专利名称：建筑用的框架结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种把金属支柱紧固到建筑用的墙壁框架结构的顶板或底板上的夹子，涉及一种把建筑用的墙壁框架结构中多个大致平行地间隔开的金属支柱加以相互连接的水平连接带条，涉及一种建筑用的墙壁框架结构，在这种结构中，金属支柱是用夹子紧固到顶板或底板上和/或用水平连接带条把金属支柱相互连接的。
以前，提出过各种构成建筑用的墙壁框架结构的设计，它们是用多个垂直地延伸的墙壁支柱连接水平地设置的底板和水平地设置的顶板的。
澳大利亚专利No.579216公开了一种墙壁框架结构，它的顶板和底板是用U形槽钢构成的，沿着顶板或底板的每个侧壁设置着多对指向内部的接头片。每个支柱由C形截面的型材构成，并且在这支柱的两端上的四个角部的每一个上都形成槽口，支柱的尺寸大小做成能通过四个接头片与四个槽口啮合而套装在两对接头片之间的顶板和底板中。
澳大利亚专利No.579216还公开了一种用来连接墙壁框架结构中的墙壁支柱的水平连接带条。这些支柱的腹板都有当对准时允许W形的水平连接带条通过支柱的孔。水平连接带条是把W字母的外支腿折迭到W字母的内支腿上，而且在W字母的外支腿上形成多对切口而构成的。邻接的成对切口间隔开如邻接的支柱腹板间距那样的距离。在把水平连接带条适当地放置而使切口与支柱的腹板对准后，使W字母的外支腿相对于W字母的内支腿张开，由此阻止水平连接带条的移动。
澳大利亚的专利申请No.54272/90公开了一种用来加强墙壁支柱和墙壁板间连接的建筑用的夹子。所述的夹子由一个被拧紧在墙壁板上的吊钩部分以及多个和支柱腹板上的孔相啮合的环箍部分构成。环箍部分突出地伸过支柱的腹板，朝向夹子的吊钩部分。由于夹子的环箍只与支柱的一部分啮合，夹子必需由适当重量的金属制造。
本发明的目的是(1)提供一种把建筑用的墙壁框架结构中的金属支柱紧固到顶板或底板上的夹子，它可以用比澳大利亚专利申请No.54272/90所述的夹子更轻的金属制造的。
(2)提供一种用来相互连接多个间隔开的金属支柱的水平连接带条，它比澳大利亚专利NO.579216所述的那种水平连接带条更便于安装。
(3)提供一种建筑用的墙壁框架结构，它装有夹子和水平连接带条这两者或其中之一。
首先，本发明提供一种把建筑用的墙壁框架结构中的顶板或底板紧固到框架的金属支柱上的夹子，这种支柱具有跨接两个凸缘的腹板，其中这种夹子包含一个准备装到上述顶板或底板上的本体部分和两个准备与支柱的凸缘相互锁紧的臂部分，臂部分具有一些准备与支柱凸缘上的一些锁紧凹口连接的锁紧突出部分，因而，当本体部分紧固到上述顶板或底板上而臂部分与支柱的凸缘相互锁紧时，夹子就抑制上述顶板或底板相对于支柱的移动，并且突出部分不过于超过凸缘的外表面，使覆盖层能安装到支柱的凸缘上。
与澳大利亚专利申请No.54272/90所述的建筑用的夹子相反，本发明的夹子不包括多个突出地通过支柱腹板上的孔的环箍部分。相反，本发明的夹子是设计成与支柱的两个凸缘相互锁紧的，因而能用比澳大利亚专利申请No.54272/90的建筑用夹子更轻的材料加以制造。更重要的是，本发明的锁紧突出部分突出成不过于超过要与夹子相互锁紧的凸缘的外表面，这就使覆盖层能安装到凸缘上，尽管这凸缘是被用来使支柱和夹子相互锁紧的。有些覆盖层材料是比较软的，例如石膏板(gyprock)，既使锁紧突出部分突出成稍微超过凸缘的外表面，覆盖层仍然能安装在支柱的凸缘上。然而，最好锁紧突出部分突出成不超过与它们相连接的凸缘的外表面。
