建筑骨架 本发明涉及一种在工地上用钢筋混凝土预制件组装而成的建筑骨架。
通过EP-A-0 012 736可以看到一个在工厂预制的、大体上是直的棱柱体(一般是一个成直角的平行六面体)的钢建筑单元。每个建筑单元包括一个天花板和一个地板，每个天花板和地板都是一个向下开的箱子，由一个框架和一个连接在框架上沿的水平的壁组成。天花板件和地板件用剖面呈一个V字形的支柱连接。大型钢板制成的框架和支柱由螺栓将它们组合起来。建筑物就由这样的建筑单元通过并列和叠置而成。
BE-A-884.971中所描述的建筑骨架的结构，总体上与EP-A-0012 736的结构非常相似，但它是由钢筋混凝土预制件组装而成的。
BE-A-884.971与EP-A-0 012 736中所描述的技术有诸多有趣和便利的特点。其中一个突出的特点是易于安装技术间。因为，开口是设在上、下水平壁(天花板和地板)，在V字形支柱的角中间。由V字形支柱侧翼限定并用壁板从支柱各顶端封住，便构成纵向技术间，称为“墙角间”，可以充分地供纵向技术管道地安装、检查和更改使用。
用这些已知的技术制成的建筑骨架也存在着一些缺陷，有时限制其应用。
特别是根据EP-A-0 012 736制造的骨架，如同其它所有金属骨架一样，难以防火。金属骨架遇到火灾就会变形，以致危及建筑稳定。
BE-A-884.971的建筑骨架防火性能显然好，但也有些缺陷。这些骨架水平壁由钢筋混凝土的整石块制成。由于这些壁的体积一般相当大，这些箱子很笨重，运输便成了问题，至少是在某些国家或地区。另外，V字形支柱的侧翼厚度及构成该箱子的框架的大梁厚度都肯定大于用钢制成的。这一来，由支柱侧翼在角中构成的墙角间就大大缩小了，用于通过卫生间下水道这样直径较大的管道就不够了。
根据已知技术制成的骨架的其它缺陷还包括，难以制成令人满意的加强板。
此项发明的目的是提供一种在工地上组装的、花样简单的钢筋混凝土预制件建筑骨架，其形状简单，易于成批制造。与上面提到的以前技术相比，此发明主要目的是提供一种能给予建筑设计更大弹性、特别是增加支柱间距离、减少构成骨架的支柱和梁的数量、并且便于运输和储存的建筑骨架预制件。此项发明同样也是为了使建筑物骨架里的骨架支柱附近沿支柱通过各层的纵向技术间易于制造。发明的另一个目的是利用骨架结点的刚性提供一种对建筑有很好的稳定效果、无须附加的加强板的骨架。
此项发明适用于多层建筑的骨架，由钢筋混凝土预制件在工地上组装而成，包括支柱、顶端支撑在支柱上的梁和支撑在梁上的地板。位于各层的支柱一个个纵向排列。
在这个骨架中，支柱有一个横向的剖面，大体上是L形、T形或十字形，分别有两个、三个或四个侧翼，分别用于与梁的两个、三个或四个顶端相支撑。
骨架的梁包括了在建筑的每一层的主梁，它们相互平行对准，以及横梁，横向安装在每层建筑主梁对齐线之间。
主梁和横梁每一顶端都支撑在支柱的一个侧翼，并且根据这些侧翼方向呈水平方向。支撑在建筑同一层的支柱上的梁的排列和体积要使得横梁的下表面处于主梁的上表面与下表面的中间位置。通过组装将梁和支柱的结点刚性连接成骨架的结点。这种连接要保证榫合的梁和叠置的支柱无论对拉力和压力都有连续性。
地板件支撑在主梁上。开口设在地板件，至少靠近支柱侧翼形成的角里的一些支柱，能在由这些侧翼构成的墙角间形成从一层通到另一层的纵向的技术间。
总的来说，根据本发明，建筑骨架平面呈长方形网格状，由数条互为平行的直线被另一些互为平行的线垂直切割而组成。支柱在这些线的交点上，梁和侧翼按网格状的线分布。
