专利名称：标准建筑单元的竖向对准和整平的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在建造主要是预制的办公室、旅馆和公寓楼以及具有类似通性的建筑物中所使用的标准建筑单元。这样的标准建筑单元是盒状的结构，这种结构可以在现场之外制造和装配，然后运输到建筑工地，以最终组装形成建筑物的内部房间。本发明还涉及一种使用这种标准建筑单元来建造建筑物的方法，特别是涉及这种建筑物的对准(alignment)以及下层或底层单元的整平(levelling)。
背景技术：
特别是在旅馆、公寓以及学生宿舍的建造中使用轻型建筑标准组件来建造建筑物是大家所知道的，各建筑标准组件是由焊接成盒状结构的诸轻型结构型钢形成的一骨架钢壳体，并装有诸如石膏板、胶合板或波纹状硬纸板((orientedstrand board)OSB)之类的板。各建筑标准组件初始地做成这样一种有护板的(lined)壳体，接着在工厂中将其装配到所要求的内装饰标准，最后被运输到最终的建筑工地以结合到建筑物中。人们也知道还有主要用木框架和木板制成的其它建筑标准组件。
在建筑工地上，起重机从运输标准组件的载重汽车或卡车中提升起标准组件，并以竖向和水平的排列叠放它们，这些竖向和水平的排列协配形成最终建筑物的相连接的房间。对于低矮的建筑物，叠放过程所要求的精度相对较低。单独标准组件是否上下准确地竖向定位对于建筑物的最终稳定性几乎不会造成什么差别，并且一般认为，在起重机放低单独的标准建筑单元时，用手操纵它们以放置到它们的最终位置就可以了。对于日益增高的高大建筑物，排列中各个建筑单元的竖向对准精度就变得越来越重要。不过，迄今为止，叠放精度完全取决于起重机驾驶者能保持最顶上的建筑单元静止不动的技术，而此时，在起重机缆索中的张力释放和建筑单元放置到单元叠中的下层单元上的其最终位置之前，系由熟练的工人将它手动地操纵到正确的竖向对准位置的。
本发明的一个目的是为这种标准建筑单元和建筑系统提供一种用于自动准确地对准单元叠中竖向相邻的建筑单元。通过使对准自动进行并基本上不依赖于将标准建筑单元操纵到位的建筑工人的技术，由不熟练的工人用这种标准化单元建造的建筑物的高度就可以从以前实际上最多约五层楼增加到二十到三十层楼。
发明内容
本发明提供一种如这里的权利要求1至6所述的标准建筑单元。竖向相邻标准组件的协配的定位凸缘和周缘凹座形成边缘定位装置，这样的装置可以在排列中上下准确定位标准建筑单元，且对熟练工人的依赖性最小。较佳的是，周缘凹座的内侧壁相对建筑标准组件向上、向内倾斜，以在通过上下叠放标准组件以建造建筑物的过程中叠放标准组件时，将竖向相邻的建筑标准组件引导到位。因此，在起重机放低标准组件时将标准组件人工推动到位的施工队只需要将被提升的标准组件引导到离开其最终位置约两或三厘米范围内的位置即可，周缘凹座的倾斜内侧壁足以将标准组件引导到其准确的最终位置。
可以如与本申请一起提出的同时待批专利申请第W068004号中所描述和要求保护的那样来构造根据本发明的建筑标准组件，并如与本案一起提出的专利申请第W068006号中所描述的那样将这些建筑标准组件水平和竖向地联结在一起。这些标准组件可以用有护板的建筑结构构件的骨架壳体来形成，如同时待批的专利申请第W068007号所描述和要求保护的那样。
本发明还提供一种用于根据本发明的建筑标准组件的整平单元，如本申请的权利要求7所具体描述的那样。最后，本发明还提供一种如本申请的权利要求8所述的建造方法。
图1是根据本发明的一标准建筑单元的立体图；图2是沿着线A-A截取的、图1所示建筑单元的顶角的剖面图；图3是沿着线B-B截取的、穿过图1所示建筑单元的底角的剖面图；以及图4是与图1至3所示标准建筑单元一起使用的一整平单元的立体图。
具体实施例方式
图1是一完整的建筑标准组件1的立体图，该建筑标准组件1是根据我同时待批专利申请W068004构造的，并且还设有根据本发明的边缘定位装置。该标准组件包括四面壁、一底板和一顶板。在图1中一个端壁所示为设有一窗口。相对的端壁(不可见)将设有一门。带窗的壁将位于组装好的建筑物的外侧，而带门的壁则将在内侧，门例如可以通向一走廊，通过该走廊可以到达一给定行中的任一标准组件。
