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建筑框架中的晕圈/蛛状物、全力矩柱/梁连接件

摘要

一种建筑框架中的柱/梁连接件,其包括:细长柱,其具有通过角部接合的表面;细长梁,其具有端部;以及全力矩节点连接件,其只通过柱的一对紧邻邻近的角部将梁的端部连接到柱,同时这样连接时,梁的端部从位于所提到的一对角部之间的柱表面间隔开。连接件本身的特征在于,(a)多个支座,该多个支座在沿着柱的长度定位的选定的共有的高度处接合到柱角部,并且该多个支座中的每一个从柱角部向外延伸,以及(b)晕圈柱环,其通过重力搁置和锁定的全力矩界面连接件接合到支座中的每一个,并且,在这样接合时,被支座从位于柱角部之间的柱表面间隔开。

著录项

  • 公开/公告号CN101680227A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2010-03-24

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 康克斯科技公司;

    申请/专利号CN200880017887.8

  • 发明设计人 罗伯特·J·西蒙斯;

    申请日2008-05-30

  • 分类号E04D1/00(20060101);

  • 代理机构11262 北京安信方达知识产权代理有限公司;

  • 代理人武晶晶;郑霞

  • 地址 美国加利福尼亚州

  • 入库时间 2023-12-17 23:48:38

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2012-09-05

    授权

    授权

  • 2010-05-05

    实质审查的生效 IPC(主分类):E04D1/00 申请日:20080530

    实质审查的生效

  • 2010-03-24

    公开

    公开

说明书

发明背景和概述

美国专利No.6,837,016描述了一种极其成功且重要的钢框架建筑结 构的框架中的柱和梁之间的全力矩、柱环形式的节点连接件(nodal connection)。此节点连接件现在被用在位于不同位置特别是经历高地震活 动的很多建筑结构中,和现有技术的柱/梁节点连接件相比提供很多非常 重要的优势。该连接件是一种为了精确计算机控制和精度而可以按离开建 筑现场的方式(off-building-site manner)在工厂区域内容易地制备的连接 件,并且另外,该连接件是一种具有现有技术的节点连接件装置(nodal connection arrangement)不存在或没有提供的很多重要的现场组装速度和 安全优势的连接件。例如,不需要采用不可拆开的焊接不可逆地锁定柱和 梁,并且梁可以通过重力迅速地降低到适当的位置,以便只通过重力降低 来立即变得搁置在相对于与其关联的柱的恰当的空间定向,并且因此在梁 降低操作的过程中,就在重力搁置和锁定(gravity seating and locking)发 生的时刻存在经得起地震的全力矩连接件。

虽然此先前发展的节点连接件结构已经取得了很多的赞同和成功,但 我已经认识到在某些方面有改进的空间,并且本发明提出的节点连接件具 体地解决需要改进的地方。

本发明提供的进步之一的是:所得到的节点连接件处理某些种类的载 荷的方式的改进,该载荷比如撬动载荷(prying load),并且另外地,新 的连接件的修改的部件具有某些质量的结构普遍性,该结构普遍性使得能 够生产少数几个不同的部件来对将这些部件容易地应用到具有在常规的 梁-梁腹深度范围内的不同梁腹深度的建筑框架梁提供可能性。

如本领域技术人员在浏览此案例中的附图时以及在阅读下文陈述的 本发明的详细描述时将认识到的,本发明提出的结构提供了和多层钢建筑 框架的制造和性能相关的很多其它有价值和重要的特征以及优势。

因此,本发明提出的是被本文称为晕圈/蛛状物连接件(halo/spider connection)的一种独特的、柱环形式的全力矩节点连接件。此“晕圈/ 蛛状物”参考解决提出的连接件的某些视觉质量,该视觉质量包括这样的 事实:在其柱环形式装置中,(a)其包括外部柱环,梁的端部可以连接到 该外部柱环,该柱环看起来像围绕在周围的物体(circumsurrounding), 并且稍稍间隔开,围绕关联的梁的横截面的周边的晕圈一样浮动,以及(b) 此晕圈柱环经由向外延伸的支座(比如腿)通过重力锁定搁置而被锚固到 柱的外侧,当沿着柱的轴线观察此装置时,该支座从柱的角部以带有短腿 的蜘蛛主体的解剖结构的方式延伸。