网的长方格可能被一个地板件完全覆盖。但一般来说，网的长方格由两个或数个并排的地板件覆盖，以免地板件的制造、运输或存放由于体积过大而不便。
当然也可以制造不是长方形(而是斜的)网格的骨架。但这会使骨架制造稍微复杂些。
按一种特殊制作形式，支撑在同一层建筑的支柱上的梁的设置和体积应使横梁上表面高于主梁上表面。(主和横)梁和地板件的设置和体积应使地板件的上表面与横梁的上表面明显在同一水平。
按一种方便的制作形式，主梁的高度大于横梁。
按一种特殊制作形式，一个或数个支柱的侧翼靠近侧翼交叉处的部分要比侧翼其它部分薄。支柱的这个特殊造型的一些好处将在对附图的说明中描述。
通过数种实施例可将梁和支柱刚性相连成骨架的每个结点。
根据第一种实施例，到达骨架的结点的梁的各端，直接支撑在支柱的一个侧翼上。每个支柱上端的形状应能使每个支撑横梁顶端的支柱侧翼上表面处于每个支撑主梁的支柱侧翼的上表面的水平以上。主梁和横梁，在预制和骨架安装过程中，各端都包括一个不裹在混凝土里的“待接”型芯骨部分。连接成骨架各结点的梁的顶端的待接型芯骨部分，通过在梁的顶端之间的空间里浇铸混凝土，互相结合，保证梁之间的刚性连接。骨架结点的每个上支柱下端形状应使其能通过它们的每块侧翼与到达该结点的梁的顶端的截面相支撑。特别可以看出，到达结点的水平梁的上表面处于高于主梁上表面水平时，支撑在横梁上的每个支柱侧翼的下表面也同样处于支撑在主梁上的各支柱侧翼下表面的水平以上。人们注意到，采用这种实施例，梁的一些部位插入下支柱上表面和上支柱的下表面之间。叠置起来形成骨架的每个结点的支柱，以及通向这同一个结点的梁，用纵向的连接杆连接。连接杆容纳在上支柱的下部，穿过设置在梁上适当地方的孔，容纳到下支柱的上部。这些连接杆包封在这些支柱和纵向的孔里。
根据另一种制作形式，梁和支柱相互刚性连接组合构成骨架的各结点的方法包括延长钢筋混凝土梁和支柱各端的金属板。梁的各端通过与浇铸在该梁混凝土里的金属型芯骨固定的、其方向大体是顺着梁的轴向的纵向金属板延长。支柱各端用固定在浇铸在该支柱内的金属型芯骨上、其方向大体上是包括支柱轴和载着该金属板的侧翼轴的平面里的纵向金属板在其侧翼延长。所有这些金属板都应使在每个骨架的结点，到达这个结点的梁的顶端上的金属板，每个都能用螺栓与支撑该梁的支柱上端的金属板和紧挨其上的支柱下端的金属板固定。
金属板与携带该金属板的梁的金属型芯骨之间的固定有以下几种方案。
根据一种方案，延长梁各端的金属板与该梁的型芯骨焊接固定。该型芯骨的一部分与金属板的一部分相焊接，这一部分浇铸在该梁的混凝土内。
根据另一种实施例，延长梁的各端的那个纵向金属板，通过焊接在本身也是与梁轴相垂直地焊在型芯骨一端的由金属板构成的梁屐与该梁的金属型芯骨固定。该梁屐靠在梁的混凝土尽头。
金属板与带着该金属板的支柱型芯骨的固定方法与上面所述的有关梁的方法相同。
根据一种实施例，延长每根支柱各端的纵向金属板与该支柱的型芯骨焊接固定。该型芯骨的一部分与金属板的一部分相焊接，这一部分浇铸在该支柱的混凝土内。
根据另一种实施例，延长支柱各端的纵向金属板，通过焊在一个本身也是与支柱轴相垂直地焊接在型芯骨一端的由水平向金属板构成的梁屐上与该支柱的金属型芯骨固定。该梁屐靠在支柱的混凝土尽头。
