结构壁柱、形成结构壁柱的方法和装置以及面板的制作方法
【专利摘要】本发明公开了在倾斜墙建筑物中使用的结构壁柱和面板的实施例。还公开了用于形成结构壁柱和面板的装置和方法，以及建造倾斜墙建筑物的方法。本发明的结构壁柱包括：具有侧壁和在侧壁上冲出的垂片的壁柱，该垂片具有：大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和从垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个孔弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成。
【专利说明】结构壁柱、形成结构壁柱的方法和装置以及面板
[0001 ] 本申请是申请号为200780011535.7、申请日为2007年2月9日、发明名称为“结构壁柱”的PCT国际发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明一般涉及建筑构架的领域。更加特别地，本发明涉及用于建造倾斜墙建筑物的装置和方法。
【背景技术】
[0003]建筑工程行业之前已经采用了一种技术来形成墙壁，其中结构壁柱被嵌入在混凝土中。该技术的一个主要问题在于，以一种方式将壁柱嵌入在混凝土中使得在形成墙壁时壁柱和混凝土之间的任何间隔最小或者被消除。解决该问题的一种方法是贯穿结构壁柱本身的设计。
[0004]Ruiz等的美国专利US6，151,858( “Ruiz”)公开了一个这种结构壁柱设计的实例。在Ruiz中公开的壁柱具有从壁柱侧壁向外延伸的垂片构件，每个垂片源自侧壁的一个切口部。该垂片为L形，并可沿弯曲线从侧壁向外弯折，该弯曲线一般与壁柱的纵轴成直角。在Ruiz的用以形成垂片的机械中存在的问题是，需要两次冲击来形成垂片:一次冲击是从侧壁冲出垂片，另一次冲击是使垂片形成为L形。
[0005]Kariakin的美国专利US2005/0055967( “Kariakin”)公开了另一个结构壁柱的实例。Kariakin描述了Ruiz中所公开的设计的一些问题，包括由于需要绝对的直角而难以在壁柱的侧壁冲出L形状的垂片，该侧壁将L形状的两个支腿连接在一起。Kariakin还公开了 L形状的垂片设计的另一个问题，即周围的混凝土不能完全啮合垂片的表面区域，特别是直角连接处周围的区域。Kariakin试图通过采用一种垂片来克服这些问题，该垂片在侧面正视图中大体上被弯曲成半U形状。Kariakin中的垂片通过使用滚动导轨和冲头形成，该冲头可穿入一部分侧壁，进而迫使该部分向外形成垂片。
[0006]所需要的是一种壁柱，它可提供壁柱和周围混凝土之间的改进附着，从而与上面公开的实例以及现有技术的其他地方相比，壁柱和混凝土之间的间隔被进一步最小化。还需要一种结构壁柱，其能够通过一种较为廉价的装置和方法形成，该装置和方法的问题比形成其他壁柱的装置和方法的问题更少。
[0007]所提及的缺陷不是为了穷举，而是表明在许多缺陷中，它们会削弱之前的用于设计结构壁柱的已知技术的有效性;然而，这里提到的已经充分显示出现有技术中的方法完全不令人满意，因此非常需要在本公开内容中描述和要求的技术。
【发明内容】
[0008]本发明的实施例包括在壁柱和周围混凝土之间提供改进的附着的结构壁柱。本发明的某些实施例中的结构壁柱的另一个益处是，它能够使用较为廉价的装置和方法形成，该装置和方法的问题比形成其他壁柱的装置和方法的问题更少。在一些实施例中，本发明的结构壁柱包括具有侧壁的壁柱和从该侧壁冲出的垂片，该垂片具有:大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和从垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个孔弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成。在一些实施例中，该孔由底面和顶面限定，该底面的长度比顶面更长，垂片支腿从该底面延伸。在一些实施例中，结构壁柱包括多个垂片。在另一些实施例中，多个垂片间隔成使得连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距小于大约6英寸。在其他实施例中，连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距是大约4英寸。
