环形梁结构和建造木材框架的方法

专利名称：环形梁结构和建造木材框架的方法
技术领域：
本发明涉及形成在地面高度上的环形梁结构，其用来支持结构载荷承载形式的包含的托梁和屋顶级(stage)的提升，以及支承和扩展如此的结构以用 于家庭住所。本发明具有特定的但非排除性的适用于环形梁结构形式的应用，环形梁结 构可布置成使多排的木梁堆叠起来，并独立于软着陆系统和脚手架使它们包含 在顶部、托梁和屋顶级内。具体来说，本发明涉及具有载荷承载和支承结构的 这样的结构的使用，载荷承载和支承结构用于托梁和屋顶级而形成例如独立的承载载荷的框架。 一种形式的载荷承载和支承结构可具有多个填充板，它们通 过风立柱和具有嵌入的空隙的垂直木材部件的组合彼此连接，空隙允许维护和 放置绝热物。
背景技术：
人们都知道用绝热和混凝土砖块来形成诸如住所中那样的承载载荷的结 构。标准的绝热和混凝土砖块用取自泥土中的骨料制成，并用水泥灰浆连接在 一起而限于有利的环境。每一楼层高度堆垒有大约十层砖块，对于较大的结构 中，砖块是相对较小的模块。在建造过程中，它们能容易地搬运和定位，并且 非常灵活，对于现场的需要可时时地变化。砌块的构造形式不提供对现代绝热物的选择，其带来冷的桥接废弃物，该 绝热物要求在每一侧有空气间隙，不延长结构在内侧结构上的宽度，砌块工作 是难以实施的，并需许多附加的地面。砌块也没有用于绝热物或维护的嵌入的 空隙。砌块与砖块模式相容，并对于沿着其垂直平面的阶梯形砌接具有风阻力， 但只当联接到外部砖块/砌块工作之时，因此，不像木材框架所能够的那样， 独立于内部表面不能完全地建立起内部载荷承载的结构。木材框架是由耐用且对使用者更加友好的木材形成的，它建立在层高板上，由于内置的过梁部分通常需要被移动，所以，对于可能时时地需要在现场改变 这一点来说它还不够灵活。木材框架可在其木材框架构件内提供绝热物，但由 于它限制了其间的通道，所以通常在安装保养结构之后才予以定位。如今的标准木材框架板包含在不停止的定制的生产线上产生的复杂的墙框 架、过梁、窗和门洞部分，并有许多废弃的墙空间。为了进一步配合该情形， 需要增加绝热物的深度以满足新的隔热规定，从而导致更深厚的墙部分。总的 后果是造成生产更大、更重和更加笨重的墙板，这就显著地需要更大的工厂、 运输和现场空间，并需使用到处可移动的重型提升设备。当连接到外表面和必要的绝热物和内腔时，木材框架和绝热物/混凝土砌块 的构造形式在总的宽度上类似。因为楼层高度的构造，它们在适当位置上需要 软着陆系统，以形成托梁级，并通常地也在屋顶级处。它们在适当位置上还需 要外脚手架来到达这些级。软着陆系统和脚手架通常在不使用时占据宝贵的现 场空间，而在使用时限制了移动。为建造结构而对现场劳动力的管理也是一个复杂的问题，因为如此多的行 业依赖于其它行业来完成一级工作，然后，后继的行业才可完成它们自己的工作，例如，在砖块和砌块形式的建造上，木匠需要等到砖块层建造结构高达第 一楼层高度，木匠才可完成托梁部分，这些工作的周期可以根据尺寸大小、它 们的结构和天气变化，然后，木匠必须等待砖块砌层达到墙板高度，他们才可 完成屋顶部分，在这些级的过程中，砖块砌层也正在等待有待不断升高的脚手 架。通过完成全部的内结构，包括墙、托梁和屋顶部分，脚手架从一开始就在 适当位置上用于所有这些级的工作，木材框架解决了上述这些问题。木材框架 在组装结构之前力图竖起主屋顶级，然后，提升到一备用空间，直到需要为止， 因为通过首先完成在时间上可以变化很大的一个结构级，就可对其余的计划级 允许制定更加可靠的时间表。具有编好的时间计划系统的优点在于，可显著地 减少需要的现场交货量和道路的拥塞，因此，节约劳力和运输量。发明内容本发明的至少一个实施例的目的是提供形成在地面高度上的环形梁结构，以独立于脚手架和软着陆安全系统，支持所包含的托梁和屋顶级的提升，以及 设计成在以后阶段可拆卸和连接正在进行的结构。