本发明的夹子被设计成与带有跨接两个凸缘的腹板的金属支柱相互锁紧。一般，支柱是一段C形截面的型材，但它也可用一段I形截面或U形截面的型材。
第二，本发明提供一种把建筑用的墙壁框架结构中的多个大致平行地间隔开的金属支柱加以相互连接的水平连接带条，每个支柱都有跨接两个凸缘的带孔腹板，其中带条为一段金属型材，这段金属型材有一系列从带条的第一侧面向带条中心、以基本垂直于带条纵轴的角度切出的切口，还有没有被切口间断的第二侧面，该带条被设计成第二侧面与支柱腹板上的孔相贴的情况下连续地滑动通过腹板上的那些孔;因而，在带条被连续滑动通过腹板上的孔，再绕它自己的纵轴转动时，通过腹板嵌到带条的第一侧面上的切口里，带条就套装在支柱的腹板里，由此防止邻接支柱沿带条纵轴方向的相对运动。
与澳大利亚专利No.579216公开的水平连接带条相反，本发明的水平连接带条在它被放到支柱里之后，不需要张开带条部分，本发明的水平连接带条被设计成可沿它一个侧面滑动通过支柱，然后被转动到另一个带切口的侧面处于较低位置，这就容易把带条套装到支柱的腹板里。本发明的水平连接带条不用任何工具就能安装，因此本发明的水平连接带条比澳大利亚专利No.579216公开的水平连接带条更便于安装。
此外，与澳大利亚专利No.579216公开的水平连接带条不同，本发明的水平连接带条可以由任意横截面形状的金属型材构成，例如可以用C字形截面的型材，或U字型截面，管材、盒形、X字形截面或I字形截面的型材。
第三，本发明提供一种建筑用的墙壁框架结构，它含有一个基本水平的顶板，一个基本水平的底板，和多个基本垂直的间隔开的在顶板和底板间延伸的金属支柱，每个支柱有跨接两个凸缘的腹板，其中在多个支柱中至少一个支柱的凸缘具有锁紧凹口，这些凹口是与本发明上述夹子的臂部分上的突出部分相互锁紧的，而夹子的本体部分是通过紧固件紧固到顶板或底板上的。
第四，本发明还提供一种建筑用的墙壁框架结构，它含有一个基本水平的顶板，一个基本水平的底板，和多个基本垂直的间隔开的在顶板和底板间延伸的金属支柱，每个支柱有一个跨接两个凸缘的带孔腹板，腹板上的孔互相对准，其中本发明的上述水平连接带条套装在支柱的腹板里，以防止支柱沿带条纵轴方向的相对移动。最好支柱的腹板上的孔是椭圆形的。
墙壁框架结构最好装有本发明的上述夹子和本发明的上述水平连接带条这两者。因此，最好墙壁框架结构中每个支柱都有跨接两个凸缘的带孔腹板，使腹板上的孔对准，而且本发明的上述水平连接带条套装在上述支柱中至少几个支柱的腹板里，由此防止支柱沿带条纵轴方向的相对运动，而且至少一个支柱的凸缘具有与本发明上述夹子的臂部分上的锁紧突出部分相互连接的锁紧凹口，夹子的本体是用紧固件紧固到顶板或底板上的。
在某些应用中，墙壁框架结构中的顶板和底板这两者都是用夹子紧固到每个支柱上的，一般，用来把每个夹子的本体部分紧固到顶板或底板上的紧固件是螺栓。在顶板的情况下，该螺栓通常是穿过夹子的本体部分和顶板的张紧螺栓，准备用螺母紧固。此外，这螺栓还可穿过屋顶结构的构件如屋顶构架的支脚，把屋顶连接到墙壁框架结构上。在底板的情况下，该螺栓通常选用固定在混凝土中的地脚螺栓的形式，螺栓的螺纹部分穿过底板和夹子本体部分，准备用螺母紧固。
