模塊化墻體系的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及模塊化墻體系。該體系包括多個主要結(jié)構(gòu)部件和固定裝置。每個主要結(jié)構(gòu)部件具有大致通道形截面輪廓，該截面輪廓具有外墻限定表面和兩個遠(yuǎn)離該外墻限定表面而延伸的凸緣。所述固定裝置被配置成保持各對主要結(jié)構(gòu)部件為并排關(guān)系并固定相應(yīng)各對主要結(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕?，使得相鄰?fù)咕壱岳喂痰拿鎸γ驵徑拥姆绞浇Y(jié)合在一起。
【專利說明】模塊化墻體系
[0001]相關(guān)申請
[0002]此申請要求2011年6月17日提交的澳大利亞臨時專利申請N0.2011902388和2012年2月16日提交的澳大利亞臨時專利申請N0.2012900575的公約優(yōu)先權(quán)。這兩個臨時專利申請的全部內(nèi)容通過引用納入本文。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明主要涉及建筑體系，特別是單樓層和多樓層的住宅、商業(yè)和工業(yè)建筑物的模塊化建筑體系。
[0004]本發(fā)明主要開發(fā)作為模塊化墻體系，該模塊化墻體系用于至多三層樓高的低層建筑物并將在下文參照本申請進(jìn)行描述。然而，應(yīng)認(rèn)識到的是，本發(fā)明不限于用于該特定領(lǐng)域，并且可以容易地改變成用于高層建筑物，如辦公樓。
【背景技術(shù)】
[0005]下面給出了對現(xiàn)有技術(shù)的論述，以便將本發(fā)明置于適當(dāng)?shù)募夹g(shù)背景下并使得其優(yōu)點(diǎn)被更充分地認(rèn)識到。然而，全篇說明書中對現(xiàn)有技術(shù)的任何論述均不應(yīng)視為明確或隱含地承認(rèn)該現(xiàn)有技術(shù)是本領(lǐng)域廣泛已知的或者構(gòu)成本領(lǐng)域公知常識的一部分。
[0006]對于住宅、商業(yè)和工業(yè)建筑物的建設(shè)，已經(jīng)開發(fā)出了多種方法和體系。所用體系通常根據(jù)建筑物是單層建筑物、低層建筑物還是高層建筑物而不同。
[0007]然而，許多建筑體系的建設(shè)都是低效的，需要高技能的勞動力，因而非常昂貴?，F(xiàn)有建筑體系的問題包括，使用濕作業(yè)工藝(wet trade process)及其他復(fù)雜的施工技術(shù),弓丨起與污染的不利影響相關(guān)的環(huán)境問題，以及與機(jī)械和勞動力相關(guān)的高成本。此外，建筑體系必須符合嚴(yán)格的建筑法規(guī)。
[0008]目前還沒有一個建筑體系能充分解決所有上述問題。在解決這些問題時，持續(xù)需要降低施工過程的成本，同時改進(jìn)或至少保持建筑法規(guī)所要求的性能水平。
[0009]傳統(tǒng)的空腔砌筑墻是由磚石砌體(masonry tie)連接的雙葉墻(two-leaf wall)的一個例子。具有內(nèi)部和/或外部護(hù)墻板——其通過機(jī)械連接——的立柱墻是嘗試降低施工現(xiàn)場勞動力成本的例子。
[0010]在多層墻體的原地施工的勞動力的成本必然取決于完成裝配過程所需的時間。特別地，該成本主要取決于每層的裝配速度。因此，希望簡化建造建筑物的過程，以減少完成施工所需的時間并由此降低相關(guān)的勞動成本。
[0011]當(dāng)前可用的模塊化建筑體系具有許多固有的問題，包括從缺乏結(jié)構(gòu)完整性，到無法容易地根據(jù)不同設(shè)計而改變。
[0012]本發(fā)明的目的是克服或改善一個或多個現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，或者至少提供有用的替代方案。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]廣義而言，本發(fā)明提供了一種模塊化墻體系，包括多個主要結(jié)構(gòu)部件和將相鄰的主要結(jié)構(gòu)部件固定在一起形成結(jié)構(gòu)墻部分的固定裝置。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種模塊化墻體系，包括:
[0015]多個主要結(jié)構(gòu)部件，每個主要結(jié)構(gòu)部件具有大致通道形的截面輪廓，該截面輪廓具有外墻限定表面和兩個遠(yuǎn)離所述外墻限定表面而延伸的凸緣；和
[0016]固定裝置，其被配置成，用于保持各對主要結(jié)構(gòu)部件為并排的關(guān)系，其中所述固定裝置固定各對主要結(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕?，使得所述相鄰?fù)咕壱岳喂痰拿鎸γ驵徑拥姆绞浇Y(jié)合在一起。
[0017]為便于描述，本文將使用短語“結(jié)構(gòu)墻部分”指代兩個或多個已固定在一起的主要結(jié)構(gòu)部件。
[0018]優(yōu)選地，所述固定裝置被配置為，用于保持各對主要結(jié)構(gòu)部件為并排的關(guān)系，使得相應(yīng)的外墻限定表面是大致鄰近的。優(yōu)選地，并排的外墻限定表面限定一個平面基面，對該基面施加所希望的墻壁裝修。在其它實施方案中，所述主要結(jié)構(gòu)部件和/或固定裝置被配置為，使得各對主要結(jié)構(gòu)部件的相應(yīng)外墻限定表面保持彼此呈階梯狀、彼此交錯排列或彼此偏移，以提供期望的審美效果。
[0019]優(yōu)選地，每個主要結(jié)構(gòu)部件被配置為墻體系的承重部件，使得所述主要結(jié)構(gòu)部件將作用在墻上的垂直載荷傳遞給地面或構(gòu)建該墻的地基上。每個主要結(jié)構(gòu)部件優(yōu)選是縱向的或拉長的。優(yōu)選地，每個主要結(jié)構(gòu)部件的長度等于墻的所需高度，以從地面延伸到所需的屋頂高度(或地板到天花板的高度)。
[0020]優(yōu)選地，所述外墻限定表面和每個主要結(jié)構(gòu)部件的兩個凸緣具有相同的長度。所述外墻限定表面和所述兩個凸緣優(yōu)選形成為彼此具有相同的厚度。在其它實施方案中，所述外墻限定表面的厚度可以薄于所述兩個凸緣的厚度，反之亦然。
[0021]優(yōu)選地，每個主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣大致垂直于相關(guān)的外墻限定表面而延伸，使得兩個或多個主要結(jié)構(gòu)部件可以被固定在一起，形成具有大致平面的所需長度(或跨度)的外墻表面的結(jié)構(gòu)墻部分。在一些實施方案中，凸緣可以具有外凸緣表面和內(nèi)凸緣表面，所述外凸緣表面垂直于外墻限定表面而延伸，所述內(nèi)凸緣表面相對于所述外凸緣表面成一角度，用于設(shè)置期望的拐角構(gòu)造或角度。所述平面結(jié)構(gòu)墻部分可以被配置成為建筑物的外墻部分或內(nèi)墻部分。
[0022]在某些優(yōu)選的實施方案中，所述主要結(jié)構(gòu)部件由選自鋼、木材、塑料、混凝土和纖維水泥的材料構(gòu)成。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，所述主要結(jié)構(gòu)部件不限于由上面列出的材料構(gòu)成，而是也可以由任何合適的建筑材料構(gòu)成，所述合適的建筑材料包括天然存在的和人造的材料。主要結(jié)構(gòu)模塊優(yōu)選由鑄造工藝或擠出工藝而形成。
[0023]在墻體系的一些優(yōu)選形式中，每個主要結(jié)構(gòu)部件可以由相同的材料構(gòu)成。然而，在其它優(yōu)選的形式中，所述多個主要結(jié)構(gòu)部件中的一些可由一種材料形成，而其他主要結(jié)構(gòu)部件可以由一種或多種不同的材料構(gòu)成，以實現(xiàn)多種美觀的外觀，或抗擊建筑物特定位置和/或側(cè)面的預(yù)期的氣候和/或環(huán)境條件。
[0024]在某些實施方案中，每個主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣包括線性陣列的孔，每個孔被配置為用于容納相關(guān)的固定裝置。各孔優(yōu)選等距間隔開。凸緣的頂部和第一個孔之間的距離優(yōu)選小于各孔之間的等距間隔。類似地，最下部的或底部的孔優(yōu)選位于相關(guān)凸緣底部上方一定距離處，該距離小于各孔之間的等距間隔。
