[发明专利]使用堆叠结构钢壁桁架来构造多层建筑物

说明书

本堆叠壁桁架构造以及其在多层建筑物中的使用利用预制模块化壁元件（100），预制模块化壁元件在三个维度上互连，以使得能够以相比于在传统的多层建筑物构造中所见到的构造质量来说改进的构造质量快速完成建筑物构造。所得建筑物是不使用堆叠柱的结构钢框架。使用具有管钢的竖直构件（101‑105）的空腹桁架（100），由此构造过程变为堆叠配合为完整的壁的桁架而不是竖立的柱。内部“匹配构件”（131‑135）使得每个桁架能够几乎完美地被定位在下方的所安装桁架的顶部上。

技术领域

本发明涉及多层建筑物的构造，且具体地涉及堆叠结构钢壁桁架的使用，所述壁桁架在三个维度上与其他模块化构造元件互连，以使得能够以与在传统多层建筑物构造技术中所见到的构造质量相比改进的构造质量来快速地构造多层建筑物。

背景技术

存在与使用浇注混凝土框架建筑物、预浇混凝土框架建筑物、常规结构钢框架建筑物、常规木框架建筑物和砖石结构的传统构造技术的多层建筑物的构造相关联的许多问题，如在下文更详细地描述的。利用这些传统构造技术来构造的多层建筑物以如下的传统方式被建造：根据一组建筑计划，现场工匠施加构造材料（规格木材、薄型钢构件、单独的结构钢构件）或硬景观材料（煤渣块、砖块、混凝土）来首先在建造地点处制造在基础上的多层住宅的框架。虽然几乎没有建筑、结构或尺寸限制，但是这些构造技术需要顺序的基于工艺的现场建造形式，其中在项目B可以开始之前必须完成项目A，并且继而在项目C可以开始之前则必须完成项目B等等。例如，在底层（ground level）上的设施（utility）安装可以开始之前必须完成底层壁，并且在上方楼层的壁上的实质性工作可以开始之前必须完成第二层壁，在装饰（finish）可以被施加到第一层的壁之前建筑物上的第一层的壁必须被定框架。虽然这些构造方法已经起作用了许多年，但是在这些方法中存在内在的低效，这导致显著的时间、成本和质量上的害处。

传统构造技术涉及漫长的过程，且因此导致延长持续时间的构造活动。此外，仅在结构工作完成之后才完成装饰工作。

该现场制造导致缺乏质量、易于出错、并且需要工人在设施的互连方面进行改变，由此导致实施的不一致性。

所进行的许多工作受制于当地天气条件，其可能会推迟时间安排和损坏材料。

在构造期间，材料和供应物大多数被逐件地手工运送到建筑物中和建筑物内，这是低效的过程。

在多层建筑物的传统构造中，尤其是当使用砖块或煤渣块构造时，具有12至30个月的构造时间安排是常见的，这是因为这些材料内在地限制壁的每日增高。

该过程是劳动密集型的，并且常常难以找到具有期望技能水平的工人。

在可用的建筑物材料的质量以及执行构造任务的工人的技能方面通常存在广泛的多样性。

在传统多层建筑物中的监管和质量控制是不一致的。

传统构造技术的优点在于，在框架材料的结构能力的限制内，这些多层建筑物可以被建造成所期望的任何尺寸或布局。多层建筑物可容易地建造有由建筑师、建造者和/或业主所确定的建筑特征、房间尺寸、以及布局。传统多层建筑物构造技术的其他优点在于：

·建造具有广泛多样性的建筑物的能力；

·容易单独定制；

·公知且广泛接受的构造方法；

·分包商和工人是普遍可用的。