[0009]本发明的实施例还提供一种形成结构壁柱的方法，包括:获得具有侧壁的壁柱;利用冲头冲击壁柱的侧壁;和迫使冲头进入冲模，形成从侧壁冲出的垂片，该垂片具有:大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和从垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个孔弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成。在一些实施例中，形成在侧壁中的孔由底面和顶面限定，该底面的长度比顶面更长，并且垂片支腿从该底面延伸。在一些实施例中，壁柱的侧壁用多个冲头冲击，以在侧壁中形成多个垂片。在一些实施例中，多个垂片间隔成使得连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距小于大约6英寸。在其他实施例中，连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距是大约4英寸。在又一个实施例中，该垂片在使用冲头对侧壁进行的一次冲击中形成。
[0010]本发明的实施例还提供一种形成结构壁柱的装置，该装置包括用于冲击壁柱侧壁的冲头和冲模，一冲头被强制进入该冲模，其中用冲头冲击侧壁和迫使冲头进入冲模形成从侧壁冲出的垂片，该垂片具有:大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和从垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个孔弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成。在一些实施例中，侧壁中的孔由底面和顶面限定，该底面的长度比顶面更长，垂片支腿从该底面延伸。在其他实施例中，该装置包括多个冲头和冲模，并在侧壁中形成多个垂片。在一些实施例中，多个垂片间隔成使得连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距小于大约6英寸。在其他实施例中，连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距是大约4英寸。在又一个实施例中，该装置在使用冲头对侧壁进行的一次冲击中形成垂片。
[0011 ]本发明的实施例还提供一种建造倾斜墙建筑物的方法，该方法包括:获得多个结构壁柱，每个壁柱包括:具有侧壁的壁柱;和从侧壁冲出的垂片，该垂片具有:大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和从垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个孔弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成;在大体上水平的表面上组合多个结构壁柱和结构网，使得壁柱和网大体上彼此平行并平行于该水平表面，在结构壁柱之间形成空间；将结构壁柱和结构网嵌入到混凝土中形成面板；以及升高面板使得其大体上垂直于地面。在一些实施例中，该方法还包括:在将结构壁柱和结构网嵌入到混凝土之前，将提升锚布置到在结构壁柱之间形成的空间中；将结构壁柱、结构网和提升锚嵌入到混凝土中形成面板，使得每个提升锚的一部分暴露出来；以及使用提升锚升高面板。在其他实施例中，该方法还包括:在将结构壁柱和结构网嵌入到混凝土之前，将支撑锚布置到在结构壁柱之间形成的空间中；将结构壁柱、结构网和支撑锚嵌入到混凝土中形成面板，使得每个支撑锚的一部分暴露出来；以及连接支撑件和支撑锚。
[0012]本发明的实施例还提供一种面板，该面板包括:多个结构壁柱，每个壁柱包括:具有侧壁的壁柱;和从侧壁中冲出的垂片，该垂片具有:大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和从垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个孔弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成；以及结构网，其中多个结构壁柱和结构网嵌入在混凝土中。在一些实施例中，该面板还包括与多个结构壁柱和结构网嵌入在混凝土中的至少一个提升锚，而在其他实施例中，该面板还包括与多个结构壁柱和结构网嵌入在混凝土中的至少一个支撑锚。