[0025]應(yīng)認(rèn)識到的是，提供各孔等距間隔開的線性陣列能使固定裝置根據(jù)需要被固定到所述孔中一個特定的或選擇的孔?？椎乃鲫嚵羞€能確保使主要結(jié)構(gòu)部件可以容易地切成所需的長度，以適合特定的建筑應(yīng)用。因此，模塊化建筑體系可以很容易地制成為適合特定的設(shè)計，而不是具有由建筑物體系部件所決定的建筑物設(shè)計。
[0026]等距間隔開的線性陣列的孔還能夠使結(jié)構(gòu)墻部分形成不同長度的主要結(jié)構(gòu)部件。在結(jié)構(gòu)墻部分中，可使用長度范圍來提供所需的審美效果和/或容易地形成開口，例如門和窗的開口。在某些實施方案中，也可以在主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件中做出切口，以形成窗和門的開口。
[0027]優(yōu)選地，每個孔均是通孔。在優(yōu)選的實施方案中，每個孔均為圓形。所述通孔優(yōu)選地布置成，使得當(dāng)各對主要結(jié)構(gòu)部件均為面對面鄰接時，相鄰?fù)咕壍目资菍?zhǔn)的，更優(yōu)選地，是同軸對準(zhǔn)的，以限定一個通道，用于接收所述固定裝置的一部分。
[0028]優(yōu)選地，所述固定裝置包括鎖定部件和鎖定元件，所述鎖定元件可在所述鎖定部件的遠(yuǎn)端固定至固定結(jié)構(gòu)上。主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣中的孔優(yōu)選被配置成與鎖定部件(例如系桿(tie))具有互補(bǔ)結(jié)構(gòu)。在一個優(yōu)選實施方案中，該系桿為鎖定銷的形式，具有頭部和從該頭部延伸的柄部，并且所述鎖定元件為楔的形式。在鎖定部件末端的固定結(jié)構(gòu)優(yōu)選為狹槽的形式，所述狹槽被配置成牢固地接收該楔并保持該楔為鎖定接合。
[0029]在其它實施方案中，所述鎖定部件可為無頭銷或鍵的形式，并且每一端均包括一個固定結(jié)構(gòu)。在無頭鍵末端的固定結(jié)構(gòu)優(yōu)選為狹槽的形式，每個狹槽被配置為用于接收一個楔。在不同的實施方案中，無頭鍵的截面輪廓為圓形、矩形或正方形中的一個。優(yōu)選地，所述無頭鍵的兩端是錐形的。
[0030]優(yōu)選地，用于固定一對主要結(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕壍墓潭ㄑb置與所述凸緣配合(例如相抵壓而作用(act against)),以牢固地將主要結(jié)構(gòu)部件結(jié)合在一起。優(yōu)選地,所述鎖定銷的尺寸設(shè)定為能插入并穿過在主要結(jié)構(gòu)部件凸緣中形成的對準(zhǔn)的孔對。優(yōu)選地，所述頭部的尺寸設(shè)定(即放大)為，用于限制所述銷穿過所述孔的程度。如下文更詳細(xì)地描述，放大的頭部還可有利地用于分配施加于凸緣上的力。
[0031]優(yōu)選地，所述鎖定銷的柄部具有固定或接收結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的形式為例如在所述柄部的遠(yuǎn)端用于接收楔的狹槽。柄部的截面輪廓優(yōu)選為圓形、矩形或正方形之一。經(jīng)發(fā)現(xiàn)，圓形柄部(與凸緣中互補(bǔ)型圓形通孔一起)有利地促使鎖定系桿的柄部容易地對準(zhǔn)相鄰?fù)咕壍拈_口并插入該開口。
[0032]所述鎖定銷的遠(yuǎn)端優(yōu)選被配置為，起引導(dǎo)件(例如倒角的或錐形的)的作用，以進(jìn)一步促使柄部穿過各自在支撐架和主要結(jié)構(gòu)部件凸緣中的安裝孔。
[0033]優(yōu)選地，所述固定裝置的楔具有錐形輪廓，使得其一端比另一端寬。應(yīng)認(rèn)識到的是，錐形輪廓有利于驅(qū)動所述楔進(jìn)入系桿的狹槽中，有利地提供自適應(yīng)型特征(self-fitting type characteristic)以匹配該狹槽的大小。該自適應(yīng)型特征可確保簡單、有效、牢固地鎖定每個楔，使得該楔和銷頭(對于帶頭的銷)，或者兩個楔(對于無頭的銷)緊密地接合凸緣的各側(cè)，使其保持在適當(dāng)?shù)奈恢貌⒈３种饕Y(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕壝鎸γ娴乩喂锑徑印?br> [0034]固定裝置的鎖定元件(例如楔)在凸緣的側(cè)面上施加相對高的承載應(yīng)力。優(yōu)選地，所述固定裝置包括至少一個力分配元件，該力分配元件被配置為安裝在凸緣和固定裝置的鎖定元件(例如楔)之間，用于分配由鎖定元件施加在相關(guān)聯(lián)的主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣上的力。所述力分配元件優(yōu)選為墊片型或墊圈型部件的形式。在一些實施方案中，所述墊片為具有通孔的圓柱形套筒的形式，所述通孔用于將墊片安裝到所述鎖定部件(例如銷或系桿)的柄部上。
[0035]對于利用帶頭的銷的實施方案，應(yīng)認(rèn)識到的是，該銷的頭部在鎖定部件的那端可以用作力分配元件，并且在另一端可以在楔的后面使用墊片/墊圈，使得由固定裝置施加的固定力被分配在兩個夾緊的凸緣(retained flange)上。在那些采用無頭銷的實施方案中，在所述銷的每一端，墊圈可以用在楔的后面，用于將所施加的力分配到與它們相鄰抵接的各凸緣上。
[0036]優(yōu)選地，所述墊片設(shè)置在鎖定元件和相應(yīng)主要結(jié)構(gòu)部件凸緣的最靠近的表面之間，使得所述鎖定元件承抵住與凸緣相抵靠的墊片元件并與該墊片元件鎖定接合，從而使兩個相鄰?fù)咕壘o密結(jié)合在鎖定銷的頭部和所述墊片之間。優(yōu)選地，所述鎖定銷的頭部和墊片均具有承載表面，所述承載表面使得力分配元件將由固定裝置施加的負(fù)載分配到相應(yīng)凸緣表面上。所述承載表面優(yōu)選為板或盤狀形式，具有增大的表面積用于將由固定裝置施加的力分配到該整個表面積上。
[0037]在某些優(yōu)選實施方案中，每個鎖定銷的頭部具有圓柱形中心體，并且在限定銷頭部的承載表面的一端具有第一圓形板，在限定止動的另一端具有第二圓形板構(gòu)件。
[0038]在一些實施方案中，所述墊片具有中空的中心圓柱體，形成了一個套筒，使得所述墊片可以設(shè)置到鎖定銷的自由端的突出部分上，所述鎖定銷是從其所插入的凸緣對中延伸出。所述墊片包括用于在其本體的一端限定其承載表面的第一板形或盤形構(gòu)件，和在其第二端的第二板形或盤形構(gòu)件，所述第二板形構(gòu)件被布置成，使得當(dāng)鎖定楔被驅(qū)動進(jìn)入狹槽時，該鎖定楔承抵著該第二板形構(gòu)件，從而推動墊片的第一板形構(gòu)件抵靠住相應(yīng)凸緣。
[0039]優(yōu)選地，使所述鎖定銷的頭部和墊片/墊圈形成為具有相同的(外部)形狀/輪廓。
[0040]優(yōu)選地，所述固定裝置限定了用于將次要結(jié)構(gòu)部件安裝到結(jié)構(gòu)墻部分的安裝結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述安裝結(jié)構(gòu)由固定裝置的銷的頭部和墊片來限定。在某些實施方案中，所述頭部和墊片的圓柱形中心體限定次要結(jié)構(gòu)部件的安裝面，它們共同限定該安裝結(jié)構(gòu)。
[0041]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到的，固定裝置(即鎖定銷、墊片和楔的組件)與主要結(jié)構(gòu)部件的面對面牢固鄰接的凸緣相結(jié)合而起作用，以加強(qiáng)墻的整體面內(nèi)剪切能力。特別是，當(dāng)承重的結(jié)構(gòu)墻部分遭受外力(如地震載荷、風(fēng)載荷)使得它處于劇烈剪切狀態(tài)時，主要結(jié)構(gòu)部件的鄰接凸緣與固定裝置一起抵抗對墻的面內(nèi)剪切。
[0042]優(yōu)選地，主拐角部件可固定至所述結(jié)構(gòu)墻部分的末端。每個主拐角部件大致是L形。優(yōu)選地，每個主拐角部件具有第一凸緣和第二凸緣，所述第一凸緣可在結(jié)構(gòu)墻部分的末端固定到主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣，所述第二凸緣具有垂直延伸到所述第一凸緣的外角限定表面。