围绕标准组件1顶部的外边缘设有一周缘凹座，该周缘凹座由一压缝条(corner strip)2形成，如图2所示。该压缝条2通过折叠或皱折轻型冷压成型的结构钢而制成，并包括一前表面2a、一下顶面2b、一倾斜面2c以及一上顶面2d。前表面2a例如通过点焊或塞焊固定在标准建筑单元的结构立柱上。下顶面2b位于那些结构立柱的水平对准的顶端之上。在下顶面2b与倾斜面2c之间形成所述周缘凹座，该凹座围绕标准组件1顶部的所有四条边缘延伸。
标准组件1的顶部在外部盖有承载护板3，该承载护板3足够坚固，能承载那些被雇佣来用许多这样的标准化单元建造建筑物的施工队成员的重量。压缝条2的上顶面2d位于承载护板3顶部中所形成的凹座中，并且，在上顶面2d上附着有一隔音条4，该隔音条例如可以是诸如高密度氯丁橡胶泡沫材料之类的橡胶或弹性体材料条。另一这种隔音条5贴附在压缝条2的下顶面2b上，以能在竖向相邻地叠放的标准组件1之间提供更好的隔音。可以通过将压缝条2放置在一层橡胶或弹性体或者其它隔音衬垫上来实现一可选用的隔音屏障。
图3示出各标准组件1的底部周缘的细节，也示出该底部的细节如何与最终建筑物中在其竖向下方的标准组件顶边缘周围的周缘凹座协配。在图3中以虚线示出位于下方的那个标准组件，但该标准组件与上面参照图2所描述的一样。在图3中，隔音条4和5所示为由于在竖向上方的标准组件1的重量而受到压缩，正如它们在实际情况中的那样。
由一压缝条来形成标准组件1的底部细节，该压缝条冷压成型为形成一向下延伸的定位凸缘6，标准组件向下延伸的结构立柱(未示出)安置在该凸缘中。凸缘6的一外壁向上延伸，作为压缝条的一外壁部分7，它是例如通过点焊或塞焊固定于骨架建筑标准组件1的外侧上的。凸缘6的内壁弯折，以与顶压缝条2的倾斜面2c的角度相符，并终止于一底板部分8，该底板部分8焊接在支承标准组件1底板的一组横梁(未示出)的底部上。尽管在所图示的特定例子中指定焊接为固定方法，但诸如螺栓、铆钉或者甚至是粘合剂之类的其它固定方法也是可行的替代方式，这取决于所想建造的建筑物的性能以及它所预想要承受的应力。
当用许多根据本发明的标准组件来建造一建筑物时，首先将最下一阵列的标准组件1操纵到位并固定到基础上。然后，用起重机将下一楼层的标准组件1一个一个地提升到位。当起重机的操作者放低标准组件1时，施工人员将它们推到位。边缘定位使标准组件能准确地定位在下方楼层的标准组件上，并且由于顶护板3是承重的，所以工人能在底层阵列的标准组件1的顶板上自由走动。
当各上层标准组件1大致到位时，起重机驾驶者就将标准组件放低到其最后的几厘米，斜面2c引导它轻柔但准确地与下方的标准组件对准。
组装好的标准组件可以如我同时待批专利申请第W068006号中所描述和要求保护的那样被锁在一起。或者，在一连续缆索从建筑物基础延伸到屋顶时，连续缆索可以穿过该建筑物的相继楼层的相互对准的竖向结构支柱所形成的壁腔并张紧，以将标准组件竖向地锁在一起。也可以不使用缆索，而在高度中的每一楼层中使用一系列互连的管子或杆来替代缆索，如我同时待批专利申请第W068007号中所述。可以在水平面中横跨建筑物使用类似的互连管或杆，但一般来说，使用骑跨在水平相邻标准组件的接缝(rove)上的檐槽板就足以把标准组件水平地连接在一起，出于隔音方面的目的，诸标准组件通常叠放成其间有一小的水平间隙。檐槽板不仅将相邻的标准组件系结在一起，而且可在建造期间防止雨水进入相邻标准组件之间。
图4示出了一整平单元，该整平单元实际上覆盖在建筑物的基础或任何给定的叠层(course)上，并在下一叠层的建筑标准组件被提升到位之前被准确地整平。图4所示的整平单元以总的标号10来标示，包括一C形截面的周缘结构，各用轻型冷压成型的结构钢制成。一组C形截面的横梁12在形成基底整平单元10的长边的C形截面周缘结构11之间平行延伸，各横梁连接至相应的C形截面周缘梁11，其连接方式与图1至3所示建筑标准组件中底板和天花板横梁的连接方式完全相同。为了增加刚度，可以在相邻的成对横梁12之间以交错的间隔焊接C形截面的间隔件(未示出)，以产生一总体刚性的组件。如果需要的话，尽管在图4中没有示出，但可用类似于图2的护板3的承载铺地板覆盖在其顶表面上。
一压缝条围绕基底整平单元10的外侧边缘(尽管在图4中也没有示出)，该压缝条也形成一周缘凹座，与前面参照图2所述和所示的、围绕根据本发明的各完整的建筑标准组件的顶部的压缝条2完全相同。因此，图2可以同样是穿过图4所示的那些整平单元10的边缘之一的剖面，只是图2中标示为1并表示建筑物标准组件的直线实际上标示的是整平单元10的外侧壁和C形截面周缘构件11。
