專利名稱：用于非承重墻的可折疊伸縮式預制框架單元的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及預制隔斷框架的領域，而更確切地說，涉及用來建造非承重內墻和外墻的預制框架單元，這些預制框架單元是可伸縮的和可折疊的，以便便于發(fā)運和安裝。
背景技術：
根據現有方法，用來在辦公樓內分隔空間的非承重內隔斷墻，以及非承重外墻，是用木質或金屬框架構件建造的，這些框架構件被測量并切割到長度。把豎向部件(立筋)和水平部件彼此固定并固定于承重結構，而且在豎向構件上切割或鉆削出孔洞以便配線和安裝管道。這種建造方法由于要測量和固定而在現場需要熟練工人，并且費時間和費錢。
為了減少建造非承重隔斷所需的時間和費用，曾經試圖提供能在現場之外預制的并且易于在現場組裝成隔斷墻的預制框架。例如，1963年2月26日發(fā)給Harvey鋁業(yè)公司的美國專利№3078968公開了一種預制隔斷系統(tǒng)，然而該系統(tǒng)因為過于復雜而未得到普遍采用。
發(fā)明的公開本發(fā)明提供一種用來建造非承重墻和隔斷的預制框架單元。該框架單元帶有豎向立筋，這些豎向立筋既相對于水平構件轉動，以便使單元可以收攏，又可以伸縮以便該單元被抬高成適應頂棚與地板之間的空隙而無需測量并切割到高度。
因而，本發(fā)明提供一種用來建造非承重墻或隔斷的預制框架單元，該框架單元包括a)一個下水平構件；b)一個上水平構件；c)多個分別在其上端和下端，在其上間隔開的部位，鉸接固定于上水平構件和下水平構件的豎向構件；其中每個豎向構件包括一個外元件和一個內元件，每個內元件適于在外元件中滑動。
本發(fā)明還提供一種用來在頂棚和地板之間建造非承重隔斷的方法，該方法包括a)提供一種用來建造非承重墻或隔斷的預制框架單元，該框架單元包括ⅰ)一個下水平構件；ⅱ)一個上水平構件；ⅲ)多個分別在其上端和下端，在其上間隔開的部位，鉸接固定于上水平構件和下水平構件的豎向構件；其中該豎向構件包括一個外元件和一個內元件，每個內元件適于在外元件中滑動；b)把下水平構件在地板上放置就位；c)抬高上水平構件到豎向構件基本上豎向對齊的位置；d)把下水平構件在地板上固定就位；e)抬高上水平構件直到它接觸頂棚，借此使內豎向構件相對于外豎向構件滑動；f)把上水平構件向頂棚固定就位；以及g)固定外豎向構件和內豎向構件。
附圖的簡要說明在圖示本發(fā)明的最佳實施例的附圖中

圖1是處于收攏狀態(tài)的根據本發(fā)明的框架單元的主視圖；圖2是處于部分抬高狀態(tài)的圖1中所示的框架單元的主視圖；圖3是處于抬高位置的圖2中所示的框架單元的透視圖，用假想線表示伸展狀態(tài)；圖4是處于抬高和伸展位置的圖2中所示的框架單元的透視圖；圖5是圖4中所示的框架單元的局部主視圖，用虛線圖示豎向立筋的端部；圖6是沿圖3的線6-6所截取的剖視圖；
圖7是圖6的右端的局部放大視圖；圖8是處于收攏狀態(tài)的根據本發(fā)明的頂梁框架單元的主視圖；圖9是處于抬高狀態(tài)的圖8中所示的頂梁框架單元的透視圖；圖10是處于抬高和伸展狀態(tài)的圖8中所示的頂梁框架單元的透視圖；圖11是處于收攏狀態(tài)的根據本發(fā)明的屋架框架單元的主視圖；圖12是處于抬高狀態(tài)的圖11中所示的屋架框架單元的主視圖；圖13是處于收攏狀態(tài)的根據本發(fā)明的屋架框架單元的第2實施例的主視圖；圖14是處于抬高狀態(tài)的圖13中所示的屋架框架單元的主視圖；圖15是根據本發(fā)明的單個立筋的透視圖。
