建筑结构系统的设计和方法,该建筑结构系统 是基于使用金属空间结构的预制板,特别是材料、和多孔金属网, 本发明还涉及将它们组装在一起的方法。这些板在工地覆盖以混凝 土或砂浆泥;它们可作为结构材料或作为结构组件(一套构件放 置在一起构成住房)供给。

背景技术

关于技术状态,我们可观察到存在不同的结构系统,包括轻便 的预制墙壁,用来抗地震。Amisk Technologies公司的US 5,970,672, Taisei公司的JP 58123975,Spiti A V E E公司的GB 1002957, Christopher Thomas Robinson公司的GB 2.286.209,Kajima公司的 JP 2000336813。这些建筑系统仍然存在组装系统的不同部件所引起 的技术问题,这是由于其较大的重量和体积。该建筑系统,本专利 申请的主题,结合有耐久性、柔性、和强度(resistance),具有容 易和快速的组装方法,并且无需复杂或大型的工具。该系统的特点 是:有效和简单、可以给予类似板多种用途、提供极好的成品、和 降低其安装成本。
在世界范围内有多种建筑结构系统,包括基于使用不同材料的 传统方法,其简述如下:
利用混凝土和砖石构造的结构
这是最广泛的结构系统,其是基于将结构材料运输到工地并在 工地完成整个过程。一般来说,所获得的是坚固、安全、和耐用的 结构,其结构有利于抗地震、飓、和火;其质量有很大差异;其 是费时、复杂、和昂贵的系统,并需要专业工人。
木质结构:
这种结构系统是基于使用在工地组装的木材和预制木制品。结 果是建造快速,其具有良好的外观和合理的成本、并耐地震所引起 的事件和地震;但不耐飓风、龙卷风、和火;并且其具有有限的耐 久性。
预制混凝土结构:
这种结构系统是基于在专工厂预制混凝土构件,然后将其运 输到工地,并用大型机械设备组装。结果是快速、安全、和高质量 的结构,但由于运输和高技术要求,其造价昂贵并受到很大局限, 这是在不发达国家其未得到广泛应用的原因。
利用预制板或轻质结构部件的结构:
在这种结构系统中,板部件是在工地组装,然后用砂浆或混凝 土填充或覆盖;这种类型的结构具有上述系统的强度;它高度耐地 震事件、飓风、龙卷风、和火;能以合理成本迅速建造;容易运输 并使用较少的专业工人。本发明属于该种结构系统的一部分。
附图简述
图1:不同类型桁架的详图;
图2:加肋网板片材(Rib-lath mesh sheet)和其可加工的形式, 用于不同类型的板;
图3:依据具体情况,用来建造板、将其连接、并对其增强的 杆件的详图;
图4:在板结构中、或在其作为结构系统中使用的不同类型接 头的详图;
图5:墙壁板构件及其不同实例的详图;
图6:平板构件及其不同实例的详图;
图7:可调节多用途板构件及其不同实例的详图;
图8:过梁板构件和在墙壁板、过梁板、和护栏板之间的接缝 实例的详图;
图9:板之间接缝的实例,这些板形成大尺寸的墙壁并用混凝 土或水泥砂浆修整该墙壁的表面;
图10:使用隔声和隔热材料的实例,该材料填充在各种类型的 板中;
图11:两个墙板的增强性拐接缝的实例,包括圆筒形加肋网 板和增强杆件;
图12:两个墙板的简单拐角接缝的实例;
图13:T形或交叉形连接3个或4个墙壁板的实例;
图14:在墙板和基础板之间接缝的实例,该板覆盖以混凝土或 水泥砂浆;
图15:在墙壁板和平板之间接缝的实例,利用了增强杆件,板 覆盖以混凝土或水泥砂浆;
图16:将墙壁板和二平板连接起来的实例,该板覆盖以混凝土 或水泥砂浆;
图17:将墙壁板(楼面下)、墙壁板(楼面上)和平板连接起 来的实例;以及
图18:在板中放置电气和水暖埋件,以及初始覆盖以混凝土或 水泥砂浆的实例。
结构系统构件的描述
(C1)桁架
桁架(图1)是板的主要受构件(structural base)。它们由金 属杆件、优选钢杆件组成,2800至4500kg/cm2的极限应力(fluency limit),进行电或保护以抗腐蚀,厚度为4mm至8mm。侧面杆件 是直的,而中心杆件具有之字形(C1.1)、楼梯形(C1.2)、(C1.3)、 或组合形状(C1.4)。根据焊接技术的不同,采用金属焊条惰性气 体保护焊(电弧)或者电阻点焊(resistance),将中心杆件焊接到 侧面杆件;其分隔侧面杆件的间距从40mm到150mm不等,取决 于其应用和墙壁的尺寸;在桁架的末端焊接垂直杆件以对其进行增 强,桁架的长度随板尺寸变化,其长度可达12米。
