使用束筒和带螺纹的阶梯销的构筑制造技术

提供了一种使用束筒创建用于构筑的柱的系统和方法。柱具有底部部分、中间部分和顶部部分。每个部分由一束单独的支柱组成，包括中心支柱、多个角支柱和多个中间支柱。从柱的底部部分开始，附加的支柱可以被固定在底部部分的支柱的顶部上，从而形成柱的中间部分和顶部部分。每个支柱可以使用带螺纹的阶梯销被固定至另一个部件，该带螺纹的阶梯销包括基部区段、至少一个中间区段、以及末端区段，其中每个区段的周缘逐渐小于上一个区段。带螺纹的阶梯销的至少一个中间区段还包括围绕至少一个中间区段的外表面盘旋的螺纹。间区段的外表面盘旋的螺纹。间区段的外表面盘旋的螺纹。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用束筒和带螺纹的阶梯销的构筑
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2020年1月27日提交的美国临时申请序列号62/966,405(标题为“Improved Apparatus And Method For Assembly Of Construction Components”)和2020年7月28日提交的美国临时申请序列号63/057,399(标题为“Construction Using Bundled Tube And Threaded Stepped Dowels”)的提交日期的权益，这两个申请在此通过引用并入本文，如同在本文完全阐述。
[0003]专利技术简述
[0004]本公开总体上涉及使用束筒(bundled tube)形成用于构筑(construction)的柱和梁。本专利技术还涉及用于增强相邻的构筑部件的连接的带螺纹的阶梯销(threaded stepped dowel)，以及使用带螺纹的阶梯销组装束筒以形成所需构型的方法。
[0005]专利技术背景
[0006]木材作为构筑材料已有一千多年的历史。例如，日本的法隆寺被认为是世界上最古老的木制建筑物，建于1300多年前。
[0007]然而，在二十世纪的大部分时间里，建筑物的构筑主要依赖于使用钢筋混凝土，如后张法混凝土。相比之下，在这期间用木料或工程木材建造的建筑物相对较少。自1990年初期交叉层压木材(CLT)的发展以来，这种情况开始改变。
[0008]CLT是多层实木面板，通常被称为厚木或交叉层压木。这种CLT面板形成了可以用于构筑的实木面板。CLT通常由多个平坦叠置的平坦板层组成，不像胶合层压木材(胶合层木)，在胶合层压木材中层是纵向于纤维布置的。
[0009]CLT面板构筑是构筑质量和速度的更高水平。在气候受控的设施中制造并被运输到建造现场以进行快速组装的壁元件、地板元件和顶篷元件极大地提高了建造过程中的质量控制。
[0010]今天，CLT广泛用于需要大的梁深度的情况(例如房屋中的大跨度开口)下的住宅和轻工程结构中。然而，使用CLT建造摩天大楼和其他巨型结构在工业中仍然难以实现。
[0011]有几种常见的构筑方法。第一种被已知为平台构筑或内骨架构筑。平台构筑是美国使用的主要方法。从本质上说，地板托梁搁置在底板(sill plate)上或立柱壁的顶部上。下一层的壁框架将坐落于完全覆材的地板托梁的顶部上。
[0012]尽管平台构筑可以用于较小的结构，但用平台构筑建造较高的建筑物并不理想。具体地，在平台构筑中，每个附加的层搁置在下面的层的顶部上，这意味着较低地板承受较高地板的重量。
[0013]与竖直的柱子和支柱不同，地板面板和天花板面板总体上由侧向纹理木材组成，其抗碎强度仅为约每平方英寸500磅(psi)。另一方面，竖直的支柱主要由端向纹理木材组成，对大多数木材种类来说，端向纹理木材具有约为5000psi至7000psi的抗碎强度。
[0014]平台构筑的另一个问题是压缩的可能性。主要由侧向纹理木材组成的地板面板和天花板面板与主要由端向纹理木材组成的支柱的不匹配允许更宽的压缩余地，这可能会对结构造成损害。
[0015]相比之下，第二种方法被已知为轻捷构筑(balloon construction)或外骨架构筑。虽然曾经在美国盛行，但这种构筑方法现在在欧洲更加流行。与平台构筑不同，壁立柱搁置在底板上，边缘托梁位于内侧，然后是地板托梁。立柱壁从底板到顶板是连续的。在第二层地板连接处，托梁搁置在横木上，然后被面对钉至立柱。因此，需要创建连续的柱或立柱，其高到足以构筑上层结构。