本发明的夹子可能是仅有的用来把支柱紧固到板上的措施，一般，这是在把金属支柱紧固到木制的板上的情况下。这时，夹子将被用来把每个支柱紧固到顶板或底板上。而最好顶板和底板是大致相同的，而且由U形截面的金属型材构成，这型材有两个侧壁和一个与侧壁相连接的底壁，而且上述的顶板或底板还有多对沿着每个侧壁排列设置的向里的接头片。最好支柱的腹板的宽度近似于板的侧壁之间的间距，结果使支柱的端头能套装在板的道槽里。最好每个支柱的每个凸缘在支柱的两个端部上的凸缘中心处形成槽口，结果使每个支柱的每个端部有在一对凸缘上形成的一对槽口。这样使每个支柱的端部通过一对接头片与一对槽口啮合就能套装到板的道槽里，从而抑制支柱和板的相对移动。在本发明的最佳实施例中，支柱和板是通过接头片和槽口紧固在一起的，因此，本发明的上述夹子是用来增强支柱和板之间的接合部的，不是提供将支柱和板紧固在一起的主要手段。在结构不受大的应力作用的情况下，宁可把本发明的上述夹子用在经过选择的一些支柱和板的接合部上，而不是用于所有的支柱和板的接合部。例如，可以只把夹子用在形成墙壁角部的支柱和板的接合部。在墙壁框架结构可能受到大的风暴或地震应力的场合，可以利用本发明的夹子来增强较大比例的支柱和板的结合部。
下面，参照附图来说明本发明的最佳实施例，附图中
图1是金属框架结构墙壁的示意侧视图;
图2是U形截面的顶板或底板的部分透视图;
图3是C形截面的支柱的后视图;
图4是图3所示的一小段支柱底部的后侧透视图;
图5是图4所示支柱底部的前侧透视图;
图6是表示把图3所示的支柱套装在图2所示平板里的平面图;
图7是表示沿图5的A-A线得到的截面图;
图8是表示建筑用的夹子的透视图;
图9是表示图8所示建筑用的夹子的前视图;
图10是表示把图3所示的一小段支柱底部套装在图2所示的顶板或底板里，并且用图8所示的建筑用的夹子紧固到图2所示的顶板或底板上的前视图;
图11是金属框架结构的墙壁的示意透视图;
图12是表示支柱间水平连接带条的透视图;
图13是表示图11中用B标记的圈里的具体细节的透视图。
首先参照图1，金属框架结构的墙壁20包括一个大致成水平的顶板21、一个大致成水平的底板22，和多个大致成垂直的间隔开的在顶板21和底板22之间延伸的金属支柱23。墙壁框架20有一个窗口24，较短的支柱25和26分别从窗口24顶上的底板27延伸到顶板21和从窗口24的底上的顶板28延伸到底板22。一个水平连接带条连接着这些支柱23。
下面参照图2，顶板21和28以及底板22和27中的每一个都由U形截面的型材30构成，这个U形截面的型材30有一对由底壁33连接着的侧壁31和32。一系列接头片34从每个侧壁31和32伸到U形截面30中。这些接头片34成对地排列成34A、34B、34C等，用来和支柱23、25和26啮合。在底壁33的中间形成一系列四方孔35，使螺栓(图中未示)的突出部分能通过底壁33。此外，在用连接件(图中未示)将两个U形截面30的顶板或底板连在一起时也可利用这些四方孔35。这连接件(图中未示)可用来把两个U形截面的顶板或底板30连接在一起，或者是首尾连接，或者是侧壁与端部连接。