用连接杆将骨架组件相互连接，一般都使用象不收缩的砂浆这样的密封物质。但也可以使用其它无机或有机物质密封物质(如以耐热的可聚合树脂为基础的密封物质)。
本发明的对象还包括有以上特征的骨架的构成的多层建筑。
该发明的其它特点和好处通过下面参照附图列举的非限定的实施例而更为明显。
图1是根据第一实施例的建筑骨架的局部俯视立体图。
图2是图1所示的那部分骨架的平面示意图。
图3和4是分别沿图2中的III-III线和IV-IV线的剖面图，以放大的比例显示了结构的细节。
图5是更大比例的分解局部俯视立体图，显示了梁和支柱的端部，骨架结点具有十字形剖面。
图6、7、8和9是与图5相同的视图，表示骨架结点逐步形成的阶段；图9还(分解)表示放在主梁上的地板组件。
图10表示的骨架结点与图9表示的是相同的，但它是仰视立体图。图10还(分解)表示放在地板组件上的板块组件。
图11和12与图5和8相同，但表示两根主梁、一根横梁和两根支柱的T字形剖面的结合点的骨架结点。
图13和14与图11和12相同，但表示一根主梁、两根横梁和两根支柱的T字形剖面的结合点的骨架结点。
图15和16与图13与14相同，但表示一根主梁、一个横梁和两根支柱的L形剖面的结合点的骨架结点。
图17是一个更大比例的平面图，表示图7所示的两根主梁和两根横梁顶端连接为一个骨架结点；图17特别显示梁的顶端所带的“待接”型芯骨的形状和设置。
图18与图8相同，但显示骨架的另一种实施例。
图19是沿图18的XIX-XIX线的纵向剖面图。
图20、21、22、23、24、25、26和27分别与图5、7、8、9、11、12、15和16相同，但表示根据本发明的另一实施例的骨架结点。在梁和支柱的顶端，用螺栓将梁和支柱这些顶端所带的金属片相互连接，彼此相互组装成每个骨架结点。
图28、29和30是(与图2相同的)示意图，表示本发明的骨架部分的另外三个实施例。
图31是一个四个侧翼的水平剖面(十字形剖面)；该图同样显示关闭支柱侧翼形成的墙角间的嵌入板，形成纵向的的技术间，纵向管道从中穿过。
图32和33是与图31相同的剖面，但反映的是支柱不同的实施例。
图1至17中表示的建筑物骨架是由支柱2、3、4、5、6，主梁7，横梁8和地板组件9组成，这些钢筋混凝土组件在工厂预制，这可使其体积达到很高精确度。
如图1所示，位于建筑物角上的支柱2和3有一个L形的横向剖面。每个支柱2、3两侧翼形成的直角朝向建筑内侧。沿建筑物四边的其它支柱4、5有一个T形的横向剖面，每个支柱4、5的侧翼形成T的下部分，朝向建筑内侧。离建筑物四边远的支柱6有一个十字形的横向剖面。
如图2所示，图1所示的建筑骨架是三条相互平行直线形成的长方形网格，被其它相互平行的直线垂直切断。支柱2、3、4、5、6位于这些线的交叉点。梁7、8和支撑它们的支柱2、3、4、5、6沿着该网格的线分布。称为“主梁”的梁7顺着三条称为平行线的直线分布，称为“横梁”的梁8与这三条线垂直分布。
主梁7和横梁8每个顶端与支柱的侧翼相支撑。梁7、8的宽度最好与其依靠的支柱侧翼宽度相等。主梁7的高度大于横梁8的高度。(特别是通过图3至16)还可以看出，与建筑同一水平的支柱2、3、4、5、6相支撑的梁7、8的分布使得横梁8的下表面处于主梁下表面和上表面之间；而且同样这些横梁8的上表面处于高于主梁7的上表面的水平。
位于各层的支柱2、3、4、5、6一个一个纵向分布。支柱和梁由相连接形成骨架1的结点，相互间通过图4至17的连接方法紧密连接固定。