[0013]在其他实施例中，本发明提供一种结构壁柱，其包括:具有侧壁的壁柱;从该侧壁中冲出的垂直垂片和由该垂直垂片形成的垂直孔，该垂直垂片具有:大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和从侧壁中冲出的垂直垂片的垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个垂直孔弯曲，该垂直孔由从侧壁中冲出的垂直垂片形成；以及从侧壁冲出的水平垂片和由该水平垂片形成的水平孔，该水平垂片具有:大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和从侧壁中冲出的水平垂片的垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的水平孔弯曲，该水平孔由从侧壁中冲出的水平垂片形成;其中连接到侧壁的垂直垂片的端部大体上垂直于连接到侧壁的水平垂片的端部。
[0014]在另一个实施例中，垂直孔由一底面和一顶面限定，该底面的长度大于顶面，并且垂直垂片支腿从该底面延伸；以及水平孔由一底面和一顶面限定，该底面的长度大于顶面，并且水平垂片支腿从该底面延伸。
[0015]在其他实施例中，结构壁柱包括多个垂直垂片和由此而得到的垂直孔，以及多个水平垂片和由此而得到的水平孔。在其他实施例中，垂直垂片和垂直孔以及水平垂片和水平孔在侧壁上以交替布置的方式定位，使得在每个垂直垂片和垂直孔之间有一个水平垂片和水平孔。在又一个实施例中，水平孔和垂直孔间隔成使得连续的垂直孔和水平孔的中心之间的间距小于大约6英寸。在又一个实施例中，水平孔和垂直孔间隔成使得连续的垂直孔和水平孔的中心之间的间距为大约4英寸。
[0016]在其他实施例中，本发明提供一种建造倾斜墙建筑物的方法，包括:获得多个结构壁柱，每个壁柱包括:具有侧壁的壁柱;从该侧壁中冲出的垂直垂片和由该垂直垂片形成的垂直孔，该垂直垂片具有:大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和从侧壁冲出的水平垂片和由该水平垂片形成的水平孔，该水平垂片具有:大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；其中连接到侧壁的垂直垂片的端部大体上垂直于连接到侧壁的水平垂片的端部;在大体上水平的表面上组合多个结构壁柱和结构网，使得壁柱和网大体上彼此平行和平行于该水平表面，并在结构壁柱之间形成空间；将结构壁柱和结构网嵌入到混凝土中形成面板；以及升高面板使得其大体上垂直于地面。
[0017]在又一个实施例中，本发明提供一种面板，包括:多个结构壁柱，每个壁柱包括:具有侧壁的壁柱;从该侧壁中冲出的垂直垂片和由该垂直垂片形成的垂直孔，该垂直垂片具有:大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和从侧壁冲出的水平垂片和由该水平垂片形成的水平孔，该水平垂片具有:大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；其中连接到侧壁的垂直垂片的端部大体上垂直于连接到侧壁的水平垂片的端部；以及结构网，其中多个结构壁柱和结构网被嵌入到混凝土中。
[0018]为了在不必要的细节上使本方法和装置含糊不清，省略了对已知的处理技术、元件和设备的描述。对本方法和装置的描述是示例性的和非限制性的。根据本说明书，对本领域技术人员来说显而易见的是，一些替换、修改、增加和/或重新配置都属于权利要求的范围，但是没有在说明书中明确列出。
[0019]下面描述本发明的附加实施例以及与这些实施例相关的细节。
【附图说明】
[0020]下面的附图是作为实例说明而不是限制。相似的参考数字不是必然地表示相似的结构。相反地，使用相同的参考数字表示相同的特征或具有相同功能的特征。为了使实施例清楚，每个实施例的每个特征没有在出现该实施例的每幅图中标记。附图构成说明书的一部分，并被包括在内进一步显示本发明的某些方面。参考一个或多个附图，结合对这里提供的说明性实施例的描述，可以更好地理解本发明:
[0021]图1是结构壁柱的一个实施例的局部立体图。
[0022]图2是结构壁柱的一个实施例的侧视图。
[0023]图3是结构壁柱的一个实施例的前视图。
[0024]图4是结构壁柱的一个实施例的顶视图。
[0025]图5是结构壁柱的一个实施例的局部立体图。
[0026]图6是根据本方法的一个实施例形成的倾斜墙面板的局部切除的透视图。
[0027]图7是根据本方法的一个实施例形成的倾斜墙面板的局部切除的透视图。
[0028]图8是结构壁柱的另一个实施例的立体图。
[0029]图9是结构壁柱的另一个实施例的侧视图。
[0030]图10是结构壁柱的另一个实施例的前视图。
[0031]图11是结构壁柱的另一个实施例的顶视图。
【具体实施方式】