本发明的至少一个实施例的目的是提供填充板部分，通过固定在垂直对齐 的风立柱上的垂直/水平木材部件的组合与相同的填充板部分固定在一起，以 形成一载荷承载结构来独立地支承和延伸环形梁结构。本发明的至少一个实施例的目的是在结构形式内提供在设定距离处对齐的 多个风立柱，以固定填充板和垂直木材部件，以及增加结构的强度。本发明的至少一个实施例的目的是提供用于维护和绝热的嵌入的空间，以 及安装每侧带有气隙的多层箔绝热的方法。本发明提供一种形式的环形梁结构来支持提升所包含的带有附连楼板和主 屋顶部分的托梁。环形梁结构呈三排堆叠(下、中和上)的细长木梁的形式， 它们布置成以其端部横向连接方式重叠并与上和下梁互锁。底排和顶排还形成 跨越窗和门洞的过梁部分。木梁最好包括多个垂直定向的木材部件，它们沿梁的所述外侧的纵向延伸， 并固定到结构片材的板上，附加的平行的水平木板固定到顶部和底部。附加的 平行的水平木条固定到结构片材的所述内侧，即，梁的长度上。托梁布置在中 间排内，托梁的端部固定到结构片材，替换该区域内的梁，楼板以标准方式添 加到托梁上。为了支承和延伸环形梁结构， 一组合的填充板、垂直部件和风立柱连接起 来而形成一载荷承载结构。填充板较佳地包括在使用中水平地定向的多个木条，它们终止于与它们所 固定的结构片材的板相等的长度。多个垂直定向的木材部件沿着其垂直边缘直 到水平条的底边缘为止固定到板的面上。等于水平木条宽度的间隙留在垂直木 材部件的底端和水平边缘的顶边缘之间以在运输中允许填充板与同样填充板 的面互锁，以及在使用时为例行的维护提供钉/螺钉的自由区域。也可使用替换形式的填充板(未示出)，其具有多个固定到相对侧上的附 加的水平木条以及向上延伸到内侧上的环形梁上的附加的垂直部件。风立柱呈长木条的形式，其深度等于底板/下板/上板的宽度。风立柱垂直地 以设定距离设置在结构内，与填充板和/或窗门洞位置的长度相一致。风立柱通过填充板的垂直固定木材部件和水平木条紧固到填充板，以及在其下端处固 定到底板上，并在以后阶段在其上端处固定到梁的下板。垂直定位的木材部件 固定在风立柱的所述内面上，并固定在填充板内的垂直固定的木材部件上，将 它们系在一起。垂直定位的木材部件还延伸/固定到上面的梁上和下面的底板 上，将结构的所有部分系在一起。在替代形式的填充板上，可有利地用水平定 位的部件替换垂直定位的部件。延伸的风立柱(未示出)可延伸通过一等于下板内的深度和宽度的间隙、 下和上环形梁的结构片材料、延伸的风立柱的顶端到达上板的底侧。有利地可 将梁的所述外/内侧反过来以实现该点。将绝热物包含在墙系统内的选择之一是，在垂直定位的木材部件定位和固 定之前，放置绝热的内衬来包络立柱/梁和填充板的内侧(消除冷桥接)。然 后，可在绝热物(未示出)和垂直定位的木材部件之间的空间内实施维护。


现将参照附图借助于实例详细地描述本发明。附图中图1示出实施本发明构造一环形梁结构的木材梁的内部的侧视图。图2示出实施本发明构造一环形梁结构的木材梁的外部的侧视图。图3是图17和18中所示的木材梁的端视图；图4是用图1-3的木材梁构造的环形梁结构的侧视图。图5示出图4的环形梁的剖视图，显示带有屋顶桁架和提升杆以及托梁的 底座的环形梁结构；图6示出平行于托梁的图4环形梁结构剖视图。图7是带有固定在顶上的屋顶桁架的类似于图4的侧视图；图8是类似于图7的侧视图，示出山墙和附连到提升杆的提升缆索；图9是类似于图8的侧视图，示出提升离开地面的环形梁结构；图IO是填实墙板的侧视图；图11是用图10的填实墙板构造的载荷承载墙结构的侧视图； 图12是示出用于地面楼板的墙结构的侧视图；图13示出下降到图12地面楼板墙结构上的图9的环形梁结构；图14示出楼板和与屋顶部分分离且固定到图13的地面楼板墙结构的环形梁的托梁部分，以及提升到净空的环形梁结构的屋顶部分；图15是显示用于位于楼板上的上楼板的墙结构和图14的托梁部分的侧视图；图16示出下降到图15的上楼板墙结构上的环形梁结构的屋顶部分。
具体实施方式
