专利名称：单元式建筑物系统的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种建筑物系统。将结合高层建筑物的构建对本发明进行说明，然而本发明的方案和可应用于该领域以外，并且不应将本发明视为是限制到该示例性使用领域。
背景技术：
已经存在利用预制建筑方法论从而廉价以及快速构建建筑物的多种提议。预制模块化系统的示例包括下述现有技术文件中所公开的系统us 6，625，937 ；US 5，706，614 ； US 4, 120, 133 ；US 6, 826, 879 ；US 4, 045, 937 ；US 5, 402, 608 ；US 4, 807, 401 ；US 4，545，159 和 WO 2005/038155。然而，一般而言，已经提出的预制系统仅适用于单层或低层建筑物，并且在方法上通常为模块化从而存在限制它们应用的固有的不灵活性。本发明的一个目的是提供一种能够用于构建高层建筑物的非模块化、灵活的建筑物系统。所谓高层建筑物，考虑的是在地面层上有四阶层以上的建筑物。但是，显然相似的技术能够应用于较低高度的建筑物，这并不偏离本发明。本发明的另一个方案的目的是提供用于使在构建建筑物时使用的单元相互连接的改进技术。
发明内容
在本发明的一个方案中，提供一种利用多个建筑物单元总成来建造具有多个阶层的建筑物的方法，其中，每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有至少一个侧壁、一个地板和一个屋顶，所述方法包括下述步骤将建筑物单元总成提升到建筑物中的适当位置上，以使建筑物的每个阶层包括预定数量的单元；将每个阶层中相邻的单元彼此连接； 以及将一个阶层中的单元连接至位于所述一个阶层的垂直上方或下方的至少一个相邻阶层中的对应单元。所述方法可以进一步包括构建至少一个心墙(core)；以及将与心墙相邻的单元连接至心墙，配置为使得相邻阶层之间的垂直荷载主要通过建筑物单元总成来传输，并且使横向荷载传输到心墙。所述方法可以进一步包括将结构性框架分段附接至建筑物单元的至少一个侧壁以形成建筑物单元总成；以及层叠所述建筑物单元总成以形成建筑物的阶层，使得一个阶层中的结构性框架分段与在至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此建筑物单元总成的基本全部垂直荷载均通过所述结构性框架分段来传输。在一些实施例中，横向荷载由建筑物单元来承载。在一些实施例中，横向荷载由一个以上心墙来承载。所述方法可以进一步包括如下步骤在每个结构性框架分段的顶部和底部设置顶连接板和底连接板，并且利用紧固装置将彼此垂直相邻的结构性框架分段的顶板和底板连接到一起。
在一些实施例中，结构性框架分段附接至建筑物单元的侧壁，以使得当将所述建筑物单元放置为与另一结构性框架分段以预定相对对准方式横向相邻时，建筑物单元总成的结构性框架分段与横向相邻的建筑物单元总成上的结构性框架分段并排定位；并且所述方法可以包括将彼此并排定位的结构性框架分段连接到一起的步骤。在一些实施例中，将一个阶层中的单元连接至垂直相邻阶层中的对应单元的步骤包括如下步骤将较低阶层中的结构性框架分段的顶部连接到较高阶层中的结构性框架分段的底部。所述方法可以包括如下步骤分别将顶连接板和下连接板安装在所述柱式构件的顶端和下端上；以及将彼此并排定位的结构性框架分段的顶连接板连接到一起。所述方法可以包括如下步骤将彼此并排定位的结构性框架分段的顶连接板连接至在紧邻的上阶层中彼此并排定位的结构性框架分段的下连接板中的一个。所述方法可以包括如下步骤借助于细长夹固杆将下连接板中的另一个夹固在垂直相邻顶连接板之间。在另一方案中，本发明提供一种具有多个阶层的建筑物，所述建筑物包括多个建筑物单元总成，所述多个建筑物单元总成中的每一个是结构性自支撑的并且具有至少一个侧壁、一个地板和一个屋顶；以及结构性框架分段，其附接至建筑物单元总成的所述至少一个侧壁，多组建筑物单元总成被层叠以形成建筑物的阶层，并且其中，建筑物单元总成被层叠为使得在一个阶层中的结构性框架分段与在至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此基本上所有垂直荷载通过结构性框架分段来传输并且横向荷载由建筑物单元总成来承载。在一些实施例中，所述建筑物可以进一步包括心墙，并且多组建筑物单元总成能够围绕心墙配置并连接至心墙，以使相邻阶层之间的垂直荷载主要通过建筑物单元总成来传输，而不是通过心墙来传输。在一些实施例中，建筑物进一步包括一个以上细长连接装置，所述细长连接装置在附接到一个阶层中的建筑物单元上的对应的第一结构性框架分段的顶部到附接到另一个阶层中的建筑物单元总成上的垂直对准的第二结构性框架分段的顶部之间延伸，以使得能够通过所述细长连接装置将第一建筑物构件的顶部连接至第二结构性框架分段的顶部。在一些实施例中，多个阶层包括放置于第一方位的至少一个建筑物单元总成和与所述第一方位正交地放置的至少一个第二建筑物单元总成，以使得在第一方位和第二正交方位的所述建筑物单元总成用作支撑件(bracing)以承载横向荷载。在一些实施例中，柱式构件的端部具有连接到其上的安装装置，由此安装装置和结构性框架分段能够连接至位于所述一个结构性框架分段的垂直上方或下方的结构性框架分段的相邻板。在一些实施例中，安装装置包括顶连接板和下连接板，并且结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元的位置能够使得在建筑物的一个阶层内，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，并且其中层叠在所述相邻建筑物单元总成中的一个之上的另一建筑物单元总成的结构性框架分段的至少一个下连接板位于所述成对结构性框架分段的顶连接板的至少一部分上面，由此所述至少一个下连接板能够连接至所述成对结构性框架分段的上部连接板的至少一部分，从而将所述相邻建筑物单元总成和所述另一建筑物单元总成连接到一起。在一些实施例中，安装装置包括顶连接板和下连接板，并且结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元的位置能够使得在建筑物的一个阶层中，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，连接板的配置为使得对于垂直对准的多对结构性框架分段，它们的连接板中的至少三个连接板能够连接到一起。在一些实施例中，建筑物可以进一步包括第一连接装置，其用于将在一个阶层内的相邻建筑物单元总成彼此连接；以及第二连接装置，其用于将在一个阶层内的建筑物单元总成连接至与所述一个阶层相邻的相邻建筑物单元总成阶层。在另一方案中，本发明提供一种具有多个阶层的建筑物，所述阶层中的至少一些阶层包括多个自支撑的建筑物单元，所述多个自支撑建筑物单元的每一个包括连接至其上的结构性框架分段，所述结构性框架分段适合于支撑所述阶层上方的另一阶层的垂直荷载，其中所述建筑物包括至少一个较高阶层和一个较低阶层，其中在较低阶层上建筑物单元的框架分段的结构强度大于在较高阶层中的对应框架分段的结构强度。在一些实施例中，所述建筑物包括一组较高阶层和一组较低阶层，其中在一组较低阶层内的对应结构性框架分段的结构强度基本相等，并且在一组较高阶层内的对应结构性框架分段的结构强度基本相等。在一些实施例中，在一组较低阶层中的结构性框架分段的结构强度能够大于在一组较高阶层中的对应框架分段的结构强度。