實現發(fā)明的最佳形態(tài)參照附圖，預制框架單元10包括水平構件12和豎向立筋14。標準的框架單元10設計成當完全抬高和伸展時，填塞頂棚與地板之間的一個8英尺乘4英尺的空隙。為了給出某些柔性，像下面進一步解釋的那樣，伸展高度如圖4中所示為8英尺1英寸。立筋14在鉸鏈16，該鉸鏈通常是金屬螺釘，處鉸接于水平構件12。水平構件12最好是28號鍍鋅槽鋼，下構件12形成一個寬35/8英寸和深11/4英寸的槽鋼，而上構件12形成一個寬31/2英寸和深11/4英寸的槽鋼。立筋14如圖4中所示包括外立筋構件20和內立筋構件22。參照圖7，外立筋構件20最好是寬35/8″乘深13/8″而內立筋構件22最好是寬31/2″乘深11/4″，從而允許內立筋構件22在外立筋構件20中滑動自如，以便允許立筋的伸展和收縮。預先沖出的管線孔26設在內立筋構件20和外立筋構件22上，以便配線和安裝管道。如圖4中所示，外立筋構件和內立筋構件最好是高度各為4′6″左右，以便在8′1″的伸展高度時有大約11″的重疊量B。
圖5詳細圖示立筋14對水平構件12的連接。螺釘16把立筋14固定于水平構件12，以便允許相對轉動。內立筋構件22的上端30定位成使角部31接觸構件12，以便限制立筋的轉動超過對水平構件12成直角。內立筋構件22的上端30制成大約15°的斜角C，以便允許安裝于不平行的頂棚和地板，在那里豎向立筋的高度將會不相等。外立筋構件20的下端32也定位成使角部34接觸構件12，以便限制立筋的轉動超過對水平構件12成直角。在角部34處設有一個短肩部，以便給立筋以附加的支撐。外立筋構件20的下端32沿相反方向制成大約15°的斜角，借此允許離開水平多達30°的變化以便適應不平行的頂棚和地板，在那里豎向立筋的高度將會不相等。
為了安裝使用本發(fā)明的隔斷，框架單元10在現場之外制作并以圖1中所示的收攏狀態(tài)運到現場。用粉筆、皮尺之類在地板上標出隔斷墻的位置，并把下水平構件12在地板上放置就位。握住上水平構件12并抬高到圖3中所示的立筋豎向對齊的位置。用螺釘、釘子之類把下水平構件12在地板上固定就位。握住上水平構件12并豎向抬高到圖4中所示的位置，使內立筋構件22從外立筋構件20滑出，直到上水平構件12碰到頂棚(未畫出)。然后用螺釘、釘子之類把上水平構件12向頂棚固定就位。然后用螺釘、釘子之類把外立筋構件20和內立筋構件22在重疊區(qū)B中固定。然后所需的墻板可以附著在框架單元上，以便完成該隔斷。由帶有集成的磁鐵，以便附著于本發(fā)明的鋼質框架，的面板組成的磁性墻板可以用于隔斷墻的快速裝拆。
應該指出，由于立筋14可以分別伸展到不同的長度，同時可以實現多達30°的變化，所以本發(fā)明可以適應不均勻的地板和頂棚。單元的豎向定寸可以自動地完成而不用費時間的測量和切割。其他的單元尺寸(例如8′乘2′)，以及包含門框和/或窗框的單元也是可能的。雖然框架單元10已經畫成帶有4個立筋14，但是第4個立筋可以省略，以便當安裝時避免在鄰接的框架單元處立筋的重復，或者甚至可以使用其他一些豎向立筋，這仍然在本發(fā)明的范圍之內。
各種相關的元件可以用來增加本發(fā)明的實用性。例如，圖8至圖10中所示的相關的可折疊伸縮式頂梁單元40有助于給門單元或窗單元搭框架。該頂梁單元由與框架單元10相同類型的材料構成。它包括上水平構件和下水平構件42以及豎向構件44。它被設計成填塞門框或窗框上方的空隙并將在每一側以大約7/8英寸重疊門或窗的寬度。抬高高度從131/2英寸調整到221/2英寸。對于寬度超過3英尺的開口，可以使用一個或多個附加的伸縮式豎向構件。豎向構件44在鉸鏈46，該鉸鏈通常是金屬螺釘，處鉸接于水平構件42。像立筋14的場合中一樣，豎向構件44由鉸接于下構件42的外構件48和鉸接于上構件42的內構件50組成，該內構件在外構件48中滑動。