(N1)用于墙壁的的加肋网板
加肋网板(图2)是用厚度为0.3至0.5mm的金属板、优选镀 锌板制成,对齐(lined)、展开、并沿材料的长度方向压折以形成 刚性筋;制得的板材沿其长度方向折叠形成在其两个侧面轮廓可变 的三维形状,如在详图中所示(N1.1、N1.2、N1.3),而在其他侧 面是矩形的;用于墙壁的加肋网板的宽度、长度、和厚度将取决于 其被引入的尺寸(图5),在下述限度内:在每个模数(module)中 6cm至40cm宽;20cm至600cm高;5cm至20cm厚;该加肋网板 是用U形钉(U5)固定在于任何板(图4),在上部和下部部件装 一层加筋网(nerved mesh)、木质或纸板,以避免在施加混凝土或 水泥砂浆时进入其内部;其内部也可装包装纸(皮纸),达到上 述相同目的;在其内部可以装有上文所述的隔声和隔隔热材料(A1) (图10),其用U形钉进行连接,因而它将不会从板中滑脱;当施 加于加肋网板的混凝土(H1)或水泥砂浆(H2)变硬时,使与桁 架(C1)和杆件(V1)形成一体。
(N2)用于平板的加肋网板
加肋网板(图2)是用厚度为0.3至0.5mm的金属板、优选镀 锌板制成,沿壁加衬里(可选切割(altemative cuts)1至3cm),拉 伸(以打开切口),并沿材料的长度方向压折以形成刚性筋;制成 的板沿其长度折叠,形成三维长菱形状(N2.1、N2.2),上侧(考 虑到该面板将侧放着)比下侧宽5cm,其目的是:当施加表层混凝 土时,则形成筋以支承产生的压缩荷载。其宽度、长度、和厚度将 取决于其被引入的板(P2),在下述限度内:6至40cm宽、20至 600cm长、以及5至20cm厚;该加肋网板是用U形钉(U4)连接 于任何板(P2),在前部和后部部件上装一层加肋网板、木料、或 纸板,以避免在施加混凝土(H1)时进入其内部;其内部也可装包 装纸(牛皮纸),达到上述相同目的;在其内部可以装有上文所述 的隔声和隔热材料(A1)(图10),其用U形钉进行连接,因而它 将不会从板中滑脱;当施加于加肋网板的混凝土(H1)或水泥砂浆 (H2)变硬时,从而与桁架(C1)和杆件(V1)形成一体隔热材 料,如前所述。
(N3)圆筒形加肋网板
圆筒形加肋网板(N3)(图2)是用厚度为0.3至0.5mm的金 属板、优选镀锌板制成,加工形成加肋金属板网(rib-lath metal mesh);将制成的片材纵向切割成片,该片的宽度是从15cm至30cm 不等,接着折叠形成圆筒形衬里,其是放置在板的内部以适合其尺 寸。圆筒形加肋网板是放置在墙壁之间的“L”形拐角(图11)或 “T”形拐角(图13)的接缝中,或放置在可调节多用途板中(图 7),因而它们具有网格底板(mesh base),在此处混凝土(H1)或 砂浆水泥(H2)获得支撑;当它放置在板内部和在工地时,也可以 用混凝土(H1)对它进行填充并在内部放置钢杆件以增强接缝。
(N4)管状加肋网板
管状加肋网板(N4.2)(图2)是用厚度为0.3至0.5mm的金属 板、优选镀锌板制成,对齐(lined)、展开、并沿材料的长度方向 压折以形成刚性筋(rigid nerves);将制成的片材纵向切割成宽度为 20cm的片;折叠这些片以形成立方形,没有上部,并将具有与板 相同的宽度(图15、16、17);该槽形加肋网板是用在墙壁板和平 板之间的接缝处,因而该槽形加肋网板具有网格底板,当其被浇注 时该网格底板将支撑混凝土(H1)。
(P1)墙壁板