关于由本发明的结构提供的处理不同的梁深度的机会,本发明的结构 的设计使得简单地有应用在晕圈/蛛状物组织中的两种不同的、特定的部 件/元件,这两种不同的、特定的部件/元件仅需要被横向地分割、分离并 随后在间隔开的情形中通过“延长器结构(extender structure)”重新结合, 以便允许将所有的节点连接部件成功应用于具有不同深度的梁,该不同深 度在界定钢建筑框架结构的常规(当今)认识的梁深度范围内,这些钢建 筑框架结构在不同的设置中采用并且用于不同尺寸和设计的建筑。

随着现在结合附图阅读以下详细给出的本发明的描述,由本发明提供 的这些以及其它特征和优势现在将变得更充分明显。

附图描述

图1为具有互相连接的柱和梁的多层钢建筑框架的片段的、等轴视 图,柱和梁的相互连接通过依据本发明的优选且最佳模式的实施方式构建 的柱环形式、全力矩、重力搁置和锁定的节点界面连接件而发生。

图2为沿着图1的建筑框架中的单柱的轴线向下观察的稍稍较大比例 的片段视图,其设计成图解上文中已经提到的本发明的节点连接件的晕圈 /蛛状物的一般视觉构造。

图3仍为较大比例的、片段的以及等轴的视图,其图解了图1和图2 中示出的节点连接件之一的各部分,其中某些部件部分断开以揭示结构的 细节。

图4仍为甚至较大比例的、片段的横截面视图,该视图是大致上沿着 图3中的线4-4截取的,其图解了焊接准备,以及存在于梁的端部之间的 焊接连接件,并且该焊接连接件在本文中被称为梁-端连接部件(beam-end connecting component)。

图5为从与图3中所见到的视图的大约相同点所呈现的视图,其具体 地示出了梁-端连接部件的重力搁置和锁定的作用,以便自动地并且不需 要更多的活动地在梁和本文中称为蛛状物坞结构(spider dock structure) 的部分之间产生全力矩界面连接,该蛛状物坞结构被锚回到示出的柱的外 侧。

图6是以比图5中采用的比例更大的比例绘制的,其以片段的、横截 面的以及隔离的方式示出了由本发明提供的支座中的一个,该支座连接到 图5中所示出的柱,以形成本发明的蛛状物坞结构的一部分。

图7为等轴的、侧立面图,其示出了图6的横截面中所图解的支座的 细节。

图8类似于图5的一部分,但这里显示了已经在本发明中的一对部件 /元件中做出的尺寸调整,以适应对其梁腹深度大于包括在图1-5中的示 出的梁腹深度的工字梁的配合。

发明详述

现在转到附图,并且首先参照图1和图2,在图1中一般地用10表 示的是包括柱12的多层钢建筑框架的片段部分,该柱12通过节点连接件 16与细长工字梁14互相连接,节点连接件16已经依据本发明的优选的 且最佳模式的实施方式构造。柱12包括长轴线,比如长轴线12a,以及 四个大致上平面的侧面或表面,比如表面12b,该四个表面通过四个稍微 切成圆角的柱角部,比如角部12c接合。

虽然在本发明的实践以及实施中可以处理不同种类的柱,但是本文的 柱12具有大致上正方形的横截面,结果是表面12b通过角部12c彼此正 交地相交。

在框架结构10中,梁14在多对紧邻邻近的柱之间实质上水平地延伸, 并且具有长轴线,比如轴线14a,该轴线14a与柱轴线12a正交地相交。 具体地,每个梁14的对置的端部通过节点连接件16连接到一对紧邻邻近 的柱。

关于梁14中的一个,在框架片段10中的一个位置用虚线18示出的 是可选择的保险丝(fuse),如果在特定的建筑框架结构中需要,则该保 险丝可以被形成在梁的上部和下部凸缘中,一般地相对地接近梁的对置的 端部中的一个或两者。本文说明的此保险丝仅仅是作为背景信息,并不形 成本发明的一部分。