[0032]术语“包括”(和任何形式的包括)、“具有”(任何形式的具有)、“包含”(任何形式的包含)以及“由……组成”(任何形式的)是开放的连接动词。因此，“包括”、“具有”、“包含”一个或多个元件的结构壁柱、装置或方法是指具有一个或多个要素，但是不限于仅具有一个或多个要素或步骤。同样，“包括”、“具有”、“包含” 一个或多个特征的结构壁柱、装置或方法的要素是指具有一个或多个特征，而不限于仅具有一个或多个特征。此外，以某种方式配置的结构必须至少以该种方式配置，但是也可以以没有规定的一种或多种方式配置。
[0033]术语“一”或“一个”限定为一个或多个，除非公开内容明确地需要。术语“大体上”和“大约”限定为至少接近(和包括)给定的值或状态(优选在10%的范围内，更优选地在1%的范围内，最优选地在0.1 %的范围内)。
[0034]本发明的一个实施例是在图1一4中示出的结构壁柱。该结构壁柱包括具有底板102的壁柱101、连接到底板102的侧壁103和从该侧壁冲出的垂片105。垂片105包括大体上为平面的垂片支腿107，该垂片支腿在其一端连接到侧壁103。垂片支腿107以相对侧壁103小于90度的角度从侧壁103向外伸出。使垂片支腿107以小于90度的角度向外伸出可获得结构壁柱和周围混凝土之间的改进附着。垂片105还包括从垂片支腿107延伸的垂片底部109，该垂片底部远离在侧壁103中的一个孔111弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成。使垂片底部109远离在侧壁103中的孔111弯曲可进一步获得结构壁柱和周围混凝土之间的改进附着。在一些实施例中，侧壁103中的孔111由底面113和顶面115限定，该底面的长度比顶面更长，并且垂片支腿107从该底面113延伸。
[0035]图5示出了本发明的结构壁柱的另一个实施例。在该实施例中，结构壁柱104包括底板106、侧壁108、多个从侧壁108中冲出的垂片110、112和114，以及由从侧壁108冲出的多个垂片110、112和114形成的多个孔122、124和126。在一些实施例中，多个垂片110、112和114间隔成使得连续的垂片支腿连接部116、118和120之间的间距为大约I至大约24英寸之中的任何值，包括大约1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、
20、20.5、21、21.5、22、22.5、23和23.5英寸，或可从这些数字中导出的任何范围。在一些实施例中，连续的垂片支腿连接部116、118和120之间的间距小于大约6英寸，该特征可获得结构壁柱和周围混凝土之间的改进附着。在其他实施例中，连续的垂片支腿连接部116、118和120之间的间隙为大约4英寸。
[0036]尽管图5仅示出了在结构壁柱中的三个垂片，但是根据结构壁柱的尺寸、厚度和拉伸强度可以改变垂片的数量、尺寸和间距。例如，在上面描述的实施例中，连续的垂片支腿连接部之间的间距小于大约6英寸，特别地是大约4英寸，该实施例包括一结构壁柱，其中底板106的宽度为大约6英寸，侧壁108的宽度为大约2英寸，壁柱由厚度为16单位(gauge)且拉伸强度为50ksi(即，每平方英寸一千镑)的钢构成。对于具有不同尺寸和/或钢厚度以及拉伸强度的壁柱来说，可以按比例决定间距的大小。适合于在本发明的结构壁柱的某些实施例中使用的其他的钢厚度包括8、9、10、11、12、14、18和20#钢(gauge steel)。适合于在本发明的结构壁柱的某些实施例中使用的其他的钢拉伸强度包括33、34、35、36、37、38、39、40、
41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54和551^丨，或从这些数字中导出的任何范围。
[0037]关于垂片的尺寸和数量，在一些实施例中，垂片的尺寸和数量为使得用垂片形成的孔的总表面积除以侧壁的总表面积得到的比率小于大约9.6。更加特别地，该比率是下列比率中的任何一个:9.6、9.5、9.4、9.3、9.2、9.1、9.0、8.9、8.8、8.7、8.6、8.5、8.4、8.3、8.2、
8.1、8.0、7.9、7.8、7.7、7.6、7.5、7.4、7.3、7.2、7.1、7.0、6.9、6.8、6.7、6.6、6.5、6.4、6.3、
6.2、6.1、6.0、5.9、5.8、5.7、5.6、5.5、5.4、5.3、5.2、5.1、5.0、4.9、4.8、4.7、4.6、4.5、4.4、
4.3、4.2、4.1、4.0、3.5、3.0、2.5、2.0和1.5，或从这些数字中导出的任何范围。