墙壁板(图5)是由两个、三个、四个、或五个平行桁架(C1) 成形(shaped),这些平行桁架相隔6cm至40cm,由直径为4mm 至8mm的光面圆钢(V1)相连,是用金属焊条惰性气体保护焊(电 弧)焊机、点焊机、或气焊机焊接的。这些光面圆钢横向放置在板 的两侧,并依据它将受到的应力载荷间隔10cm和40cm放置;在 板内有加肋金属板网(N1),该加肋金属板网伸展并形成(nerved into)不同形状(N1.1、N1.2、N1.3)(图2),位于每两个桁架之间, 用U形钉(U5)或焊接连接于侧面杆件;向内部折叠加肋网板的 各边以避免对使用者造成伤害;在它的末端有纸板、木质、或多孔 板遮盖物以避免在混凝土(H1y H2)的施加过程中面板的内部被填 充;此外,在加肋网板的内部可以有、也可以没有隔声或绝隔热材 料(A1),其可以是发泡聚苯乙烯、玻璃纤维、聚泡沫浮石、 水泥土、或任何实现该功能的材料。施加较重或粒状隔声或隔热材 料,是在在工地将板放置在最终位置后进行;板的尺寸随其应用而 变化,高度的范围是从30cm(如果用作护栏,见图8)至600cm, 用于覆盖两个楼面的墙壁;其宽度范围是从20cm(在由两个桁架 制成的面板中)至120cm(在由五个桁架制成的板中)(图5);杆 件(V1)和/或桁架依据其使用可以、或可以不突出于板的宽度; 在放置后,对墙板用混凝土或水泥砂浆(H1和H2)进行覆盖,在 加肋网板和钢结构或其他金属的所有面的覆盖层厚度为1cm至 3.5cm。混凝土的施加是人工操作或用机器操作;当墙壁是承重或 结构性墙壁时,则进行混凝土涂覆(H1);当墙壁仅支撑较轻的载 荷或位于与本系统无关的混凝土或钢结构之间时,则涂覆砂浆 (H2)。在特定情况下,在将墙板放置在施工现场后,墙板的内部 可填充以混凝土和钢棒作为增强物。
(P2)平板
平板(图6)是由两个、三个、四个、或五个平行桁架(C1) 成形,这些平行桁架相隔6cm和40cm,由直径为4mm至8mm的 光面圆钢(V1)相连,是用金属焊条惰性气体保护焊(电弧)焊机、 点焊机、或气焊机焊接的。这些光面圆钢横向放置在板的两侧,并 依据它将受到的应力载荷间隔20cm和40cm放置;在板内部有加 肋金属板网(N2.1、N2.2)(图2),其形状是三维长菱形、矩形、 或圆形面;三维形状的上表面的各边(连接于桁架)短3cm至5cm, 而在下侧它与桁架相隔1cm。这种形状是放置在每两个桁架之间, 并用U形钉(U5)连接于侧面杆件,手工或机械放置;加肋网板 的各边是向内部折叠,因而其边缘对操作者不会造成伤害;在末端 它有一层纸板、木料、或多孔板,以避免在混凝土施加期间面板的 内部被混凝土填充;此外,在加肋网板的内部可以有也可以没有隔 声或绝热材料(A1)(图10),其可以是发泡聚苯乙烯、玻璃纤维、 聚氨酯泡沫、浮石、水泥土、或任何实现该功能的材料。施加较重 或粒状隔声或隔热材料,是在在工地将面板放置在最终位置后进 行;平板的尺寸随其应用和将覆盖的跨度而变化,高度的范围是6cm 用于不上人屋面(斜屋盖),至25cm用于上人楼面(具有动荷载的 楼面,如人、等);其宽度范围是从20cm(在由两个桁架制成的 平板面板中)至120cm(在由五个桁架制成的面板中),并且其长 度覆盖30cm至600cm的跨度,取决于板的高度和其钢棒的直径。 杆件(V1)和/或桁架依据其使用可以、或可以不突出于板的宽度。 在放置后,在平板面板的上部(在加肋网板之上)覆盖以3至4cm 厚的混凝土(H1)层,而在其下部则覆盖1cm至2.5cm厚的砂浆 水泥(H2)层;其施加是人工操作或用机器操作。
(P3)基础板
基础板(图14)是由两个、三个、四个、或五个平行桁架(C1) 所构成,这些平行桁架相隔6cm和40cm,由直径为4mm至8mm 的光面圆钢(V1)相连,是用金属焊条惰性气体保护焊(电弧)焊 机、点焊机、或气焊机焊接的。这些光面圆钢横向放置在面板的两 侧,并依据它将受到的应力载荷间隔20cm和40cm放置;该板带 有焊接的增强物(V2),该增强物是放置在两个墙板的接缝内,其 目的是将动应力荷载或静应力荷载以有效方式向基础板传递,以便 向地面传递,取决于它必须传递的载荷,基础板会更高并且其杆件 会更粗;这种板不带有加肋网板,但可以在其内部带有不渗透型的 隔热材料,隔热材料将在其最终定位前放置。该板可相对于墙壁在 中部放置,还是侧面放置。依据必须承受的载荷,该板的长度范围 是30cm至120cm;基础板是放置在地面上,总是在先前建成的至 少为5cm的混凝土层上,因而板下部的件将不会与地面直接接 触。一旦板被放置,则使混凝土着地(H1),允许该铁件增强物(位 于其侧面)突出。杆件(V1)和/或桁架依据其使用,可以突出也 可以不突出于板的宽度。在单个楼面的结构中,所有墙板(P1)在 混凝土楼面建成前可以安装在基础板之上(图14)。