结构性框架分段优选地位于自支撑建筑物单元的外部。在一些实施例中，结构性框架分段包括附接至自支撑建筑物单元的柱式构件。在一些实施例中，建筑物单元被配置在一阶层内，以便限定邻近自支撑建筑物单元之间的空间，所述结构性框架分段位于所述空间中。在一些实施例中，垂直对准的成对的邻近自支撑建筑物单元之间的空间具有基本相同的宽度。在一些实施例中，所有邻近自支撑建筑物单元之间的空间具有基本相同的宽度。在一些实施例中，结构性框架构件都具有横向于其所在的邻近自支撑建筑物单元之间的空间的基本相同的宽度。在一些实施例中，通过改变下列因素中的至少一个来提供两个结构性框架件之间的相对强度差结构性框架件的相对壁厚度；沿着邻近自支撑建筑物单元之间的空间测量到的结构性框架件的相对深度。在又一方案中，提供一种用于装配到自支撑建筑物单元的结构性框架分段，所述结构性框架分段包括至少一个荷载支承柱式构件；在结构性框架分段的每个端部上的安装装置，所述安装装置用于将结构性框架分段紧固到另一相似自支撑建筑物单元或建筑物构件上。在一些实施例中，安装装置包括接合部分，所述接合部分在使用中用于接合垂直对准结构性框架分段的形状相匹配的接合部分。在一些实施例中，安装装置为附接至柱式构件的端部上的连接板。在一些实施例中，至少一个柱式构件包括钢柱或混凝土柱中的任一个。
在使用时，柱式构件相对于其所连接的建筑物单元的位置为能够使得在建筑物的一个阶层内，相邻建筑物单元的至少一些柱式构件成对地彼此并排定位，并且其中层叠在所述相邻建筑物单元中的一个之上的另一建筑物单元的柱式构件的至少一个下连接板位于所述成对柱式构件的顶连接板的至少一部分上面，由此所述至少一个下连接板能够连接到所述成对柱式构件的顶连接板的至少一部分，从而将所述相邻建筑物单元和所述另一建筑物单元连接到一起。在一些实施例中，柱式构件相对于其所连接的建筑物单元的位置为使得在建筑物的一个阶层中，相邻建筑物单元的至少一些柱式构件成对地彼此并排定位；连接板的配置为使得对于垂直对准的多对柱式构件，它们的连接板中的至少三个连接板能够连接到一起。在一些实施例中，结构性框架分段具有安装装置，所述安装装置被成形为在使用时匹配水平相邻结构性框架分段的安装装置。在一些实施例中，结构性框架分段包括多个柱式构件，所述多个柱式构件由一装置联接以在多个柱中的至少成对的柱之间分配荷载。在一些实施例中，包括引导表面，以便于与其它建筑物构件对准。在一些实施例中，引导表面包括安装装置的表面的至少一部分。在一些实施例中，引导表面包括柱式构件的至少一部分。在一些实施例中，安装装置包括成角度引导表面，在使用时所述成角度引导表面用于将安装装置引导为与对应形状安装装置正确对准。在一些实施例中，引导表面包括垂直延伸部分，在使用时所述垂直延伸部分使得能够通过抵住所述建筑物构件滑动所述引导表面来调节所述结构性框架分段相对于另一建筑物等的垂直对准。在一些实施例中，安装装置包括至少一个安装板，所述至少一个安装板包含锥形部分(taper)以提供成角度引导表面。在一些实施例中，安装装置包括大致梯形板，在使用时所述大致梯形板为水平对准的对应结构性框架分段提供锥形引导表面(tapered guiding surface) 0 在一些实施例中，至少一个柱式构件从安装板的表面沿大致垂直方向延伸出并且被定位为使得柱式构件的表面的至少一部分与形成安装装置的一部分引导表面的梯形顶板的顶点基本对准，并且延伸远离梯形顶板，以使所述柱式构件的表面的所述部分提供所述引导表面的接续部。在另一方案中，本发明提供一种在建造具有多个阶层的建筑物时使用的构建建筑物单元的方法，所述方法包括(a)构建包括地板、屋顶和至少一个侧壁的自支撑单元，以由此限定单元的内部和单元的外部；(b)将至少一个框架分段附接至单元的外部，以便在使用时结构性地支撑配置在所述建筑物单元总成上方的建筑物单元总成。所述方法可以进一步包括(c)在步骤(b)之前执行应力消除步骤。步骤(a)可以进一步包括利用夹具或夹钳来构建自支撑单元；并且步骤(C)可以包括释放由夹具或夹钳所施加的夹固力。步骤(c)可以包括将自支撑单元中的热导应力消散。在一些实施例中，步骤(a)可以包括一个以上下述构建步骤
由多个地板嵌板形成地板；由多个壁嵌板形成至少一个壁；由多个框架部件形成框架；由多个屋顶嵌板形成屋顶；将壁、地板或屋顶中的至少一个附接至框架；附接至少一个壁或壁构件地板；将屋顶或至少一个屋顶嵌板附接至至少一个壁。在一些实施例中，框架分段包括根据本发明的一个方案的实施例的结构性框架分段。所述方法可以包括以一个以上结构性框架分段为参照物，在自支撑单元的外部限定至少一个基准点。所述方法可以进一步包括以所述至少一个基准点为参照物，布置建筑物单元的内部的至少一部分。所述方法可以进一步包括以所述至少一个基准点为参照物，将至少一个立面构件附连到建筑物单元总成上。在一些实施例中，所述方法可以包括将测量从至少一个基准点转移到自支撑单元的内部。在另一方案中，本发明包括对具有多个阶层的建筑物进行布局的方法，所述方法包括设计所述地板的布局；限定多个垂直邻接阶层所共用的结构性柱网；在所述柱网的柱之间限定每个阶层中的多个单元，以使所述柱网位于水平相邻单元之间的空间中。在一些实施例中，所述方法进一步包括调整布局以使柱网和水平相邻单元之间的空间相适应。所述方法可以进一步包括限定所有阶层共用的结构性柱网。在一些实施例中，所述方法进一步包括限定与多组阶层相对应的多个柱网。所述方法可以进一步包括将转移结构定位在形成多个组的多组阶层之间。在另一方案中，本发明提供一种用于构建建筑物的方法；所述方法包括利用根据本发明的另一方案的实施例的方法对建筑物进行布局，以及制造布局的多个自支撑建筑物单元，其中每个单元具有附接到其上的相关联的结构性支撑分段，所述结构性支撑分段与限定的柱网对准。在一些实施例中，所述方法进一步包括构建建筑物的至少一个原位构件。在一些实施例中，所述方法进一步包括将多个自支撑建筑物单元总成以与所述建筑物的所述原位构件呈限定配置的方式层叠，以及将自支撑建筑物单元总成连接到一起并连接至自支撑建筑物单元总成。在一些实施例中，所述方法进一步包括在构建建筑物之前，将多个自支撑建筑物单元总成按照布局所限定的彼此间关系来定位。 在一些实施例中，所述方法可以进一步包括对如此定位的自支撑建筑物单元总成执行下列步骤中的任一个检验邻近自支撑建筑物单元总成的至少一些构件之间的容差；检验在邻近自支撑建筑物单元总成的结构性支撑分段之间的正确的垂直和/或水平对准；布置自支撑建筑物单元总成的内部的至少一部分；在至少两个自支撑建筑物单元总成之间临时连接有辅助件；将临时连接的辅助件与自支撑建筑物单元总成断开；将立面构件或包层构件安装到自支撑建筑物单元总成上。本发明的另一方案包括但不限于根据这里所说明的方法制作或组装或者在所述方法中使用的前述建筑物、建筑物单元总成、建筑物单元、结构性支撑分段和构件。根据本发明，提供一种使用多个建筑物单元总成来建造具有多个阶层的建筑物的方法，其中，每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶，所述方法包括如下步骤将建筑物单元总成提升到建筑物中的适当位置上，以使建筑物的每个阶层包括预定数量的单元；在每个阶层中将相邻单元彼此连接；以及将一个阶层中的单元连接至相邻阶层中位于所述单元的垂直上方和下方的对应单元。