模块化结构系统技术方案

技术编号:13840566 阅读:72 留言:0更新日期:2016-10-16 08:24
本发明专利技术涉及从大致长形元件A、B、C、D的滑动接合形式的组合获得的模块化结构系统,这些元件具有在其周界上设置有突起和凹部的截面,这些突起和凹部在元件A、B、C、D的空间展开中形成形成结构系统的元件的相互滑动的滑动沟道或轨道。该结构系统还可以设置有节点元件C,其被成形为具有两个平行且相对的表面,其中一个表面上设置有滑动沟道或轨道,用于在相应滑动沟道或轨道中的相互凸/凹接合,而另一个表面上设置有以相对于所述相对表面成0<α<180°的连接角与其它元件A、B、C、D的永久或可解除连接。该结构系统还可以取代节点元件C而设置有节点A″、B″、C″。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利
本专利技术涉及一种模块化结构系统,该系统不仅可以在主要是建筑行业的各种领域中使用,而且可以在存在对能够适当地抵抗不能通过相应的单件系统有效地反对的机械应力的制造对象的需要的那些应用领域中使用。
技术介绍
迄今已知的结构系统基本上是单件的。最知名的通用系统是下文中描述的支柱和横梁(来源:维基百科,“支柱”和“横梁”标题)。支柱通常由钢筋混凝土制成,即包括嵌入其中并适当地成形并连接到一起的混凝土和钢筋(加固)。支柱是垂直承重的建筑元件,其将负载从上层建筑转移到设计为支持它的底层结构。支柱的具体特征存在于想象为垂直的(即从垂直延伸到包含它的平坦地基中获得的)形状中;该平坦地基可以是正方形、矩形、多边形或更复杂的(具有多个瓣、束形等),也可以是圆的。横截面可以具有恒定形状和大小,也可以具有可变的形状和/或大小,在这种情况下,它被称为“锥形支柱”。“横梁”理解为意味着具有一个主尺寸的结构元件,该主尺寸被设计为将倾向横跨到沿所述轴线的几何轴线的应力,从负载作用到的截面转移到约束点,这些约束点保证横梁的外部平衡,并将其固定到周围环境中。由一起紧固到地基上的横梁所组成的机械系统被称为“桁架结构”或“框架”。该系统构成在建筑物中使用的最重要的结构配置之一。在常用形状的框架中,支柱形成垂直的平面间元件,而横梁具体表示水平平坦元件。横梁的基本特征存在于它们的静态行为中。术语“横梁”更正确地是指其中存在主要抗弯的行为的状态,而术语“支柱”是指其中行为主要由垂直力组成的状态。存在具有模块化元件的建造系统,然而这些模块化元件可以彼此组合,但已知的系统不能提供对剪切、牵引、弯曲、压缩和扭转应力的合适抵抗,并且通常具有削弱结构的不连续的线。本专利技术不涉及其形成墙壁的建筑元件。
技术实现思路
在下文中,术语“槽”、“凹槽”、“沟道”、“花键”和“轨道”将被理解为同义词,并且同样地,术语“突出”和“突起”被视为同义词。根据本专利技术可以理解:·“结构元件”指的是如在下文描述和图示的每一个单一元件A、B、C、C′、D或它们的替代实施方式;·“结构系统”指的是元件A、B和可选C和可选元件D的集合,所述“结构系统”能够进一步设置有节点元件C′;·“结构组件”指的是借助于节点元件C′连接的至少两个结构系统的组合,该“结构组件”优选地包括借助于一个或多个节点元件C′或借助于节点A″、B″、C″而连接在一起的多个“结构系统”。根据本专利技术,提供具有预定截面的合成式或模块化结构系统,所述系统从大致长形的元件的滑动接合形式的组合中获得,其中所述元件是至少两种不同类型的,并且可以被滑动地组装一起,以形成各种三维建筑结构。该结构可以是建筑结构或机械结构或建筑游戏或观赏对象。根据本专利技术的结构系统可以构建在具有垂直和水平展开的空间中,两个展开方向之间的连接借助于一个或多个节点元件或借助于节点来获得。根据本专利技术的系统具有预定截面,并且其空间展开(spatial development)沿垂直于该截面的主线来获得,所述系统包括:第一元件A,具有大致长形形状并且具有大致四边形截面,该截面的周界上设置有突起和凹槽或槽,这些突起和凹槽或槽在该元件A的空间展开中形成滑动沟道或轨道,用于形成该合成式结构系统的元件的相互滑动,所述元件A的外周界基本上完全由元件B的周界部分围绕;第二元件B,具有其周界上设置有突起和凹槽或槽的截面,这些突起和凹槽或槽在该元件B的空间展开中形成滑动沟道或轨道,用于形成该合成式结构系统的元件的相互滑动,所述元件B的周界使得它的一部分可以相互凸/凹接合地插入元件A的周界的多个部分之内,而元件B的其余周界或者限定该结构元件的截面的周界部分,或者构造用于借助于相互凸/凹接合来插