[0038]在其他实施例中，垂片的尺寸和数量为使得由垂片形成的孔的总表面积大于侧壁的总表面积的10%。更加特别地，由垂片形成的孔的总表面积是侧壁的总表面积的以下百分比中的任何一个:10.1%、10.2%、10.3%、10.4%、10.5%、10.6%、10.7%、10.8%、10.9%、11.0%、11.1%、11.2%、11.3%、11.4%、11.5%、11.6%、11.7%、11.8%、11.9%、12.0%、12.1%、12.2%、12.3%、12.4%、12.5%、12.6%、12.7%、12.8%、12.9%、13.0%、13.1%、13.2%、13.3%、13.4%、13.5%、13.6%、13.7%、13.8%、13.9%、14.0%、14.1%、14.2%、14.3%、14.4%、14.5%、14.6%、14.7%、14.8%、14.9%、15.0%、15.1%、15.2%、15.3%、15.4%、15.5%、15.6%、15.7%、15.8%、15.9%、16.0%、17%、18%、19%、20%、25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%或70%，或从这些数字中导出的任何范围。
[0039]在一些实施例中，本发明提供一种形成结构壁柱的方法和装置。在方法的某些实施例中使用的装置包括冲头和冲模机构，用于在根据本发明的某些实施例的结构壁柱中形成垂片。这些方法和装置的一些实施例的主要益处是仅需要使用冲头和冲模机构进行一次冲击就形成结构壁柱的垂片。图1-4示出了由这些方法和装置形成的垂片的实施例。该方法的一个实施例包括以下步骤:用冲头冲击壁柱101的侧壁103并迫使冲头进入冲模，形成从侧壁103冲出的垂片105。该垂片105包括大体上为平面的垂片支腿107，该垂片支腿107在其一端和侧壁103连接。该垂片支腿107以相对侧壁103小于90度的角度从侧壁103向外伸出。垂片105还包括从垂片支腿107延伸的垂片底部109，该垂片底部远离侧壁103中的一个孔111弯曲，该孔由在侧壁103中冲出的垂片105形成。在一些实施例中，侧壁中的孔由底面113和顶面115限定，该底面的长度比顶面更长，且垂片支腿107从该底面113延伸。侧壁中的锥形孔可以更好地清除在结构壁柱中形成垂片的冲模。
[0040]本发明还提供一种建造倾斜墙建筑物的方法，该方法结合了如上所述的结构壁柱的实施例。图6-7示出了根据本方法的一些实施例形成的倾斜墙面板的实施例。如图6-7所示，这些实施例包括以下步骤:获得多个结构壁柱117和119，在大体上水平的表面上将多个结构壁柱117和119与结构网121(例如钢筋网)组合，使得壁柱和网大体上彼此平行和平行于该水平表面，并在结构壁柱之间形成空间。该方法还包括将结构壁柱117和119以及结构网121嵌入到混凝土 123(或合适的替换材料)中，形成面板。然后升高该面板125，使得其大体上垂直于地面，形成墙或墙的一部分。在一些实施例中，该方法还包括在将结构壁柱和结构网嵌入到混凝土之前，将提升锚127布置到在结构壁柱117和119之间形成的空间中，将结构壁柱117和119、结构网121和提升锚127嵌入到混凝土中形成面板125，使得每个提升锚127的一部分暴露出来，以及使用提升锚127升高面板125使得其大体上垂直于地面。在其他实施例中，该方法还包括:在将结构壁柱和结构网嵌入到混凝土之前，将支撑锚布置到在结构壁柱之间形成的空间中，将结构壁柱、结构网和支撑锚嵌入到混凝土中形成面板，使得每个支撑锚的一部分暴露出来；以及连接支撑件和支撑锚。在一些实施例中，可以使用I至36之中任何数量的提升锚和/或支撑锚来升高和/或支撑面板，包括2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、
12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35和36个提升锚和/或支撑锚，或从这些数字中导出的范围。对于给定的面板尺寸，本领域技术人员可以确定合适数量的提升锚和/或支撑锚、提升锚和/或支撑锚的布置、连接提升锚到提升装置和/或连接支撑锚到支撑装置的方法，从而安全有效地将面板升高到一位置和/或在将面板升高到位时支撑面板，而不会在提升和/或支撑过程中使面板由于其自重而断裂。
[0041 ]图8-11示出了本发明的结构壁柱的另一个实施例。在该实施例中，结构壁柱201包括底板203、侧壁205、从侧壁205冲出的多个垂直垂片207和209、由从侧壁205冲出的多个垂直垂片207和209形成的多个垂直孔211和213、从侧壁205冲出的多个水平垂片215和217以及由从侧壁205冲出的多个水平垂片215和217形成的多个水平孔219和221。