本发明还提供一种使用多个建筑物单元总成来建造具有多个阶层的高层建筑物的方法，其中，每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶，所述方法包括如下步骤构建心墙；将建筑物单元总成提升到建筑物中的适当位置上，以使建筑物的每个阶层包括预定数量的单元；以及将与心墙相邻的单元连接至心墙，配置为使得相邻阶层之间的垂直荷载能够主要通过建筑物单元总成来传输并且横向荷载通过壁、地板、 屋顶或其它刚性件传输至心墙或者通过使用支撑装置而传输至心墙。本发明还提供一种使用多个建筑物单元总成来建造具有多个阶层的高层建筑物的方法，其中，每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶，所述方法包括如下步骤将结构性框架分段附接至建筑物单元总成的侧壁；层叠建筑物单元总成以形成建筑物的阶层，使得在一个阶层中的结构性框架分段与在至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此基本上所有垂直荷载通过结构性框架分段来传输并且横向荷载由彼此正交放置以用作支撑件的建筑物单元总成来承载或者由诸如心墙的其它刚性件来承载。优选地，所述方法进一步包括如下步骤在每个结构性框架分段的顶部和底部设置顶连接板和底连接板，并且使用紧固装置将彼此垂直相邻的结构性框架分段的顶板和底板连接到一起。优选地，所述方法进一步包括如下步骤将彼此横向相邻的建筑物单元总成的结构性框架分段定位为使得结构性框架分段的顶板和底板彼此横向相邻，并且使用紧固装置将彼此横向相邻的结构性框架分段的顶板和底板连接到一起。优选地，所述方法进一步包括如下步骤在彼此横向相邻的建筑物单元总成的顶板上设置互补部分，并且其中所述方法包括如下步骤分别设置彼此横向相邻的建筑物单元总成的结构性框架分段的第一底板和第二底板，并且将第一底板定位在所述互补部分上面，由此紧固装置在垂直方向上和横向上连接顶板和底板。优选地，所述方法包括如下步骤将细长连接杆的下端连接至层叠在第二建筑物单元总成的垂直下方的第一建筑物单元总成的结构性框架分段的第一顶板，并且将连接杆的顶端连接至第二建筑物单元总成的第二顶板，由此将第一顶板和第二顶板夹固到一起。本发明还提供一种具有多个阶层的建筑物，所述建筑物包括多个建筑物单元总成，所述多个建筑物单元总成中的每一个是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶，多组建筑物单元总成层叠以形成建筑物的阶层；第一连接装置，其用于将在一个阶层内的相邻建筑物单元总成彼此连接；以及第二连接装置，其用于将在一个阶层内的建筑物单元总成连接至与所述一个阶层相邻的相邻建筑物单元总成阶层。优选地，所述建筑物的特征在于，除了由相互连接的建筑物单元总成所提供的结构性构架之外，所述建筑物不具有其他结构性构架。本发明还提供一种具有多个阶层的建筑物，所述建筑物包括多个建筑物单元总成，所述多个建筑物单元总成中的每一个是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶；心墙，多组建筑物单元总成在所述心墙近旁层叠以形成建筑物的阶层；以及连接装置，其用于将与心墙相邻的单元连接至所述心墙，配置为使得相邻阶层之间的垂直荷载主要通过建筑物单元总成来传输，而不是通过所述心墙来传输。本发明还提供一种具有多个阶层的建筑物，所述建筑物包括多个建筑物单元总成，所述多个建筑物单元总成中的每一个是结构性自支撑的并且具有侧壁、地板和屋顶；以及结构性框架分段，其附接至建筑物单元总成的侧壁，多组建筑物单元总成层叠以形成建筑物的阶层，并且其中所述建筑物单元总成被层叠为使得在一个阶层中的结构性框架分段与在至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此基本上所有的垂直荷载通过结构性框架分段来传输，并且横向荷载由被放置以用作支撑件的建筑物单元总成来承载或者由诸如混凝土或钢芯的其它刚性件来承载。优选地，所述建筑物包括连接装置，所述连接装置用于将一个阶层中的建筑物单元总成的结构性框架分段连接至相邻阶层中的建筑物单元总成的相邻结构性框架分段。优选地，结构性框架分段的端部具有连接到其上的连接板，由此所述板和结构性框架分段能够连接至位于所述一个板的垂直上方或下方的结构性框架分段的相邻板。优选地，所述一个结构性框架分段的板能够连接至与所述一个结构性框架分段横向相邻的结构性框架分段的板。优选地，垂直对准的相邻结构性框架分段具有板，板设有突起和凹槽，所述突起和凹槽彼此互补以使得柱在层叠时精确对准。优选地，第一和第二横向相邻结构性框架分段的顶板或底板包括互补部分，在所述互补部分中具有相应的螺栓孔，由此与第一结构性框架分段或第二二结构性框架分段垂直相邻的第三结构性框架分段的底板或顶板位于所述互补部分的上面，并且具有与所述互补部分中的螺栓孔对准的螺栓孔，由此能够使用螺栓将所述第一结构性框架分段、第二结构性框架分段和第三结构性框架分段的板夹固到一起。优选地，结构性框架分段的顶板包括所述互补部分。进一步优选地，顶板包括所述凹槽，并且底板包括所述突起。在一些实施例中，所述结构性框架分段设有顶连接板和下连接板，并且其中结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元总成的位置为使得在建筑物的一个阶层中，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，并且其中层叠在所述相邻建筑物单元总成中的一个之上的另一建筑物单元总成的结构性框架分段的至少一个下连接板位于所述成对结构性框架分段的顶连接板的至少一部分的上面，由此所述至少一个下连接板能够连接至所述成对结构性框架分段的顶连接板的至少一部分，以将所述相邻建筑物单元总成和所述另一建筑物单元总成连接到一起。在一些实施例中，结构性框架分段设有顶连接板和下连接板，并且其中结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元总成的位置为使得在建筑物的一个阶层中，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，连接板的配置为使得对于垂直对准的成对结构性框架分段，它们的连接板中的至少三个能够连接到一起。优选地，两个顶连接板或两个下连接板为互补的形状，以使所述至少三个连接板中的第三个位于所述两个板的上面或位于所述两个板的下面。优选地，连接板包括钻孔，所述钻孔被定位为使得钻孔在所述至少三个连接板中对准，并且紧固件能够穿过所述钻孔以便将所述三个连接板连接到一起。优选地，多对上面连接板和多对下面连接板包括彼此互锁的第一构造件和第二构造件。优选地，构造件包括突起和凹槽。优选地，突起在上面连接板的下侧，并且凹槽在下面连接板的上侧。在一些实施例中，横向荷载能够通过建筑物单元的地板和屋顶来承载，并且其中结构性框架分段中的至少一些包括至少一个空心柱式构件；所述建筑物进一步包括贯通空心柱式构件中的至少一些的细长连接装置，从而在一个阶层中的结构性框架分段的顶部能够由所述细长连接装置连接至在建筑物的相邻阶层中的结构性框架分段的顶部。
现在参考附图仅借助于非限制性示例对本发明的示例性实施例进行进一步说明， 其中图1为本发明的实施例的建筑物单元总成的示意性立体图；图2A至2E示出了使用不同建筑材料构建的本发明的实施例的建筑物单元总成；图3A为彼此间隔开的两个建筑物单元总成的示意性平面图；图;3B为示出连接到一起的两个相邻建筑物单元总成的示意性平面图；图4A至4D为图示用于建筑物单元的不同平面形状的示意性平面图；图5A至5G为示出以各种方式层叠以构建不同形状的高层建筑物的建筑物单元总成的示意图；图6为二十阶层建筑物的示意性侧视图；图7A、7B和7C为具有心墙的建筑物的示意性等距试图；图8为具有分布式心墙的建筑物的示意性等距试图；图9为建筑物的示意性侧视图，示出了柱式构件如何能根据建筑物内高度而变化尺寸；图10为五阶层的高层建筑物的示意性等距试图；图IlA至IlE示出了各阶层中的单元；图12为示出建筑物的一个阶层内单元的相互连接的更详细的示意15