接着，参照图3、4、和5，支柱23、25和26中的每一种都由C形截面的型材构成，这里只对支柱23作进一步的说明。支柱23含有跨接两个主要凸缘41和42的腹板40，两个次要的凸缘43和44分别从凸缘41和42的端部朝里伸出，以形成C形截面。腹板40的宽度近似于U形截面型材30的两个侧壁31和32之间的距离。每个凸缘41和42都开设着水平的槽口45，槽口45位于凸缘的中心，离支柱23的端部46的距离大致等于U形截面的型材30的侧壁31和32的高度。在腹板40上邻近支柱23的每个端部处开设三个圆孔47，在腹板40上邻近支柱23的中心开设一对圆孔48。孔47和48可用来敷设要在墙壁20里通过的电线(图中未示)和管道(图中未示)，在孔47和48上可放置聚氯丁橡胶密封圈(图中未示)，用来防止管子中的水击作用以及割破电线的绝缘层。
现在参照图6，支柱23套装在U形截面的型材30中，同时使一对接头片34D与槽口45啮合，以防止支柱23和U形截面的型材30产生相对移动。在把支柱23套装到U形截面的型材30的过程中，先把支柱23放在侧壁31和32之间，使腹板40基本平行于侧壁31和32，而端部46放在底壁33上;然后把支柱23转过约90度，直到一对接头片34与槽口45啮合。为了便于这对接头片34啮合进槽口45，在进行接头片34和槽口45对准时，可把两个凸缘41和42向彼此相对方向挤压;然后凸缘41和42被弹回到它们放置的位置上。每个支柱23的每个端部都以这样方式与它相对应的顶板或底板21、22啮合，因此每个支柱23用四个接头(即每个端部有两个接头)保持在顶板和底板21、22之间。
下面再参照图4和5，并且参照图7、8和9，在每个支柱23的两端处的两个凸缘41和42都形成两个凹口50，它能使每个支柱23通过建筑用的夹子60紧固到它的顶板或底板21或22上。建筑用的夹子60由弹簧钢制成，它有一个本体部分61，后者连接两个臂部分62。每个臂部分62有两个月牙形突出部分63，后者由夹子向外朝本体部分61突出。本体部分61上开设着圆孔64，使能用螺栓(图中未示)把夹子60紧固到顶板21或底板22上。突出部分63设置成与支柱23的凹口50相连接。夹子60的尺寸大小做成与支柱23相对应，使得夹子60的两个臂62之间的间距稍小于支柱23的凸缘41和42之间的距离，从而使突出部分63能顺利地滑到凹口50中，使本体部分61大致与支柱23的端部46平齐。为了便于把夹子60放置到支柱23中，在夹子60上设置两个叶片65，它们的尺寸大小和位置都做成使它们能被握紧在大姆指和食指之间。把两个叶片65挤压在一起，使臂62之间的间距减小，就能使突出部分63和凹口50容易对准。在突出部分63和凹口50对准之后便松开叶片65，使突出部分63和凹口50相互锁紧。
下面，参照图10，通过一对接头片34和槽口45啮合，把支柱23套装在U形截面的型材30上，又通过建筑用的夹子60把支柱23紧固到底板22上。一个地脚螺栓80装在混凝土基础81中，螺栓80朝上突出，穿过底板22的底壁33上的一个孔35，并穿过本体部分61的孔64，螺栓80由安置在垫圈顶上的螺母82紧固。本发明要求突出部分63突出成不能过于超过凸缘外表面，从而使覆盖层能安装到支柱的凸缘上。而且从图中可看到，即所述的突出部分63全都突出成不超过凸缘41和42的外表面。然而，这点也应理解，即在本发明另一些实施例中，突出部分突出成超过凸缘的外表面，但它们均具有这一条件，即突出部分不妨碍覆盖层的安装。例如，本发明有这样一个实施例，其中，突出部分突出成稍微超过凸缘的外表面，而在覆盖层安装之前能对着外表面加以锤平。本发明还具有这样一个实施例，其中，使用了如石膏板(gyprock)那样的软性覆盖层中，突出部分可稍微突出到该软性覆盖层中。这点也应看到，即所述的夹子60不会对通过孔47进行电线和管道敷设有妨碍。