现参照附图中的图1至16，图中示出根据本发明的环形梁结构100和木框 架101的实施例，其用于用环形梁结构100构造的诸如房屋那样的二层建筑物。 为方便起见，用标号来表示实施例的部件。图1至3示出一组装的木梁1，其在交叉连接的构造中用相同的梁1重叠 并上下用梁1互锁而形成环形梁结构100 (图4)，该环形梁结构用来构造木 框架IOI (图16)以形成建筑物的内片，内片面向砖砌的外片或表面。木梁1各包括结构片材的板块3，例如，2400mmX224mmX12mm的结构 的胶合板，多个垂直定向的木材部件2沿着梁1的长度固定到板块一侧，各个 木材部件2为224mm高X89mm宽和38mm深。木材部件2横向于梁1的长 度延伸在上和下板10之间，其中心距为600mm，板10例如为2400mm长X 89mm宽和38mm深，沿着部件2的顶和底固定。在此实施例中，木梁1的尺 寸是2400mm长，300mm高和89mm深。两个长条的例如长为89mm宽为38mm的平行桥接横条5固定(现场)到 板块3的另一侧，并通过板块3固定到木材部件2还固定到上和下板10。两 个间隔开的平行桥接横条5沿着板块3的长度延伸跨越所有的窗/门洞开口并 连接梁1的端部。部件2和胶合板3之间和/或桥接横条5之间的空隙可用刚 性的绝热板(未示出)填充。结构片材(未示出)也可固定到跨越窗/门洞开 口加强该区域的横条5的面上。环形梁结构100由木梁1的横向连接的三排100a、 100b、 100c (顶部、中 部和底部)组成，以使每排100a、 100b、 100c中的木梁1的端部上下排对接 和重叠并互锁(图4)。每排100a、 100b、 100c可由任何数量的木梁1组成，该数量根据待形成结构的尺寸大小而定。例如，每一托梁高度为262mm的楼板托梁11，布置在底排100c的顶上， 使其端部重叠下面的梁1并固定到结构片材的多个单一的板3a，例如，结构 片材是2400X300XI2mm的结构胶合板，它们覆盖托梁11的端部。例如89mm 宽X38mm深的长段的填料15固定在托梁端部的顶上(图5)，其顶面与排 100b内的上板顶面对齐(图6)，并与顶和底排的100a、 100c的上和下托梁 11的梁1的上和下板IO的外边缘对齐，形成在横向连接的结构中(图4)。 托梁11和板3a的座落端部代替中间排100b的梁l (图5)。平行于托梁ll 的中间排100b的区域用梁l填入(图6)。例如高度为1050mm直径为36mm的多个提升杆19 (图5、 6)设置在环形 梁结构100的外侧上，以提升环形梁离开下底板10a。杆19的下端与梁1的 底排100c的下边缘同高。杆19的上端伸出梁1的顶排100a之外并具有一环 形的提升孔眼19a用来通过吊车提升起环形梁结构100。杆19延伸在逼近的屋顶线之上并具有螺栓孔以便与梁1的上、下排100a、 100c内的孔对齐，使螺栓18 (图6、 7)通过而将杆19固定在环形梁结构100 丄。然后楼板12固定到托梁11。桁架屋顶13固定在顶排100a的梁1上而完成环形梁结构100在地面楼板 高度上的建造，不需要安全软着陆系统和脚手架(图7)。由填充板4、风立柱7、垂直定位的部件9组合而形成的山墙板14固定到 山墙端部的桁架上。然后，可组装起具有为砖匠/外部覆层设置的台阶高度的完全脚手架，提升 缆索17附连到提升杆19 (图8)，使得可用吊车(未示出)将环形梁结构100 吊离底板10a(图9)。然后，可组装并连接填充板4、风立柱7、垂直定位的 部件9的组合(图10、 ll)而对建筑物的地面楼板形成承载载荷的墙结构102b (图12)。每一填充板4(图10)包括12mm的结构胶合板，其为562mm宽X2062mm 高，三个水平木条6a、 6b、 6c和四个垂直固定部件8固定到胶合板的内面。 木条6a、 6b、 6c例如为562mm长X89mm高和38mm深，并固定在板4的顶 部、底部和中部上。垂直固定部件8例如为807mm长X45mm宽和35mm深，并沿板4的垂直边缘固定。 