图13A为公寓大楼的楼面布置图；图13B、13C、13D和13E为使用本发明的单元的典型公寓；图14A和14B示出了根据本发明构建的旅馆中的较低楼面布置阶层和较高楼面布置阶层；图14C为适用于图14A和14B的建筑物中的建筑物单元总成的更详细视图；图15A为具有住宅和办公安排的建筑物的楼面平面布局；图15B示出了用于图15A的建筑物的住宅部分的单元的可能布置；图16为示出建筑物单元总成的更多细节的示意性剖视端视图；图17为一种形式的下安装块的示意性立体图；图18为下安装块的平面图；图19和图20为下安装块的直角侧视图；图21为上安装块的示意立体图；图22为上安装块的平面图；图23和图M为上安装块的直角侧视图；图25为示出垂直相邻的建筑物单元总成的相互连接的等距试图；图沈为示出垂直相邻和水平相邻的建筑物单元总成的分解等距试图；图27为示出四个建筑物单元总成的安装块的相互连接的分解侧视图；图观为示出两个建筑物单元总成的安装块的垂直相互连接的更加详细的示意性端视图；图四为两个建筑物单元总成的安装块的水平相互连接的更加详细的示意性侧视图；图30为示出两个建筑物单元总成的安装块使用细长连接构件相互连接的更加详细的示意性端视图；图31和图32为示出在提升建筑物单元总成的过程中连接构件的方位的示意图；图33为四阶层建筑物的示意性侧视图；图34为下连接板的俯视平面图；图35为侧板的端视图；图36为另一下连接板的俯视平面图；图37为图34和图36中所示的连接板的侧视图；图38为上连接板的平面图；图39为上连接板的端视图；图40为沿着线M-24的剖视图；图41为顶板的侧视图；图42和图43为两种形成的结构性框架分段的更加详细的分解视图；图44为具有图42和图43中所示的结构性框架分段且彼此间隔开的两个建筑物单元总成的示意性平面图；图45为示出图44中的建筑物单元总成连接到一起的示意性平面图；图46至图50示意地图示出图42和图43中的结构性框架分段相互连接的方式；图51为示出相互连接的各个构件的示意性分解视16
图52为下连接板的侧视图；图53为下安装块的平面图；图M为下安装块的端视图；图55为可选上连接板的平面图；图56为图55中的上连接板的侧视图；图57为图55中的上连接板的端视图；图58为可选上安装块的平面图；图59为图58中的上安装块的侧视图；图60为图58中的上安装块的端视图；图61为细长螺栓的平面图；图62为螺栓头的分解端视图；图63为螺栓的上端的侧视图；图64为示出螺栓头的分解侧视图；图65为示出螺栓的轴的上端的分解视图；图66和66A为示出用于建筑物单元总成的可选连接技术的示意性立体图；图67为示出在一个实施例中四个建筑物单元总成的连接板和块相互连接的分解侧视图；以及图68为示出建筑物单元总成的一些内部细节和结构性框架分段连接到建筑物单元总成上的方式的示意性侧视图；图69示出了用于建筑物单元的多个屋顶嵌板；图70为沿着线37-37的剖视图；图71为沿着线38-38的剖视图；图72为本发明的改进建筑物单元的分解视图；图73为示出建筑物单元总成上结构性框架分段的位置的示意图；图74为适用于悬臂的建筑物单元总成的示意性侧视图；图75为六个建筑物单元总成的示意性端视图；图76为用于图72和图73的建筑物单元的地板嵌板的示意性立体图；图77为示出改进的建筑物单元总成的更多细节的示意性剖视端视图；图78为示出另一改进的建筑物单元总成的更多细节的示意性剖视端视图；图79为示出又一改进的建筑物单元的更多细节的示意性剖视端视图；图80为示出另一改进的建筑物单元的更多细节的示意性剖视端视图；图81示出了可在本发明的实施例中使用的可选安装板的立体图；图82图示了图81中的安装板的平面图；图83图示了要使用图82中的安装板安装到一起的三个建筑物单元总成；图84A至84C图示了相邻建筑物单元总成使用图82中的安装板组装到一起的方式；以及图85更加详细地示出了如图81所示的结构性框架分段的相同部分。
具体实施方式
在宽泛的构思中，发明人已经认识到建筑物单元本身(描绘了单元的内部空间) 能够与该单元的结构性框架分开考虑，当以优选形式来实施时，可以既使设计灵活又提高了制造的简易度。关于制造的简易度，建筑物单元能够被制造成相对易于实现的约士20mm的相对松弛容差。结构性框架分段能够被制造成约在士 Imm以内的更严格的容差，以便为建筑物提供精确的构架。然后，建筑物单元和相关联的结构性框架分段总成能够以如下方式附接到一起该附接方式接纳建筑物单元的任何不精确度以形成用于组装到建筑物中的具有附接在其上的精确定位的结构性框架分段的建筑物单元总成。优选实施例提供了一种设有精确尺寸柱网的独立柱式系统，其它所有的建筑物构件在尺寸上以柱网为基准。在建筑物的结构性框架形成建筑物的构架的一部分的可选系统中，整体单元需要被制造成满足框架所需的较严格容差，这样做成本高且复杂。关于设计和灵活性，将结构性框架分段的设计和制造与单元进行分离，使得设计者可在相对于建筑物单元的宽范围的位置上灵活地定位结构性框架分段。这使得设计灵活，如果建筑物单元的结构性框架被建造在该单元的壁中，则实际上不能实现设计的灵活性。本发明的单元化建筑物系统能够用于构建要用于任何目的的建筑物，所述建筑物包括但不限于住宅、旅馆和办公室用途。优选的实施例还适用于高层用途，也就是说，用于在地面高度之上具有四阶层以上的建筑物。建筑物单元总成根据要形成的建筑物布局来制作。在本发明的系统中，建筑设计者以常规的方式自由地对建筑物进行布局，以符合客户的需要和市场的需求。接下来， 限定多个垂直邻接阶层所共用的结构性柱网，并且限定每个阶层中的多个单元。单元位于柱网的柱之间，相反地，柱网位于相邻单元之间的空间中。建筑物的设计可能需要进行调节，以便划分成宽度和长度能够变化而尺寸适合于运输且在现场(site)通过吊车提升至适当位置的建筑物单元。建筑物单元可以为预制系统，所述预制系统使用建筑物终饰件 (finishes)和辅助件来完成建筑物的结构，为现场组装做好准备。如下面更加详细解释的，实施例可以具有下述特征建筑物单元的长度、宽度和高度在各个工程中是不同的；建筑物单元能够合并建筑物的所有构件，包括楼梯、走廊和辅助件；在生产设施内构建建筑物单元总成；完成的建筑物单元总成均被输送到现场以用于组装；通过施工吊车将建筑物单元总成提升至适当位置上；由于在递送之前立面和内部构件能够连接至建筑物单元总成或装配到建筑物单元总成中，因此在现场完成建筑物的工作量最小；特定的螺栓连接可以用于将建筑物单元总成连接到一起；并且每个建筑物单元是结构性自支撑的并可以具有连接到建筑物单元的结构性框架分段，从而当连接到一起时，包括结构性框架分段的建筑物单元总成形成建筑物的垂直支撑和横向支撑。每个建筑物单元可以被看作直线式箱形框架，其是结构性独立的并且在自身的重量和自身将承载的动荷载方面是结构性自支撑的。单元可以由多种材料来构造，包括木质框架构造，其具有支撑壁、地板和屋顶板的胶合板支撑件；钢制框桁架构造，其为壁和屋顶使用钢段和成型钢板，并且为地板使用轧制的槽钢和成型钢板或桁条；以及构建隔板壁和屋顶段的成型钢板构造，壁和屋顶段的刚