现在被描述的建筑框架中具体地说明的梁各具有总的梁深度,该梁深 度主要由这里用D表示的中心直立梁腹来确定。指出该尺度的理由随后 关于讨论本发明对于不同的梁深度(或高度、或垂直尺度)的适应性将变 得更全面的明显。

关于迄今已经描述的结构部件,有一系列被应用于本文的关于这些部 件中的某些个的术语。例如,每个节点连接件16在本文中也被称为(a) 建筑框架节点,(b)全力矩重力搁置和锁定的晕圈/蛛状物连接件,(c) 梁/柱节点连接件,(d)梁/柱连接件,以及(e)全力矩、支座柱环、柱/ 梁节点连接件。

如稍后将在本发明的该详细描述中变得更全面的明显的,每个节点连 接件16由(a)通过焊接直接连接到柱12中的角部的某些部件,以及(b) 通过焊接连接到梁14的对置的端部的某些梁-端连接部件形成。这两种连 接部件被设计成这样一种样式,使得在框架组装的过程中以及在紧邻邻近 的柱被放置在它们的恰当位置之后,适当地准备的端部准备好的梁通过重 力简单地降低到多对紧邻邻近的柱之间的位置,由此本发明的节点连接部 件由重力通过阳性和阴性有锥度的承载结构有效地接合,随着梁的连续降 低,该接合引起梁在与柱连接的区域处在重力锁定的全力矩情形中搁置。 就在那个时间点,此全力矩重力搁置自动地引起相关的柱和梁呈现它们的 依据建筑框架设计的正确的空间位置。

本发明的节点连接部件为精确制造的结构,一般地在计算机控制的工 厂条件下形成,由此对于上文引用的美国专利中所描述的提到的先前已有 的全力矩连接件而描述的所有的制造和组装便利、特征以及优势也存在于 本发明的结构中。

像稍后将见到的,除了提供提到的先前已有的结构的所有的优势以 外,本节点连接件结构另外提供其它特征和优势,这些特征和优势被放在 柱和梁之间的真实的改进的全力矩节点连接件的范畴中。

术语“晕圈/蛛状物”以及单独的术语“晕圈”和“蛛状物”在本文 中已被选定用于说明性的目的,以便凸显每个节点连接件16的某些有价 值的视觉特性。因此,如果人们将简单地把注意力转移到图2中呈现的节 点连接件16的视图,则连接件16的“蛛状物”视觉方面通过提供四个支 座20提供,该四个支座20通过焊接锚固到示出的柱12,并且该四个支 座从该柱中的四个角部,以相对于关联的两个相交的柱表面12b呈实质上 135度的角度有角度地向外延伸,该两个相交的柱表面12b在角部12c处 接合,支座从该角部12c延伸。特别是在以向外延伸的环境下观察,即从 柱12的正方形横截面的角部看时,这些支座在视觉上使人想起蜘蛛的腿。 以紧邻邻近对的形式,并且在本文中也作为一个整体的支座20定义被称 为支座蛛状物坞的物件。

术语晕圈在本文中已经被用于反映视觉的、漂浮的、像晕圈一样的质 量的节点连接件柱环22-该柱环22在本文中也被称为晕圈柱环、支座柱 环以及围绕柱的柱环(column-surround collar),该柱环空间上围绕每个柱 12的横截面的周边,该柱环位于该周边。

在更具体的意义上,像在图2中可以相对清楚地见到的,每个晕圈柱 环看起来以相对于此图中示出的柱12的侧面和角部向外间隔开的形式漂 浮,该晕圈柱环基于四个梁-特定耦合装置实体(beam-specific coupling entity)24的组织形成为片段结构,该梁-特定耦合装置实体24在本文中 也被称为梁-端连接部件。像将被更全面地解释的,每个梁-端连接部件24 被焊接到梁14的适当地准备的端部。概念“适当地准备的”稍后将被更 全面地描述。另外,刚提到的间隔开的情形对由本发明提供的优势做出重 要贡献,并且此贡献稍后也将被讨论。