[0043]所述第一凸緣優(yōu)選具有用于與固定裝置配合的線性陣列的孔。每個主拐角部件的第一凸緣中孔的線性陣列具有與主要結(jié)構(gòu)部件凸緣中孔的陣列相同的構(gòu)型。優(yōu)選地，所述固定裝置位于從頂部向下的第二個孔中和從底部向上的第二個孔中，用以將主拐角部件固定到相應(yīng)主要結(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕?。[0044]每個主拐角部件的第二凸緣優(yōu)選是斜接的，以便于與配接的墻部分的相鄰主拐角部件對準(zhǔn)。優(yōu)選地，所述第二凸緣以約45度斜接。優(yōu)選在第二凸緣的末端形成斜接。每個主拐角部件優(yōu)選被配置為，使得其可以根據(jù)需要簡單地通過反轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)拐角部件而被用右側(cè)拐角部件或左側(cè)拐角部件。在其他實施方案中，可提供特定的右側(cè)和左側(cè)主拐角部件。在一些實施方案中，第二凸緣可以相對于第一凸緣成一定角度，使得配接的第二凸緣形成所希望的拐角結(jié)構(gòu)。
[0045]應(yīng)認(rèn)識到的是，可以利用將獨(dú)立的各平面結(jié)構(gòu)墻部分固定到拐角的常規(guī)凸緣(normal flange)和錐形凸緣,來形成建筑物的各側(cè)。例如,平面結(jié)構(gòu)墻部分可以根據(jù)需要用來形成建筑物的前面、后面和側(cè)面。
[0046]優(yōu)選地,角托架(corner bracket)被固定到配接的主拐角部件，以將相應(yīng)結(jié)構(gòu)墻部分連接在一起并提供建筑物拐角的結(jié)構(gòu)完整性。優(yōu)選將角托架通過固定裝置固定到每個主拐角模塊頂部的一組對齊的孔。優(yōu)選地，每個角托架是具有兩個(優(yōu)選長度相等)臂的L形角托架，每個臂中的孔的位置和尺寸設(shè)定為，與主要結(jié)構(gòu)部件和拐角部件的凸緣中的孔匹配，用于形成所述固定裝置的鎖定銷的通道。在某些優(yōu)選的實施方案中，支撐構(gòu)件在角托架的臂之間延伸，以抵抗角托架在負(fù)載下的變形。每個角托架優(yōu)選由諸如金屬的剛性材料構(gòu)成。
[0047]優(yōu)選地，每個主拐角部件的第一凸緣以與主結(jié)構(gòu)墻構(gòu)件的凸緣在平面結(jié)構(gòu)墻部分的末端面對面鄰接的方式通過固定裝置固定。
[0048]優(yōu)選地，確保所述主要結(jié)構(gòu)部件被固定到地面或建造該墻的地基上。在某些實施方案中，將地板支架連接到主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣并通過合適的緊固裝置緊固到地基。每個地板支架優(yōu)選是具有第一部分和第二部分的角形支架，所述第一部分靠著相應(yīng)凸緣而設(shè)置，所述第二部分從所述第一部分延伸，以便坐落(優(yōu)選平齊地坐落)在地基上。優(yōu)選地，所述第一部分具有孔以使固定裝置的系桿可以穿過以將地板支架固定到凸緣，并且所述第二部分具有可使緊固部件(例如錨栓)穿過以將地板支架并由此將主要結(jié)構(gòu)部件固定到地基的孔。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到的是，地板支架不必被固定到每個主要結(jié)構(gòu)部件。例如，在某些優(yōu)選的實施方案中，每隔四個主要結(jié)構(gòu)部件固定一個地板支架。地板支架還優(yōu)選固定到固定有拐角部件的每一個端部部件。應(yīng)認(rèn)識到的是，在例如地震或氣旋易發(fā)生區(qū)，可以使用附加的地板支架，以增加墻的結(jié)構(gòu)一體性。
[0049]優(yōu)選地，一個或多個次要結(jié)構(gòu)部件被安裝到固定裝置上，以形成模塊化墻體系的次墻表面。次要結(jié)構(gòu)部件有利地被配置成，用以提供大致為平面的次墻表面。優(yōu)選地，所述次要結(jié)構(gòu)部件被安裝成，使得墻體空腔在建筑體系的主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件之間提供。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到的是，墻體空腔可用于容納一系列的建筑物服務(wù)設(shè)施(例如，電線和管道線)和/或用于隔熱。
[0050]每個次要結(jié)構(gòu)部件優(yōu)選為模塊化墻體系的承重部件。在一些實施方案中，一個或多個次要結(jié)構(gòu)部件被布置成非承重部件。在某些實施方案中，次要結(jié)構(gòu)部件用作內(nèi)部包覆件。
[0051]優(yōu)選地，有利的是，每個次要結(jié)構(gòu)部件具有與每個主要結(jié)構(gòu)部件相同的構(gòu)型。每個次要結(jié)構(gòu)部件優(yōu)選地具有大致通道形的截面輪廓，該截面輪廓具有內(nèi)墻限定表面和一對遠(yuǎn)離所述內(nèi)墻限定表面而延伸的凸緣。[0052]優(yōu)選地，提供安裝裝置用于相關(guān)主要結(jié)構(gòu)部件與次要結(jié)構(gòu)部件的相互連接，使得次要結(jié)構(gòu)部件相對于主要結(jié)構(gòu)部件保持固定的間隔關(guān)系。在一些優(yōu)選的實施方案中，安裝裝置能使次要結(jié)構(gòu)部件安裝到連接主要結(jié)構(gòu)部件的固定裝置上。
[0053]優(yōu)選地，所述安裝裝置包括多個支撐架。每個支撐架優(yōu)選可拆卸地安裝到相應(yīng)的次要結(jié)構(gòu)部件。優(yōu)選地，每個支撐架具有一個主板，所述主板具有從該主板向外延伸的兩個外臂和兩個內(nèi)臂，所述兩個外臂適合用于將支撐架連接到相應(yīng)的次要結(jié)構(gòu)部件的凸緣，所述兩個內(nèi)臂限定一接合裝置，所述接合裝置用于接合所述固定裝置以使次要結(jié)構(gòu)部件與主要結(jié)構(gòu)部件相互連接。優(yōu)選地，每個支撐架被配置成，使得所述內(nèi)臂和外臂在與附裝有支撐架的次要結(jié)構(gòu)部件的凸緣相同的方向延伸。
[0054]兩個外臂各自優(yōu)選具有凸耳或凸片(protruding lug or tab),所述凸耳或凸片的尺寸設(shè)定為適合進(jìn)入到次要結(jié)構(gòu)部件凸緣的孔中以安裝所述支撐架。在安裝過程中，優(yōu)選地使所述外臂彈性地向外偏置以保持凸片位于安裝有該凸片的相應(yīng)凸緣孔中，其中所述外臂適應(yīng)性地向內(nèi)移動抵制該偏置以適應(yīng)和定位所述支撐架。
[0055]優(yōu)選地，所述兩個內(nèi)臂比兩個外臂長。優(yōu)選每個內(nèi)臂具有鉤型結(jié)構(gòu)用于將次要部件鉤掛到主要結(jié)構(gòu)部件的固定裝置上。優(yōu)選地，鉤型結(jié)構(gòu)包括階梯式切口(CUt-OUt)以形成階梯，其中，當(dāng)將次要部件安裝到固定裝置時，所述階梯用作對該固定裝置的初始接觸點(diǎn)。所述鉤型結(jié)構(gòu)被配置為向下的點(diǎn)或開口，使得所述內(nèi)臂在使用時位于頭部和固定裝置墊片的安裝表面頂部上。
[0056]優(yōu)選地，兩個支撐架被連接到每個次要結(jié)構(gòu)部件，每個支撐架被安裝在與固定裝置的位置相應(yīng)的孔中。在一些實施方案中，每個支撐架為單塊結(jié)構(gòu)。在其他實施方案中，主板和外臂是由第一塊材料形成，兩個內(nèi)壁由第二塊材料形成并連接到主板。
[0057]應(yīng)理解的是，所述支撐架提供了用于將模塊化墻體系的承重的主要結(jié)構(gòu)墻部分和次要包覆墻部分聯(lián)系或連接在一起的裝置，并保持其間所需的間隔關(guān)系。
[0058]優(yōu)選地，所述次要結(jié)構(gòu)部件(包覆部件)被配置成，使得凸緣被間隔開以位于安裝有所述包覆部件的主要結(jié)構(gòu)部件對中相應(yīng)的主要結(jié)構(gòu)部件的約中點(diǎn)處。優(yōu)選地所述包覆部件被安裝到主要結(jié)構(gòu)部件的每對鄰接凸緣，使得內(nèi)墻限定表面大致是連續(xù)的(contiguous),其中相鄰的包覆部件的外凸緣是靠近的或面對面地鄰接的，從而提供大致為平面的次墻表面。主要部件和次要部件的面對面地鄰接的凸緣有利地提供了自支撐功能，分別增強(qiáng)了主要墻部分和次要墻部分的結(jié)構(gòu)一體性。