[0042]垂直垂片207和209包括大体上为平面的垂片支腿223和225，该垂片支腿223和225在其一端和侧壁205连接。垂片支腿223和225以相对侧壁205小于90度的角度从侧壁205向外伸出。使垂片支腿223和225以小于90度的角度向外伸出可获得在结构壁柱和周围混凝土之间的改进附着。该垂直垂片207和209还包括从垂片支腿223和225延伸的垂片底部227和229，该垂片底部远离垂直孔211和213弯曲，该垂直孔由从侧壁205中冲出的垂直垂片207和209形成。使垂片底部227和229远离侧壁205中的垂直孔211和213弯曲可进一步获得在结构壁柱和周围混凝土之间的改进附着。在一些实施例中，侧壁205中的垂直孔211和213由底面231和233以及顶面235和237限定，该底面的长度大于顶面，并且垂片支腿223和225从该底面231和233延伸。
[0043]水平垂片215和217包括大体上为平面的垂片支腿239和241，该垂片支腿239和241在其一端和侧壁205连接。垂片支腿239和241以相对侧壁205小于90度的角度从侧壁205向外伸出。使垂片支腿239和241以小于90度的角度向外伸出可获得在结构壁柱和周围混凝土之间的改进附着。该水平垂片215和217还包括从垂片支腿239和241延伸的垂片底部243和245，该垂片底部远离水平孔219和221弯曲，该水平孔由从侧壁205中冲出的水平垂片215和217形成。使垂片底部243和245远离侧壁205中的垂直孔219和221弯曲可进一步获得在结构壁柱和周围混凝土之间的改进附着。在一些实施例中，侧壁205中的垂直孔219和221由底面247和249以及顶面251和253限定，该底面的长度大于顶面，并且垂片支腿239和241从该底面247和249延伸。在图8-11示出的实施例中，水平孔219和221的底面247和249以及顶面251和253大体上垂直于垂直孔211和213的底面213和233以及顶面235和237。这样，连接到侧壁205的垂直垂片支腿223和225的端部大体上垂直于连接到侧壁205的水平垂片支腿239和241的端部。这种大体上垂直的布置可进一步获得在结构壁柱和周围混凝土之间的改进附着，并使包括壁柱和混凝土组合的面板对剪切应力的抵抗更大。
[0044]在图8-11示出的实施例中，垂直垂片207和209和垂直孔211和213以及水平垂片215和217和水平孔219和221以交替布置的方式定位在侧壁205上，使得在每个垂直垂片和垂直孔之间有一个水平垂片和水平孔。在一些实施例中，水平孔和垂直孔间隔成使得连续的垂直孔和水平孔的中心之间的间距在大约I至大约24英寸之间，包括大约1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5、18、18.5、19、19.5、20、20.5、21、21.5、22、22.5、23和23.5英寸，或从这些数字中导出的任何范围。在一些实施例中，连续的水平孔和垂直孔的中心之间的间距小于大约6英寸，这进一步获得在结构壁柱和周围混凝土之间的改进附着。在其他实施例中，连续的水平孔和垂直孔的中心之间的间距为大约4英寸。
[0045]尽管图8-11仅示出了结构壁柱的侧壁中的四个垂片，但是根据结构壁柱的尺寸、厚度和拉伸强度可以改变垂片的数量、垂片的间隔。例如，在如上所述的实施例中，连续的垂直孔和水平孔的中心之间的间距小于大约6英寸，特别地为大约4英寸，该实施例包括一结构壁柱，其中底板203的宽度为大约6英寸，侧壁205的宽度为大约2英寸，壁柱由厚度为16且拉伸强度为50ksi(即，每平方英寸一千镑)的钢构成。对于具有不同尺寸和/或钢厚度以及拉伸强度的壁柱来说，可以按比例决定各孔之间的间距。适合于在本发明的结构壁柱的某些实施例中使用的其他的钢厚度包括8、9、10、11、12、14、18和20量具钢。适合于在本发明的结构壁柱的某些实施例中使用的其他的钢拉伸强度包括33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54和551^丨，或从这些数字中导出的任何范围。
[0046]在根据本公开内容不需要过度的试验的条件下，可以实施和实现这里公开和要求的所有方法和装置。尽管已经根据优选实施例描述了本发明的方法和装置，但是对本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的概念、精神和范围的条件下，可以按照步骤或者按照这里描述的步骤的顺序将多种变化应用于方法和装置。对本领域技术人员来说显而易见的是，所有这些类似的替换和修改都落入如随附的权利要求所限定的本发明的精神、范围和概念中。
[0047]权利要求不应该解释为包括方法加功能或者步骤加功能的限制，除非使用了“用于……的方法”或“用于……的步骤”在给定的权利要求中明确地描述了这种限制。