这里关于梁深度D稍多说一点,附图中所示出的在本文中的本发明 的详细描述中迄今所讨论的本发明的部件已经被设计成名义地用于被考 虑为大约14英寸的最小梁深度,该最小梁深度具体地为附图中示出的尺 度D。在常规的、钢框架的工字梁技术中,从此最小梁深度尺度,直到大 约18英寸的梁深度,传统上可用的梁深度一般地以2英寸的增量递增。 在18英寸的常规梁深度以上,梁深度一般地以3英寸的增量递增。

本文先前大致上陈述的本发明的特征中的一个涉及可能被认为是节 点连接件16中并且具体地为支座20和梁-端连接部件24中的某些部件/ 元件的一些通用质量。这些伪通用质量(pseudo-universal quality)使得这 些部件/元件的总垂直高度能够通过并入加长的插入件而很容易地被加 长,像将要描述的,以便容易地适应将处理的本发明的节点连接件硬件, 常规的宽范围的可用的梁深度中的任何一个大于最小梁深度D,该最小梁 深度D碰巧在本文中描写。稍后将在本发明的详细描述中关于此“通用 性”梁深度适应特征讲述更多内容。

每个节点连接件16中的晕圈柱环22的角部,即由梁-端连接部件24 的横向侧面界定的角部,由比如那些非常一般地用26示出的位于每个角 部的四对垂直间隔开的螺母和螺栓装置锚固到支座蛛状物坞中的支座 20。具体地以及关于关联于每个柱环角部的四对这样的螺母和螺栓装置, 其中的两对为最上垂直的侧翼(flank)或托架,每个邻近的、连接的梁 端部中的上部凸缘的平面,而两对为最下垂直的侧翼或托架,在这些梁端 部中的下部凸缘的平面。稍后将关于此结构的螺母和螺栓装置侧翼/托架 装置的重要性讲述更多。螺母和螺栓装置26在本文中也被称为张力预应 力结构(tension pre-stress structure)。

现在和附图中的已经讨论的图1和图2一起,考虑包括在内的图3-7, 并且进一步讨论形成每个节点连接件16的部件的结构的细节,支座20 为具有很可能最清楚地示出于附图中的图6和图7中的构造的细长元件。 这些支座,像本文中示出的,具有和梁14的总垂直尺度D相同的尺度D 的总高度。就此而论,每个支座20为单一的各自部件,该部件的横截面 包括主要的、平面的主体部分20a,该主体部分20a为以前文提到的角度 从柱的角部向外延伸的部分。这些平面的主体部分中的每一个的外部细长 边缘由于有加帽结构(capping structure)20b而为“带有T形帽的 (T-capped)”,并且相同的主体部分的内部细长边缘以Y形结构中终止, 该Y形结构包括两个正交地相交的底座20c,该底座20c的相交部分的内 部区域以这样的方式切圆角,即优选地与柱12的角部12c的外部的半径 匹配。

两个大致上垂直延伸的、细长的、三面的、具有带角度的壁的、向下 以及向内共同的锥度的通道20d形成在每个平面的主体部分20a的对置的 侧面上,因此,该通道20d在支座20的上端部附近的尺度比其在该支座 的下端部处的尺度大。形成这些通道中的每一个的这三个通道壁或侧面被 表示为20d1、20d2和20d3。关于这些壁中共同的锥度,由于支座被锚固 到直立柱的角部的适当位置,这些壁相对于垂直方向成大约5度的角度。

容纳螺母和螺栓装置26中的螺栓杆的四对并排的螺栓孔在图7中用 28表示这些螺栓孔中的一些。图7中所描绘的上部和下部螺栓孔对大致 上同等地垂直跨在一水平平面上,该水平平面在图7中用点划线30表示。 类似地,布置成靠近每个支座20的下端部的上部和下部螺栓孔对28大致 上同等地垂直跨在一平面上,该平面在图7中用点划线32表示。如稍后 将更全面地解释的,当节点连接件处于使框架10中的梁和柱成为一体的 位置时,关联的梁的上部和下部凸缘实质上位于由点划线30、32表示的 平面中。

