[发明专利]预制建筑的方法和构件

说明书

发明的背景

发明的领域

本发明涉及预制混凝土结构中的标准建筑构件，该构件比如可以是1992年1月21日公布的本人以前的美国专利5,081,805“预制混凝土建筑单元及其制造方法”中所揭示的。本人以前的专利揭示了一种横截面呈U形的自由直立的预制混凝土建筑构件，它包括基本呈平面状的顶部或腹板，在该顶部或腹板的相对端部伸出一对间隔开的，基本保持平行的凸缘或腿部。上述腿部的底端设置有相互配合的凸的和/或凹的部件，以便在将两个相同的构件以它们的腿部相互倒置的方式装配在一起从而形成房间的上半部和下半部，或侧壁时提供互锁的剪销。每个单元的外侧顶缘形成有相互配合的，交替设置的矩形凸部和凹部以便当相同构件的相邻顶部沿对角线倒置放置时相邻的边缘相互锁定。

                  发明的简要说明

本申请人开发了一种具有很大改进的建筑构件的连接和制造方法，上述建筑构件具有大大提高的稳定性和强度。特别是，本发明的第1个方面在于提供一种权利要求1或3所述的设置于建筑构件之间的连接装置。这种连接装置提供了一种将建筑构件以叠置方式连接的独特方式，从而可形成建筑构件的组合结构，该组合结构可完全承受较小的地震或飓风，在发生较严重的地震的情况下可使上述结构的错位或破坏降到最小程度。上述方案可对建筑构件中的固定装置，存放物品以及居住人员提供保护，并且确保建筑构件本身的完好性。

上述构件按照下述方式相互连接，该方式旨在构件之间产生连接结构，该连接结构在建筑构件上的应力达到会对主要结构构件的整体性造成损坏的数值之前屈服。比如，上述构件可安装在矩形的橡胶垫上，该橡胶垫吸收地震产生的较小的运动，上述构件也可通过高强螺栓连接，该螺栓用于在混凝土构件的破坏点之前屈服。

按照上述方式，本发明提供了3个保护的阶段：即螺栓的剪断，构件在其橡胶垫上相对移动，以及橡胶垫最后破裂。在地震之后，可使构件重新对齐，如果需要可更换能承受重载的橡胶垫。阻止橡胶垫移动的螺栓也会发生剪断，故必须对其进行更换。

在一个优选的实施例中，平板在它们角部的孔中用螺栓连接到各个构件上。上述平板有孔，该孔用于接收建筑构件之间的保险螺栓，从而将粘接于上述平板之间的重的橡胶块或垫夹住。因此，这样设计使得在构件发生横向移动的情况下，上述螺栓剪断，吸收能量，之后如果还有未消耗掉的能量，则通过使橡胶垫产生变形，上述构件可在该橡胶垫上进一步沿横向彼此相对移动。每个阶段均吸收地震能量，消除应力，否则该力会作用于整个墙体本身上。这最大程度地减小构件的错位和破坏。换言之，上述连接件会在构件本身发生任何的破环之前逐渐破坏。

位于构件之间的另一种连接装置包括第1曲柄，在发生地震的情况下，该曲柄与横向的地基移动方向对齐，上述装置还可有选择地包括第2曲柄，该曲柄支承于第1曲柄上，进一步将横向的地基移动转换为建筑构件的竖向移动。

对于任何以后的地震，上述的地震衰减系统会自动重新加载，或起动。如果地震能量未超过衰减装置的极限值，则可在无需起重机的情况下，衰减部件会使建筑构件恢复到最初的地震前的位置，而不象许多已有的情况需要起重机将建筑构件重新叠置在一起。另外，在每次地震时，无需对部件进行修理或更换。

权利要求7和9所限定的本发明的其它方面在于提供一种轻质和/或隔绝性的楼板和墙板。该楼板和墙板这样制成，包括较低密度(比如聚苯乙烯泡沫)或隔绝材料的夹芯层，该夹芯层的厚度一般为2～6英寸(50～100mm)。对于给定的重量，上述构件能造得更厚，从而获得更大的刚度和强度。较轻的构件还可减小建筑物的惯性，进而减小地震引起的作用力。

在一个实施例中，聚苯乙烯泡沫板具有间隔开的孔，该孔的直径为约5英寸(13mm)，孔的中心距为2英尺(0.6m)，这样以后在上述孔中浇注混凝土，便可形成将两个钢筋混凝土层连接在一起的销。

将适合的混凝土钢筋穿过上述孔，使其与每个混凝土侧板中的钢筋网相连接。

聚苯乙烯泡沫板中的孔的外缘可为平滑的圆弧形，便于混凝土流过聚苯乙烯泡沫板，从而将上述聚苯乙烯泡沫板的外层相互连接。

所形成的产品为具有整体隔绝性能的整体式构件，在该构件中，相对的间隔开的混凝土板通过钢筋销锁定在一起，该钢筋销的外面包有高达3英寸(100mm)的混凝土，以形成壁结构。