【主权项】
1.一种结构壁柱，包括: 具有侧壁和在侧壁上冲出的垂片的壁柱，该垂片具有: 大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和， 从垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个孔弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成。2.如权利要求1所述的结构壁柱，其中该孔由底面和顶面限定，该底面的长度比顶面更长，垂片支腿从该底面延伸。3.如权利要求1所述的结构壁柱，其中结构壁柱包括多个垂片。4.如权利要求3所述的结构壁柱，其中多个垂片间隔成使得连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距小于大约6英寸。5.如权利要求4所述的结构壁柱，其中连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距是大约4英寸。6.一种形成结构壁柱的方法，包括: 获得具有侧壁的壁柱； 利用冲头冲击壁柱的侧壁;和， 迫使冲头进入冲模，形成从侧壁冲出的垂片，该垂片具有: 大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和， 从垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个孔弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成。7.如权利要求6所述的方法，其中该孔由底面和顶面限定，该底面的长度比顶面更长，垂片支腿从该底面延伸。8.如权利要求6所述的方法，其中壁柱的侧壁用多个冲头冲击，以在侧壁中形成多个垂片。9.如权利要求8所述的方法，其中多个垂片间隔成使得连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距小于大约6英寸。10.如权利要求9所述的方法，其中连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距是大约4英寸。11.如权利要求6所述的方法，其中该垂片在使用冲头对侧壁进行的一次冲击中形成。12.—种形成结构壁柱的装置，包括用于冲击壁柱侧壁的冲头和冲模，一冲头被强制进入该冲模，其中用冲头冲击侧壁和迫使冲头进入冲模形成从侧壁冲出的垂片，该垂片具有: 大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和， 从垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个孔弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成。13.如权利要求12所述的装置，其中该孔由底面和顶面限定，该底面的长度比顶面更长，垂片支腿从该底面延伸。14.如权利要求12所述的装置，其中该装置包括多个冲头和冲模，并在侧壁中形成多个垂片。15.如权利要求14所述的装置，其中多个垂片间隔成使得连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距小于大约6英寸。16.如权利要求15所述的装置，其中连接到侧壁的连续垂片支腿之间的间距是大约4英寸。17.如权利要求12所述的装置，其中该装置在使用冲头对侧壁进行的一次冲击中形成垂片。18.一种建造倾斜墙建筑物的方法，包括: 获得多个结构壁柱，每个壁柱包括: 具有侧壁的壁柱;和， 从侧壁冲出的垂片，该垂片具有: 大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出； 和， 从垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个孔弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成； 在大体上水平的表面上组合多个结构壁柱和结构网，使得壁柱和网大体上彼此平行并平行于该水平表面，在结构壁柱之间形成空间； 将结构壁柱和结构网嵌入到混凝土中形成面板；以及， 升高面板使其大体上垂直于地面。19.如权利要求18所述的方法，还包括: 在将结构壁柱和结构网嵌入到混凝土之前，将提升锚布置到在结构壁柱之间形成的空间中； 将结构壁柱、结构网和提升锚嵌入到混凝土中形成面板，使得每个提升锚的一部分暴露出来；以及， 使用提升锚升高面板。