一等于木条6a、 6b、 6c宽度的间隙留在垂直木材 部件8的底端和木条6a、 6b、 6c的顶边缘之间以在运输中允许填充板4与同 样填充板4的面互锁，以及在使用时为例行的维护提供钉/螺钉的自由区域。风立柱7例如为2062mm高X38mm宽和89mm深，并垂直地设定在结构 600内的600mm中心处以与填充板4和/或窗/门洞位置的高度相一致。填充板 4通过垂直固定部件8固定到风立柱7上，以及固定到底板10a上，在以后的 阶段将板10下降到环形梁结构100的排100c内。垂直定位的木材部件9例如为2400mm长X 89mm宽X38mm深，其固定在 风立柱7和垂直木材部件8的面上，将它们系在一起。垂直定位的木材部件9 还延伸/固定到下面的底板10a，并在以后的阶段固定到上面环形梁结构100 的排100c内的梁上，将结构100的所有部分系在一起。可在木条6a、 6b、 6c和垂直定位的木材部件9之间的空间内自由地实施维 护。刚性减小的绝热板(未示出)固定在立柱7和板4之间的外凹陷内，进一 步的绝热物可添加在墙内侧上的木条6a、 6b、 6c之间。地面楼板的墙结构102b (图12)以上面描述的顺序从地面起进行组装并固 定到未覆盖的地面楼板底板10a。约束带(未示出)附连到地面楼板风立柱7 的外面，位于1.8m的中心处，以便后来将结构系在砖砌/外覆层(未示出)的 外面。然后，用吊车将环形梁结构IOO下降到地面楼板的墙结构102b上并进行固 定(图13)。现在该结构看起来像一平房。然后环形梁结构的底部和中部排 100c、 100b从提升杆19中拆去，使用连接到提升杆19的提升孔眼19a的提 升链用吊车将环形梁结构的100的顶部排100a提起(图14)。然后，用于建筑物上部楼板的载荷承载墙结构102a以类似于地面楼板的墙 结构102b的方式组装到第一层楼板的新安装的底板10a上并固定到结构(图 15)。墙结构102b构造有用于上楼板所有窗的开口 (未示出)。然后带有附 连的屋顶桁架13的环形梁结构100的顶排100a下降到上墙结构102b上并固 定(图16)。组合的环形梁结构100 (图8)和承载载荷的支承墙结构102a、 102b以与 传统结构相同的方式作用，它从楼板和屋顶结构中取走静重、活动载荷和雪载荷，而支承其自己的重量，但不同之处在于独立地抵抗风载荷，在外片表面之 前，能够完成结构的内片，包括屋顶和托梁级。正如现在认识到的，本发明提供了包括楼板和屋顶级的环形梁结构，楼板 和屋顶级可在地面上预制并允许楼板和屋顶级分离开，并安装入载荷承载和支 承的墙结构内而形成木材框架。可以理解到，本发明不局限于上述的实施例，且多种修改都是可能的。例 如，环形梁结构可包括屋顶级和一个或多个楼板级。屋顶和楼板级可以是任何 合适的结构，该结构允许屋顶和楼板级在建造木材框架过程中可分离开。载荷 承载和支承墙结构也可以是任何合适的构造。
权利要求
1.一种用于木材框架建筑物的环形梁结构，该环形梁结构包括一个布置在另一个顶上的多排木梁，每排形成一环形梁，其中，至少一排包括楼板级，至少另一个环形梁包括屋顶级，其中，所述楼板和屋顶级可松开地固定在一起。
2. 如权利要求1所述的环形梁结构，其特征在于，所述楼板级包括楼板托梁。
3. 如权利要求2所述的环形梁结构，其特征在于，所述楼板级包括上和下 环形梁，所述楼板托梁包括在所述上环形梁内，使得接头的端部搁置在所述下 环形梁上。
4. 如权利要求2或3所述的环形梁结构，其特征在于，所述楼板级包括固 定到所述托梁上的楼板材料。
5. 如上述权利要求中任何一项所述的环形梁结构，其特征在于，所述屋顶 级包括屋顶桁架。
6. 如上述权利要求中任何一项所述的环形梁结构，其特征在于，所述木梁 包括垂直木材部件和在一侧或两侧上的水平板。
7. 如权利要求6所述的环形梁结构，其特征在于，所述木梁借助于固定到 一侧上的平行部件端部对端部地连结。