支座20通过它们的底座20c通过焊接点,比如,如图6中的加深区 域34表示的两个细长焊接点适当地固定到柱12的角部。底座20c有效地 “围绕包裹”柱角部12c。

跨越柱12中的表面12b彼此斜着面对的对置的通道对20d界定并组 成本文中被称为阴性有锥度的承载界面结构,或承窝,该承窝位于由支座 20产生的蛛状物坞中。当梁被降低到相对于柱的正确位置时,该阴性有 锥度的承载界面结构界定互补的重力搁置的接纳区域,以用于接纳阳性有 锥度的承载界面结构(仍将描述),该阳性有锥度的承载界面结构存在于 每个梁-端连接部件中。

继续每个节点连接件的描述,每个梁-端连接部件24基本上具有三个 元件,包括上部横向元件36、类似的间隔开的下部横向元件38以及焊接 在中心的、介于中间的且互相连接的桥接元件40。该上部横向元件和下 部横向元件共同地形成本文称为的横向部件。梁的高度或垂直深度,将被 节点连接件适应,如本文示出的D,基本上在每个梁-端连接部件中的桥 接元件40被给定一互相连接的长度,可以说,该长度将确定梁-端连接部 件的总高度将具有匹配的垂直尺度D。

认识到刚提到的两个横向元件中的每一个在构造上基本相同,则对于 这些元件中的一个的更详细的描述将足以描述另一个元件。因此,并且提 供结合上部横向元件36的此描述,此元件包括细长、中心的、大致上平 面的宽阔区域36a,该宽阔区域36a在其端部与两个带角度的端部翼36b 接合,该端部翼36b也是平面的,并且其在相对于中心宽阔区域36a的平 面呈大约135度角的平面中延伸。在横向元件的设计成面向连接的梁的端 部的侧面上,存在有细长搁板,比如搁板36c,该搁板36c装备适当地布 置的中心焊接准备部分36d,该中心焊接准备部分36d设计成接纳连接的 梁的稍微纵向地延伸的梁-端凸缘部分,该梁-端凸缘部分已在梁端部中产 生,以便使该梁端部能够适当焊接连接到关联的梁-端连接部件。在梁-端 连接部件中的上部横向元件中,刚提到的焊接准备部分是面向上的,而在 关联的下部横向元件中,相关的焊接准备部分是面向下的。

附图的图4中示出了前文中被称为的梁14的适当地准备的端部,其 中,人们可以见到梁的中心梁腹14b已经被切割变得凹陷,以便允许轻微 的纵向延伸到上部凸缘14c的端部的梁腹以外,见到该上部凸缘14c覆盖 在一合适的平台或肩部36e上,该合适的平台或肩部36e被设置在示出的 焊接准备部分36d中。在图4中,参考数字42示出了焊接部分,该焊接 部分已经在示出的焊接准备部分中被准备,以使横向元件36结合到图4 中示出的梁端部。应理解,梁的端部的全部被全面地焊接到梁-端部件中 的合适的面对的表面。

关于涉及每个梁-端连接部件中的上部横向元件和下部横向元件的结 构特征的其它重要设置,这些元件中的与元件的翼比如翼36b相关联并接 近的表面形成有垂直对准的有锥度部分,该有锥度部分有效地互补地匹 配,即使上部横向元件和下部横向元件是垂直地间隔开的,但有锥度部分 存在于支座20的壁20d1、20d2和20d3中。横向元件的这些有锥度部分组 成先前提到的阳性有锥度的承载界面结构。

现在所完全地描述的此种阳性-阴性有锥度的几何结构的结果为,在 梁-柱经由节点连接件16连接的过程中,将在梁-端连接部件和邻近的支 座对之间建立精确有锥度的锁定配合,从而建立了依据本发明的结构建立 的重要的重力搁置和锁定的全力矩节点连接件。此几何布置明显地允许带 有焊接到其端部的梁-端连接部件的梁降低到正确的位置,以便利用降到 最低点的关联的梁-端连接部件通过面对的、阳性有锥度的承载界面表面 和阴性有锥度的承载界面表面的接合连接到一对柱并位于一对柱之间。对 于本发明的结构,尺度的精确控制是完全可能的,如前文指出的,这不仅 引起全力矩连接在此有锥度的承载表面降到最低点时即刻地发展,而且也 引起梁相对于柱的精确的空间定位。存在的该所得到的有锥度的承载界面 在本文中也被称为非焊接的、可拆开的界面。此参考指出不存在将梁绝对 地锁定到柱的不可逆的焊接连接。