(P4)可调节多用途板
可调节多用途板(图7)是由两个平行桁架(C1)所构成,其 间隙会改变,并且可调节多用途板具有独立焊接的由直径为4mm 至8mm的光面圆钢制成的侧面杆件(V1),横向放置在桁架的两侧, 这些桁架构成该面板并相隔20cm和40cm,取决于其必须承受的应 力载荷。在板的内部,必须有一种或多种加肋网板(metallic rib-lath meshes)(N3),形状为圆筒形,相对易变形,其可以覆盖不同的宽 度:从5cm至30cm;已对该面板进行设计以给予结构系统最大的 柔性和适应任何类型的建筑设计;需要的尺寸一旦确定,则可以开 始焊接侧面杆件的接点。杆件(V1)可以或不能通过板的宽度突出, 取决于其使用。在放置后,可调节多用途板用混凝土(H1)或砂浆 水泥(H2)层覆盖,在整个加肋网板和钢结构上的覆盖厚度为2.5cm; 其施加是人工操作或用机器操作。
(P5)过梁板
过梁板(图8)的特性类似于墙板(P1),但使用侧面支撑而没 有下部支撑,这使得有必要通过在其前部和后部放置一些斜支撑 (用杆件,该杆件类似于用于框架接缝(V1)的杆件)对其进行增 强;在该板中形成桁架侧面的杆件在每侧突出10cm至15cm,因而 该板可牢固地连接于该墙板;在放置后,墙板用混凝土(H1)或砂 浆水泥(H2)覆盖,在加肋网板所有面的覆盖层厚度为2.5cm;其 施加是人工操作或用机器操作。
(V1)用于连接桁架的杆件
杆件(图3)由金属、优选光面圆钢制成,4500kg×cm2的极 限应力;其直径从4mm至8mm不等,其长度随板(P1…P4)的宽度 而变化;这种杆件在板的侧面可以突出5cm至15cm,或不突出, 因而当两个板相连时,杆件将用作支撑或联接的调整(alignment of union)。该杆件是用金属焊条惰性气体保护焊(电弧)焊机、点焊 机、或气焊机焊接的。。该杆件用来连接所有类型的板桁架。
(V2)用于基础增强的杆件
杆件(图3)由金属、优选4500kg×cm2的极限应力的光面圆 钢预成型;其直径从4mm至8mm不等,依据其设计折叠成双“L” 形(V2)。双“L”的间隙总是与正使用的桁架具有相同的宽度,以 增强基础板(P3)和墙板(P1)之间的接缝,由于这个原因,它总 是横向焊接于基础板。
(V3)拐角增强杆件
杆件(图3)由金属、优选钢制成,直型材,具有4500kg×cm2 的极限应力,其直径从4mm至8mm不等,其长度随墙板(P1)的 高度而变化;这种杆件允许构成两个板的拐角接缝,并对其进行增 强;该杆件将任何接缝(U1…4)连接到墙板(P1)具有的杆件(V1); 形成的拐角可具有30度至150度的角度。
(V4)用于墙壁/平板接头的增强杆件
杆件(图3)由金属、优选4500kg×cm2极限应力的光面圆钢 预成型;其直径从4mm至8mm不等;依据其设计被折叠成双“L” 形(V4)。双“L”的间隙总是等于墙板(P1)具有的桁架以及平板 (P2)的宽度,目的是使它穿过杆件(V1)的内部,这些杆件通过 板的侧面突出;其目的是增强墙板(P1)和平板(P2)之间的接缝 (joint knot);其总是横向焊接于平板以方便其放置。
(V5)用于平板/墙壁/平板接缝的增强杆件
杆件(图3)由金属、优选4500kg×cm2的极限应力的光面圆 钢预成型;其直径从4mm至8mm不等;依据其设计它被折叠成双 “T”形(V5);双“T”的间隙总是等于墙板(P1)具有的桁架以 及平板(P2)的宽度,因而它将穿过杆件(V1)的内部,这些杆件 通过板的侧面突出;其目的是增强墙板(P1)和平板(P2)(放置 在两侧)之间的接缝。
(V6)用于墙壁/平板/墙壁接缝的增强杆件
杆件(图3)由金属、优选4500kg×cm2的极限应力的光面圆 钢预成型;其直径从4mm至8mm不等;依据其设计被折叠成双“T” 形(V6)。双“T”的间隙总是等于墙板(P1)具有的桁架以及平板 (P2)的宽度,因而它将穿过杆件(V1)的内部,这些杆件通过板 的侧面突出;其目的是当结构在高度上具有几个楼面时增强平板 (P2)和墙板(P1)之间的接缝。
(V7)用于增强过梁的杆件