20.如权利要求18所述的方法，还包括: 在将结构壁柱和结构网嵌入到混凝土之前，将支撑锚布置到在结构壁柱之间形成的空间中； 将结构壁柱、结构网和支撑锚嵌入到混凝土中形成面板，使得每个支撑锚的一部分暴露出来；以及， 连接支撑件和支撑锚。21.—种面板，包括: 多个结构壁柱，每个壁柱包括: 具有侧壁的壁柱;和， 从侧壁中冲出的垂片，该垂片具有: 大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出； 从垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个孔弯曲，该孔由在侧壁中冲出的垂片形成； 和， 结构网， 其中多个结构壁柱和结构网嵌入在混凝土中。22.如权利要求21所述的面板，还包括: 与多个结构壁柱和结构网嵌入在混凝土中的至少一个提升锚。23.如权利要求21所述的面板，还包括: 与多个结构壁柱和结构网嵌入在混凝土中的至少一个支撑锚。24.一种结构壁柱，包括: 具有侧壁的壁柱； 从该侧壁中冲出的垂直垂片和由该垂直垂片形成的垂直孔，该垂直垂片具有: 大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和， 从侧壁中冲出的垂直垂片的垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的一个垂直孔弯曲，该垂直孔由从侧壁中冲出的垂直垂片形成；以及， 从侧壁冲出的水平垂片和由该水平垂片形成的水平孔，该水平垂片具有: 大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出；和， 从侧壁中冲出的水平垂片的垂片支腿延伸的垂片底部，该垂片底部远离或者朝向侧壁中的水平孔弯曲，该水平孔由从侧壁中冲出的水平垂片形成； 其中连接到侧壁的垂直垂片的端部大体上垂直于连接到侧壁的水平垂片的端部。25.如权利要求24所述的结构壁柱，其中: 垂直孔由一底面和一顶面限定，该底面的长度大于顶面，并且垂直垂片支腿从该底面延伸；以及， 水平孔由一底面和一顶面限定，该底面的长度大于顶面，并且水平垂片支腿从该底面延伸。26.如权利要求24所述的结构壁柱，其中结构壁柱包括多个垂直垂片和由此而得到的垂直孔，以及多个水平垂片和由此而得到的水平孔。27.如权利要求26所述的结构壁柱，其中垂直垂片和垂直孔以及水平垂片和水平孔在侧壁上以交替布置的方式定位，使得在每个垂直垂片和垂直孔之间有一个水平垂片和水平孔。28.如权利要求27所述的结构壁柱，其中水平孔和垂直孔间隔成使得连续的垂直孔和水平孔的中心之间的间距小于大约6英寸。29.如权利要求28所述的结构壁柱，其中水平孔和垂直孔间隔成使得连续的垂直孔和水平孔的中心之间的间距为大约4英寸。30.一种建造倾斜墙建筑物的方法，包括: 获得多个结构壁柱，每个壁柱包括: 具有侧壁的壁柱； 从该侧壁中冲出的垂直垂片和由该垂直垂片形成的垂直孔，该垂直垂片具有: 大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出； 和， 从侧壁冲出的水平垂片和由该水平垂片形成的水平孔，该水平垂片具有: 大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出； 其中连接到侧壁的垂直垂片的端部大体上垂直于连接到侧壁的水平垂片的端部； 在大体上水平的表面上组合多个结构壁柱和结构网，使得壁柱和网大体上彼此平行和平行于该水平表面，并在结构壁柱之间形成空间； 将结构壁柱和结构网嵌入到混凝土中形成面板；以及， 升高面板使得其大体上垂直于地面。31.—种面板，包括: 多个结构壁柱，每个壁柱包括: 具有侧壁的壁柱； 从该侧壁中冲出的垂直垂片和由该垂直垂片形成的垂直孔，该垂直垂片具有: 大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出； 和， 从侧壁冲出的水平垂片和由该水平垂片形成的水平孔，该水平垂片具有: 大体上为平面的垂片支腿，该垂片支腿在其一端和侧壁连接，并以相对侧壁小于90度的角度从侧壁向外伸出； 其中连接到侧壁的垂直垂片的端部大体上垂直于连接到侧壁的水平垂片的端部；以及， 结构网， 其中多个结构壁柱和结构网被嵌入到混凝土中。
【文档编号】E04C3/34GK106088473SQ201610287025
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2007年2月9日
【发明人】约翰·瓦莱, 肯尼斯·A·瓦莱斯, 乔斯·R·麦迪纳
【申请人】高科蒂尔特知识产权管理公司