[0059]次要結(jié)構(gòu)部件優(yōu)選由任何合適的包覆材料形成，所述包覆材料選自鋼、木材、塑料、混凝土和纖維水泥。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到的是，所述次要結(jié)構(gòu)部件不限于由上面列出的材料形成，而是也可由任何合適的建筑材料——包括天然存在的和人造的材料一形成。
[0060]在某些優(yōu)選的實施方案中，所述次要結(jié)構(gòu)部件包括用于形成次墻表面的端部墻表面的端部模塊。每個端部模塊優(yōu)選具有大致L形輪廓，其中所述端部模塊具有凸緣，該凸緣用于鄰接下一相鄰包覆部件的凸緣；和端部墻表面，該端部墻表面限定了從凸緣延伸的嵌板(panel),以提供到次要墻(內(nèi)墻)的方端(square end)。優(yōu)選地,每個端部模塊基本為包覆部件的一半。每個端部模塊的凸緣優(yōu)選具有線性陣列的孔，用于與固定裝置配合，以使凸緣可在次要墻部分固定到次要結(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕?。[0061]在一些實施方案中，結(jié)構(gòu)墻部分包括一個或多個固定至主要結(jié)構(gòu)部件的支撐元件，以為結(jié)構(gòu)墻部分中跨越較寬開口的長跨距部分提供結(jié)構(gòu)支撐。所述或每個支撐元件優(yōu)選為在主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣之間延伸的對角支撐元件。優(yōu)選地，所述支撐元件被配置成，使得它們可以由與將主要結(jié)構(gòu)部件保持在一起所用相同的固定裝置固定在適當(dāng)位置。每個支撐元件優(yōu)選具有從其端部延伸的調(diào)整片(tab)，以便于將所述支撐元件固定到主要結(jié)構(gòu)部件。在某些實施方案中，可以在該主要結(jié)構(gòu)部件中以十字交叉型(criss-cross type)方式布置兩個支撐元件，以支撐所述主要結(jié)構(gòu)部件跨越所述開口。在多個實施方案中，所述支撐元件可以以線或薄帶的形式形成。
[0062]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到的是，對于那些沒有開口的結(jié)構(gòu)墻部分，或那些門或窗的開口僅需要較小跨度的結(jié)構(gòu)墻部分，不需要將支撐元件固定到主要結(jié)構(gòu)部件，因為這些部件的凸緣的牢固的面對面鄰接能以“自支撐”的方式抵抗作用在所述墻部分的側(cè)向力。
[0063]在某些實施方案中，模塊化建筑體系包括用于支撐地板的地板支撐，使得可以建造多層建筑物。地板可以是任何合適的地板，例如，混凝土地板或木地板。
[0064]在一些優(yōu)選的實施方案中，將屋頂支架固定到主要結(jié)構(gòu)部件的一對或多對相鄰?fù)咕?，用于支撐結(jié)構(gòu)墻部分上的屋頂結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，每隔四對相鄰?fù)咕壒潭ㄒ粋€屋頂支架。在地震或氣旋易發(fā)區(qū)可以使用附加的屋頂支架。優(yōu)選所述屋頂支架被固定到固定有主拐角模塊的每一個主要結(jié)構(gòu)部件。每個屋頂支架優(yōu)選通過與將各對相鄰?fù)咕壒潭ㄔ谝黄鹚孟嗤墓潭ㄑb置固定在適當(dāng)位置。優(yōu)選地，每個屋頂支架大致為具有兩個間隔的爪(prong)的h_形，用于緊密配合的安裝在相鄰?fù)咕壣?。每個爪具有孔，所述孔的位置和尺寸與凸緣中的孔匹配，以使固定裝置的系桿銷的通道在其中穿過。屋頂板優(yōu)選從所述爪之一向上延伸，以便高于(stand proud of)墻部分的主要結(jié)構(gòu)部件,其中,所述屋頂板具有孔(或其它結(jié)構(gòu))，以便于附裝到屋頂結(jié)構(gòu)的部件上。
[0065]根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，提供了一種用于形成結(jié)構(gòu)墻的模塊化墻體系，所述體系包括:
[0066]多個主要結(jié)構(gòu)部件，其適于以并排的關(guān)系布置以形成所述結(jié)構(gòu)墻的主要側(cè)墻表面；
[0067]多個次要結(jié)構(gòu)部件，其適于以并排的關(guān)系布置以形成所述結(jié)構(gòu)墻的次要側(cè)墻表面；和
[0068]多個支撐架，每個支撐架被配置成，使一個或多個主要結(jié)構(gòu)部件與一個或多個次要結(jié)構(gòu)部件相互連接，使得每個次要結(jié)構(gòu)部件保持相對于主要結(jié)構(gòu)部件的固定間隔關(guān)系。
[0069]在某些優(yōu)選的實施方案中，在使用中，主要結(jié)構(gòu)部件限定外墻表面，次要結(jié)構(gòu)部件限定內(nèi)墻表面。在其他實施方案中，在使用中，主要結(jié)構(gòu)部件限定內(nèi)墻表面，次要結(jié)構(gòu)部件限定外墻表面。
[0070]優(yōu)選地，所述主要結(jié)構(gòu)部件被配置為，用作結(jié)構(gòu)墻的承重部件。在多個優(yōu)選的實施方案中，一個或多個次要結(jié)構(gòu)部件可以用作承重部件。在其他優(yōu)選的形式中，次要結(jié)構(gòu)部件用作非承重的結(jié)構(gòu)墻部件。在其他實施方案中，承重和非承重的次要結(jié)構(gòu)部件組合使用。
[0071]每個主要結(jié)構(gòu)部件優(yōu)選具有大致通道形的截面輪廓，該截面輪廓具有主墻限定表面和兩個遠(yuǎn)離所述墻限定表面而延伸的凸緣。優(yōu)選地，每個次要結(jié)構(gòu)部件具有大致通道形的截面輪廓，該截面輪廓具有次墻限定表面和兩個遠(yuǎn)離所述墻限定表面而延伸的凸緣。[0072]所述模塊化墻體系優(yōu)選包括用于固定各對主要結(jié)構(gòu)部件為并排關(guān)系的固定裝置。優(yōu)選地，所述固定裝置固定每對主要結(jié)構(gòu)部件，使得相應(yīng)的主墻限定表面基本上是連續(xù)的。
[0073]優(yōu)選地，所述固定裝置將各對主要結(jié)構(gòu)部件固定在一起，使得相鄰?fù)咕壉３掷喂痰拿鎸γ驵徑印?br> [0074]該固定裝置優(yōu)選包括銷(或系桿)，所述銷(或系桿)用于穿過主要結(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕壓涂晒潭ǖ皆撲N末端的鎖定元件，以將主要結(jié)構(gòu)部件對固定在一起。在一些實施方案中，所述銷的一端具有頭部，另一端具有用于接收鎖定元件的接收結(jié)構(gòu)。所述接收結(jié)構(gòu)優(yōu)選為狹槽，所述鎖定元件優(yōu)選為楔。在其他形式中，所述銷是無頭的，并在每一端均具有接收結(jié)構(gòu)，優(yōu)選在每一端具有用于接收楔的狹槽。每個楔優(yōu)選是錐形的，以為銷和楔的組合提供自適應(yīng)型特征。
[0075]優(yōu)選地，所述固定裝置包括至少一個力分配元件，所述力分配元件被配置為被安裝在固定裝置的鎖定元件(例如，楔)的后面，用于將由鎖定元件施加的力分配到相關(guān)主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣上。所述力分配元件優(yōu)選為墊片或墊圈型部件的形式。優(yōu)選地，所述力分配元件為圓柱形套筒的形式，所述套筒具有通孔，以安裝到鎖定銷柄部分的尖端上。
[0076]對于利用帶頭的銷的實施方案，應(yīng)認(rèn)識到的是，該銷的頭部在該端可以用作力分配元件，并且在另一端可以在楔后面使用墊片/墊圈，用于將力分配到該側(cè)上。在那些采用無頭銷的實施方案中，可以在所述銷的每一端，在楔的后面使用墊片/墊圈，用于將所施加的力分配到與它們相鄰抵接的相應(yīng)凸緣上。
[0077]優(yōu)選地，所述支撐架將主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件保持為，使得主要側(cè)墻表面和次要側(cè)壁表面基本相互平行。
[0078]在某些優(yōu)選的實施方案中，主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件具有相同的截面輪廓。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到的是，使用相同總體結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件(即部件具有相同的截面輪廓)有利地降低了與制造該結(jié)構(gòu)部件以及促使更有效的原地施工相關(guān)的成本，因為相同長度的所述主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件可以互換使用。
