用于载荷支承结构、建筑物和人造物的快速组装的多用途节点构造系统的制作方法
【专利摘要】一种用于载荷支承结构(100)的节点系统(30)，包括梁(10，10′)的连接部分(19，19′)，所述连接部分朝向节点(101)彼此聚集，以形成间隙空间。节点系统(30)还包括锁定键(40)，该锁定键具有输入构造以及相对于输入构造旋转得到的锁定构造，在该输入构造中，锁定键能插入该间隙空间，在该锁定构造中，锁定键适于在梁(10，10′)的连接部分(19，19′)之间形成机械连接。节点系统(30)还具有保持装置(18，18′，48，108)，该保持装置用于将锁定键(40)连接至梁(10，10′)的连接部分(19，19′)，以使该锁定键和连接部分彼此形成一体。
【专利说明】用于载荷支承结构、建筑物和人造物的快速组装的多用途节点构造系统
[0001]本发明的主题是一种用于载荷支承结构的永久和半永久类型的节点(nodal)系统。特别地，本发明涉及一种用于载荷支承结构、建筑物和人造物的快速组装和拆卸的多用途节点构造系统。
[0002]由于建立这样的构造的需要，S卩，该构造可快速地组装和拆卸且可根据所指定的期望用途(例如，商用、住宅用、民用或公用)而容易地改变或重构，因此载荷支承结构领域正经历相当大的扩充(expans1n,发展)。
[0003]所述框架载荷支承结构根据构造要求通常由含铁的或其他材料制成，例如木材。这种结构特别适于支撑快速组装/拆卸的建筑物或人造物，以建立用于公共和私人用户的建筑物或构造，如果必要的话，可与防地震系统兼容。
[0004]载荷支承结构通常包括多个元件(诸如节点系统、梁以及柱)，这些元件通过螺栓、焊接或其他保持系统联接以形成框架
[0005]用于组装这种载荷支承结构的传统系统以特别的方式保持，原因是节点系统通过焊接梁和/或钢柱或使用L形轮廓部分(称作方形或直线部分)，然后通过不同尺寸的螺栓组装各个零部件而制成。
[0006]因为这种传统系统考虑了焊接阶段，所以其不允许在不存在损坏风险的情况下复原结构部件，并且其不允许在不经进一步工作和/或改造的情况下重新使用。
[0007]专利文献US 6390719描绘了一种载荷支承结构的实例，在该实例中，无需通过焊接来制造节点系统，其中，这种节点系统通过盒状元件和一系列L形侧元件制成，这些L形侧元件使用螺栓与盒状元件联接并适于支撑梁，并总是通过螺栓紧固。
[0008]这种类型的节点系统(包括大量部件)组装/拆卸特别复杂，并且组装非常耗时。
[0009]需要这样一种包括节点系统的框架载荷支承结构，该节点系统能够允许元件快速地组装/拆卸，同时能够很好地承受静态结构应力。
[0010]本发明的目的在于，考虑本领域的需求来克服现有技术的问题。
[0011]本发明的节点系统在构造速度和强度方面尤其是创新的，易于使用，易于现场运输和工地移动，而且因为其在移除之后完全可重复使用，因此不会对形成该节点系统的元件造成任何严重的损坏。
[0012]通过根据权利要求1，15和20以及之后的权利要求所述的节点系统、组装方法和锁定键实现上述目的。从属权利要求描述了该节点系统的优选的或有利的实施方式。
[0013]参考附图，从以下仅通过实例且非限制性地提供的描述中，根据本发明的节点系统的特征和优点将是显而易见的，在附图中:
[0014]-图1示出了根据本发明的用于载荷支承结构的节点系统的轴侧图；
[0015]-图2示出了根据本发明的节点系统的分解图；
[0016]-图3示出了根据本发明的节点系统的锁定键的轴侧图；
[0017]-图4a和图4b分别示出了根据本发明的节点系统的处于输入构造和处于锁定构造中的锁定键的平面图；
[0018]-图5示出了图1的节点系统的细节；
[0019]-图6a和图6b分别示出了根据本发明的节点系统的竖直锁定元件的输出面和输入面的轴侧图；
[0020]-图7示出了根据本发明的包括多个节点系统的载荷支承结构的轴侧图；
[0021]-图8a至图81示出了根据本发明的节点系统的组装方法的各阶段；
[0022]-图9a不出了图2的节点系统的梁的根据截面I1-1I的截面；
[0023]-图9b示出了根据一个替代实施方式的图2的节点系统的梁的截面。
[0024]参考附图，特别是参考图7，示出了载荷支承结构100。