地板组件9通过相对的两边支撑在主梁7上，它们并行排列形成一个连续的板块。开口10设在地板组件9里，靠近支柱2、3、4、5、6，在支柱2、3、4、5、6侧翼形成的角里，可在这些侧翼构成的墙角间制成一层通到另一层的纵向技术间。
另外，梁7、8里的开口11可使水平向的管道从建筑里通过。这些水平管道可由在图4可以看到的显然是设在横梁8下表面水平的假天花板12遮住。
图5、6、7、8、9、10显示两根支柱6结合处的骨架结点，表示十字形剖面和组件互相连接形成结点的方法。
在这些图上特别可以看出，用于支撑横梁8的下支柱侧翼6包含一个相对支柱6其它部分向上延伸的部分13。当梁7、8安置到下支柱6顶上后，横梁8的下表面处于主梁7的下表面和上表面的中间。由于这些横梁8的上表面高于主梁7的上表面，因此上支柱6的下端与包括相对支柱6的其它部分向下延长的部分的上支柱6的侧翼匹配，使上支柱6每个侧翼支撑在主梁7或横梁8上。
在两个主梁7和两个横梁8的顶端安装在支柱6上后(如图7所示)，这四个梁紧紧连接在一起。为此，“待接”型芯骨伸出梁7、8顶端的混凝土。在一个横梁8的每个顶端，两个型芯骨15伸出混凝土，一个在梁8的上部区域，另一个在下部区域；每个型芯骨15形成一个箍，相对水平线微微倾斜地分布。
主梁7顶端带着的这些“待接”型芯骨16与型芯骨15相同，但每个都带有一个附加的型芯骨杆，位于箍的环形之间；该附加型芯骨杆顶端焊在该箍的横杆上。
图17用平面视图表示了当梁7、8顶端安装在支柱6顶端时型芯骨15和16的分布。为使主梁7安装准确，重要的是两根梁7所带的待接型芯骨16能一根从另一根上通过。为此，其中一根主梁7所带的待接型芯骨略向上弯，而另一根主梁7所带的待接型芯骨16略向下弯。
显然横梁8顶端所带的型芯骨15也是同样分布。
当主梁7和横梁8的两个顶端安装在支柱6的上端后，梁7、8顶端之间的空隙里就如图8所示那样浇铸混凝土。这些梁的顶端所带的型芯骨15、16就这样被浇铸在混凝土内，这保证梁7、8之间刚性连接。这种连接能特别能使在一条对齐线上榫合的梁7、8之间，无论是针对拉力还是针对压力的连续性。
正因为主梁7下表面和横梁8下表面是错开的，同样主梁7上表面和横梁8上表面也是错开的，横梁8的下型芯骨15位于主梁7的上、下型芯骨16中间位置，并与型芯骨16之间有相当空隙；横梁8的上型芯骨15位于主梁7的上型芯骨16的上方，并与这些上型芯骨有相当空隙。
当主梁7和横梁8相互连接形成骨架结点，用混凝土加固后，地板组件9如图8进行安装。应当注意的是，主梁7、横梁8和地板9的排列和体积应使地板组件9的上表面明显处于与横梁8的上表面相同的水平。
当地板组件9安装好以后，连接拉杆17通过设在梁7、8适合地方的纵向孔19导入密封在下支柱6侧翼上部分的纵向槽孔里。
仔细将连接杆17的上部分放入密封在上支柱6侧翼下部分的纵向槽孔里(图上未显示)，上支柱6便安装好了。
连接杆17以已知的方法密封在孔19和容纳在支柱6顶端的槽孔里。为就地密封这些连接杆17，可以使用不收缩的流质砂浆或其它如耐热的可聚合树脂等相应密封物质。
正因为用连接杆17的这种连接，叠置的支柱6之间无论在抗拉力方面还是在抗压力方面的连续性得到了保证。
在地板组件9安装好以后，可以在这样制作而成的地板组件上放置浮动板块20(见图3、4、10)。这些浮动板块20的制作和安装可方便地根据EP-A-0 750 709中描述的技术进行。