18度足够大，从而不需要附加的横拉条，因此钢板壁以在汽车和航空工业中使用的硬壳式构造或系统的方式构成了单元的强度的主要部分。通常，当与横向相比时，建筑物单元在纵向上、即沿着其壁的平面相对强固。通过在横向上设置支撑件，建筑物单元可以在横向上变得坚固。该支撑件可以呈框架型支撑件、壁、张紧线缆或其它装置的形式。建筑物单元沿其长度的强度可以以本文中其它部分所描述的方式有利地用于为横向荷载提供支撑。在横向上，横向荷载能够通过地板、屋顶和横向于建筑物单元的内部空间的横向延伸壁来传输。可以通过为建筑物单元的内壁和屋顶使用防火的石膏板衬砌来实现防火。可以全部完成包括涂漆、铺瓷砖、铺地毯和细木工在内的内部布置，或者内部布置可以置于“毛坯”阶段而在现场来完成。立面构件、循环走廊和楼梯也能够在递送之前并入建筑物单元中或在现场完成。如上所述，还可以通过从与结构性框架分段而不是建筑物单元相关联的基准点进行位置测量，从而对这些构件进行精确地定位。建筑物单元可以具有四个以上的结构性框架分段，所述结构性框架分段包括结构钢柱式构件或结构混凝土柱式构件，所述柱式构件固定到结构性框架分段的内部以承载总荷载并且与建筑物单元相结合来形成建筑物结构。柱式构件被设计为承载其在结构内的位置处所承受的荷载。如果需要，可以包括附加的结构支承件用以分散荷载或增加刚度。这可以看作是形成了建筑物单元的外部结构，所述建筑物单元的外部结构将与邻近单元的外部结构连接到一起以形成建筑物的荷载承载结构。外部结构占据的是在建筑物单元可占用内部空间的外部的区域，从而在可构建性和组装方面，二者之间不存在冲突。建筑物单元之间的结构区域典型的范围是从IOOmm至 150mm。该区域是所有结构性框架分段所在的区域和使整个建筑物锁定在一起的所有连接所形成的区域。在可构建性方面这种结构的优点是由于结构性框架分段的精确放置，建筑物单元、包括建筑物单元总成的结构性框架分段的外部结构、和立面构件在制作之后能够在生产设施中临时对准，甚至锁定在一起处于它们将在多层结构中占据的位置。这样处理便于检验容差以确保在现场易于组装和质量控制。还允许在地面层上来完成，与如在高层建筑物的可选方案中在合规则的升高位置上来完成相比，这样效能成本更加合算且更不危险。 这样使得在制造阶段而不是在组装阶段更易于检验、管理和获得建筑物和立面的容差。结构性框架分段或其柱式构件的尺寸可以随着建筑物高度和/或荷载承载要求的增加而增加。构件被定尺寸为适合构件在结构内的位置，从而与在顶部的建筑物单元总成相比，在建筑物的底部的建筑物单元总成可以具有连接到其上的较大柱式构件。然而，在建筑物单元被设计成仅支撑其自身时，建筑物单元可以保持不变。建筑物单元通过壁、屋顶和地板的板将横向荷载传输到稳定构件或支撑件。这些稳定构件可以为在与单元的主体相反的方向上放置的其它单元的形式。受制于建筑物的高度，这些稳定构件可以是所选定单元内的框架式心墙或者为常规混凝土或钢制框架心墙系统。建筑物单元内的垂直荷载通过建筑物单元的侧壁转移到连接至所述侧壁的结构性框架分段上。最基本形式的建筑物单元可以被看作是具有开口端的在四个点处被支撑的箱式框架。这种结构轻且高度耐受风和地震的荷载。这种结构还充分适应天气状况，以允许在不会被水损坏内部构件的情况下进行输送和竖立。
由于所有的柱在单元表面的外部IOOmm至150mm的柱间区域内，建筑物单元的内部不受结构件的影响。即使建筑物的高度高至50层，该区域仍保持相同。这是通过在增加柱的深度和强度的同时保持柱的宽度来实现的。对于通常低至中层结构的一些结构而言，可以通过将一些建筑物单元变成与其它建筑物单元的方向大致垂直来消除横向荷载。这可通过对建筑物进行布局来确定。可选择地，可以通过使用较重的框架和/或支撑附加壁或者引入附加构件以适应每个特定建筑物或现场的荷载状况，从而使单元的端部变得坚固。还可以为电梯和楼梯添加框架来承担横向荷载。电梯和楼梯可以组合到建筑物单元总成内或者单独构建。对于超过12阶层至15阶层的较高层结构，使用原位混凝土心墙的更常规的支撑系统是有利的。在原位混凝土心墙用作主支撑构件的情况下，将在安装制作的建筑物单元总成之前部分地或完全地构建所述心墙。对于非常高的建筑物，可能需要引入要求可实现性和经济性的混凝土转移结构或钢制转移结构，或者适应由建筑设计和现场条件所规定的改变的荷载或支撑要求。在钢制心墙结构上，这将高层建筑物有效地拆分成两个以上由混凝土承载的单元叠层。在使用混凝土心墙的情况下，通过使用将垂直荷载转移回心墙的转移结构，混凝土心墙也可以用作支承构件，由此减小了连接至建筑物单元的结构性框架分段的尺寸，从而将建筑物有效地减少成一系列较小的结构。例如，20阶层的建筑物可以并入三个转移结构，从而将结构性框架分段的有效高度降为五阶层建筑物所需的高度。转移结构可以连接至建筑物单元总成本身的结构上，以便将转移结构与建筑物单元总成组装到一起。可选择地，转移结构可以根据情况被设置为单独的钢制结构或混凝土结构。如上所述，建筑物单元总成可以具有根据需要和运输限制而变化的尺寸。然而，通常每个建筑物单元总成可以具有约an至5m的宽度、IOm至28m的长度和2. 7m至3. 3m的高度。将会进一步理解的是，在建筑物中，不同尺寸和形状的建筑物单元总成可以被配置为对于建筑物的可用空间生成所需的楼面布置区域。建筑物单元的侧壁可以具有形成在其中的用于门、窗等的开口。还可以添加走廊和阳台等。图1示出了根据本发明的实施例构建的建筑物单元总成2的示意图。建筑物单元总成2包括建筑物单元，所述建筑物单元包括两个侧壁4和6、地板8和屋顶10，呈柱式构件14、16、18和22形式的结构性框架分段附接至它们上。在图示的配置中，端部12和14是敞开的，但是可以根据需要而闭合。如下面更加详细说明的，侧壁4和6、地板8和屋顶10为坚稳的构造，以使建筑物单元总成2在运输和提升过程中能够自支撑。建筑物单元总成2还能够承受在使用时施加到其上的荷载，诸如内部装配荷载和动荷载。如下面更加详细说明的，建筑物单元总成2能够在远离使用单元2 的建筑物要被竖立的地点的工厂中(例如，在其它生产设施的工厂中)来制造。以工业产品的形式制造建筑物单元总成有助于节省成本、节省时间，以及使成品单元获得更好的制造容差。在图示的配置中，建筑物单元总成2具有连接至侧壁的四个柱式构件16、18、20和 22，构件16和18连接至侧壁4，并且构件20和22连接至侧壁6。如下面将要说明的，结构
20性框架分段的功能是，为建筑物单元总成2提供安装点，并且当建筑物单元总成层叠在彼此顶部之上时还承载垂直荷载。构件16、18、20和22包括各自的下安装装置M和各自的上安装装置26。上安装装置沈能够形成在运输和构建阶段中用于“提升用线缆”的附接点。而且，如下面将更加详细说明的，部件对和沈能够用于在完成的建筑物中将相邻建筑物单元总成2彼此联接。建筑物单元2本身可以由各种材料来构建。图2A图解地示出了侧壁4和6以及屋顶10为具有胶合板包层的木质框架的配置。地板8可以为成型钢板。图2B示出了可选配置，其中建筑物单元2具有为钢制框架且被支撑的侧壁和屋顶，地板8为成型钢板。图2C 示出了可选配置，其中侧壁和屋顶为框架式桁架的形式，具有用于支撑侧壁和屋顶以及地板的成型钢板支撑件。图2D示出了可选配置，其中建筑物单元具有均由成型钢板制成的侧壁、地板和屋顶。图2E示出了可选配置，其中建筑物单元由玻璃纤维增强混凝土(GRC)或其它复合材料嵌板来形成，地板8为成型钢板、GRC或复合式构造。图3A为示出两个建筑物单元总成2A和2B彼此相邻定位的示意平面图。从图3A 中可以看出，侧壁4上的结构性框架分段16和18相对于侧壁6上的结构性框架分段20和 22的位置偏移。