[0079]優(yōu)選地，每個支撐架被配置為，被連接到相關(guān)的結(jié)構(gòu)部件。在一些實施方案中，每個支撐架被配置成，被連接到主要結(jié)構(gòu)部件。在這些實施方案中，每個支撐架均具有安裝裝置，用于將主要結(jié)構(gòu)部件安裝到一個或多個相對的次要結(jié)構(gòu)部件。為便于將每個支撐架安裝到次要結(jié)構(gòu)部件，優(yōu)選將支承元件與次要結(jié)構(gòu)部件的凸緣相連，其中，所述安裝裝置與所述支承元件接合，以保持主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件為所希望的間隔關(guān)系。
[0080]在其他實施方案中，每個支撐架被配置成，被連接到次要結(jié)構(gòu)部件。在這些實施方案中，每個支撐架均具有安裝裝置，用于將次要結(jié)構(gòu)部件安裝到一個或多個相對的主要結(jié)構(gòu)部件。優(yōu)選地，在這些實施方案中，所述安裝裝置被配置為，與所述固定裝置接合并將相應(yīng)的次要結(jié)構(gòu)部件安裝至其。所述安裝裝置優(yōu)選是鉤型結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述安裝裝置被配置成，接合(如鉤掛到)所述固定裝置(即銷頭部和墊片)的力分配元件。
[0081]根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，提供了一種用于具有主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件的模塊化墻體系的支撐架，所述支撐架包括:
[0082]底板，其可安裝到所述主要結(jié)構(gòu)部件(或次要結(jié)構(gòu)部件)之一；和
[0083]從所述底板延伸的至少一個接合裝置或連接部件，所述或每一個連接部件適于與所述次要結(jié)構(gòu)部件(或主要結(jié)構(gòu)部件)連接，以便所述主要結(jié)構(gòu)部件和所述次要結(jié)構(gòu)部件相互連接，使得所述次要結(jié)構(gòu)部件和所述主要結(jié)構(gòu)部件(或次要結(jié)構(gòu)部件)保持固定間隔關(guān)系O
[0084]根據(jù)本發(fā)明的第四個方面，提供了一種用于模塊化墻體系的固定裝置，所述固定裝置包括:
[0085]鎖定部件，其具有細(xì)長的本體，所述本體其近端具有頭部，其遠(yuǎn)端具有接收結(jié)構(gòu)；
[0086]墊片，其可安裝到所述鎖定部件的主體；和
[0087]鎖定元件，其可接收在所述接收結(jié)構(gòu)中，用于將所述模塊化墻體系的模塊牢固地保持在所述頭部和所述墊片之間，其中在使用中，所述鎖定元件承抵著所述墊片。
[0088]優(yōu)選地，所述主體為圓柱形柄。該圓柱形柄的遠(yuǎn)端優(yōu)選被配置為，限定一個將該柄部送入模塊的凸緣中的引導(dǎo)件。優(yōu)選地，所述頭部和墊片彼此具有相同的外部形狀/輪廓。所述頭部和墊片優(yōu)選各自具有一個主體和位于該主體一端的力分配部件。優(yōu)選地，所述頭部和墊片各自具有位于該主體另一端的止動件。
[0089]根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了如本文所述的主要結(jié)構(gòu)部件。
[0090]根據(jù)本發(fā)明的第五個方面，提供了如本文所述的主拐角部件。
[0091 ] 根據(jù)本發(fā)明的第六個方面，提供了如本文所述的次拐角部件。
[0092]根據(jù)本發(fā)明的第七個方面，提供了如本文所述的用于模塊化墻體系的拐角體系。
[0093]根據(jù)本發(fā)明的第八個方面，提供了用于模塊化墻體系的成套部件(kit ofparts),所述成套部件包括:
[0094]多個主要結(jié)構(gòu)部件；以及
[0095]固定裝置，其用于將各對主要結(jié)構(gòu)部件固定為并排的關(guān)系。
[0096]所述成套部件優(yōu)選包括一個或多個以下元件:多個次要結(jié)構(gòu)部件，多個支撐架，多個角托架，多個地板支架，多個屋頂支架，其中各個元件如本文所述相互連接以形成建筑物的結(jié)構(gòu)墻。
[0097]根據(jù)本發(fā)明的第九個方面，提供了建造模塊化墻體系的方法，所述方法包括:
[0098]在地基上并排建立一對主要結(jié)構(gòu)部件；和
[0099]將該對主要結(jié)構(gòu)部件與固定裝置固定在一起，所述固定裝置接合所述主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣。
[0100]在根據(jù)第九方面的實施方案中，所述固定裝置優(yōu)選包括如本文所述的鎖定銷、墊片和楔組件。
[0101]根據(jù)本發(fā)明的第十個方面，提供了一種模塊化墻體系，包括:
[0102]多個主要結(jié)構(gòu)部件，每個主要結(jié)構(gòu)部件具有大致通道形的截面輪廓，該截面輪廓具有外墻限定表面和兩個遠(yuǎn)離所述外墻限定表面而延伸的凸緣；
[0103]多個支撐架，所述支撐架被配置成，用于保持各對主要結(jié)構(gòu)部件為并排關(guān)系，使得各個外墻限定表面通常是連續(xù)的；和
[0104]固定裝置，用于將每個支撐架固定到各對主要結(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕?，使得所述相鄰?fù)咕壱岳喂痰拿鎸γ驵徑拥姆绞奖３衷谝黄稹?br> [0105]在根據(jù)本發(fā)明第十個方面的實施方案中，所述支撐架可為大致U形或通道形支架，該支架被配置成，在主要結(jié)構(gòu)部件(更優(yōu)選地，主要結(jié)構(gòu)墻部件)的鄰接凸緣的相鄰縱向邊緣周圍延伸。每個通道形的支撐架優(yōu)選具有腹板(web)和從所述腹板延伸的兩個側(cè)部部件。優(yōu)選地，所述側(cè)部部件間隔開以緊密接合在鄰接凸緣的周圍。
[0106]所述側(cè)部部件優(yōu)選包括安裝孔，固定裝置可以通過該安裝孔將支撐架固定到相鄰對接凸緣。優(yōu)選地，所述固定裝置的安裝孔靠近(towards)所述側(cè)部部件的遠(yuǎn)端而設(shè)置，使得它們可以與主要結(jié)構(gòu)部件的鄰接凸緣中共軸對齊的孔的通道對齊。所述安裝孔優(yōu)選設(shè)置為，使腹板與固定有支撐架的主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣間隔開。也就是說，優(yōu)選地，在主要結(jié)構(gòu)部件凸緣的端部和支撐架的腹板之間具有間隙。
[0107]所述支撐架可以使用下文所述的固定裝置經(jīng)由任何一個通道而容易地固定到主要結(jié)構(gòu)部件的鄰接凸緣，所述通道由所述凸緣中線性陣列的孔中對齊的孔限定。因此，應(yīng)認(rèn)識到的是，主要支撐部件的凸緣中孔的線型陣列使得支撐架能夠容易地沿著其固定其上的凸緣遷移到期望位置。在其他形式中，所述支撐架不限于被固定在由線性陣列的孔確定的許多離散位置中的一個位置，而是可以例如通過沿相應(yīng)凸緣滑動而有利地進(jìn)行改變，以牢固地位于沿凸緣高度的任何期望點(diǎn)處?？梢岳斫獾氖?，支撐架沿凸緣長度遷移的能力大大地增強(qiáng)了模塊化墻體系的通用性。特別是，它能使下文描述的次要結(jié)構(gòu)部件相對于主要結(jié)構(gòu)部件而被安裝到結(jié)構(gòu)墻部分的多個期望位置，包括搭接位置(相對于主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件的匹配的高度安裝)。
[0108]優(yōu)選地，至少兩個支撐架被固定到每對鄰接的凸緣，其中一個支撐架優(yōu)選被布置成靠近凸緣的頂部，一個被布置成靠近凸緣的底部。在其他形式中，每個支撐架可以被配置為，跨越預(yù)定數(shù)量的通道，使得可以使用兩個或多個固定裝置將每個支撐架固定到主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣。由此應(yīng)認(rèn)識到的是，所述支撐架不限于被固定在凸緣上的一個特定位置，因此，其可以容易地設(shè)置，用以將不同長度的主要結(jié)構(gòu)部件連接在一起。