图11至16表示两根T字形剖面支柱4或5接合点或两根L形剖面支柱2接合点的骨架结点的结构和形成。通过与以上所述的类比，很容易理解有关两个十字形剖面支柱6接合点的骨架结点的结构和形成。
图18和19表示与图1至17所示相同的骨架的另一种实施例。
根据这种方案，在主梁7的制造过程中，这些梁的型芯骨上部21被留出待接。在安装地板组件9时，地板组件9通过其边沿支撑在这些梁7已经用混凝土浇铸的部分。一些补充的水平型芯骨杆22垂直地朝梁7方向安装在地板组件9的开口里。然后在地板组件9正面的空隙里浇铸混凝土，将主梁7的型芯骨上部和附加型芯骨杆22裹住。这样地板组件9之间以及地板组件9和主梁7之间就可以刚性连接。另外，这样制作而成的主梁7的上表面高于图3至16所示的技术制作而成的(即在地板组件9上表面的水平的)主梁的上表面。就主梁7的同一个总高度而言，它的下表面也更高，这便特别减小了该梁7朝下方的外轮廓。
要注意在图1至19所示的骨架结点中，梁7、8的顶端嵌入每根下支柱2、3、4、5、6的上表面与每根相对应的上支柱2、3、4、5、6的下表面之间。
图20至27表示根据发明按另一种实施例形成的骨架结点。
图20至23特别显示两根支柱6接合的一个骨架结点，表示十字形的剖面和根据这种实施例组件之间相互连接成该结点的方式。
在这种情况下，主梁7的每端由一个纵向金属板24延长，该金属板焊在本身也是与主梁7的轴线方向垂直地焊在型芯骨上的梁屐上，与该主梁7的金属型芯骨固定(图上未显示)。梁屐25紧靠梁7的混凝土尽头。
用同样方法，横梁8的每端由一个纵向金属板26延长，该金属板焊在本身也是与主梁8的轴线方向垂直地焊在型芯骨上的梁屐上，与横梁8的金属型芯骨固定。
用同样方法，支柱6的每端，在其每个侧翼处由纵向金属板28延长，该金属板28焊在本身也是与支柱6的轴线方向垂直地焊在型芯骨上的梁屐上，与支柱的金属型芯骨固定。
支柱6的每端通过四个纵向金属板28延长。这些金属板28每个都定向在大体上顺着支柱6的轴和它带的侧翼的轴的平面。
同样，每个延长梁7、8的一端的金属板24、26大体是朝向根据带此金属板的梁7、8的轴。这样的金属板24、26并不是完全按带此金属板的梁7、8的纵向正中平面分布，而是它的位置从侧面错开相当于一个这样金属板的厚度。正因为这个分布，每个梁7、8的轴将准确朝向支柱6的轴线。
所有金属板24、26、28将打上为螺栓30所设的孔。这些金属板24、26、28的尺寸和排列及为螺栓30而设的孔，要使梁7、8顶端所带的金属板24、26每个都能用螺栓与支撑这些梁的支柱6的上顶端所带的一个金属板28和紧挨的上面的支柱6的下顶端的金属板28固定。
当骨架结点这样形成后，横梁8的下表面处于主梁7下表面和上表面的中间，横梁8上表面在主梁7上表面以上。当地板组件9安装到主梁7上后，这些地板组件9的上表面显然在横梁8上表面的相同水平。
图24至27表示骨架结点在两根支柱4的T字形剖面连接处或两根支柱2的L形剖面连接处的结构和实施例。如图20至23所示，通过与上述所说的类比，很容易理解两根支柱6在交叉剖面连接处的骨架结点的结构和实施例。
图20至27所示的建筑骨架的实施例有许多便利，特别是便于实现所谓“干工地”。同样很容易理解，利用这样的建筑技术，建筑物的改动或扩大工程就很容易了。同样也能很容易和很方便地重新利用希望被拆除的建筑骨架组件。