这种配置容许结构性框架分段在建筑物单元总成2A和2B的最终安装位置上彼此相邻定位，如图3B所示。应当理解的是，在组装好的建筑物单元的相邻侧壁4和6之间存在间隙28，如图 3B中所示。间隙或柱间区域洲由柱的宽度来限定并且提供了容纳垂直结构支撑件的空间。 而且，柱间区域观还有助于相邻单元之间的声音隔离和热隔离。上安装装置M和下安装装置沈示意性地显示在图1至图3中。如将要更加详细说明的，上安装装置可以为不同的类型，下安装装置也是如此。下面将更详细地说明几个实施例。应当理解的是，可以根据需要以各种排列来层叠类似的单元。单元还可以被配置为使得单元的端部彼此相邻，并且在所述情况下，图3A和图:3B中的结构性框架分段(未示出)设置在端壁12或14上，从而单元能够以与图3A和图;3B中所示的方式类似的方式端到端地(而不是并排地)连接。由于安装装置M和沈分别在地板8下方和屋顶10上方突出，因此安装装置M和沈在垂直层叠的建筑物单元之间也形成了间隙，并且这些间隙在提高防火等级、建筑物中不同阶层中的建筑物单元之间的声音隔离和热隔离等方面具有类似的功能。安装装置M和沈用于将相邻建筑物单元总成相互连接，并且自支撑建筑物单元和相互连接的结构性框架分段的组合能够优选地构成建筑物的唯一构架。根据建筑物单元的布局、建筑物的高度和相关现场状况，能够增加附加的稳定构件或支撑件。图1至图3中所示的建筑物单元2在平面图中具有长方形形状。图4B、4C和4D 示出在单元的众多可选平面形状中的三个。更具体地，图4B示出了具有不规则四边形平面图的单元；图4C示出了具有楔形(或梯形)平面形状的单元；图4D示出了具有三个正交直线边和一个曲线边的单元。还可以具有其它形状。应当理解的是，单元能够以与图2和图 3中所示的方式类似的方式来相互连接。可以各种方式来层叠建筑物单元总成2以构建具有不同形状的建筑物。图5A图解地示出了层叠在彼此的顶部之上而形成四阶层建筑物30的四个单元201、202、203、204。 图5B示出了具有形成每个阶层的多对单元的四阶层建筑物32，其中，在第三阶层上的一对单元203实际上变成与阶层1、阶层2和阶层4正交，由此为单元2. 3和2. 4提供了相对于其下面的单元的悬臂配置。图5C示出了四阶层建筑物38，其具有两列楔形单元40和42，两列楔形单元40和 42与中央列单元44具有不同的长度并且关于长方形单元的中央列44偏置地安装，从而形成更复杂形状的建筑物。图5D示出了建筑物46，其中横向单元的列50和52置于长方形建筑物单元总成的中央组48两侧，上部单元中的一些单元(例如，50.4和50. 5)具有导圆端部，以形成具有曲面外观的建筑物。图5E示出了由具有不规则四边形平面形状的单元的列构建成的五阶层建筑物M。图5F示出了建筑物55，在建筑物55中，存在并排层叠的六列建筑物单元总成57. 1至57. 6和端到端地层叠的两列59. 1和59. 2。各列在正交方向上的组合为建筑物提供了支撑。图5G示出了另一建筑物61，其中三列建筑物单元总成61. 1,61. 2,61. 3被配置为使得每列与其邻近列正交，由于建筑物单元总成的定向再次提供了内在固有支撑。图6图解地示出了具有中央混凝土心墙58的二十阶层建筑物56。心墙58通常包括普通方式的电梯井。建筑物的阶层由在现场外进行制造并且提升至适当位置上的建筑物单元总成来构建。在这种尺寸的较高层建筑物中，心墙58有助于支撑建筑物。在图示的配置中，建筑物56包括由心墙58支撑的三个转移结构60、62和64。转移结构可以由连接至心墙的钢筋混凝土结构或钢制结构来形成。转移结构60、62和64的主要功能是将来自层叠在它们之上的五个阶层的建筑物单元总成的垂直荷载转移到心墙，从而建筑物的整体垂直荷载不必通过组装到下方的各个建筑物单元的结构性框架分段来转移。通过这种方式， 结构性框架分段的尺寸不必如此大以至于建筑物的整体垂直荷载通过结构中最下面的结构性框架分段来承载。然而，最初的计算已经令人吃惊地显示出，对于高度高达50阶层的建筑物，不必使用如上所提及的转移结构。计算还证实，在整个建筑物中，建筑物单元之间的间隙或柱间区域观能够保持恒定，并且结构性框架分段的柱式构件的深度、壁厚度、材料强度或等级能够变化，从而根据它们在整个建筑物内的位置提供足够的强度。下面的表1为作为建筑物的高度的函数施加到结构性框架分段的轴向压缩量的典型值的总计。表中包括所示的不同宽度的柱尺寸的数据。在表1中，“层”纵列表示当从建筑物的顶部计数时单元所占的层号。因此，层1为顶层，并且在50层的建筑物中，层50为底层。“轴向压缩量”纵列列出了在该层中建筑物单元总成的每个柱上的荷载。“柱尺寸”纵列标识对于100mm、125mm和150mm的柱宽度中的每一个，支撑所标识荷载所需的柱的剖面尺寸和壁厚度。对于长方形柱，以毫米给出宽度X 深度的尺寸，并且以mm给出壁厚度。对于方形柱，仅指示了一个宽壁长度和厚度。此处，给出了四个测量值，表示由I-梁形成的柱式构件的尺寸。因此，125 X 250 X 40 X 25表示使用这样的I-梁其沿其端部凸缘的总宽度为125mm和沿其中心轴线的宽度为250mm。端部凸缘为40mm厚，并且中央腹部(central web)为25mm厚。标签为“柱容量”的最后一组纵列表示，当由450MPa钢制成并且装配有由350MPa 钢制成的安装部件时，具有在对应的“柱尺寸”纵列中指定的尺寸的RHS和SHS的荷载容量。
2权利要求
1.一种使用多个建筑物单元总成来建造具有多个阶层的建筑物的方法，其中，每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有至少一个侧壁、一个地板和一个屋顶，所述方法包括如下步骤将所述建筑物单元总成提升至所述建筑物中的适当位置上，以使所述建筑物的每个阶层包括预定数量的单元；将每个阶层中的相邻单元彼此连接；以及将一个阶层中的单元连接至位于所述一个阶层的垂直上方或下方的至少一个相邻阶层中的对应单元。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括构建至少一个心墙；以及将与心墙相邻的单元连接至心墙，配置为使得相邻阶层之间的垂直荷载主要通过所述建筑物单元总成来传输并且横向荷载能够传输至所述心墙。
3.根据权利要求1所述的建造方法，进一步包括将结构性框架分段附接至建筑物单元的至少一个侧壁以形成建筑物单元总成；以及层叠所述建筑物单元总成以形成所述建筑物的阶层，使在一个阶层中的结构性框架分段与在至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此所述建筑物单元总成的基本全部垂直荷载均通过所述结构性框架分段来传输。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，横向荷载能够通过所述建筑物单元来承载。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，横向荷载能够通过一个以上心墙来承载。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其中，所述结构性框架分段中的每一个包括在其顶部和底部的连接板，并且所述方法包括利用紧固装置将彼此垂直相邻的结构性框架分段的顶板和底板连接到一起。