[0025]载荷支承结构100包括多个元件，诸如梁10，10'和柱20。通过节点系统30形成梁/梁和/或梁/柱的连接(称作节点101)。
[0026]图1、图2和图5示出了通过节点系统30形成的节点101。
[0027]梁10具有基本上I形的截面，并且该梁包括位于下基部13与上基部12之间的竖直壁11。
[0028]梁10的至少一个末端包括连接部分19，该连接部分适于通过节点系统30与节点101连接。
[0029]下基部13和上基部12的至少一个末端(优选地在连接部分19中)具有斜切部14，该斜切部适于使该末端本身具有基本上梯形形状。
[0030]下基部13和上基部12的至少一个末端(优选地在连接部分19中)具有孔16，该孔用于容纳螺旋件和螺栓。
[0031]竖直壁11的至少一个末端(优选地在连接部分19中)具有孔18，该孔用于容纳螺旋件和螺栓。
[0032]梁10'或截断(truncated,截切)梁10'包括位于下基部13'与上基部12'之间的竖直壁11'。优选地，下基部13'和上基部12'通过斜切部14'具有基本上梯形形状。优选地，下基部13'和上基部12'具有孔16'，该孔用于容纳螺旋件和螺栓。此外，竖直壁1P具有孔18'，该孔用于容纳螺旋件和螺栓。
[0033]截断梁10'的至少一个末端包括连接部分19'，该连接部分适于通过节点系统30与节点101连接。优选地，整个截断梁10'是连接部分19'。
[0034]截断梁10'是完成载荷支承结构100的元件，用来代替梁10。通常，梁10'定位在载荷支承结构100的边角或边缘的附近,例如,位于包括小于四个梁10的每个节点101中。截断梁10'是节点101的封闭(close，合拢)点，但并非必须是载荷支承结构100的封闭点，这是因为在对应于截断梁10'的位置处可连接载荷支承结构100的另一延伸元件，或者连接任何其他载荷支承或非载荷支承元件，例如，单坡屋顶(lean-to roof)。
[0035]优选地，梁10和截断梁10'是单体(monobloc)元件。
[0036]梁10，10'的连接部分19，IV朝向节点101聚集，直到产生间隙空间，如图4a和图4b所示。优选地，该间隙空间由梁10，10'的末端和倾斜部分14，14'限定。
[0037]根据使用要求，斜切部14，If可具有不同的角度，特别地，如图9a和图9b所示，这种斜切部14，14'相对于竖直壁11，1Γ或相对于梁10，10'的中心部分不对称。优选地，第一斜切部14a，14' a定位在相对于竖直壁11，11'较大距离A处，并且第二斜切部14b，14' b定位在相对于竖直壁11，11'较小距离B处。
[0038]优选地，第一斜切部14a，14' a比第二斜切部14b，14' b短。用区段W来表示第二斜切部14b，14' b的较大的长度，该区段限定为每个斜切部14' a，14b，14' b与下基部13，13/的相应侧边的各个接触点之间的距离。
[0039]柱20包括中央本体21，该中央本体至少在一个末端处具有连接部分29，该连接部分适于通过节点系统30与节点101连接。
[0040]柱20优选地在连接部分29中还包括竖直锁定元件22，23，所述竖直锁定元件具有用于容纳螺旋件和螺栓的孔26。优选地，竖直锁定元件22，23是基座22，23。甚至更优选地，基座22，23与柱20是一体的。
[0041]优选地，柱20包括下基座23和上基座22。优选地，柱20是单体元件。
[0042]节点系统30还包括锁定键40，该锁定键适于旋转操作以形成节点101的连接，即，梁/梁和/或梁/柱和/或柱/柱的机械连接。
[0043]优选地，如图4a和图4b所示，具有轴线Z的锁定键40适于从输入构造转换成锁定构造
[0044]-输入构造(图4a)，其中，锁定键40可插入由梁10，10'的连接部分19，19'所限定的间隙空间中，
[0045]-锁定构造(图4b)，锁定键相对于输入构造围绕轴线Z旋转，其中，锁定键40适于在梁10，10'的连接部分19，19'之间形成机械连接。
[0046]优选地，在锁定构造中，锁定键40相对于输入构造旋转45°。
[0047]锁定键40的旋转方向限定为与较大距离A相关。优选地，锁定键40在第一斜切部14a，If a的方向上旋转，并由此在该较大距离A的方向上旋转。在图9a所示的构造中，锁定键40在逆时针方向上旋转。在图9b所示的变型中，锁定键40在顺时针方向上旋转。