在使用中，搬运一整平单元10要比搬运一完整的装配建筑单元要容易得多。因此，在制备好建筑物的基础之后，将一个这样的整平单元10放置到位，以形成在最终建筑物的相继楼层上所要形成的各个房间的基座(footprint)。可以通过插入金属填隙片或通过使用螺旋千斤顶来实现各个整平单元10的整平，并且精确地实现它们的整平，直至为最终建筑物的上层叠层的各个建筑标准组件1产生一准确的水平基底或下层水平叠层。当每一整平单元10都准确地定位和整平时，就可以用地脚螺栓、支撑板或其它合适的锚固装置(未示出)固定在基础或地平面结构上，以使建筑物的上部楼层的基底叠层准确地整平且固定于基础或地平面结构。
之后，可由起重机将单独的建筑标准组件10提升到位，并通过整平单位10中的边缘凹座定位，这与上面关于建筑物的上部楼层的准确组装所述的完全相同。
权利要求
1.一种标准建筑单元，该建筑单元包括一有护板的骨架壳体，以形成房间的壁，当以竖向和水平的排列叠放建筑物单元、且这些竖向和水平的排列协配以形成一建筑物的相连接的房间时，其特征在于，为了在最终的建筑物中在一标准组件或其一部分上竖向精确定位另一标准组件或其一部分，各标准组件围绕其基底的周边设有一向下延伸的的定位凸缘，且各标准组件还围绕其顶部周缘或其一部分设有一周缘凹座，竖向相邻的建筑标准组件的定位凸缘可准确定位在该周缘凹座中。
2.如权利要求1所述的标准建筑单元，其特征在于，周缘凹座的内侧壁相对建筑标准组件向上和向内倾斜，以在通过上下叠放标准组件以建造建筑物的过程中叠放标准组件时，将竖向相邻的建筑标准组件引导到位。
3.如权利要求1或2所述的标准建筑单元，其特征在于，标准建筑单元包括由结构钢支柱和横向构件组成的一骨架壳体，其设有护板以形成房间的壁。
4.如前述权利要求中任一项所述的标准建筑单元，其特征在于，有护板的骨架壳体覆盖有由承载板构成的一外部顶板覆盖层，所述承载板延伸到接近但不到标准组件顶部外侧周边处，以使护板的边缘沿着定位凹座的内侧边缘设置。
5.如权利要求4所述的标准建筑单元，其特征在于，标准组件的外侧周边覆盖有一冷压成型的轻型钢边缘件，该边缘件的第一部分围绕标准组件的侧壁和端壁的顶部搭接，其第二部分则搭接在板的外侧边缘之上，并且在那些第一和第二搭接部分之间形成定位沟槽。
6.如前述权利要求中任一项所述的标准建筑单元，其特征在于，定位沟槽衬有一由橡胶或弹性体或者其它隔音材料制成的衬垫。
7.如权利要求5所述的标准化单元，其特征在于，冷压成型的轻型钢边缘件放置在一层由橡胶或弹性体或者其它隔音材料制成的衬垫之上。
8.一种与如前述权利要求中任一项所述的标准建筑单元一起使用的整平单元，该整平单元包括由结构钢周缘构件和横向构件组成的一骨架壳体，以形成如权利要求1至7中任一项所述的一标准建筑单元的基座，并且，为了精确地定位建筑物紧接在该整平单元上方的那个楼层的标准建筑单元，各整平单元围绕其顶部周缘设有一周缘凹座，根据权利要求1至7中任一项所述的一标准建筑单元的定位凸缘可准确地定位在该周缘凹座中。
9.一种使用如权利要求1至7中任一项所述的建筑单元和如权利要求8所述的整平单元的建造方法，其中，整平单元定位在建筑物的一基础或地平面结构上，并且每个整平单元利用整平单元和建筑物基底或地平面结构之间的填隙片或螺旋千斤顶，精确地整平并相对于相邻的整平单元定位；并且，在将单独的标准建筑单元放置在整平单元上之前，将整平单元牢固地固定于建筑物基础或地平面结构，并通过使围绕各建筑单元基底周边的大体延伸的定位凸缘接合在围绕相应整平单元的周缘凹座中来定位那些标准建筑单元。
全文摘要
本发明提供一种标准建筑单元(1)，该建筑单元(1)包括诸壁、一底板和一天花板，且较佳的是在现场之外进行组装以及装饰或装配，然后再运输到建筑工地，以竖向和水平的排列组装成叠，以形成建筑物。标准建筑单元主要是形成房间壁的一设有护板的壳体。一个这样的标准建筑单元(1)在该叠中的其下方单元上的竖向定位是通过使围绕各标准组件底部外侧边缘的一向下延伸的定位凸缘(6)接合在围绕在该叠中其下方的竖向相邻标准组件的顶部外侧边缘的顶部周边的一周缘凹座(2b，2c)中来实现的。
文档编号E04B1/348GK1745222SQ200380109447
公开日2006年3月8日 申请日期2003年12月3日 优先权日2002年12月3日
发明者约翰·温多 申请人:亨里咨询有限公司