7.根据权利要求3所述的建造建筑物的方法，其中，所述结构性框架分段附接至建筑物单元的侧壁，以使得当将建筑物单元放置为与另一结构性框架分段以预定相对对准方式横向相邻时，所述建筑物单元总成的结构性框架分段与横向相邻的建筑物单元总成上的结构性框架分段并排定位；并且所述方法包括将彼此并排定位的结构性框架分段连接到一起的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，将在一个阶层中的单元连接至在垂直相邻阶层中的对应单元的所述步骤包括将较低阶层中的结构性框架分段的顶部连接至较高阶层中的结构性框架分段的底部的步骤。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法包括如下步骤分别将顶连接板和下连接板安装在所述柱式构件的顶端和下端上；以及将彼此并排定位的结构性框架分段的顶连接板连接到一起。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述方法包括如下步骤将彼此并排定位的所述结构性框架分段的所述顶连接板连接至紧邻的上阶层中彼此并排定位的结构性框架分段的下连接板中的一个。
11.根据权利要求10所述的方法，包括如下步骤借助于细长夹固杆将所述下连接板中的另一个夹固在垂直相邻顶连接板之间。
12.—种具有多个阶层的建筑物，所述建筑物包括多个建筑物单元总成，所述多个建筑物单元总成中的每一个是结构性自支撑的并且具有至少一个侧壁、一个地板和一个屋顶；以及结构性框架分段，其附接至所述建筑物单元总成的所述至少一个侧壁，多组所述建筑物单元总成被层叠以形成所述建筑物的阶层，并且其中，所述建筑物单元总成被层叠为使得一个阶层的所述结构性框架分段与至少一个相邻阶层中的结构性框架分段垂直地对准，由此基本上全部垂直荷载均通过结构性框架分段来传输，并且横向荷载能够由所述建筑物单元总成来承载。
13.根据权利要求12所述的建筑物，其中，所述建筑物进一步包括心墙，并且多组建筑物单元总成围绕所述心墙配置并连接至所述心墙，以使相邻阶层之间的垂直荷载主要通过所述建筑物单元总成来传输，而不是通过所述心墙来传输。
14.根据权利要求12或13所述的建筑物，其中，所述建筑物进一步包括一个以上细长连接装置，所述细长连接装置在附接至一个阶层中的建筑物单元上的对应第一结构性框架分段的顶部到附接至另一阶层中的建筑物单元总成上的垂直对准的第二结构性框架分段的顶部之间延伸，以使得能够通过所述细长连接装置将第一建筑物构件的顶部连接至所述第二结构性框架分段的顶部。
15.根据权利要求12和14中任一项所述的建筑物，其中，多个阶层包括放置于第一方位的至少一个建筑物单元总成和与所述第一方位正交放置的至少一个第二建筑物单元总成，以使得在第一方位和第二正交方位的所述建筑物单元总成用作支撑件以承载横向荷载。
16.根据权利要求12所述的建筑物，其中，柱式构件的端部具有连接至其上的安装装置，由此所述安装装置和结构性框架分段能够连接至位于所述一个结构性框架分段的大致垂直上方或下方的结构性框架分段的相邻板。
17.根据权利要求16所述的建筑物，其中，所述安装装置包括顶连接板和下连接板，并且其中结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元的位置为使得在所述建筑物的一个阶层内，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，并且其中层叠在所述相邻建筑物单元总成中的一个之上的另一建筑物单元总成的结构性框架分段的至少一个下连接板位于所述成对的结构性框架分段的顶连接板的至少一部分上面，由此所述至少一个下连接板能够连接至所述成对的结构性框架分段的顶连接板的所述至少一部分，从而将所述相邻建筑物单元总成和所述另一建筑物单元总成连接到一起。
18.根据权利要求16所述的建筑物，其中，所述安装装置包括顶连接板和下连接板，并且其中结构性框架分段相对于其所连接的建筑物单元的位置为使得在所述建筑物的一个阶层内，相邻建筑物单元总成的至少一些结构性框架分段成对地彼此并排定位，连接板的配置为使得对于垂直对准的成对结构性框架分段，它们的连接板中的至少三个连接板能够连接到一起。
19.根据权利要求12所述的建筑物，进一步包括第一连接装置，其用于将一个阶层内的相邻建筑物单元总成彼此连接；以及第二连接装置，其用于将一个阶层内的建筑物单元总成连接至与所述一个阶层相邻的相邻建筑物单元总成阶层。
20.一种具有多个阶层的建筑物，所述阶层中的至少一些阶层包括多个自支撑建筑物单元，所述多个自支撑建筑物单元中的每一个具有连接到其上的结构性框架分段，所述结构性框架分段适合于支撑所述阶层上方的另一阶层的垂直荷载，其中所述建筑物包括至少一个较高阶层和一个较低阶层，其中所述较低阶层上的建筑物单元的框架分段的结构强度大于在较高阶层中的对应框架分段的结构强度。
21.根据权利要求20所述的建筑物，其中，所述建筑物包括一组较高阶层和一组较低阶层，其中所述一组较低阶层内的对应结构性框架分段的结构强度基本相等，并且所述一组较高阶层内的对应结构性框架分段的结构强度基本相等。
22.根据权利要求21所述的建筑物，其中，所述一组较低阶层中的结构性框架分段的结构强度大于所述一组较高阶层中的对应框架分段的结构强度。
23.根据权利要求20至22中任一顶所述的建筑物，其中，所述结构性框架分段在自支撑建筑物单元的外部。
24.根据权利要求20至23中任一项所述的建筑物，其中，所述结构性框架分段包括附接至所述自支撑建筑物单元的柱式构件。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的建筑物，其中，建筑物单元被配置在阶层内以便限定邻近自支撑建筑物单元之间的空间，所述结构性框架分段位于所述空间中。
26.根据权利要求25所述的建筑物，其中，垂直对准的成对的邻近自支撑建筑物单元之间的空间具有基本相同的宽度。
27.根据权利要求沈所述的建筑物，其中，所有邻近自支撑建筑物单元之间的空间具有基本相同的宽度。
28.根据权利要求25至27中任一项所述的建筑物，其中，结构性框架构件都具有横向于其所在的邻近自支撑建筑物单元之间的空间的基本相同的宽度。
29.根据权利要求观所述的建筑物，其中，通过改变下述因素中的至少一个来提供两个结构性框架构件之间的相对强度差结构性框架构件的相对壁厚度；沿着邻近自支撑建筑物单元之间的空间测量到的结构性框架构件的相对深度。
30.一种用于装配到自支撑建筑物单元上的结构性框架分段，所述结构性框架分段包括至少一个荷载承载柱式构件；在所述结构性框架分段的每个端部上的安装装置，所述安装装置用于将所述结构性框架分段紧固到另一相似自支撑建筑物单元或建筑物构件上。
31.根据权利要求30所述的结构性框架分段，其中，所述安装装置包括接合部分，所述接合部分用于在使用时接合垂直对准的结构性框架分段的形状相匹配的接合部分。
32.根据权利要求31或32中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述安装装置为附接至所述柱式构件的端部上的连接板。
33.根据权利要求30至32中任一项所述的结构性框架分段，其中，至少一个柱式构件包括钢柱或混凝土柱中的任一个。
34.根据权利要求32所述的结构性框架分段，其中，在使用时，柱式构件相对于其所连接的建筑物单元的位置为使得在建筑物的一个阶层之内，相邻建筑物单元的至少一些柱式构件成对地彼此并排定位，并且其中层叠在所述相邻建筑物单元中的一个之上的另一建筑物单元的柱式构件的至少一个下连接板位于所述成对的柱式构件的顶连接板的至少一部分上面，由此所述至少一个下连接板能够连接至所述成对的柱式构件的顶连接板的所述至少一部分，从而将所述相邻建筑物单元和所述另一建筑物单元连接到一起。