附图中的图5示出了设计成图解此垂直降低和搁置能力及动作的方 式。图5还示出了本发明的另一特征,该特征涉及少于四个梁被连接到柱 的情形,并且甚至更具体地,涉及甚至只是在柱的一侧没有梁连接到该柱 的情形。在此情形发生时,晕圈柱环的结构,其无论存在有具有任何性质 的节点连接件16的情况下都作为完全的柱环被完成,实质上是通过提供 全部或部分(将解释)的梁-端连接部件而完成的,而该部件不与任何连 接的梁端部具有直接的任何关联。清楚示出了对于图5描述的晕圈柱环的 一部分的此种情形,在图5中可以见到靠近的、全部示出的以及全部的梁 -端连接部件24与一对支座20接合,但是不直接地连接到任何关联的梁。

虽然图5示出全部的梁-端连接部件在没有提供梁的地方被这样使用 的情形,但在将通过仅使用上部梁-端连接部件的横向元件和下部梁-端连 接部件的横向元件来简单地完成的这些环境下,晕圈柱环的完成也是可能 的,而无须提供任何介于其间的桥接部件40。在本文中没有具体地示出 的此布置组成刚在上文提到的部分梁-端连接部件。

当所有的重力搁置和锁定活动已经关于节点连接件16的建立而发生 时,随着所得到的围绕在柱周围的晕圈柱环的完成,以及合适的全力矩连 接件的全部建立,螺母和螺栓装置26以合适的预应力张力安装和紧固到 螺栓杆的位置。如前文提到的,这些螺母和螺栓装置对的上部组和下部组 垂直地跨在连接的梁的凸缘的平面上,对于图3中示出的梁中的一个梁的 上部凸缘和下部凸缘,这些凸缘平面分别用44、46表示。此布置的重要 性是:该螺母和螺栓装置的跨凸缘放置大大地提高了梁和柱连接的反撬动 失效阻力(anti-prying failure resistance),如前文提出的,因为事实上,通 过节点连接件16从梁传递到柱的力由位于通过本发明的晕圈蛛状物结构 的力施加点的这些螺母和螺栓装置托住。

通过到此已经描述的内容以及附图中示出的内容,人们将理解,本发 明特殊的和独有的特征是:梁和柱之间的力矩载荷仅通过柱环结构的角部 以及柱的角部从梁传递到柱。这些载荷,关于此载荷从梁传递到柱的每个 角部,是被自始至终地承载的并且通过与涉及的支座关联的所有焊接部分 被合适地管理。换言之,将支座结合到柱的角部并围绕柱的角部的所有的 焊接部分在管理梁对柱传输的载荷中发挥作用。这在由本发明的节点连接 件结构提供的全力矩载荷处理中构成明显的优势以及重要的特征。

现在将注意力转到前面提到过的间隔情形中,或存在于每个梁-端连 接部件中的横向元件和柱12的表面12b之间的空间,此空间在图2和图 3中用50表示。此垂直的细长空间独特地容纳用于例如通过焊接连接辅 助柱加强板,比如图3中用52片段地示出的加强板的间隙,图3中见到 该加强板在可能需要此辅助的柱加强的建筑框架中的位置处以逆向的或 对置的垂直方向延伸离开空间50。特别重要而应注意的是:此辅助结构 的连接决不干涉全力矩节点连接件16的结构或整体性。

本发明的另一个重要和独特的特征是:节点连接件结构中的某些部件 被设计成允许部件尺寸的改变,以便在普通的构造范围内容纳大于尺度D 的梁深度或总的梁垂直高度。附图中的图8有助于解释此发明特征。

在此图中,存在有片段示出的梁48的端部,该梁48具有比前文描述 的尺度D大一些量(+)的深度D+。依据本发明,容纳此新的梁深度所 要求的全部是:分别地对于相关的支座20和桥接元件40,在一般地位于 它们对置的端部之间的中间位置将被横切,并且将具有插入件,比如分别 地用54、56表示的插入件,这些插入件被焊接到适当的位置,以便使这 些部件的长度在垂直尺度延长(+)的增加量,该延长的垂直尺度用梁高 D+表示。