杆件(图8)由金属、优选4500kg×cm2的极限应力的光面圆 钢预成型;其直径从4mm至8mm不等,而其长度与过梁板(P5) 的宽度有关;这种杆件是对角放置在桁架的接点杆件之间。该杆件 用金属焊条惰性气体保护焊(电弧)焊机、点焊机、或气焊机焊接 到桁架。由于其水平放置不同于其他板,该杆件的目的是增强过梁 板。
(U1)利用压板连接板
为进行这种联接(图4),使用了钢压板,该钢压板的宽度在2 和3cm之间,厚度在1和2mm之间,根据板的尺寸和所加工的杆 件的直径,钢压板被切割成长度在20mm和48mm之间的构件。压 板是以预切割形式和“U”形提供并进行放置,以固定板桁架的两 根杆件,折叠其侧面直到杆件被包封。压板构件之间的间隙是每个 20cm,沿整个面板的长度进行放置。
(U2)用钢丝连接面板
为进行这种联接(图4),使用了钢丝,钢丝的直径在2和3mm 之间,根据板的尺寸和所加工杆件的直径,钢丝被切割成长度在 60mm和150mm之间的构件。钢丝以预切割形式和以“U”形提供; 放置钢丝以固定来自板侧面的两根桁架杆件,并且弯曲其侧面直到 杆件被包封,围绕杆件进行至少四次旋转;然后钢丝围绕自身扭转 四次以避免间隙。钢丝构件之间的间隙(placement)是每个20cm, 沿板的整个长度进行放置。
(U3)利用焊接连接板
为进行这种联接(图4),可使用任何下述类型的焊接:用金属 焊条惰性气体保护焊(电弧)、Tir焊接、和气焊接;焊接长度是被 焊接杆件直径的三倍。板杆件的焊接之间的间隙是每个20cm,并 沿整个板的长度方向放置。
(U4)用U形钉连接板
为进行这种联接(图4),使用了U形钢钉,根据板(P1、P2、 P3、P4)的尺寸和所制造杆件的直径,U形钢钉的直径在2mm和 3mm之间。U形钉是以带状物形式提供,其是在工厂制造,呈“U” 形。放置U形钉以固定自板侧面的两根杆件,并且弯曲其侧面直到 杆件被包封;U形钉的使用需用专门的机械装置。U形钉之间的间 隙大约是每个20cm,沿板的整个长度进行放置。
(U5)用加肋网板连接板
为进行这种连接(图4),使用了直径为2mm的U形钢钉、钢 丝、或焊接,对其进行放置以支撑在板的每个侧面杆件的加肋网板。
(A1)隔热/隔声材料
依据所要求的隔离等级(grade of insulation),隔热和隔声材料 可具有不同类型;放置在工地前将隔热材料放置在板的内部空隙。 作为例外,因为重量和特性,该材料必须在板安装和覆盖后进行放 置。
发泡聚苯乙烯:石油加工材料,其质轻并容易处理;呈箱形加 肋网板形;其放置是在工厂完成(在板的组装期间)。在着火的情 况下,这种材料会燃烧,但其低热值并不影响板的结构。
玻璃纤维:玻璃加工材料,较轻,并容易处理;在制备期间它 被放置在板的内部;玻璃纤维的相对柔性形式适于加肋网板的内 部;其为不可燃材料。
聚氨酯泡沫:石油加工材料;两种成分的混合产物,当板已经 放置在其最终位置和在已浇注混凝土后,这两种成分在现场直接混 合和应用;为方便其应用,将直径为2cm的聚氯乙烯管(PVC piping) 垂直地留在板的前面层上,位于加肋网板的中心并在板的整个表面 相隔25至30cm,在填充板后移去聚氯乙烯管并对孔进行填充,以 恢复加肋网板。
水泥土:通过使用土壤(6份)、有机水泥成分(1份)和非常 少量的水的混合物,可对板进行隔热隔声;该混合物是在现场制备 并在完成混凝土或砂浆覆盖后放置在板的内部,为此放置5cm的管 状通道,垂直于板放置;填充板后,除去聚氯乙烯管并对孔进行填 充,以恢复加肋网板。
浮石:非常轻和多孔的矿物火山材料,其与水泥和水进行混合; 该混合物是在现场制备并在完成混凝土或水泥砂浆覆盖后放置在 板的内部;留5cm的管状通道,垂直于板放置;填充板后,除去聚 氯乙烯管并对孔进行填充,以恢复加肋网板。
(H1)混凝土
用来覆盖或填充板(P1、P2、P3、P4、P5)的混凝土,由于其 特性,将承受大部分动载荷,以及其自身的大部分载荷达180Kg× cm2,并具有下述特性:
沙:石质的、经洗涤、粒度不大于1mm,2份
石料:来自采石场,粒度不大于6mm,4份
水泥:普通水泥,1份
添加剂:不可渗透的、增塑、和快速养护
水:1份
