组件式抗地震空间构架结构制造技术

一组件式空间构架结构（４０，５０）是由标准构件安装而成，这些标准构件提供了组件式结构所需的几何形状。具有三个分枝（１２，１４，１６）的刚性的Ｙ形接合件（１０）相互连接形成结构。相邻结构件（１０）的第一和第二分枝（１２，１４）的相互连接在结构的每一层上构成水平框架，邻近结构件（１０）的对齐的第三分枝（１６）的相互连接构成结构（５０）的垂直杆。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总的涉及组合式空间构架结构，特别是涉及组件式空间构架支持结构，该结构用以加强所支持的建筑物的抗地震的能力。诸如大楼、海上平台之类的建筑物，一般包括一个下部结构，诸如基础、支持梁之类，来支持建筑物的上部结构。在高楼大厦的建筑中，结构框架可以与基础系统一起支持荷载。至于海上平台，其支持结构一般包括埋入海底的垂直支持构件，基本上完全设置在海洋表面以下，以支持水面以上的平台上部结构。按照已有的实践，海上平台的支持结构一般包括垂直支撑构件(例如“千斤顶”式平台)，支撑构件的一端与混凝土地锚或类似物一起埋入海底，另一端与平台的上部结构相接触，以支持水面以上的上部结构。横向伸展的横构件一般用于为支持结构提供刚性。支持结构一般具有矩形截面，这样，支持结构的宽度沿支持结构自顶至底基本相同。这样的矩形支持结构所带来的一个问题是支持结构的稳定性对给定的支持结构的宽度来讲是随深度的增加而减弱的。如果海上平台座落在一个地震可能性很高的区域，稳定性问题尤其突出。地震引起的海床的水平运动将对平台产生一个倾覆力矩，倾覆力矩的大小与地震的力及平台高出海床的高度(例如水深)成正比，与支持结构的水平宽度或直径(视情况而定)成反比。在深水中，支持结构的宽度必须显著地增加，这不仅使结构复杂化，而且显著地增加了造价。矩形框架结构带来的另一个问题是由于方角和在结构角部周围湍急的气流，使得水平的抗震能力减小。这些缺点不论结构座落在海滩上还是海上都是存在的。美国专利4，288，947号提出了一种组件式Y形框架结构件。美国专利3，995，897号提出了一种用以连接管子或其他管状结构件的管接头件。美国专利1，090，312;2，959，256;2，982，379;3，347，000;3，407，559;3，999，351;和4，480，414号以及法国专利2，306，318提出了各种类型的框架结构。本专利技术的主要目的是提供一种改进的建筑结构。本专利技术的另一个目的是加强支持结构的抗地震性能。本专利技术还有一个目的是提供一种组件式支持结构，它可以由可连接的标准结构件构成。本专利技术还有另外一个目的是提供一种采用相当轻的标准构件的组件式支持结构，它可以在现场作结构上的加强。本专利技术进一步的目的是提供一种标准结构件，它可以在工厂中在严格的质量控制下制造，从而减少必须的野外工作量。本专利技术还有一个进一步的目的是为减少构筑结构时的时间和成本。本专利技术的组件式结构件包括第一、第二和第三梁，它们相互连接构成刚性的Y形接合件，每对梁之间具有各自的空间角。在多层空间构架结构的各层中，第一和第二梁构成各自的第一和第二水平框架件的相应部分。第三梁用来构成结构的垂直杆的相应部分，从而连接该层与相邻层。第一和第二梁在第三梁的第一和第二相对端之间的选定位置上与第三梁相交。第一和第二梁在它们各自与第三梁的相交的邻近处开有槽口，以将第三梁的一部容纳在槽口之中，以便至少使第三梁的一部分从槽口处向每个方向沿第三梁的主轴线延伸。在较佳实施例中，第一、第二和第三梁包括各个第一、第二和第三C形槽梁，每根槽梁具有一块基件和一对从基件突出的凸缘。在又一方面，本专利技术的多个组件式结构件包括第一、第二和第三梁，如上所述，它们相互连接构成多层结构。结构中每个层包括一组分立的组件式结构件。有一第一连接件用来连接每组结构件的相应的第一和第二梁，以使第一和第二梁在结构的相应层上构成多边框架。第二连接件用来连接结构相继各层处的对齐的第三梁，从而构成结构相应的垂直杆。多个这种多层结构可以安排得使每个结构每层多边框架的被选择的部分基本上与各自相邻结构的的多边框架的对应部分相毗邻。此外，每个结构被选择的第三梁与在邻近结构的各自的角上基本上与相邻结构的相应的被选第三梁相毗邻。毗邻的第三梁相互联结在一起构成建筑结构相应的垂直杆。