[0048]如图3所示，锁定键40包括中央本体41，该中央本体基本上是柱形的并沿着轴线Z伸长。
[0049]锁定键40包括至少一突出部或翼部42，该突出部或翼部从中央本体41突伸出并相对于中央本体径向地延伸。例如，翼部42通过沿着锁定键40的中央本体41焊接、模铸或其他紧固系统来安装。
[0050]优选地，锁定键40包括多个翼部42，这些翼部围绕中央本体41成角度地等距布置。翼部42的数量取决于节点101的结构要求，通常取决于载荷支承结构100的结构要求。优选地，锁定键40包括四个翼部42。
[0051]优选地，翼部42相对于中央本体41的轴线Z离开轴线。
[0052]优选地，翼部42基本上是矩形形状，甚至更优选地是梯形形状。翼部42的梯形形状有利于使锁定键40从输入构造旋转至锁定构造。实际上，由于梯形形状(具有沿着中央本体41更长的基部)而存在倾斜侧边可防止被梁10，10'上的任何突起部或突出部(例如螺旋件和螺栓)阻碍翼部42的旋转。
[0053]优选地，翼部42包括纵向地布置的孔48，该孔用于容纳螺旋件和螺栓。
[0054]优选地，锁定键40的翼部42确保梁10，10'的水平安装，以形成节点101。甚至更优选地，锁定键40的翼部42还确保梁10，10'的第二对准，并因此确保梁本身的静态检查。通过改变翼部42的形状和孔48的位置，还可形成梁10，10'的倾斜安装。
[0055]锁定键40还包括定位在中央本体41的一个轴向末端处的成形元件43，44。
[0056]优选地，成形元件43,44是多边形的,例如,矩形的,方形的，优选地是星形的。
[0057]优选地，成形元件43,44包括突出部或边缘45,该突出部或边缘相对于中央本体41径向地突伸出。边缘45与翼部42对应地从中央本体41径向地突伸出。优选地，成形元件43，44包括四个成角度地等距布置的突出部45。
[0058]优选地，成形元件43，44可内接于方形中，其中，边缘45与该正方形的对角线基本上对应地设置。
[0059]优选地，锁定键40包括两个成形元件，上成形元件43和下成形元件44。
[0060]优选地，锁定键40是全部一体的或单体的。
[0061]在将锁定键40组装到节点101中的过程中，如图4a和图4b所示，在输入构造中，锁定键40插入梁10，10'之间的间隙空间中。该间隙空间必须能够允许翼部42和成形元件43，44通过。特别地，通过调节斜切部14a，14' a和14b，14' b的不同长度并由此通过调节区段W来调节间隙空间的大小。
[0062]一旦插入，锁定键40在锁定构造(其是相对于输入构造围绕轴线Z旋转得到的构造)中旋转，其中，翼部42以这样的方式位于每个梁10，10'的下基部13，13'与上基部12，12f之间，该方式使得锁定键40不能从梁10，10'之间的间隙空间抽出。
[0063]在锁定构造中，翼部42邻接抵靠每个梁10，1(V的连接部分19，IV的竖直壁11，1Γ。翼部42相对于中央本体41离开轴线的位置允许实现翼部42邻接抵靠每个梁10，10'的竖直壁11，11'的恰当对准。此外，翼部42在较大距离A的一侧上邻接抵靠竖直壁liar，该距离允许充分容纳翼部本身的厚度。
[0064]一旦翼部42邻接抵靠每个梁10，10'的竖直壁11，11'，则翼部42的孔48便与竖直壁11，1Γ的孔18，18'对准，以使得允许穿过螺旋件和螺栓。优选地，在竖直锁定元件22，23，50上或在节点101的不同支撑元件上，设置有端部止挡元件，该端部止挡元件有利于使翼部42的孔48与竖直壁11，11'的孔18，18'对准。
[0065]优选地，通过使翼部42耦接至梁10，10'的竖直壁11，1Γ，确保锁定键40处于锁定构造中，该耦接通过同时将螺旋件和螺栓108插入孔48和孔18，18'中来实现，以使得防止锁定键40在相对于锁定构造的旋转的相反方向上的任何旋转。
[0066]在本发明的一个优选实施方式中，节点系统30包括:
[0067]-梁10，10'的连接部分19，IV，朝向节点101彼此聚集，直到产生间隙空间；
[0068]-锁定键40，具有轴线Ζ，具有输入构造和相对于输入构造围绕轴线Ζ旋转的锁定构造，在该输入构造中，锁定键40可插入间隙空间中，在该锁定构造中，锁定键40适于在梁10，10'的连接部分19，19'之间形成机械连接；