可用人工操作或机器操作(水泥浆搅拌机)来获得制备混凝土 的成分的混合物,很好地结合组成混合物的所有成分;在板上施加 混合物应分两层进行(每层1.2cm),要证实加肋网板和杆件被至少 一层(大约1.3至1.9cm)1.5cm厚的混凝土完全覆盖;在板在内部 填充的情况下,这项工作必须在覆盖前完成;充填(load)50%时 干燥时间是3天,充填90%时干燥时间则是7天。用混凝土喷射设 备,可用人工操作或机器操作来完成在面板上施加混合物。
(H2)水泥砂浆
砂浆水泥是用来覆盖板(P1、P2、P3、P4、P5),由于其具有 的特性,板将承受动载荷和较小的载荷达100Kg×cm2;砂浆水泥 具有下述特性:
沙:石质的、经洗涤、粒度不大于1mm,5份
水泥:普通水泥,1份
添加剂:不可渗透的、增塑、和快速养护
水:1份
可用人工操作或用水泥浆搅拌机来获得混合物,很好地结合所 有成分;施加混合物必须分两层进行(每层1.2cm),证实加肋网板 和杆件被完全覆盖,其中至少一层(大约1.3至1.9cm)1.5cm厚的 砂浆;充填50%时干燥时间是3天,充填90%时干燥时间则是7 天。用砂浆喷射设备,可用人工操作或机器操作来完成在面板上施 加混合物。
(I1)卫生和电气安装件
电气和卫生安装件(图18)是在完成混凝土或砂浆覆盖前被放 置在结构系统的任何板的内部;为完成该安装,竖直或水平地切割 加肋网板,以避免切割加强肋;然后用加肋网板紧压内部,以形成 管道放入其中的空腔;利用在桁架内部形成的空间,管道从一个面 板穿到另一面板。这些设备用钢丝或U形钉固定在加肋网板上或固 定在板的钢杆件上。
建筑方法的描述
(D1)放置基础板的方法
根据下述方法将基础板和墙板(图14)连接起来:在适当压实 的干净区域上,放置一层10至40cm(依据地面特性)的石质材料, 该石质材料填充以不大于5cm的石料和石碴;压实,在其上铺放一 层5cm的混凝土并整平;然后沿墙壁的周边放置一个基础板;要证 实所有杆件增强物(V2)从制成的平面突出,并且与板将所处的位 置一致;然后制造基础平板,依据基础板,基础平板的高度可从8 至15cm不等;当结构仅具有一个楼面时,只放置增强杆件(V2), 其与两个板的联接点成一线,然后用混凝土制造楼面。基础面板之 间的联接连接两个横向桁架(C1),并搭接杆件(V1),这些杆件横 向固定于板并从其侧面突出;随着施加混凝土,该结构获得增强, 并在此处产生基础梁,每个联接都产生基础梁,在同时基础梁通过 结合混凝土层牢固连接于下一个柱。
(D2)放置墙板的方法
放置墙板(P1)(图9),其定位于基础的增强杆件(V2)之间 并用节点(U1…U4)连接,根据承受的应力其放置的间隔可以从5至 10cm。这些板也用先前描述的相同节点相互连接;当板被连接时, 板的杆件(V1)被搭接,确保一个板穿入另一板使每一板的桁架和 加肋网板连接,但要留出必要的空隙以供插入基础杆件(V2)。混 凝土的施加增强了结构并使结构成为整体,在此处产生梁(其中加 肋网板作为模具)、柱(在板的每个联接处重复出现),并且其通过 结合混凝土层牢固连接于下一个柱,并由加肋网板、杆件(V1)和 混凝土形成,其构成每个板的中心。
混凝土(H1)或砂浆(H2)必须分两层施加,每层(大约1.0 至1.3cm)1.3cm,确认在桁架内部的空隙被完全填充、没有留下任 何空隙、并且板的所有金属部件为至少2.5cm厚的混合物所覆盖。
(D3)在L形拐角处放置墙板的方法
放置墙板(形成增强的“L”形拐角)(图11)的方法,是用两 个墙板构成拐角,墙板的侧面杆件(V1)(通过面板突出)被搭接, 从而产生间隙,在其内部则放置圆筒形加肋网板(N3),而增强拐 角杆件(V3)在外部杆件(V1)的未端被焊接到所要构成的拐角。 将杆件的剩余未端向拐角的内部折叠;用U形钉、焊接、或钢丝将 圆筒形加肋网板(N3)连接于桁架接头的杆件(V1);混凝土(H1) 必须分两层施加,每层大约1.0至1.3cm,证实没有留下任何气穴, 并且板的所有金属部件被至少2.5cm厚的混合物所覆盖;在必须增 加接缝的耐压缩性的情况下,圆筒形加肋网板的中心可填充以混凝 土。此外,当拐角不需要较大增强时,墙板可进行搭接(图12)和 并用任何接头(U1…U4)进行结合,将通过拐角突出的杆件(V1) 向内部弯曲。混凝土的施加增强了结构的完整性,在此时产生柱(其 中加肋网板作为模具),柱在板接缝的每个拐角处重复出现,并且 该柱通过覆盖有防护的混凝土(armed concrete)又牢固连接于下一 个柱或拐角,并由加肋网板、杆件(V1)和混凝土形成,其形成每 个板的中心。