入到可选第三元件C和可选元件D的周界部分的元件;可选第三元件C,具有这样一个截面,其周界使得其一部分可以相互凸/凹接合地插入该元件B的周界的多个部分中以及可选其它元件C和可选元件D的周界部分中,而该元件C的其余周界部分限定该合成式或模块化结构系统的整体最终截面的外周界部分,所述元件C和可选元件D的外周界部分基本上完全包围该元件B在与该元件A的相互滑动期间不被接合的周界部分;另外的可选元件D,具有这样一个截面,其周界使得其一部分相互凸/凹接合地插入该元件C的周界的多个部分以及可选地插入元件B的周界部分,而元件D的其余周界部分限定该合成式或模块化结构系统的整体最终截面的外周界部分。在用C′所指示的具体实施方式中,一般用C所指示的元件被成形为具有基本上相互平行的两个相对表面,具有比其余对相对表面的表面积更大的表面积。这两个延伸表面之一上设置有突起和滑动沟道或轨道,用于在该第二元件B和可选元件C和可选元件D的相应滑动沟道或轨道中的相互凸/凹接合,并且相对的平行表面上设置有以关于所述相对的表面成0<α<180°的连接角与所述第一元件A和第二元件B和可选其它元件C和可选元件D的永久或可解除连接,该连接角优选为0<α≤90°,更优选为α=90°。该永久或可解除连接可以以例如使用利用选自下列的固定装置或系统连接在一起的部件的任何已知方式获得:螺钉、螺栓、胶水、焊接、栓销、铆接、铆合、卷边、密封、螺纹连接、互锁接合或卡扣接合等,或者也可以形成为元件C与各种其它元件A、B、C、D之间的整体或单件元件。从几何观点来看,元件A、B、C、D、C′可以被限定为从在空间中移动并且保持基本上垂直于由其点所描述的轨迹的平坦图形所产生的实心体。该平坦图形的重心的轨迹是所述轴线,而平坦图形形成各个元件A、B、C、D、C′的截面。在这些元件的线性展开中,A、B、C、D和C′的截面的突起和凹槽在所述截面的线性展开中形成突起和滑动沟道或轨道。截面的内部形状可以是实心的,以便产生实心元件,或者是完全或部分中空的,以便产生盒状或中空元件。各个元件A、B、C、D、C′之间的接合具有凸/凹型的滑动接合形式,例如鸠尾榫舌,其设计有适于与其它元件的相应鸠尾槽接合的尺寸,以便所述元件以滑动方式接合在一起。在根据本专利技术的结构系统的长形空间展开中,各元件A、B、C、D、C′可以叠加在或组合到或添加到由相同材料或不同材料制成的、具有与其基本上等同的截面的相应其它元件A、B、C、D。结构元件A、B、C、D、C′借助于平坦的几何“基础”图形沿大致垂直于所述图形所在平面的方向的三维展开来产生。产生单一元件A、B、C、D、C′的此几何图形由周界和由周界内的表面形成。因此,元件A、B、C、D、C′的形态结构由表面实心壳体(由基础图形的周界沿所需高度的展开来限定)和内部实心体积(由表面在基础图形的周界之内、在将要赋予该元件的高度之上的展开来限定)刻画。每一个单一元件的平坦“基础”图形的形状和尺寸以及所述元件的高度,取决于该元件将能够满足的要素(单独或作为由结构元件A、B、C、D、C′形成的一个组件)以及由此引起的、根据本专利技术的结构系统将确保其用途的性能特征而限定、配置和设计。结构元件A、B、C、D、C′可以制造成内部中空的,并且具有可变的厚度。给定长度的每个结构元件A、B、C、D、C′可以用另外的元件A、B、C、D、C′的各个部分逐件地形成,直到获得所需长度为止。也可以以不垂直于元件的展开的轴线的方式进行逐件组合/分段。另外本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种结构系统,其具有由大致长形元件以滑动接合形式的组合来获得的设定截面,所述系统包括:第一元件A,其具有大致长形形状,并且具有大致四边形截面,该截面的周界上设置有突起和凹槽,这些突起和凹槽在所述元件A的空间展开中形成滑动沟道或轨道,用于形成所述结构系统的元件的相互滑动,所述元件A的外周界基本上完全由元件B的周界部分围绕;第二元件B,其具有其周界上设置有突起和凹槽的截面,这些突起和凹槽在所述元件B的空间展开中形成滑动沟道或轨道,用于形成所述结构系统的元件的相互滑动,所述元件B的周界使得它的一部分能相互凸/凹接合地插入元件A的周界的多个部分中,而元件B的其余周界或者限定所述结构元件的截面的周界部分,或者构造用于借助于相互凸/凹接合来插入到可选第三元件C和可选元件D的周界部分中的元件;可选第三元件C,其截面的周界使得其一部分能相互凸/凹接合地插入所述元件B的周界的多个部分中以及可选其它元件C和可选元件D的周界部分中,而所述元件C的其余周界部分限定所述结构系统的整体最终截面的外周界部分,所述元件C和可选元件D的周界部分以基本上完全的方式包围所述元件B的在相互滑动期间不与所述元件A接合的周界部分...