再次参照图3，并参照图11、12和13，每个支柱23在腹板40的中央形成椭圆形孔90，孔90与水平连接带条29一起用来连接支柱23。这条水平连接带条29是一段U形截面的型材，并且连接带条29的第一侧面92被一系列切口93间断，切口93在连接带条29的凸缘94和95上成对地形成，连接带条29的第二侧面96没有被切口间断。如图13清楚地表示，连接带条29在孔90与第二侧面96相贴而且第一侧面92又不是最低位置的情况下滑过孔90，直到切口93与支柱23的腹板40对准。然后转动到第一侧面92处在最低的位置，通过腹板40嵌入切口93里使连接带条29套装在腹板40上。为了使连接带条29易于嵌装在腹板40上，切口93从其入口97到点98做成斜面，在点98之后，切口呈平行的侧面。
上面所描述的带条是U形型材制成的，但是它也可以用C形型材，管材，盒状材料，X形型材或I形型材制作。
权利要求
1.一种夹子，用来把建筑用的墙壁框架的顶板或底板紧固到框架的金属支柱上，这种支柱有跨接两个凸缘的腹板，其特征在于这种夹子包含一个准备固紧到上述顶板或底板上的本体部分和两个准备与支柱的凸缘相互锁紧的臂部分，臂部分具有一些准备与支柱的凸缘上的一些锁紧凹口连接的锁紧突出部分，因而当本体部分固紧到上述顶板或底板上，而且臂部分与支柱的凸缘相互锁紧时，夹子就防止上述顶板或底板相对于支柱移动，并且突出部分突出成不过于超过凸缘的外表面，使覆盖层能安装到支柱的两个凸缘上。
2.如权利要求1所述的夹子，其特征在于这种夹子基本上呈U形，本体部分构成U形底部并连接从该本体部分和相对两边朝上突出的两个臂部分。
3.如权利要求1所述的夹子，其特征在于锁紧突出部分是从臂的外面朝向本体部分突出的月牙形突出部分。
4.如权利要求1所述的夹子，其特征在于上述的本体部分在它的大致中心部位上形成一个孔，而且这种夹子是用螺栓和螺母，由螺栓伸出通过上述的顶板或底板和本体部分上的这个孔而固紧到上述的顶板或底板上的。
5.一种连接带条，它用在建筑用的墙壁框架结构中，用来连接多个大致平行地间隔开的金属支柱，每个支柱都有跨接两个凸缘的带孔腹板，其特征在于这种连接带条包括一段金属型材，这段金属型材具有一系列从带条的第一侧面向带条中心、而且以大致垂直于带条纵轴的角度切出的切口;金属型材还具有没被切口间断的第二侧面，这带条被构成能在第二侧面与支柱的腹板上的孔相贴情况下连续滑过支柱腹板上的孔，因此当带条被连续滑过所述的孔而且随后绕它自己的纵轴转动时，通过腹板嵌到带条的第一侧面上的切口里，带条就套装在支柱的腹板里，从而防止邻接的支柱沿带条纵轴方向的相对运动。
6.如权利要求5所述的连接带条，其特征在于上述切口从其带条的第一侧面上的入口向一个点倾斜，在这点之后，切口为大致垂直于带条纵轴的平行侧面，而且其宽度正好大于准备嵌装带条的支柱腹板的厚度。
7.如权利要求6所述的连接带条，其特征在于带条是由C形型材、U形型材、管材、盒状材料、X形型材或I形型材构成的。