頂梁單元40以與框架單元10相同的方式來安裝。它在現場之外制作并以圖8中所示的收攏狀態(tài)運到現場。把下水平構件42在門框或窗框上放置就位。突出部52重疊鄰接的框架單元。握住上水平構件42并抬高到圖9中所示的位置。然后用螺釘、釘子之類把下水平構件42固定就位。握住上水平構件42并豎向抬高到圖10中所示的位置，使內立筋構件50從外立筋構件48滑出，直到上水平構件42碰到頂棚(未畫出)。然后用螺釘、釘子之類把上水平構件42向頂棚固定就位。然后用螺釘、釘子之類把外立筋構件48和內立筋構件50在重疊區(qū)中固定。然后所需的墻板可以附著在頂梁單元上。
圖15圖示與本發(fā)明結合使用的單個伸縮式立筋60。它帶有一個內元件62，該內元件在外元件64中滑動。在元件62、64上預先切割出管線孔66。端蓋68設有預先鉆削出的螺釘孔69。當所建造的隔斷墻需要一個短于標準長度的框架單元10時，可以通過把端蓋68用螺釘固定于框架單元10的上槽鋼和下槽鋼12，把立筋60安裝在所需長度處，并切掉框架單元10的多余長度。同樣，立筋60可以安裝在框架單元10的一個位置處，以便給一個門之類搭框架。
運用與圖1～7中所示者類似的原理的預制框架單元，可以用作承重屋架或頂棚架，如圖11～14中所示。用于屋架的可收攏的伸縮式框架單元也由鍍鋅槽鋼構成，但是需要較厚規(guī)格的鋼，通常是18至20號，以便承重。所需的鋼號和厚度對于本專業(yè)的技術人員來說將是顯而易見的。圖11和圖12示出，一個頂棚架70包括由鉸鏈73連接的尖形元件72、72′，以及分別由鉸鏈75、77連接于尖形元件72′、72的內橫梁構件和外橫梁構件74、76。內橫梁構件74在外橫梁構件76中伸縮。頂棚架以圖11中所示的收攏狀態(tài)被運輸。為了在現場豎起它，抬高尖形構件72、72′，使內橫梁構件74在橫梁構件76中滑動。尖形構件72′比尖形構件72稍窄，以便允許它在鉸鏈73附近裝進尖形構件72的槽鋼中。同樣，橫梁構件74、76比尖形構件72′、72稍窄，以便允許它們在鉸鏈75、77附近分別裝進尖形構件72′、72的槽鋼中。然后如圖所示用螺釘71把加固構件78、78′和79固定于各自的梁以便固定該頂棚架并把橫梁構件74在橫梁構件76中固定。屋架80，如圖13、14中所示是類似地構成的，包括由鉸鏈83連接的尖形元件82、82′，以及分別由鉸鏈85、87連接于尖形構件82′、82的內橫梁構件和外橫梁構件84、86。內橫梁構件84在外橫梁構件86中伸縮。為了豎起該屋架，抬高尖形構件82、82′，使內橫梁構件84在橫梁構件86中滑動。然后如圖所示用螺釘81把加固構件88、88′和89固定于各自的梁以便固定該屋架。
與圖1～7中所示者類似框架單元，可以用作承重樓板(樓蓋)擱柵系統(tǒng)。用于樓板擱柵系統(tǒng)的可收攏的伸縮式框架單元以與用于上述隔斷墻框架單元相同的方式來構成，但是需要較厚規(guī)格的鋼，通常是18至20號，以便承重。所需的鋼號和厚度對于本專業(yè)的技術人員來說將是顯而易見的。樓板擱柵框架單元的尺寸也將更大些，通常是寬8英尺乘長16、24或32英尺。樓蓋擱柵框架單元可以在現場之外組裝并以收攏狀態(tài)發(fā)運。一旦在現場，它們將被展開并伸縮成所需的尺寸，在邊緣處水平放置并用釘子或螺釘固定于支撐梁或墻，這些梁或墻將是承重梁或基礎墻，像在當前的建筑方法中那樣。然后將用螺釘把伸縮立筋彼此固定，以便固定它們的長度，像在隔斷墻框架單元的場合中那樣。