(D4)将墙板放入T形拐角处的方法
放置墙板(形成增强的“T”形拐角)(图13)的方法,是通 过用3个墙板构成拐角,墙板的侧面杆件(V1)(通过面板突出) 被搭接,从而产生圆筒形加肋网板(N3)放入其中的内部间隙;用 U形钉、焊接、或钢丝将圆筒形加肋网板连接于桁架接头的杆件 (V1);混凝土(H1)必须分两层施加,每层大约1.0至1.3cm, 证实没有留下任何气穴,并且所有金属部件被至少2.5cm厚的混合 物所覆盖。在必须增加接缝的耐压缩性的情况下,圆筒形加肋网板 的中心可填充以混凝土。混凝土的施加增强了结构并使结构成为整 体,在此处产生柱(其中加肋网板作为模具);这种柱在每个板联 接处重复出现,并且通过结合混凝土层牢固连接于下一个柱,结合 混凝土由加肋网板、杆件(V1)和混凝土形成并形成每个板的中心。
(D5)将墙板放入X形拐角处的方法
放置墙板(形成增强的“X”形拐角)(图13)的方法,是通 过用4个墙板构成拐角,墙板的侧面杆件(V1)(通过面板突出) 被搭接,从而产生圆筒形加肋网板(N3)放入其中的内部间隙;用 U形钉、焊接、或钢丝将圆筒形加肋网板连接于桁架的杆件(V1); 混凝土(H1)必须分两层施加,每层(大约1.0至1.3cm)1.2cm, 确认没有留下任何气穴,并且所有金属部件被至少2.5cm厚的混合 物所覆盖。在必须增加接缝的耐压缩性的情况下,圆筒形加肋网板 的中心可填充以混凝土。混凝土的施加增强了结构并使结构成为整 体,在此时产生柱(其中加肋网板作为模具),柱在每个面板联接 处重复出现,并且通过有防护的混凝土层牢固连接于下一个柱,有 防护的混凝土由加肋网板、杆件(V1)和混凝土形成并形成每个板 的中心。
(D6)用于护栏放置墙板的方法
放置护栏板的方法(图8)和放置墙板(P1)的方法相同,但 这些板具有较低的高度,以及不能达到天花板,因此对板产生较大 的侧向应力,因而,当在墙壁之间放置这些板时,必须小心进行调 整;板的横向桁架必须连接,即搭接它们的侧面杆件(V1)并用“L” 形杆件增强物连接上边缘,因为如果不采取这种预防措施,由于应 力在拐角集中,在三板联接处就会产生裂缝。混凝土(H1)必须分 两层施加,每层大约1.0至1.3cm,确保没有留下任何气穴,并且 所有金属部件被至少2.5cm厚的混合物所覆盖。混凝土的施加增强 了结构并使结构成为整体,在护栏板和墙板之间接缝处产生柱(其 中加肋网板作为模具);柱在每个板联接处重复出现,并且通过结 合混凝土层又牢固连接于下一个柱,结合混凝土由加肋网板、杆件 (V1)和混凝土形成,并构成每个板的中心。
(D7)放置过梁板的方法
过梁板(P5)(图8)和墙板(P1)相同,但具有较低的高度, 过梁板带有对角焊接的框架连接杆件(V1),这是由于以下原因: 其并不具有下部支撑,因而必须将其侧向支撑的重量的应力传递到 墙板(靠着墙板获得支撑);当放置在墙板之间时,杆件(V1)(其 从墙板以及从护栏板突出)必须被搭接和牢固连接,向板的内部折 叠杆件的未端,这是由于下述情形:应力是拐角处集中,而窗户、 门、或自由空间则位于拐角处。混凝土(H1)必须分两层施加,每 层大约1.0至1.3cm,确认没有留下任何气穴,并且所有金属部件 被至少2.5cm厚的混合物所覆盖。混凝土的施加增强了结构并使结 构成为整体,从而在过梁板和墙板之间的接缝处产生柱(其中加肋 网板作为模具),柱在每个板联接处重复出现,并且通过有防护的 混凝土层又牢固连接于下一个柱,有防护的混凝土由加肋网板、杆 件(V1)和混凝土形成并形成每个板的中心。
(D8)放置带有平板或覆盖板的墙板的方法
平板在现场与墙板组装(图15),在墙板上搭接和放置平板, 并依据具体情况用增强杆件(V4、V5)增强接缝;该板的连接是 用接头(U1、U2、U3、U4)(相互之间相隔5至10cm进行放置), 在要连接的两个板的桁架和杆件(V1)的两侧进行;然后将加肋网 板放置在桁架之间留出的间隔中;混凝土(H1)的表面涂层必须在 墙板中首先放置混凝土之后施加,确认墙板的杆件和加肋网板的所 有部分被覆盖并具有(达到)50%的强度、或3天养护;混凝土(H1) 必须分两层放置于平板上,每层厚度为2cm,以某种方式填充加肋 网板,从而通过每个接缝的整个长度构成梁;最终结果必须是平滑 和平整;在板的下部喷射两层水泥砂浆(H2),每层厚度是约1.0 至1.3cm。混凝土的施加增强了平板的结构并使平板的结构成为整 体,从而在平板的接缝之间产生梁,梁在每个接缝处重复出现,并 且通过有防护的混凝土层又牢固连接于下一个梁,有防护的混凝土 由加肋网板、杆件(V1)和混凝土形成,并形成每个板的中心。