8. 如上述权利要求中任何一项所述的环形梁结构，其特征在于，提供用来 提升作为完整单元的环形梁结构的装置。
9. 如权利要求8所述的环形梁结构，其特征在于，所述提升装置包括围绕 所述屋顶级间隔开的多个提升点，使得当所述屋顶级和所述楼板级分离时，可 将所述屋顶级提升离开所述楼板级。
10. 如上述权利要求中任何一项所述的环形梁结构，其特征在于，包括一个 布置在另一个顶上的多个楼板级，且使所述屋顶级布置在最上面的楼板级的顶 上，其中，所述楼板级和所述屋顶级可松开地固定在一起。
11. 一种用于建筑物的木材框架，该框架包括多个载荷承载和支承墙结构， 这些墙结构一个布置在另一个之上；环形梁结构，包括布置在相继的墙结构之 间并连接到其上的楼板级；以及环形梁结构，包括布置在并连接到最上面的墙结构上的屋顶级。
12. 如权利要求11所述的木材框架，其特征在于，所述环形梁结构构造为 预制的单元，使所述环形梁结构放置成一个在另一个顶上，并可松开地固定在 一起，由此，在建造所述木材框架过程中，可将所述环形梁结构从所述预制单 元中拆卸开来。
13. 如权利要求11或12所述的木材框架，其特征在于，每一楼板级包括上和下排的梁，其中所述下排梁支承所述上排梁的楼板托梁并提供在所述木材框 架内的开口上延伸的结构构件。
14. 如权利要求11至13中任何一项所述的木材框架，其特征在于，所述墙 结构包括在垂直立柱之间延伸并固定于其的填充板。
15. 如权利要求14所述的木材框架，其特征在于，多个填充板设置在每对 相邻的垂直立柱之间，并固定到延伸和连接到上方的环形梁结构的垂直木材部 件。
16. 如权利要求11至15中任何一项所述的木材框架，其特征在于，所述载 荷承载和支承墙结构包括绝热材料。
17. 如权利要求11至16中任何一项所述的木材框架；其特征在于，所述载荷承载和支承墙结构适于容纳维护管道和/或布线。
18. 如权利要求11至17中任何一项所述的木材框架，其特征在于，包括地面楼板载荷承载和支承墙结构和第一楼板载荷承载和支承墙结构。
19. 如权利要求18所述的木材框架，其特征在于，所述楼板级设置在所述 地面楼板和所述第一楼板载荷承载和支承墙结构之间并连接两者，所述屋顶级 设置在所述第一楼板载荷承载和支承墙结构的顶上。
20. —种建造用于建筑物的木材框架的方法，该方法包括在地面高度上形成 环形梁结构，所述环形梁结构包括一个布置在另一个顶上的多排木梁，每排形 成一环形梁，其中，至少一排包括楼板级，而至少另一个环形梁包括屋顶级， 其中，所述楼板级和屋顶级可松开地固定在一起，形成载荷承载和支承墙结构， 将所述环形梁结构放置在所述载荷承载和支承墙结构顶上并将所述楼板级附 连在所述载荷承载和支承墙结构上，从所述环形梁结构中松开固定的楼板级并 提升所述环形梁结构离开所述楼板级，形成位于所述楼板级顶上的另一载荷承载和支承墙结构，将所述环形梁结构放置在所述另一载荷承载和支承墙结构的 顶上并将所述另一楼板级或屋顶级附连到所述另一载荷承载和支承墙结构上。
全文摘要
一用于建造建筑物的木材框架(101)的环形梁结构(100)，该环形梁结构包括多排(100a、b、c)的木梁(1)。每排(100a、b、c)形成环形梁，其中，至少一排包括楼板级，至少另一个环形梁包括屋顶级。所述楼板和屋顶级在地面上组装并可松开地固定在一起，以允许环形梁结构(100)被提升起以便构造地面楼板的墙结构(102b)。然后，环形梁结构下降将楼板级附连到地面楼板的墙结构(102b)。然后楼板级被释放并允许屋顶级提升起以将上墙结构(102a)建造在楼板级上。然后，屋顶级可下降并附连到上墙结构而完成木材框架(101)的组装。
文档编号E04B1/35GK101233283SQ200680018438
公开日2008年7月30日 申请日期2006年4月11日 优先权日2005年4月15日
发明者保尔·米亚若斯基, 凯文·麦金那内, 大卫·查尔斯·毕晓普 申请人:凯文·麦金那内;保尔·米亚若斯基;大卫·查尔斯·毕晓普