正像根據以上公開對本專業(yè)的技術人員將會顯而易見的那樣，在本發(fā)明的實施中可以進行許多變動和修改而不脫離其精神和范圍。例如，對于立筋和水平構件可以選擇不同的截面形狀和不同的尺寸，而且不同的材料可以適用于諸部件。因此，本發(fā)明的范圍應該根據以下權利要求書所界定的內容來加以解釋。
權利要求
1．一種用來建造非承重墻或隔斷的預制框架單元，該框架單元包括a)一個下水平構件；b)一個上水平構件；c)多個分別在其上端和下端，在其上間隔開的部位，鉸接固定于所述上水平構件和下水平構件的豎向構件；其中每個所述豎向構件具有可調的長度并包括一個外元件和一個在所述外元件內并與所述外元件平行對齊的內元件，每個所述內元件適于在所述外元件內并平行于所述外元件滑動，借此加長或縮短所述豎向構件，而且其中所述內外元件中的一個的上端鉸接固定于所述上水平構件，而所述內外元件中的所述另一個的上端相對于所述內外元件中的所述一個自由滑動，而且所述內外元件中的另一個的下端鉸接固定于所述下水平構件，而所述內外元件中的所述另一個的下端相對于所述內外元件中的所述另一個自由滑動。
2．權利要求1的預制框架單元，其中所述水平構件和豎向構件是用金屬板材制作的。
3．權利要求1的預制框架單元，其中所述上端和下端適于防止所述豎向構件的轉動超過對所述水平構件成直角。
4．權利要求3的預制框架單元，其中所述上端和下端被制成斜角以便允許安裝于不平行的地板和頂棚。
5．權利要求1的預制框架單元，還包括可磁性附著的面板。
6．權利要求1的預制框架單元，其中所述單元包括4個豎向構件。
7．權利要求1的預制框架單元，其中所述單元包括3個豎向構件。
8．一種用來在頂棚和地板之間建造非承重隔斷的方法，該方法包括a)提供一種用來建造非承重墻或隔斷的預制框架單元，該框架單元包括ⅰ)一個下水平構件；ⅱ)一個上水平構件；ⅲ)多個分別在其上端和下端，在其上間隔開的部位，鉸接固定于上水平構件和下水平構件的豎向構件；其中每個所述豎向構件具有可調的長度并包括一個外元件和一個在所述外元件內并與所述外元件平行對齊的內元件，每個所述內元件適于在所述外元件內并平行于所述外元件滑動，借此加長或縮短所述豎向構件，而且其中所述內外元件中的一個的上端鉸接固定于所述上水平構件，而所述內外元件中的所述另一個的上端相對于所述內外元件中的所述一個自由滑動，而且所述內外元件中的另一個的下端鉸接固定于所述下水平構件，而所述內外元件中的所述另一個的下端相對于所述內外元件中的所述另一個自由滑動；b)把所述下水平構件在所述地板上放置就位；c)抬高所述上水平構件到所述豎向構件基本上豎向對齊的位置；d)把所述下水平構件在所述地板上固定就位；e)抬高所述上水平構件直到它接觸所述頂棚，借此使所述內豎向構件相對于所述外豎向構件滑動；f)把所述上水平構件向頂棚固定就位；以及g)固定所述外豎向構件和內豎向構件的相對位置。
9．權利要求8的方法，還包括把墻板附著于所述框架單元的步驟。
10．權利要求9的方法，其中所述墻板包括帶有集成的磁鐵的面板。
11．一種用來建造非承重墻或隔斷的預制框架單元，該框架單元包括a)一個下水平構件；b)一個上水平構件；c)多個分別在其上端和下端，在其上間隔開的部位，鉸接固定于所述上水平構件和下水平構件的豎向構件；其中每個所述豎向構件具有可調的長度并包括一個外元件和一個在所述外元件內并與所述外元件平行對齊的內元件，每個所述內元件適于在所述外元件內并平行于所述外元件滑動，借此加長或縮短所述豎向構件，其中所述上端和下端適于防止所述豎向構件的轉動超過對所述水平構件成直角。