[0069]-保持装置18，18'，48，108，适于将锁定键40连接至梁10，10'的连接部分19，19;，以使其彼此形成一体。
[0070]优选地，保持装置18，18'，48，108包括形成在翼部42上的孔48、形成在梁10，10'上的孔18，18'、螺旋件和螺栓108。
[0071]优选地，节点系统30还至少包括竖直锁定元件22，23，50，这些竖直锁定元件适于与锁定键40机械地配合，以形成节点101的连接，即，梁/梁和/或梁/柱和/或柱/柱的连接。
[0072]竖直锁定元件22，23，50可以是任何形状，优选地，为方形、矩形，更优选地，基本上是圆形。
[0073]优选地，竖直锁定元件是板50。优选地，节点系统30包括两个板50，每个均适于与锁定键40的成形元件43，44中的一个机械地配合，以形成节点101的连接，即，梁/梁和/或梁/柱和/或柱/柱的连接。
[0074]在实施方式的变型中，竖直锁定元件22，23与柱20整体形成。优选地，竖直锁定元件是柱20的基座22，23。
[0075]竖直锁定元件22，23，50包括用于容纳螺旋件和螺栓的孔56，该螺旋件和螺栓适于实现竖直锁定元件22，23，50与柱20的机械紧固，和/或竖直锁定元件22，23，50与一个或多个梁10，1(V的机械紧固。此外，孔56可容纳适于实现竖直锁定元件22，23，50与其他结构元件的机械紧固的螺旋件和螺栓。
[0076]竖直锁定元件22，23，50还包括开孔51。优选地，开孔51居中地布置在竖直锁定元件22，23，50上。
[0077]优选地，开孔51具有多边形形状，例如，矩形的、方形的，优选地是星形的。
[0078]开孔51包括:
[0079]-壁部，适于在输入构造中允许成形元件43，44的输入，以及
[0080]-支座(abutment)52,适于在锁定构造中对成形元件43,44的抽出形成轴向限制。
[0081]实际上，在输入构造中，可将锁定键40的成形元件43，44插入开孔51中，并且该成形元件适于在锁定构造中与竖直锁定元件22，23，50形成形状耦接，所述形状耦接形成轴向限制。
[0082]为了形成恰当的形状耦接，锁定键40的成形元件43，44具有可内接在开孔51中的形状，并且该形状可在入槽式(slot-1n)系统中与这种开孔51的形状耦接。
[0083]优选地，竖直锁定元件22，23，50的开孔51是通孔。所述开孔51自身在竖直锁定元件22，23，50的每个面上呈现出不同的形状或呈现出相同的形状但可旋转。
[0084]节点系统30还包括紧固装置16，16'，56，106，适于将竖直锁定元件22，23，50机械地连接至梁10，10'的连接部分19，19'，以使其彼此形成一体。
[0085]优选地，紧固装置16，16'，56，106包括形成在竖直锁定元件22，23，50上的孔56和/或形成在梁10，10'上的孔16，16'以及螺旋件和螺栓106。
[0086]优选地，节点系统30的孔16，18，26，48，56已经带有螺纹，以允许在没有螺母的情况下也可锁定和/或容纳原本固有的其他保持装置。
[0087]在本发明的一个实施方式中，载荷支承结构100包括多个梁10，10'和柱20，并且通过根据本发明的节点系统30来形成梁/梁和/或梁/柱和/或柱/柱的连接。
[0088]图8c至图8e示出了一种组装载荷支承结构100的节点101的方法。
[0089]用于载荷支承结构100的节点系统30的组装方法包括以下阶段:
[0090]-准备梁10，1(V的连接部分19，IV、锁定键40以及位于所述连接部分19，IV与所述锁定键40之间的保持装置18，IV ,48,108 ；
[0091]-将梁10，10'的所述连接部分19，19'准备成朝向节点101聚集，直到形成间隙空间(图8c);
[0092]-在输入构造中，将锁定键40插入所述间隙空间中(图8d);
[0093]-将锁定键40转动成锁定构造，该锁定构造为相对于输入构造转动得到的(图8d)；
[0094]-在锁定构造中，通过所述保持装置18，18'，58，108将锁定键40紧固至梁10，10;的所述连接部分19，19'，以使其彼此形成一体(图8d)。