[0109]在另外的形式中，所述支撐架可以具有與凸緣大致相同的長度(高度)，并且可以包括安裝孔的陣列，該安裝孔的陣列與凸緣中孔的陣列相對應(yīng)，使得可以使用兩個或多個固定裝置將單個支撐架固定到凸緣。
[0110]在某些優(yōu)選的實施方案中，支撐架由金屬片形成，所述金屬例如低碳鋼、不銹鋼和鋁。當(dāng)然，應(yīng)認(rèn)識到的是，所述支撐架可以由上面未列出的其他合適材料而形成，包括塑料。
[0111]優(yōu)選地，每個支撐架包括用于支撐次要結(jié)構(gòu)部件的安裝結(jié)構(gòu)，所述次要結(jié)構(gòu)部件例如包覆部件。在某些實施方案中，所述安裝結(jié)構(gòu)是一對開口的端部狹槽的形式，每個狹槽形成在所述支撐架的各側(cè)部部件的上邊緣中。在其它優(yōu)選的形式中，所述安裝結(jié)構(gòu)是位于支撐架側(cè)部中的開口的形式，例如孔的形式。優(yōu)選地，所述安裝結(jié)構(gòu)被布置為靠近或鄰著所述支撐架的腹板，使得所述接收結(jié)構(gòu)位于所述支撐架腹板和對其進(jìn)行固定的凸緣端部之間。
[0112]在其它優(yōu)選形式中，所述安裝結(jié)構(gòu)為從支撐架腹板后表面延伸的突起的形式。該向后的突起優(yōu)選為T形，但也可以是用于支撐次要結(jié)構(gòu)部件的任何合適的形狀。
[0113]為了抑制支撐架圍繞固定裝置(并相對于主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣)旋轉(zhuǎn)，所述支撐架可以被配置成，用以減小凸緣端部和支撐架腹板之間的間隙尺寸?？商娲?，所述支撐架的腹板可以一定角度設(shè)置，使得其下邊緣抵靠住凸緣的端部，同時仍能在固定裝置的頂部提供間隙。另一替代方案包括使用附加的銷穿過支撐架的側(cè)部，以抑制支撐架相對于主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣進(jìn)行的旋轉(zhuǎn)。
[0114]因此，在本發(fā)明第十個方面的實施方案中，支撐架可以用于以下雙重目的:充當(dāng)壁的兩部分之間的連接元件，以及充當(dāng)承重結(jié)構(gòu)墻部分的各模塊之間的抗剪連接件。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0115]現(xiàn)將參照附圖僅示例性地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，其中附圖:
[0116]圖1示出了本發(fā)明模塊化墻體系的示意平面圖，其中形成結(jié)構(gòu)墻部分的主要結(jié)構(gòu)部件具有次要結(jié)構(gòu)部件和通過支撐架安裝至其的次要端部模塊。
[0117]圖2是用于本發(fā)明模塊化墻體系的主要結(jié)構(gòu)部件的實施方案的透視圖；
[0118]圖3是顯示一對主要結(jié)構(gòu)部件與固定裝置固定在一起的透視圖；
[0119]圖4是帶有墻開口的模塊化墻體系的平面結(jié)構(gòu)的主要墻部分的透視圖；
[0120]圖5示出了裝配有兩個支撐架的模塊化墻體系的次要結(jié)構(gòu)部件；
[0121]圖6示出了主要結(jié)構(gòu)墻部分和預(yù)安裝到主要結(jié)構(gòu)墻部分的次要結(jié)構(gòu)部件；
[0122]圖7示出了安裝有次要結(jié)構(gòu)部件的圖6的主要結(jié)構(gòu)墻部分；
[0123]圖8示出了相對各側(cè)的主拐角部件之間的可見的的配合關(guān)系(lighted matingrelationship)；
[0124]圖9示出了具有一個次要結(jié)構(gòu)部件和次要端部模塊連同相對側(cè)的次要結(jié)構(gòu)/端部模塊的主結(jié)構(gòu)拐角，所述次要端部模塊在所述拐角的第一個結(jié)構(gòu)墻部分的末端固定到所述次要結(jié)構(gòu)部件，所述次要結(jié)構(gòu)/端部模塊準(zhǔn)備安裝到所述其他結(jié)構(gòu)墻部分；
[0125]圖10示出了具有匹配的主拐角模塊和相對側(cè)的內(nèi)部次要端部模塊的完整拐角體系;
[0126]圖11示出了具有安裝支架和經(jīng)由固定裝置連接的次要端部模塊的次要結(jié)構(gòu)部件的放大透視圖，所述安裝支架被安裝到所述次要結(jié)構(gòu)部件；
[0127]圖12不出具有自由端和窗口的完整I旲塊化墻；
[0128]圖13示出了固定裝置的鎖定銷；
[0129]圖14示出了固定裝置的墊片的側(cè)視圖和端視圖；
[0130]圖15示出了固定裝置的鎖定楔；
[0131]圖16示出了模塊化墻體系的固定裝置；
[0132]圖17示出了用于使主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件互相連接的支撐架的頂視圖和正視圖；
[0133]圖18示出了用于將主要結(jié)構(gòu)部件連接到地面或建立墻壁的地基的地板支架；
[0134]圖19示出了用固定裝置的鎖定銷保持在適當(dāng)位置的圖18的地板支架的近視圖；
[0135]圖20示出了模塊化墻體系的屋頂支架的透視圖；
[0136]圖21示出了經(jīng)由固定裝置固定在相鄰主要結(jié)構(gòu)部件凸緣上的適當(dāng)位置的圖20的屋頂支架；
[0137]圖22示出了用于將配套主拐角部件連接在一起的角托架；
[0138]圖23示出了經(jīng)由固定裝置固定在適當(dāng)位置的圖22的角托架的頂視圖；
[0139]圖24示出了固定裝置的鎖定銷的頂視圖；
[0140]圖25示出了用固定裝置固定在一起的主要結(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕壍钠室晥D；
[0141]圖26示出了主要結(jié)構(gòu)部件或次要結(jié)構(gòu)部件的截面輪廓的頂視圖；
[0142]圖27示出了主拐角模塊的實施方案的截面輪廓；[0143]圖28示出了次拐角/端部模塊的截面輪廓；
[0144]圖29示出了由單塊材料形成的支撐架的兩個內(nèi)臂；
[0145]圖30示出了支撐架的本體和具有凸耳的外臂的俯視圖；
[0146]圖31示出了支撐架的倒置的透視圖；
[0147]圖32是顯示在模塊化墻體系的替代實施方案中相鄰主要結(jié)構(gòu)部件和安裝到支撐架的次要結(jié)構(gòu)部件的凸緣的固定配置的放大的示意俯視圖；和
[0148]圖33是圖32中所示模塊化墻體系的實施方案的支撐架的透視圖。
【具體實施方式】
[0149]參照附圖，本發(fā)明提供了一種具有多個縱向主要結(jié)構(gòu)部件2的模塊化墻體系I。模塊化墻體系I優(yōu)選被組裝和布置成，使得主要結(jié)構(gòu)部件2形成所述墻體系的外面或外部的承重部件。
[0150]如圖2中所見，每個主要結(jié)構(gòu)部件2具有大致通道形的截面輪廓，所述截面輪廓具有外墻限定表面3和兩個遠(yuǎn)離外墻限定表面3而延伸的凸緣。凸緣4優(yōu)選沿每個主要結(jié)構(gòu)部件2的整個長度延伸。
[0151]主要結(jié)構(gòu)部件2的每個凸緣4包括圓柱形通孔5形式的線性陣列的孔，用于與固定裝置6配合從而將各對主要結(jié)構(gòu)部件固定在一起。孔5沿相應(yīng)凸緣4的長度等距地間隔開?？?布置成，使得當(dāng)各對主要結(jié)構(gòu)部件2面對面鄰接時，相鄰?fù)咕?的孔5同軸對準(zhǔn)以限定用于接收固定裝置6的一部分的通道。
[0152]固定裝置6包括為鎖定銷7、墊片8形式的鎖定部件，以及為楔9的形式的鎖定元件。如圖3中最清楚地示出的，固定裝置6被固定到一對主要結(jié)構(gòu)部件2的相鄰?fù)咕?，以保持主要結(jié)構(gòu)部件為并排關(guān)系，使得相應(yīng)的外墻限定表面3是大體連續(xù)的；從而限定了大致為平面的結(jié)構(gòu)墻部分。
[0153]在所示的實施方案中，將一個固定裝置牢固地設(shè)置在靠近鄰接凸緣4的頂部，并將第二個固定裝置牢固地設(shè)置在靠近凸緣4的底部，以形成結(jié)構(gòu)墻部分。
[0154]參照圖13至16，鎖定銷7具有圓柱形柄體12，該柄體的一端具有頭部10，另一端具有狹槽11形式的固定結(jié)構(gòu)，用于接收楔9。如圖15和16所示，固定裝置的楔10具有錐形輪廓，使得其一端比另一端寬。應(yīng)理解的是，所述錐形輪廓便于驅(qū)動楔9進(jìn)入鎖定銷7的狹槽11中，并提供自適應(yīng)型特征，以匹配用于鎖定接合作用的狹槽11的大小。