12．權利要求11的預制框架單元，其中所述上端和下端被制成斜角以便允許安裝于不平行的地板和頂棚。
13．一種用來建造非承重墻或隔斷的預制框架單元，該框架單元包括a)一個下水平構件；b)一個上水平構件；c)一個分別在其上端和下端，在其上間隔開的部位，鉸接固定于所述上水平構件和下水平構件的豎向構件；其中所述豎向構件具有可調的長度并包括一個外元件和一個在所述外元件內并與所述外元件平行對齊的內元件，每個所述內元件適于在所述外元件內并平行于所述外元件滑動，借此加長或縮短所述豎向構件，而且其中所述內外元件中的一個的上端鉸接固定于所述上水平構件，而所述內外元件中的所述另一個的上端相對于所述內外元件中的所述一個自由滑動，而且所述內外元件中的另一個的下端鉸接固定于所述下水平構件，而所述內外元件中的所述另一個的下端相對于所述內外元件中的所述另一個自由滑動。
14．一種用來建造承重樓蓋的預制樓板擱柵框架單元，該框架單元包括a)一個第1水平構件；b)一個第2水平構件；c)多個分別在其第1端和第2端，在其上間隔開的部位，鉸接固定于所述第1水平構件和第2水平構件的伸縮構件；其中每個所述伸縮構件具有可調的長度并包括一個外元件和一個在所述外元件內并與所述外元件平行對齊的內元件，每個所述內元件適于在所述外元件內并平行于所述外元件滑動，借此加長或縮短所述伸縮構件，而且其中所述內外元件中的一個的第1端鉸接固定于所述第1水平構件，而所述內外元件中的所述另一個的第1端相對于所述內外元件中的所述一個自由滑動，而且所述內外元件中的另一個的第2端鉸接固定于所述第2水平構件，而所述內外元件中的所述另一個的第2端相對于所述內外元件中的所述另一個自由滑動。
15．一種與用來建造非承重墻或隔斷的預制框架單元結合使用的伸縮式立筋，該框架單元包括a)一個下水平構件；b)一個上水平構件；c)多個分別在其上端和下端，在其上間隔開的部位，鉸接固定于所述上水平構件和下水平構件的豎向構件；其中每個所述豎向構件具有可調的長度并包括一個外元件和一個在所述外元件內并與所述外元件平行對齊的內元件，每個所述內元件適于在所述外元件內并平行于所述外元件滑動，借此加長或縮短所述豎向構件；所述立筋包括一個外元件和一個在所述外元件內并與所述外元件平行對齊的內元件，每個所述內元件適于在所述外元件內并平行于所述外元件滑動，借此加長或縮短所述伸縮式立筋。
16．一種用來建造屋架的預制框架單元，該框架單元包括a)一個伸縮式下水平構件；b)一個可折疊上尖形構件；以及c)多個適于分別在其上端和下端，在其上間隔開的部位，鉸接固定于所述上尖形構件和下水平構件的支撐構件；其中所述伸縮式下水平構件具有可調的長度并包括一個外元件和一個在所述外元件內并與所述外元件平行對齊的內元件，每個所述內元件適于在所述外元件內并平行于所述外元件滑動，借此加長或縮短所述下水平構件，而其中所述伸縮式下水平構件的端部鉸接固定于所述可折疊上尖形構件的端部；而且其中所述可折疊上尖形構件包括鉸接的第1元件和第2元件。
全文摘要
公開了一種用來建造非承重墻和隔斷的預制框架單元(10)。該框架單元帶有豎向立筋(14),這些豎向立筋既相對于水平構件(12)轉動,以便使單元(10)可以收攏,又可以伸縮以便該單元被抬高成適應頂棚與地板之間的空隙而無需測量并切割到高度。
文檔編號E04B1/344GK1232518SQ97198604
公開日1999年10月20日 申請日期1997年9月5日 優(yōu)先權日1996年10月7日
發(fā)明者羅納德·W·凱姆普貝爾 申請人:球球鋼鐵革新公司