[0095]在锁定键40插入阶段之前，该组装方法还包括以下阶段:
[0096]-准备下部竖直锁定元件22，50，该下部竖直锁定元件具有开孔51和紧固装置16，16' ,56,106 (图 8b)；
[0097]-通过所述紧固装置16，16'，56，106将梁10，10'的所述连接部分19，19'紧固至下部竖直锁定元件22，50，以使其彼此形成一体(图8b)。
[0098]在锁定键40紧固阶段之后，该组装方法还包括以下阶段:
[0099]-准备上部竖直锁定元件23，50，该上部竖直锁定元件具有适于通过所述成形元件43的开孔51 ；
[0100]-将所述上部竖直锁定元件23，50安装在锁定键40的成形元件43上方(图8e)；
[0101]-在锁定键40上方转动所述上部竖直锁定元件23，50，以实现与所述锁定键40的形状耦接，所述形状耦接形成轴向限制(图8e);
[0102]-通过所述紧固装置16，16'，56，160将梁10，10'的所述连接部分19，19'紧固至所述上部竖直锁定元件23，50，以使其彼此形成一体(图8e)。
[0103]优选地，为了恰当地组装节点系统30，有必要遵循在后续阶段中所总结的精确的组装顺序。
[0104]阶段A:安装具有开孔51的竖直锁定元件22，50 ;布置梁10，10'，使得下基部13，13/的孔16，W与在竖直锁定元件22，50上制备的孔56，26—致，并因此连接部分19，19'形成间隙空间；接下来通过合适的紧固系统106紧固(竖直锁定元件-梁)；将锁定键40插入形成在梁10，10'的连接部分19，19'之间的间隙空间中，确保已经用锁定键40的成形元件44穿透竖直锁定元件22，50的开孔51。
[0105]阶段B:将锁定键40转动45° (或根据节点系统30的需要转动其他角度)，以获得锁定键40的锁定以及翼部42的孔48与梁10，10'的竖直壁11，1Γ的孔18，18'的对准；接下来通过合适的保持装置108紧固(锁定键-梁)。
[0106]阶段C:通过将另一具有开孔51的竖直锁定元件23，50插入到锁定键40上来封闭(close，合拢)节点系统30，因此使得锁定键40的成形元件43穿透该另一竖直锁定元件23，50的开孔51 ;将该另一竖直锁定元件23，50转动45° (或根据节点系统30的需要转达其他角度)，以获得该另一竖直锁定元件23，50的锁定以及设置于该另一竖直锁定元件22，50上的孔56，26与梁10，10'的上基部12，12 ^的孔16，16'的对准；接下来通过合适的保持系统106紧固(另一竖直锁定元件-梁)。
[0107]取决于梁10(其优选地形成结构的延伸点)使用的多少或截断梁10'(其优选地形成结构的封闭点)使用的多少，每个节点101可具有各种水平延伸构造。图7所示的节点101的一些可能的构造例如是:
[0108]-单节点101a，由三个截断梁10'和一个梁10组成；
[0109]-双节点101b，由两个截断梁10'和两个梁10构成；
[0110]-三节点101c，由一个截断梁10'和三个梁10构成；
[0111]-四节点101d，由四个梁10构成。
[0112]图8b至图81示出了载荷支承结构100的模块120的组装方法。
[0113]载荷支承结构100的模块120的组装方法包括以下阶段:
[0114]-通过梁10，10'形成模块120的下基部121:通过第一节点系统30将每个梁10相对于两个末端与另一梁10连接(从图8c至图8e)；
[0115]-通过柱20形成模块120的高度122:通过紧固装置16，16'，56，106将每个柱20紧固至第一节点系统30的上部竖直锁定元件23，50 (图8f)；
[0116]-通过梁10，10'形成模块120的上基部123:通过第二节点系统30将每个梁10相对于两个末端与另一梁10连接，并通过紧固装置16，16'，56，106将每个柱20紧固至第二节点系统30的下部竖直锁定元件22，50 (从图8g至图81)。
[0117]图8a至图81示出了用于组装载荷支承结构100的方法。
[0118]载荷支承结构100的组装方法包括形成多个模块120的阶段(从图8b至图81)。
[0119]优选地，在形成多个模块120的阶段之前，载荷支承结构100的组装方法还包括以下阶段:
[0120]-准备支撑底座(plinth，柱基)60(图8a)；
[0121]-通过保持装置将任何防地震装置70(优选地，隔震装置)紧固在支撑底座60上(图 8a);
[0122]可用任何金属合金(优选地，铁或钢)、木材及副产品、复合金属和木材材料、塑料材料、玻璃来制造组成节点系统的部件(锁定键和锁定元件)。优选地，这种元件由可持续材料制成，并可用传统的工业处理方法回收利用。
[0123]优选地，组成节点系统的元件(锁定键和锁定元件)具有特殊的最终处理(finish，整饰)来防止大气作用的影响和随时间的磨损，或者防止任何其他的与所使用类型和所选材料相关的侵害或劣化。
[0124]节点系统本身还可呈现不同的形式，但有必要的是，通过结合两种不同的形式(锁定键成形元件-锁定元件的开口)来实现技术上锁定的解决方案，该两种不同的形式在输入方案中可很好地穿透，后续在确定其锁定的输出方案中可旋转。通过各种类型和形式的保持系统(例如螺旋件和螺栓)来进一步加强这种锁定，包括来自优选地安装在锁定键上的传统锁定件，以便除了用于进一步加强该结构以外，还确保了保护性更强的安全性，以防止受到第三方损害或接近中央系统。该锁定件可包括一个或多个移动部件，优选地是柔性的，从而具有允许或防止节点系统的振动的功能。
[0125]优选地，为了实现节点的恰当组装和安装，有必要使各种部件元件(梁、柱、锁定键、锁定元件)的钻孔(drilling)具有恒定的尺寸，以使得允许非常好地对准用于安装各个元件的孔，并允许简化相关类型的保持装置。
[0126]创新地，根据本发明的用于载荷支承结构的节点系统允许快速地组装和拆卸部件，同时可很好地抵抗该结构的静态应力。
[0127]有利地，根据本发明的用于载荷支承结构的节点系统根据所涉问题的要求允许对梁/柱部件进行重构并允许对梁/柱部件以不同方向定向。
[0128]有利地，根据本发明的用于载荷支承结构的节点系统允许延伸/保持载荷支承结构的单个模块，而无需与作为整体的整个结构的变化形成干涉。
[0129]有利地，根据本发明的用于载荷支承结构的节点系统确保构造简单和快速组装。
[0130]有利地，根据本发明的用于载荷支承结构的节点系统意味着更少的构造劳动强度和更少的重量运动。
[0131]有利地，根据本发明的节点系统不需要现场机加工操作，而仅是顺序组装部件，并允许通过非专业人员来执行，从而降低成本。
[0132]有利地，根据本发明的节点系统如其实际的那样，仅由几个相同的可耦接或堆叠的元件组成，该节点系统允许元件本身的包装和运输空间最佳化，以及允许移除这些元件而不会对组成其的材料造成损坏，以便迫使对其进行更换。
[0133]有利地，根据本发明的节点系统允许简化目前的工地运输和存储物流系统和/或完全去除存储区域，这是因为随着所使用的运输装置逐渐清空，每次可少量组装该结构。
[0134]有利地，根据本发明的节点系统可模块化实现并易于运输，并且该节点系统还特别适于通过“类型”结构安装包和/或其预定的实现方式来销售。这种销售系统可帮助简化生产仓库和自动装运的管理阶段，因此大量节省时间、成本和组织机构，从而减少对环境的影响以及直接和间接的污染。
[0135]有利地，根据本发明的节点系统可在载荷支承结构中重复且可直接组装，该节点系统可直接在现场使用，不需要大的储存空间。
[0136]有利地，根据本发明的节点系统允许极大地减少对环境的影响以及直接和间接的污染。
[0137]有利地，根据本发明的节点系统适于实现:商业建筑、住宅；公共建筑和空间；用于火灾逃生梯、电梯的框架；用于自行车-行人使用的、铁路/道路使用的、单坡屋顶的、结构停车场的过道；露台；桥梁；正面看台；看台；舞台；平台；温室；金属屋顶；用于挖掘工程的包围结构；通常用于工业的附属结构、用于电信的附属结构、用于可再生能源的附属结构、用于服务适于危险环境的非侵入性建筑系统的附属结构、用于屋顶的层合梁系统的附属结构，更一般地，以代替传统构造系统，而不会在使用、实现、扩展和预期用途方面造成任何限制。
[0138]有利地，根据本发明的节点系统适于与传统的结构系统和兼容材料结合，诸如，抗拉结构等和/或之前已存在的结构，例如，以用于实现传统建筑物的增加楼层、扩展和内部、外部以及地下结构的加固。