[0155]另外，狹槽11的長度是這樣的:與楔9的自適應(yīng)型特征組合，可使附加支架(如地板或角托架)被固定到所述鎖定銷7上，而無需選擇不同長度的銷來適應(yīng)所述附加支架的厚度。楔9可簡單地裝配到有效長度的狹槽中，以牢固地接合各組件并使它們保持在適當(dāng)位置。
[0156]在圖13和24中也可以看到，所述鎖定銷的柄體12的遠(yuǎn)端呈錐形，以形成鎖定銷7的引導(dǎo)件13以便于將所述銷插入凸緣4的孔5中。
[0157]參照圖14和16，示出了固定裝置6的墊片8。墊片8為圓柱形套筒14的形式，所述套筒14具有通孔15，所述通孔15用于將墊片8安裝到鎖定銷7的柄12上。圓柱形套筒14具有第一板16，該第一版16用于將固定裝置6施加的固定力分配到固定該圓柱形套筒14的相應(yīng)凸緣4。在所述套筒14的另一端，墊片8還包括第二止動板16。[0158]參照圖24，可以看到，銷頭部10有利地具有與墊片8相同的外部輪廓形狀。特別地，銷頭部10具有圓柱形本體17，該本體17具有第一板18和第二止動板19，所述第一板18用于將施加的固定力分配到其所鄰接的相應(yīng)凸緣。
[0159]墊片8和銷頭部10 —起限定一個用于安裝第二結(jié)構(gòu)部件20的安裝裝置。圓柱形本體(14，17)的位于相應(yīng)第一和第二板之間的部分限定一個安裝表面21，次要結(jié)構(gòu)部件20可以連接到所述安裝表面21上。圖16示出了一個完整的固定裝置6。
[0160]圖3示出了兩個固定裝置6，將一對主要結(jié)構(gòu)部件2以并排的關(guān)系固定在一起，使得相鄰的凸緣4彼此鄰接并且外墻限定表面3形成一個大致為平面的外墻表面。可以看出，力分配板(15，18)抵接著相應(yīng)的凸緣。在圖示的實施方案中，一個固定裝置6被固定到頂部的一組孔，第二固定裝置6被固定到底部的一組孔。
[0161]如圖4所示，具有所需長度的結(jié)構(gòu)墻部分可以通過將多個主要結(jié)構(gòu)部件2固定在一起形成墻部分而構(gòu)建。圖4的墻部分包括具有切口 22的主要結(jié)構(gòu)部件，所述切口 22用于形成窗口 23。優(yōu)選地，將附加固定裝置安裝到所述窗口周圍的凸緣，用于增加窗口 23周圍的結(jié)構(gòu)一體性。
[0162]現(xiàn)參照圖9和23，示出了用于將兩個結(jié)構(gòu)墻部分連接形成建筑物拐角的拐角體系。所述拐角體系包括L形的主要結(jié)構(gòu)拐角部件24，該主要結(jié)構(gòu)拐角部件24具有第一凸緣25和第二凸緣27，所述第一凸緣25具有的孔26的陣列與主拐角部件2的凸緣4上的孔陣列具有相同的結(jié)構(gòu)，所述第二凸緣27限定了一個外拐角表面。如圖23中最清楚地顯示的，第二凸緣27具有一個45度的斜接端28以便于與相鄰的主拐角部件24對接。圖8和9示出了左側(cè)和右側(cè)主拐角部件，所述主拐角部件連接到主拐角部件2和組合在一起形成建筑物的拐角。
[0163]在這些圖中可以看出，上部固定裝置6被固定在相關(guān)主拐角部件25的第二排孔(而不是頂部)中。如圖23所示，這能使L形角托架29被固定裝置6固定到主拐角部件的最上部的孔26中，以將左側(cè)和右側(cè)的拐角部件固定在一起。
[0164]圖22示出了角托架29。角托架29具有兩個長度相等、彼此垂直延伸的臂30。每個臂30均具有孔31，所述孔31被設(shè)置為與主拐角部件24的凸緣25中的孔26相對準(zhǔn)，并且尺寸設(shè)定為使得能容納鎖定銷柄部12的通道。每個角托架29具有用于抵抗該角托架在負(fù)載下變形的支撐構(gòu)件32。
[0165]圖18示出了一個地板支架33，該地板支架33用于將主要結(jié)構(gòu)部件2連接到修建建筑物的地基。地板支架33為L形支架，該L形支架具有第一凸緣34和第二凸緣35，所述第一凸緣34用于抵靠住相關(guān)主要結(jié)構(gòu)部件2的凸緣4，所述第二凸緣35垂直于所述第一凸緣而延伸至基本與地基平齊。地板支架33的第一凸緣34具有孔36，所述孔36的位置和尺寸設(shè)定為，與凸緣4中最下面的孔對齊并容納鎖定銷柄部12的通道，使得可將地板支架33通過固定裝置6固定到凸緣4，如圖所示19。所述第二凸緣35具有孔37，錨栓(未示出)可以穿過所述孔37將地板支架33固定到地基。優(yōu)選地，每隔四個主要結(jié)構(gòu)部件2固定一個地板支架33。地板支架33應(yīng)固定到連接至主拐角部件24的每個主要結(jié)構(gòu)部件2。
[0166]現(xiàn)參照圖5和26，可以看出，每個次要結(jié)構(gòu)部件20具有大致通道形的截面輪廓。
[0167]在圖示的實施方案中，主要結(jié)構(gòu)部件2和次要結(jié)構(gòu)部件有利地具有相同的截面輪廓，并優(yōu)選由相同的材料構(gòu)成。主要結(jié)構(gòu)部件2和次要結(jié)構(gòu)部件20被布置成具有彼此面對的內(nèi)部輪廓。主要結(jié)構(gòu)部分和次要結(jié)構(gòu)部分彼此偏移(offset)，使得相鄰次要結(jié)構(gòu)部件的鄰接凸緣位于相應(yīng)主要結(jié)構(gòu)部件的大約中點(diǎn)處。
[0168]應(yīng)理解的是，使用相同形式的主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件降低了制造成本，并提高了使用模塊化墻體系建造墻的效率。次要結(jié)構(gòu)部件20優(yōu)選用于形成結(jié)構(gòu)墻的內(nèi)部承重部件。
[0169]每個次要結(jié)構(gòu)部件20具有內(nèi)墻限定表面38和一對遠(yuǎn)離內(nèi)墻限定表面38而延伸的凸緣39。
[0170]圖28示出了端部模塊40，該端部模塊40被連接到次要結(jié)構(gòu)部件20用于形成與內(nèi)部側(cè)墻鄰接的墻體系的內(nèi)角。如圖11中清楚所示，每個端部模塊40具有大致L形橫截面輪廓，該截面輪廓具有第一凸緣41和第二凸緣43，所述第一凸緣41具有一組與次要結(jié)構(gòu)部件凸緣中的孔相對應(yīng)的孔，所述第二凸緣43限定一個內(nèi)端部墻表面44。優(yōu)選地，每個端部模塊40的第二凸緣43的遠(yuǎn)端被加強(qiáng)，以為第二凸緣43的末端提供附加的剛性。
[0171]如圖10所示，端部模塊40可以被配置為右側(cè)或左側(cè)部件，以形成相應(yīng)的內(nèi)角部分。使用固定裝置將端部模塊40固定到次要結(jié)構(gòu)部件。一個固定裝置6在從頂部起的第二個孔中提供，一個固定裝置設(shè)置在從底部起的第二個孔中。如下面將要描述的，這使得支撐架44被安裝到次要結(jié)構(gòu)部件20的最上面和最下面的孔。圖9示出了一個具有端部模塊40的次要結(jié)構(gòu)部件20，所述端部模塊40被安裝到主要結(jié)構(gòu)部件2形成建筑物的第一側(cè)。圖10示出了具有次要結(jié)構(gòu)部件的完整內(nèi)角，所述次要結(jié)構(gòu)部件具有端部模塊，該端部模塊被安裝到通過如上文所述的拐角體系連接的兩個主側(cè)墻。圖19示出了用于形成豎墻部分的端部模塊40。
[0172]參照圖17，示出了用于使主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件互相連接的支撐架44。如圖5所示，支撐架44可安裝到每個次要結(jié)構(gòu)部件20的凸緣的最上面和最下面的孔，從而與將主要結(jié)構(gòu)部件2連接在一起的固定裝置6的安裝位置對應(yīng)。
[0173]支撐架44具有一主板45,該主板45具有兩個外臂46和兩個內(nèi)臂47。每個外臂46具有從其向外延伸的凸耳48，并且尺寸設(shè)置為能裝配到次要結(jié)構(gòu)部件的凸緣中的孔中。為安裝支撐架44，外臂46向內(nèi)彎曲，以使得該支撐架被向里推向次要結(jié)構(gòu)部件的背面。當(dāng)凸耳48與孔對齊時，外臂46向外彈以抵靠相應(yīng)的凸緣，使得凸耳進(jìn)入該孔以保持支撐架44在適當(dāng)位置。
[0174]兩個內(nèi)臂47比兩個外臂46長，并被配置成具有一鉤型結(jié)構(gòu)53，該鉤型結(jié)構(gòu)53用于將次要結(jié)構(gòu)部件20鉤掛在固定裝置6的安裝表面上。鉤型結(jié)構(gòu)53面向下，使得內(nèi)臂47位于固定裝置的頂部上。如圖1和6最清楚地顯示的，支撐架44相互連接，并保留主要結(jié)構(gòu)部件和次要結(jié)構(gòu)部件為固定間隔的關(guān)系，使得由主要結(jié)構(gòu)部件限定的外平面墻表面和由次要結(jié)構(gòu)部件限定的內(nèi)平面墻表面基本彼此平行。