关于桥接元件40中的插入件56,一般的情形将是,此插入件将具有 和桥接元件本身的横截面尺度相同的横截面尺度。

在没有被切割开以容纳增加长度的插入件的每个支座在其通道20d 中具有名义上连续的锥度的情形中,所提供的插入件将在其中丝毫不具有 有锥度的表面,而是特定地将具有与支座的已经做好了容纳插入件的横切 的横截面精确地匹配的横截面构造。

随着完成此插入以达到更大长度的支座和更大高度的梁-端连接部 件,此修改的节点连接件结构16将以与前文关于装备梁和柱之间的全力 矩、精确重力搁置和锁定连接件的描述精确相同的方式运行。为了完成此 容纳,不需要改变节点连接件结构中别的任何东西,并且该容纳本身将决 不影响已经对于节点连接件16描述的所有其它重要性能和运行特征。

因此,本发明对现有的全力矩连接结构,比如描述在上文参考的美国 专利中的结构,提供了有价值的且有用的操作改进。本文提出且提供了已 被本文称作的“晕圈柱环”一片段结构,一个或多个梁通过柱环中的单独 的片段被锚固到该晕圈柱环,这些单独的片段被称为梁-端连接部件。和 提到的为梁-端特定部件的片段部件一起形成的该晕圈柱环在使用中以逐 个片段的方式被降低,并且以重力推动、重力最终锁定的方式成为已经被 本文描述并称为接纳支座坞,即所谓的蛛状物坞的物件,该蛛状物坞采取 向外伸出的支座的形式并且由向外伸出的支座界定,这些向外伸出的支座 有角度地从常见的钢建筑框架柱中的典型的四个角部向外伸出。与梁-端 连接部件合作的此坞以阳性-阴性有锥度的承载表面的方式互补构造以支 撑晕圈柱环,并在全力矩载荷处理情形中将梁连接到与其相关的柱。

当处于被支座蛛状物坞接纳的位置时,该晕圈柱环围绕关联的柱的外 部侧面并从关联的柱的外部侧面间隔开,同时存在于梁-端连接部件和关 联的柱的表面之间的空间为细长辅助柱连接件的安装提供了完全自由的 间隙空间,在需要的地方,可能需要采用此细长辅助柱连接件,以便在建 筑框架中的某些位置为柱提供更大的刚度。

如上文刚才已经描述的,构成晕圈柱环和蛛状物坞的那些部件或者那 些部件中的某些部件以这样一种方式设计,使得在梁和柱的制造和预构造 过程中,独特地允许某些部件的垂直设计重定位,以便容纳具有不同的梁 的梁腹深度的梁的连接(连接到柱)。换言之,构成晕圈柱环和支座蛛状 物坞的部件的特征是垂直间隔开的元件,这些垂直间隔开的元件的相对垂 直位置变成在制造时被界定,以便使得能够非常便利地、有效地且相对低 成本地准备柱来接纳具有不同的梁腹深度的梁。处理不同梁深度的此适应 性使得有可能不需要重新设计重要的重力锁定的阳性和阴性锥度,这些阳 性和阴性锥度在将全力矩连接重力建立在梁和柱之间的实践中起到关键 作用,并且还建立同步地发生的全部且精确纠正的梁和柱的相对定位。

从梁传递到柱的力矩载荷(a)通过晕圈柱环中以及支座中的角部独 特地相通到柱,并到角部,而不是直接地到柱的表面。提到的张力螺母和 螺栓装置的存在,其中该张力螺母和螺栓装置使它们以垂直地托住关联的 梁中的上部凸缘和下部凸缘的平面的方式使用,引起本发明的力矩连接件 有力地抵抗响应于大力矩载荷撬动的潜在损坏状态。

因此,虽然本文中已描述了全力矩性质的独特的晕圈蛛状物节点连接 件,并且示出和/或暗示了某些变化形式和修改,但应理解,可以做出其 它变化形式和修改而不背离本发明的精神。

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