(D9)墙板与平板的放置以及墙板与屋面板的放置
平板在现场与墙板组装(图16),在墙板上搭接和放置平板, 并依据具体情况用增强杆件(V6或V7)增强接缝;板的连接是用 接头(U1、U2、U3、U4)(相互之间相隔5至10cm进行放置),在 要连接的两个板的桁架和杆件(V1)的两侧进行;然后将加肋网板 放置在桁架之间留出的间隔中;混凝土(H1)的表面涂层必须在墙 板中放置混凝土之后施加,证实墙板的杆件和加肋网板的所有部分 被覆盖并具有50%的强度、或3天养护;混凝土(H1)必须分两 层放置于平板上,每层厚度为2cm,也用混凝土填充加肋网板,从 而沿接头的长度构成梁,留下增强杆件(V6或V7)突出;放置墙 板(P1),在增强杆件之间调整,用接头(U1…U4)连接,根据接头 将承受的应力,接头之间的间隔可以是从5至10cm。这些板也用 先前描述的相同接头相互连接;当板被连接时,板杆件(V1)被搭 接,要确保一个板穿入另一板直到每一板的桁架和加肋网板连接, 但要留出必要的空间以便在两个桁架之间可以插入基础杆件(V2)。 混凝土的施加增强了结构并使结构成为整体,在此时产生柱(其中 加肋网板作为模具),柱在每个板的联接处重复出现,并且通过有 防护的混凝土层又牢固连接于下一个柱,有防护的混凝土由加肋网 板、杆件(V1)和混凝土形成,并形成每个板的中心。混凝土(H1) 或砂浆(H2)必须分两层施加,每层(大约1.0至1.3cm)1.3cm, 确保在桁架内部的空隙被完全填充、没有留下任何气穴、并且板的 所有金属部件被至少2.5cm厚的混合物所覆盖。最终结果必须是平 滑和平整;在板的下部喷射两层水泥砂浆(H2),每层厚度是(约 1.0至1.3cm)1.2cm。混凝土的施加增强了平板结构并使平板结构 成为整体,从而在平板的接缝之间产生梁,梁在每个接缝处重复出 现,并且通过有防护的混凝土层又牢固连接于下一个梁,有防护的 混凝土由加肋网板、杆件(V1)和混凝土形成并形成每个板的中心。
(D10)放置电气和卫生安装件的方法
为在板(图10)中放置电气和卫生安装件,所有现有技术设备 系统可用来组装电气和卫生安装件,如用增强物覆盖的刚性管道、 软管、或电缆;这些板便于在其放置在场地之前或之后方便地安装, 无需用混凝土(H1)或水泥砂浆(H2)修复;放置管道的工作是 在加肋网板(N1,N2,N3)的展开部分通过切割或轻敲(light blows) (其将使得向内部变形)产生槽来完成,注意加肋网板的筋;接线 盒、辅助部件、控制板、或水龙头的放置是通过切割加肋网板,并 用钢丝将它们连结于板的最近的侧面杆件(V1)来完成。如果在侧 面杆件必须被切割的特殊情况下,在完成工作后,则必须对侧面杆 件进行增强;被切割的加肋网板必须进行修复以及在安装的平板中 必须使用混凝土或水泥砂浆的表面涂层。该放置方法便于在用混凝 土或砂浆重新涂布或重新填充板前测试卫生或电气安装,便于任何 修正。
(D11)钢结构防腐方法
任何钢结构都具有的主要问题就是腐蚀,这是基于以下原因: 与潮湿空气接触以及在用来构成混凝土(H1)的沙子或水中的低 pH加速化过程;pH不平衡产生电流,而该电流在放电过程中 产生腐蚀;当腐蚀产生时,铁锈的尺寸倾向于增加8至10倍,从 而导致在混凝土中产生裂缝,减弱结构,以及降低其抗地震、飓风、 龙卷风等的能力。避免产生腐蚀的方法是:对用来建造房屋的板进 行完全镀锌(电镀),此外,作为安装的结构形式,在住房中,在 结构内完全相互连接的钢笼将连接于保护电缆,在电缆的未端放置 锌阳极用于分解,并将其埋在至少150cm的深度,以使电流偏离, 从而使结构免遭腐蚀。
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