图28、29和30(与图2相同)是表示发明中部分骨架的另三个实施例的平面示意图。
图28表示一个建筑骨架的两个部分可以相互水平错位。骨架一部分的主梁7的对齐线实际上与骨架另一部分主梁7的对齐线相水平错位。
同样可以理解建筑骨架的一部分相对另一部分可以纵向错位。
图29是一个建筑物骨架一部分的平面示意图(比如办公楼)，在里面准备设相互平行的两个走廊。在这个骨架里，除了建筑角的L形的支柱2、3(图29未表示)以外，所有支柱都是T形剖面的支柱4、5。在图29所示的骨架中，在建筑内部使用T形剖面支柱4、5便于来自安装在支柱4、5墙角间里纵向技术间里的管线分布到走廊各处的房间。
图30简略表示一系列叠置的同类房子的骨架。应当指出，在这种情况下，骨架的所有支柱都是T形剖面的支柱5和L形剖面的支柱2、3。
对图2、28、29和30所作的简略描述，显然只是发明的技术所允许的多种方案中的几个例子。
通过这一技术提供的多种可能性的结合，可以建成无论是内部形状还是外墙都极为多样的建筑。外墙可以有凹凸的角。
图31是根据水平平面图表示的支柱6的四个侧翼的剖面。在这支柱6的侧翼所构成的墙角间里安装着纵向技术间，管道31从中通过。
这样的技术间可以由一个嵌入壁板32关住，壁板呈直线与邻近支柱6的侧翼连接。嵌入壁板33能关住一个更大剖面的技术间，而嵌入壁板34可关住一个剖面小的技术间。
图32是与图31相同的剖面，但表示一根十字形剖面支柱的实施例。支柱35的两块侧翼在侧翼交叉处附近是一个比侧翼别的剖面更薄的剖面。这特别适合构成用于如一些电缆那样的小口径管道的纵向技术间。这种小剖面技术间能被壁板37关住。
图33是与图21和32相同的剖面，但所表示的十字形剖面38其四个侧翼每个在侧翼交叉处附近都是一个比侧翼别的剖面更薄的剖面。
可以注意到，当技术间被比如嵌入壁板32、33或34关住时，支柱侧翼的侧翼交叉处附近变薄，同样可形成(比没有变薄的情况下)更大剖面的技术间。
图31至33表示十字形剖面的支柱，可以通过类比发现所示的实施例适用于L形或T形剖面的支柱。
包含根据本发明制作的骨架的建筑物可以有很多形状、尺寸和功能。
骨架的许多便利不仅来自于支柱2、3、4、5、6的特别形状和骨架结点的牢固性，同样来自于主梁7下表面和横梁8下表面的错位。
主梁7一般沿建筑物表面平行地对齐。
因为主梁7的下表面处于较低的水平，这些梁7可形成准备设在建筑前表面和后表面的门窗洞(门、门窗和窗)的过梁。
在建筑内部，主梁7的每个对齐线很方便地处于内隔墙的对齐线的纵向。因为这些主梁相对低，内隔墙的高度也因此而降低，这即便利又节约。另外，这些主梁7对准备开在内墙隔断里的门或门窗洞有过梁或者拱墩的功能。
横梁8下部的外廓尺寸较小，因此一般无须用假天花板遮盖这些横梁8。
希望安装假天花板时，仍可以安装假开花板12，显然最好是在横梁8下表面的水平。这样的假天花板12主要能够遮盖住通过天花板和假天花板12之间空间的管道。天花板和假天花板12之间的距离相当小，只有电缆和剖面小的管道能在此空间通过。更大剖面的管道，如空气管和厕所下水道能放在支柱2、3、4、5、6侧翼的墙角间形成的纵向间。
在天花板下方高度一定的情况下，梁7、8在骨架里的分布能减低建筑的总高度。
另外，由于地板9沿墙面放在主梁7上面，因此可以与墙面垂直地在地板里设置水平槽。在这些槽里可以安装突出的支撑阳台或凸肚窗的梁。