[0139]本领域的技术人员显然可对上述装置进行改变，这些改变都落在由以下权利要求限定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种用于载荷支承结构(100)的节点系统(30)，包括: -梁(10，10')的连接部分(19，19')，所述连接部分朝向节点(101)彼此聚集，以形成间隙空间； -锁定键(40)，所述锁定键具有轴线Z，所述锁定键具有输入构造以及相对于所述输入构造围绕所述轴线Z旋转得到的锁定构造，在所述输入构造中，所述锁定键(40)能插入所述间隙空间中，在所述锁定构造中，所述锁定键(40)适于在所述梁(10，10')的所述连接部分(19，19')之间形成机械连接； -保持装置(18，18'，48，108)，所述保持装置适于将所述锁定键(40)与所述梁(10，10')的所述连接部分(19，19')连接，以使所述锁定键与所述连接部分彼此形成一体。
2.根据权利要求1所述的节点系统(30)，其中，所述锁定键(40)包括中央本体(41)和翼部(42)，所述翼部从所述中央本体(41)突出并相对于所述中央本体径向地延伸，并且其中，所述保持装置(18，18'，48，108)包括形成在所述翼部(42)上的孔(48)。
3.根据权利要求1或2所述的节点系统(30)，包括四个围绕中央本体(41)成角度地等距布置的翼部(42)，并且所述翼部具有基本上梯形的形状。
4.根据权利要求2或3所述的节点系统(30)，其中，在所述锁定构造中，所述翼部(42)以这样的方式邻接抵靠所述梁(10，10')的所述连接部分(19，19')的竖直壁(11，Ili )，该方式使得所述翼部(42)的所述孔(48)与设置于所述竖直壁(11，11')上的孔(18，18')对准。
5.根据前述权利要求中任一项所述的节点系统(30)，进一步包括至少一个竖直锁定元件(22，33，50)，所述至少一个竖直锁定元件具有设置有支座(52)的开孔(51)，并且其中，所述锁定键(40)包括相应的成形元件(43，44)，所述成形元件在所述输入构造中能插入所述开孔(51)中，并且所述成形元件适于在所述锁定构造中与所述竖直锁定元件(22，30,50)形成形状耦接，所述形状耦接形成轴向限制。
6.根据权利要求5所述的节点系统(30)，其中，限定所述开孔(51)的壁部适于在所述输入构造中允许所述成形元件(43，44)进入，并且所述支座(52)适于在所述锁定构造中对所述成形元件(43，44)的抽出形成轴向限制， 并且/或者其中，所述成形元件(43，44)定位在所述中央本体(41)的轴向末端出，并且所述成形元件包括相对于所述中央本体(41)径向地突出的边缘(45)。
7.根据权利要求5或6所述的节点系统(30)，进一步包括附接装置(16，16',56,106)，所述附接装置适于将所述至少一个竖直锁定元件(22，23，50)机械地连接至所述梁(10，10')的所述连接部分(19，19')，以使所述至少一个竖直锁定元件与所述连接部分彼此形成一体，并且其中，所述附接装置(16，16'，56，106)包括形成在所述至少一个竖直锁定元件(22，23，50)上的孔(56)。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的节点系统(30)，其中，所述节点系统(30)包括柱(20)的至少一个连接部分(29)，并且其中，所述至少一个竖直锁定元件(22，23，50)与所述柱(20)形成整体， 并且/或者其中，所述至少一个竖直锁定元件(22，23，50)是板(50)。
9.根据权利要求8所述的节点系统(30)，进一步包括: -柱(20)的至少一个连接部分(29)，以及 -附接装置(16，16'，56，106)，所述附接装置适于将所述板(50)机械地连接至所述柱(20)的所述连接部分(29)，以使所述板与所述连接部分彼此形成一体，其中，所述附接装置(16，16' ,56,106)包括形成在所述板(50)上的孔(56)。
10.—种载荷支承结构(100)，包括多个梁(10，10')和柱(20)，其中，通过根据前述权利要求中任一项所述的节点系统(30)来形成梁/梁和/或梁/柱和/或柱/柱的连接。