35.根据权利要求32所述的结构性框架分段，其中，所述柱式构件相对于其所连接的建筑物单元的位置为使得在建筑物的一个阶层中，相邻建筑物单元的至少一些柱式构件成对地彼此并排定位，连接板的配置为使得对于垂直对准的成对柱式构件，它们的连接板中的至少三个连接板能够连接到一起。
36.根据权利要求30至35中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述结构性框架分段具有安装装置，所述安装装置被成形为在使用时匹配水平相邻结构性框架分段的安装装置。
37.根据权利要求30至35中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述结构性框架分段包括多个柱式构件，所述多个柱式构件由一装置联接以在多个柱中的至少成对的柱之间分配荷载。
38.根据权利要求30至37中任一项所述的结构性框架分段，所述结构性框架分段包括引导表面，以便于与另一建筑物构件对准。
39.根据权利要求38所述的结构性框架分段，其中，所述引导表面包括所述安装装置的表面的至少一部分。
40.根据权利要求38或39所述的结构性框架分段，其中，所述引导表面包括柱式构件的至少一部分。
41.根据权利要求30至40中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述安装装置包括成角度引导表面，所述成角度引导表面用于在使用时将所述安装装置引导为与对应形状的安装装置正确地对准。
42.根据权利要求38至41中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述引导表面包括垂直延伸部分，在使用时所述垂直延伸部分使得能够通过抵住所述建筑物构件滑动所述引导表面来调节所述结构性框架分段相对于另一建筑物等的垂直对准。
43.根据权利要求30至42中任一项所述的结构性框架分段，其中，所述安装装置包括至少一个安装板，所述安装板包括锥形部分以提供成角度引导表面。
44.根据权利要求30至43中任一项所述的结构性框架分段，安装装置包括大致梯形板，在使用时所述大致梯形板为水平对准的对应结构性框架分段提供锥形引导表面。
45.根据权利要求38至44中任一项所述的结构性框架分段，所述结构性框架分段包括至少一个柱式构件，所述至少一个柱式构件从所述安装板的表面沿大致垂直方向延伸出并且被定位为使得柱式构件的表面的至少一部分与形成安装装置的一部分引导表面的梯形顶板的顶点基本对准，并且延伸远离梯形顶板，以使所述柱式构件的表面的所述部分提供所述引导表面的接续部。
46.一种构建用于建造具有多个阶层的建筑物的建筑物单元的方法，所述方法包括(a):构建包括地板、屋顶和至少一个侧壁的自支撑单元，从而限定所述单元的内部和所述单元的外部；(b)将至少一个框架分段附接至所述单元的外部，用于结构性地支撑在使用时配置在建筑物单元总成上方的建筑物单元总成。
47.根据权利要求46所述的方法，其中所述方法包括(C)在步骤(b)之前执行应力消除步骤。
48.根据权利要求47所述的方法，其中步骤(a)包括利用夹具或夹钳来构建所述自支撑单元；并且其中步骤(c)包括释放由所述夹具或夹钳施加的夹固力。
49.根据权利要求47所述的方法，其中步骤(c)包括将所述自支撑单元中的热导应力消散。
50.根据权利要求46至49中任一项所述的方法，其中步骤(a)包括一个以上的下述构建步骤由多个地板嵌板形成地板；由多个壁嵌板形成至少一个壁；由多个框架件形成框架；由多个屋顶嵌板形成屋顶；将壁、地板或屋顶中的至少一个附接至框架；附接至少一个壁或壁构件地板；将屋顶或至少一个屋顶嵌板附接至至少一个壁；
51.根据权利要求46至50中任一项所述的方法，其中，所述框架分段包括如权利要求 30至45中任一项所述的结构性框架分段。
52.根据权利要求46至51中任一项所述的方法，其中，所述方法包括以一个以上结构性框架分段为参照物，在自支撑单元外部限定至少一个基准点。
53.根据权利要求52所述的方法，所述方法进一步包括以所述至少一个基准点为参照物来布置建筑物单元的内部的至少一部分。
54.根据权利要求52所述的方法，其中，所述方法进一步包括以所述至少一个基准点为参照物，将至少一个立面构件附连到建筑物单元总成上。
55.根据权利要求M所述的方法，其中，所述方法包括将测量从所述至少一个基准点转移到所述自支撑单元的内部。
56.一种对具有多个阶层的建筑物进行布局的方法，所述方法包括 设计所述阶层的布局；限定多个垂直邻接阶层所共用的结构性柱网；在所述柱网的柱之间限定每个阶层中的多个单元，以使所述柱网位于水平相邻单元之间的空间中。
57.根据权利要求56所述的方法，进一步包括调整所述布局以使所述柱网和水平相邻单元之间的空间相适应。
58.根据权利要求56所述的方法，进一步包括 限定所有阶层共用的结构性柱网。
59.根据权利要求56所述的方法，进一步包括 限定与多组阶层相对应的多个柱网。
60.根据权利要求59所述的方法，进一步包括将转移结构定位在形成多个组的多组阶层之间。
61.一种构建建筑物的方法；所述方法包括利用权利要求56至60中的任一项所述的方法对建筑物进行布局； 制造与布局的单元相对应的多个自支撑建筑物单元，其中每个自支撑建筑物单元具有附接到其上的至少一个相关联的结构性支撑分段，所述结构性支撑分段与限定的柱网对准。
62.根据权利要求61所述的方法，进一步包括构建所述建筑物的至少一个原位构件。
63.根据权利要求62所述的方法，进一步包括将多个自支撑建筑物单元总成以与所述建筑物的所述原位构件呈限定配置的方式层叠；以及将自支撑建筑物单元总成连接到一起并且连接至所述自支撑建筑物单元总成。
64.根据权利要求61至63中任一项所述的方法，进一步包括在构建所述建筑物之前，将多个自支撑建筑物单元总成按照所述布局所限定的彼此间关系定位。
65.根据权利要求64所述的方法，包括对如此定位的自支撑建筑物单元总成执行下述步骤中的任一个检验邻近自支撑建筑物单元总成的至少一些构件之间的容差； 检验邻近自支撑建筑物单元总成的结构性支撑分段之间的正确的垂直和/或水平对准；布置自支撑建筑物单元总成的内部的至少一部分； 在至少两个自支撑建筑物单元总成之间临时连接有辅助件； 将临时连接的辅助件与自支撑建筑物单元总成断开； 将立面构件或包层构件安装到自支撑建筑物单元总成上。
全文摘要
本发明提供一种用于建造具有多个阶层的建筑物的方法。建筑物包括多个建筑物单元总成(2)，其中每个建筑物单元总成是结构性自支撑的并且具有至少一个侧壁(4)、一个地板(8)和一个屋顶(10)，所述方法包括下述步骤将建筑物单元总成(2)提升至建筑物中的适当位置上，以使建筑物的每个阶层包括预定数量的单元(2)；将每个阶层中的相邻单元(2)彼此连接；以及将一个阶层中的单元(2)连接至位于所述一个阶层的垂直上方或下方的至少一个相邻阶层中的对应单元。在一种形式中，建筑物单元总成(2)包括建筑物单元，建筑物单元包括两个侧壁(4)和(6)、地板(8)和屋顶(10)，其中结构性框架分段(16、18、20、22)附接至两个侧壁以及地板和屋顶。
文档编号E04B1/18GK102216539SQ200980146142
公开日2011年10月12日 申请日期2009年9月18日 优先权日2008年9月18日
发明者伊帕米诺达斯·卡兹赖斯 申请人:伊克专利及智权控股有限公司