[0175]在圖6所示實施方案中，支撐架44的內(nèi)臂具有階梯式鉤型結(jié)構(gòu)。第一階梯有利地在安裝過程中使用，第二階梯為次要結(jié)構(gòu)部件被安裝在如圖7所示適當(dāng)位置時所述固定裝置和內(nèi)臂之間的接觸點(diǎn)。
[0176]現(xiàn)參照圖20和21，示出了可通過固定裝置6固定到主要結(jié)構(gòu)部件2的相鄰?fù)咕?上端的屋頂支架49。屋頂支架49為h型，具有兩個間隔的爪50，用于緊密配合安裝在主要結(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕?。每個爪50均具有孔51，該孔51的位置和尺寸設(shè)置為，與凸緣中的孔對準(zhǔn)，以使得鎖定銷柄部12的通道穿過其中。屋頂板51從所述爪之一向上延伸，以便高于墻部分的主要結(jié)構(gòu)部件2。屋頂板51具有孔52，以便將該屋頂固定在適當(dāng)位置。
[0177]如上所述，鎖定銷7中的狹槽11的尺寸被設(shè)置成足夠長，使得楔9仍然可以被接收到狹槽中，與屋頂支架的額外材料厚度無關(guān)。
[0178]圖32和33示出了模塊化墻體系的替代實施方案，其中支撐架被配置成，用于保持各對主要結(jié)構(gòu)部件為并排的關(guān)系，使得各外墻限定表面通常是連續(xù)的。在該實施方案中，固定裝置將每個支撐架固定到各對主要結(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕墸沟孟噜復(fù)咕壱岳喂痰拿鎸γ驵徑拥姆绞奖３衷谝黄稹?br> [0179]因此，本發(fā)明，至少在它的優(yōu)選實施方案中，提供了一個強(qiáng)大和多用途的模塊化墻體系，該模塊化墻體系可以由相對不熟練的勞動力容易地組裝。所述模塊化墻體系的優(yōu)選實施方案中的元件可以容易地以牢固的方式相互連接，以確保所組裝的建筑物的結(jié)構(gòu)一體性，而不需要使用重型設(shè)備或工具。所述模塊化墻體系的優(yōu)選實施方案降低了對濕法施工工藝的需求，從而使所組裝的墻可以被容易地拆卸以進(jìn)入墻體空腔，用于對建筑物內(nèi)部服務(wù)設(shè)施進(jìn)行維護(hù)和維修，或容易地修改建筑物的設(shè)計。由于使用干式機(jī)械連接(drymechanical connection),所述體系的拆除元件可以重新使用，無需使用膠合劑或砂衆(zhòng)。此夕卜，所述模塊化墻體系的優(yōu)選實施方案可有利地用于構(gòu)造具有高的熱效率等級的墻和建筑物。還應(yīng)理解的是，所述模塊化墻體系不僅限于制造建筑物的外墻，而且可以容易地用于建造內(nèi)墻，例如，將整個建筑物中的某空間按需要分成一個或多個區(qū)域或室。在這些和其他方面，本發(fā)明在其優(yōu)選的實施方案中，表示出了相對于現(xiàn)有技術(shù)的實際的并且商業(yè)上明顯的改善。
[0180]雖然已參照具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，本發(fā)明可以用許多其他形式來實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種模塊化墻體系，包括: 多個主要結(jié)構(gòu)部件，每個主要結(jié)構(gòu)部件具有大致通道形的截面輪廓，該截面輪廓具有外墻限定表面和兩個遠(yuǎn)離所述外墻限定表面而延伸的凸緣；和 固定裝置，其被配置成，用于保持各對主要結(jié)構(gòu)部件為并排的關(guān)系，其中所述固定裝置固定各對主要結(jié)構(gòu)部件的相鄰?fù)咕墸沟盟鱿噜復(fù)咕壱岳喂痰拿鎸γ驵徑拥姆绞浇Y(jié)合在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化墻體系,其中每個主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣包括線性陣列的孔，每個孔被配置成用于容納相關(guān)的固定裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模塊化墻體系，其中所述固定裝置包括鎖定部件和能夠在所述鎖定部件的遠(yuǎn)端固定到固定結(jié)構(gòu)的鎖定元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊化墻體系，其中所述鎖定部件為具有頭部和從該頭部延伸的柄部的鎖定銷。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的模塊化墻體系，其中所述固定結(jié)構(gòu)為狹槽，該狹槽被配置成用于牢固地接收所述鎖定部件。
6.根據(jù)權(quán)利要求3-5中任一項所述的模塊化墻體系，其中所述鎖定元件為楔。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模塊化墻體系，其中所述固定裝置包括至少一個力分配元件，該力分配 元件用于分配由鎖定元件施加在相關(guān)聯(lián)的主要結(jié)構(gòu)部件的凸緣上的力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模塊化墻體系，其中所述力分配元件為能夠安裝到所述鎖定部件柄部上的墊片或墊圈型部件。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模塊化墻體系，包括一個或多個能夠固定到結(jié)構(gòu)墻部分端部的主拐角部件，所述結(jié)構(gòu)墻部分由兩個或多個固定的主要結(jié)構(gòu)部件形成。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的模塊化墻體系，包括一個或多個能夠安裝到所述固定裝置的次要結(jié)構(gòu)部件，以形成所述模塊化墻體系的次墻表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的模塊化墻體系，其中每個次要結(jié)構(gòu)部件具有與每個主要結(jié)構(gòu)部件相同的構(gòu)造。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的模塊化墻體系，包括用于使固定的主要結(jié)構(gòu)部件和所述次要結(jié)構(gòu)部件相互連接的安裝裝置，使得所述次要結(jié)構(gòu)部件保持與所述主要結(jié)構(gòu)部件為固定間隔的關(guān)系。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的模塊化墻體系，其中所述安裝裝置能使所述次要結(jié)構(gòu)部件安裝到連接所述主要結(jié)構(gòu)部件的固定裝置上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的模塊化墻體系，其中所述安裝裝置包括多個支撐架，每個支撐架可拆卸地安裝到相應(yīng)的次要結(jié)構(gòu)部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的模塊化墻體系，其中每個支撐架具有主板，所述主板具有從該主板向外延伸的兩個外臂和兩個內(nèi)臂，所述兩個外臂適合用于將所述支撐架連接到相應(yīng)的次要結(jié)構(gòu)部件的凸緣，所述兩個內(nèi)臂限定接合裝置，所述接合裝置用于接合所述固定裝置以使所述次要結(jié)構(gòu)部件與所述主要結(jié)構(gòu)部件互相連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的模塊化墻體系，其中每個外臂具有凸耳，所述凸耳用于將相關(guān)支撐架安裝到相關(guān)次要結(jié)構(gòu)部件的凸緣中的孔。
17.根據(jù)權(quán) 利要求15或16所述的模塊化墻體系，其中所述外臂彈性地向外偏置以保持凸片位于安裝有支撐架的相應(yīng)凸緣的孔中，所述外臂配置為可以向內(nèi)移動抵制該偏置以便在安裝過程中安裝和定位所述支撐架。
【文檔編號】E04G17/00GK103814181SQ201280029911
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月17日
【發(fā)明者】丹尼爾·沃德, 達(dá)倫·舒爾茨, 維馬拉塞納·薩馬拉辛哈 申請人:房屋終極解決方案私人有限公司