11.一种用于载荷支承结构(100)的节点系统(30)的组装方法，包括以下步骤: -准备梁(10，10')的连接部分(19，19')、锁定键(40)以及位于所述连接部分(19，19')与所述锁定键(40)之间的保持装置(18，18' ,48,108)； -定位所述梁(10，10')的所述连接部分(19，19')，使所述连接部分朝向节点(101)聚集，以形成间隙空间； -在输入构造中，将所述锁定键(40)插入所述间隙空间中； -将所述锁定键(40)旋转至锁定构造，所述锁定构造是相对于所述输入构造旋转得到的； -在所述锁定构造中，通过所述保持装置(18，18' ,48,108)将所述锁定键(40)紧固至所述梁(10，10')的所述连接部分(19，19')，以使所述锁定键与所述连接部分彼此形成一体。
12.根据权利要求11所述的组装方法，其中，所述锁定键(40)包括相应的成形元件(44)，所述成形元件在所述输入构造中能插入开孔(51)中，并且所述成形元件适于在所述锁定构造中与竖直锁定元件(22，50)形成形状耦接，所述形状耦接形成轴向限制，并且在插入所述锁定键(40)的步骤之前，所述组装方法进一步包括以下步骤: -准备具有所述开孔(51)和附接装置(16，16'，56，106)的竖直锁定元件(22，50)；-通过所述附接装置(16，16'，56，106)将所述梁(10，10')的所述连接部分(19，19')紧固至所述竖直锁定元件(22，50)，以使其彼此形成一体。
13.根据权利要求11或12所述的组装方法，其中，所述锁定键(40)包括成形元件(43)，并且在紧固所述锁定键(40)的步骤之后，所述组装方法进一步包括以下步骤: -准备竖直锁定元件(23，50)，所述竖直锁定元件具有适于所述成形元件(43)通过的开孔(51)； -将所述竖直锁定元件(23，50)安装在所述锁定键(40)的所述成形元件(43)上方；-在所述锁定键(40)上方旋转所述竖直锁定元件(23，50)，以形成与所述锁定键(40)的形状耦接，所述形状耦接形成轴向限制； -通过所述附接装置(16，16'，56，106)将所述梁(10，10')的所述连接部分(19，19')紧固至所述竖直锁定元件(23，50)，以使所述连接部分与所述竖直锁定元件彼此形成一体。
14.一种用于载荷支承结构(100)的模块(120)的组装方法，包括以下步骤: -通过梁(10，10')形成所述模块(120)的下基部(121):通过根据权利要求18所述的方法形成的第一节点系统(30)将每个所述梁(10)在两个末端处连接至另一所述梁(10)； -通过柱(20)形成所述模块(120)的高度(122):通过附接装置(16，16'，56，106)将每个所述柱(20)紧固至所述第一节点系统(30)的另一竖直锁定元件(22，33，50)； -通过所述梁(10，10')形成所述模块(120)的上基部(123):通过根据权利要求15至18中任一项所述的方法形成的第二节点系统(30)将每个所述梁(10)在两个末端处连接至另一所述梁(10)，并通过所述附接装置(16，16'，56，106)将每个所述柱(20)紧固至所述第二节点系统(30)的所述竖直锁定元件(22，33，50)。
15.一种锁定键(40)，适于在部件之间形成机械连接，所述锁定键包括: -中央本体(41)，所述中央本体具有轴线Z ； -翼部(42)，所述翼部从所述中央本体(41)突伸出并且从所述中央本体径向地延伸，所述翼部包括孔(48)； -两个成形元件(43，44)，所述成形元件定位在所述中央本体(41)的末端处，并且所述成形元件包括相对于所述中央本体(41)径向地突出的边缘(45)； 其中，所述锁定键(40)适于从输入构造转换成锁定构造,在所述输入构造中，所述锁定键(40)适于插入待机械连接的部件之间，所述锁定构造是相对于所述输入构造围绕所述轴线Z旋转得到的，在所述锁定构造中，所述锁定键(40)适于通过所述翼部(42)和所述成形元件(43，44)在待连接的所述部件之间形成机械连接。
【文档编号】F16B7/18GK104508215SQ201380035974
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2012年7月6日
【发明者】米凯兰杰洛·普里塔尼, 亚历山德拉·佩蒂西 申请人:米凯兰杰洛·普里塔尼, 亚历山德拉·佩蒂西