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.13 IT RM2014A0000621.一种结构系统,其具有由大致长形元件以滑动接合形式的组合来获得的设定截面,所述系统包括:第一元件A,其具有大致长形形状,并且具有大致四边形截面,该截面的周界上设置有突起和凹槽,这些突起和凹槽在所述元件A的空间展开中形成滑动沟道或轨道,用于形成所述结构系统的元件的相互滑动,所述元件A的外周界基本上完全由元件B的周界部分围绕;第二元件B,其具有其周界上设置有突起和凹槽的截面,这些突起和凹槽在所述元件B的空间展开中形成滑动沟道或轨道,用于形成所述结构系统的元件的相互滑动,所述元件B的周界使得它的一部分能相互凸/凹接合地插入元件A的周界的多个部分中,而元件B的其余周界或者限定所述结构元件的截面的周界部分,或者构造用于借助于相互凸/凹接合来插入到可选第三元件C和可选元件D的周界部分中的元件;可选第三元件C,其截面的周界使得其一部分能相互凸/凹接合地插入所述元件B的周界的多个部分中以及可选其它元件C和可选元件D的周界部分中,而所述元件C的其余周界部分限定所述结构系统的整体最终截面的外周界部分,所述元件C和可选元件D的周界部分以基本上完全的方式包围所述元件B的在相互滑动期间不与所述元件A接合的周界部分。2.根据权利要求1所述的结构系统,其中,所述可选元件D的截面的周界能够相互凸/凹接合地与元件C和可选元件B的周界部分部分地接合,而元件D的其余周界部分限定所述结构系统的整体最终截面的外周界部分。3.根据权利要求1或2所述的结构系统,其中,所述元件A和B具有大致正方形或矩形截面。4.根据权利要求1-3中任一项所述的结构系统,其中,所述元件A处于中心并且在结构上连接到四个元件B。5.根据权利要求4所述的结构系统,其中,所述四个元件B浇铸在一起以形成单体。6.根据权利要求4所述的结构系统,其中,两个相邻元件B之间的连接是鸠尾榫型的。7.根据权利要求1-6中任一项所述的结构系统,其中,所述元件A处于中心并且在结构上连接到四个元件B,而这四个元件B又连接到四个元件C和可选四个元件D。8.根据权利要求7所述的结构系统,其中,所述四个元件C浇铸在一起以形成单体。9.根据权利要求1-8中任一项所述的结构系统,其中,所述滑动沟道或轨道是具有平行表面的方形的,或者是具有斜切表面的实际倒圆的。10.根据权利要求1-9中任一项所述的结构系统,还包括至少一个节点元件C',其成形为使得其具有基本上相互平行的两个相对的表面,具有比其余成对相对表面的表面积更大的表面积,这两个延伸的表面之一设置有突起和滑动沟道或轨道,用于与第二元件B的相应滑动沟道或轨道的相互凸/凹接合,并且第二平行相对表面设置有以相对于所述相对的表面成范围在0<α<180°内的可变连接角α与所述第一元件A和第二元件B和可选其它元件C的永久或可解除连接。11.根据权利要求1-10中任一项所述的结构系统,其中,所述永久或可解除连接利用选自下列的固定装置或系统来获得:螺钉、螺栓、胶水、焊接、栓销、铆接、铆合、卷边、密封、螺纹连接、互锁接合或卡扣接合、磁性系统,或者整体地形成在元件C′与各种其它元件A、B、C、D之间。12.根据权利要求1-11中任一项所述的结构系统,其中,所述元件A、B、C、D、C′是从在空间中移动并且保持垂直于由其点所描述的轨迹的平坦图形所产生的实心体,该平坦图形的重心的轨迹是所述轴线,而平坦图形形成各个元件A、B、C、D、C′的截面。13.根据权利要求1-12中任一项所述的结构系统,其中,元件A、B、C、D和C′的截面的内部形状是实心的,以便产生对应的实心元件,或者是中空的,以便产生盒状或中空元件。14.根据权利要求13所述的结构系统,其中,所述盒状元件以可变厚度形成。15.根据权利要求1-14中任一项所述的结构系统,具有整体截面,该整体截面的外周界大致形状为圆形、椭圆形或正多边形,具体是正方形或矩形。16.根据权利要求1-15中任一项所述的结构系统,具有预定长度,其通过组装具有互不相同的长度的元件A和B以及可选元件C和可选元件...

【专利技术属性】
技术研发人员:塞蒂米奥·卡斯泰利
申请(专利权)人:塞蒂米奥·卡斯泰利
类型:发明
国别省市:意大利;IT

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