附图说明图1是本专利技术组件式结构件透视图;图2是本专利技术的组件式空间构架结构的顶平面视图;图3是组件式空间构架结构一层的顶平面视图;图4A和4B分别是接头件的截面视图和端视图，该接头件用于连接组件式空间构架结构一层中的对齐的管状构件;图5是相继各层对应的管状构件相互连接后的透视图，该连接构成了本专利技术结构的垂直杆;图6为一正视图，显示相继各层相应的管状构件的连接，以构成本专利技术结构的垂直杆;图7A和7B是接头件的截面视图和端视图，该接头件用于连接结构中相继各层处对应的管状构件，以构成本专利技术结构的垂直杆;图8是本专利技术组件式空间构架结构的透视图;图9是本专利技术用来支持海上平台的抗地震结构的正视图;图10是本专利技术组件式空间构架结构的透视图，它具有水平的六边形横截面;图11是个透视图，图中显示多个如图10所示结构联结在一起;图12a和12b是本专利技术组件式结构件的另一实施例的透视图;图12c和12d为组件式结构件相应分枝的各自顶和底的平面视图，这些分枝相互连接构成毗邻结构公共的垂直杆;图13是图11的结构的透视图，它上面有一自支持可充气的拱形顶;图14为图13所描述结构的顶平面视图;图15为一种组件式空间构架结构的顶平面视图，它有一个基本上呈矩形的屋顶与之连接;图16为一连接器的正视图，该连接器用于连接矩形屋顶与图15中所示的结构;图17a和17b为一抱合式管接头的透视图，该管接头用于连接多层构筑物中构成框架组件的毗邻的管状分枝;图18为本专利技术组件式结构件的另一实施例的透视图;图19为组件式空间构架结构中各层上用以连接对齐的管状分枝的接头件的另一实施例的截面图;图20为本专利技术组件式空间构架结构的另一实施例的顶平面视图。在下述说明书的各附图中，相同的部件用相同的编号表示。图不一定按比例，在某些例子中，比例予以夸大，以便更清楚地描述出本专利技术的特征。参见图1，组件式结构件10包括等长的第一、第二和第三管状分枝12、14和16，它们相互连接构成刚性的Y形接合件，每对管状分枝之间具有各自的钝空间角。每根管状分枝的端部是锥形(有一定斜度)的，以便能插进连接件之中，这一点将在后面作更详细的描述。每根分枝的近末端处设置有环绕的槽15，以配合连接件中的对应部分。每对分枝之间设置有凸出的耳状部分17，用来使系杆(支撑杆)或类似物与结构件10相连接，这一点后面将参照图8更详细地加以描述。在图1所示的实施例中，三个空间角可以从90°到120°变化。作为举例说明，图中(图1～9)假定三个空间角各为108°。参见图3，多个结构件10被相应的接头件18相互连接形成五角形的水平框架20。在图3中，五个结构件10在五角框架20的各自的角A、B、C、D和E处相连，使得相应的每个构件10的第三管状分枝16从框架20所确定的平面上向外向下悬垂，相应的第一和第二管状分枝相互连接形成框架20的构件。例如，被设置在框架20的角E处的结构件10的第一管状分枝12E与被设置在框架20的角D处的结构件10的相应的第二管状分枝14D对齐。每个接头件18有一个贯通延伸的中心孔腔，用于容纳每对对齐的管状分枝的相对端，就象的图4A中清楚地图示的那样。每个接头件18把一个构件10的相应的第一管状分枝12与一个相邻的构件10的相应的第二管状分枝14连接起来形成五角框架20。框架20的每一构件的长度近似地是每根管状分枝长度的两倍。参见图4A和4B，每根管状分枝12或14的一端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组件式构件，包括第一、第二和第三梁，它们相互连接构成一刚性Ｙ形接合件，每对梁之间具有各自的空间角，所述的第一和第二梁在多层空间框架结构中的各个层处构成相应第一和第二水平框架构件的相应部分，所述用来构成结构的相应的杆部分的第三梁连接所述层与相邻层，所述第一和第二梁在所述第三梁的第一和第二相对端之间的选定位置上与所述的第三梁相互连接，所述的第一和第二梁在它们与所述第三梁的各个连接处的附近开有槽口，以容纳第三梁的一部分在槽口之中，以便至少第三梁的一部分从槽口中沿第三梁的主轴线向各个方向延伸。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄衍，
申请(专利权)人：黄衍，
类型：发明
国别省市：US[美国]