8.如权利要求6所述的连接带条，其特征在于切口是从带条的第一侧面伸到超过带条中心的。
9.一种建筑用的墙壁框架结构，它含有一个基本水平的顶板、一个基本水平的底板，和多个垂直地间隔开的在顶板和底板间延伸的金属支柱，每个支柱有跨接两个凸缘的腹板，其特征在于在多个支柱中至少一个支柱的凸缘具有锁紧凹口，这些凹口与权利要求1所述的夹子的臂部分上的突出部分相互锁紧，而且夹子的本体部分是通过紧固件紧固到顶板上或底板上的。
10.如权利要求9所述的墙壁框架结构，其特征在于夹子是用螺母和螺栓，并使螺栓伸出通过夹子的本体部分和顶板而紧固到顶板上。
11.如权利要求10所述的墙壁框架结构，其特征在于螺栓还附加地通过一个屋顶结构件，从而把这屋顶结构固紧到墙壁框架顶上。
12.如权利要求9所述的墙壁框架结构，其特征在于底板装在一个混凝土基础上方，底板用螺母和螺栓紧固到夹子上，螺栓头紧固在混凝土基础中，螺杆伸出穿过夹子的本体部分和底板。
13.一种建筑用的墙壁框架结构，它有一个基本水平的顶板，一个基本水平的底板，和多个基本垂直的间隔开的顶板和底板之间延伸的金属支柱，每个支柱有一个跨接两个凸缘的带孔腹板，并且腹板上的孔互相对准，其特征在于有一个如权利要求2所述的水平连接带条套装在这些支柱的腹板里，因而防止这些支柱沿带条纵轴方向的相对移动。
14.如权利要求13所述的墙壁框架结构，其特征在于腹板上的孔是椭圆形的。
15.一种建筑用的墙壁框架结构，它有一个基本水平的顶板，一个基本水平的底板，和多个基本垂直的间隔开的在顶板和底板之间延伸的金属支柱，每个支柱有一个跨接两个凸缘的带孔腹板，并且腹板上的孔互相对准，其特征在于一个如权利要求2所述的水平连接带条套装在这些支柱的腹板上，因而防止这些支柱沿带条纵轴方向的相对移动;另一方面，至少一个支柱的凸缘具有锁紧凹口，这些凹口是与如权利要求1所述的夹子的臂部分上的突出部分相互锁紧的，而且夹子的本体部分是用一个紧固件紧固到顶板或底板上的。
16.如权利要求9、13或15所述的墙壁框架结构，其特征在于顶板和底板是基本相同的，通常由U形金属型材构成，这型材有两个侧壁，一个与两个侧壁相连接的底壁，和多对沿每个侧壁排列的指向里的接头片;支柱的腹板的宽度大致等于上述的顶板或底板的两个侧壁之间的间距，因此支柱的端部能套装在上述顶板或底板的槽内，每个支柱的每个凸缘都在支柱两端附近的凸缘的大致中心处形成槽口，以形成一对邻近每个支柱两端的槽口，通过一对接头片与每个支柱的两端的一对槽口相啮合，每个支柱的两端就套装在顶板和底板的槽中，从而防止支柱相对于上述顶板或底板的相对运动。
全文摘要
本发明公开一种把金属支柱紧固到墙壁框架结构的顶板或底板上的夹子，一种把墙壁框架结构中的多个平行间隔开的金属支柱加以连接用的水平连接带条，和一种建筑用的框架结构，它用夹子把金属支柱紧固到顶板或底板上，和/或用连接带条将金属支柱相互连接。夹子的臂部分有与支柱凸缘相互锁紧的突出部分，夹子由紧固件紧固到顶板或底板上。在水平连接带条连续地通过支柱的腹板上的孔之后，腹板嵌到水平连接带条上的切口中，由此把连接带条套装在支柱的腹板中。
文档编号E04C3/32GK1079525SQ93105010
公开日1993年12月15日 申请日期1993年5月4日 优先权日1992年6月4日
发明者亨利·马丁·亨特 申请人:国际高技术钢铁系统有限公司