[0016]由木材建造摩天大楼的一个问题是需要同样由木材制成的大型支撑柱。创建能够承受高建筑物重量的柱在工程上具有挑战性。因此，需要一种由木材制成的柱，该柱可以用于构筑更大的木制建筑物。
[0017]同样，连结木材构筑部件仍然是工业中的一个持续性挑战。常规地，金属紧固件(例如螺钉、钉子或杆)已经被用来将相邻的木制部件连结在一起。然而，金属的材料性质与木材的材料性质有根本性不同。当试图将大块构筑部件(例如壁、顶篷、梁和柱)连结在一起时，这个问题会进一步加剧。因此，需要一种使用木制紧固件连结木制构筑材料的机构。
[0018]附图简述
[0019]图1示出了根据示例性实施例的束筒的透视图。
[0020]图2示出了根据示例性实施例的束筒的另一透视图。
[0021]图3示出了根据示例性实施例的束筒的俯视图。
[0022]图4示出了根据示例性实施例的束筒的侧视图。
[0023]图5A和图5B示出了根据示例性实施例的带螺纹的阶梯销的透视图。
[0024]图6A示出了根据示例性实施例的带螺纹的阶梯销的侧视图。
[0025]图6B示出了根据另一示例性实施例的带螺纹的阶梯销的侧视图。
[0026]图7示出了根据示例性实施例的待使用带螺纹的阶梯销被固定到第二部件上的第一部件的横截面视图。
[0027]图8A和图8B示出了根据另一示例性实施例的带螺纹的阶梯销的替代设计的侧视图。
[0028]图9示出了根据另一实施例的支柱的横截面视图。
[0029]图10示出了根据实施例的用带螺纹的阶梯销附接两个部件的横截面图。
[0030]在详细解释本专利技术的公开实施例之前，应当理解，本专利技术在其应用方面不限于所示的特定布置的细节，因为本专利技术能够有其他实施例。示例性实施例在附图的参考图中图示。其意图是，本文所公开的实施例和附图应视为是说明性的而不是限制性的。此外，本文所使用的术语是为了描述的目的，而不是为了限制。
[0031]详细描述
[0032]虽然本专利技术允许许多不同形式的实施例，但是在附图中示出并且将在本文中详细描述具体的实施例，其中应理解本公开是本专利技术的原理的示例。并不意图将本专利技术限于这些具体说明的实施例。本文公开在本说明书、附图和权利要求书中的本专利技术的特征对于本专利技术在其各种实施例中的操作(无论是单独的还是以任何期望的组合)而言可以是意义重大的。来自一个实施例的特征可以用于本专利技术的其他实施例中。
[0033]如图1至图9所示，本公开的实施例包括带螺纹的阶梯销和由束筒形成的柱。
[0034]为了使用工程木材(例如CLT)构筑更高的建筑物和更大型的结构，特别是在优选轻捷构筑的情况下，形成更大的柱或立柱的新的方法是必要的。这部分是由于难以从预制
工厂运输一个巨大的预构筑的柱，但也难以在场外创建大到足以支撑上层结构的柱。
[0035]图1示出了使用束筒来构筑柱的新颖方法。通过将多个不同长度的较小的支柱组合在一起以形成较大的柱100来创建柱100，而不是由木材制成的一个巨大的柱。根据特定建筑物的需要，柱100可以从几英尺高到数百英尺高。也就是说，使用本文中公开的原理，柱100的长度可以改变以适合其目的。柱100可以包括基部部分200、中间部分300和顶部部分400。
[0036]参考图2和图3，柱1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种柱装置，包括：底部部分和中间部分，所述底部部分和所述中间部分各自包括中心支柱、多个角支柱和多个中间支柱；所述底部部分的所述中心支柱被附接至所述中间部分的所述中心支柱；所述底部部分的所述多个角支柱分别被附接至所述中间部分的所述多个角支柱；并且所述底部部分的所述多个中间支柱分别被附接至所述中间部分的所述多个中间支柱。2.根据权利要求1所述的柱装置，还包括：顶部部分，所述顶部部分包括中心支柱、多个角支柱和多个中间支柱；所述中间部分的所述中心支柱还被附接至所述顶部部分的所述中心支柱；所述中间部分的所述多个角支柱还分别被附接至所述顶部部分的所述多个角支柱；并且所述中间部分的所述多个中间支柱还分别被附接至所述顶部部分的所述多个中间支柱。3.根据权利要求1所述的柱装置：所述底部部分还包括基部，所述底部部分的所述中心支柱、所述多个角支柱和所述多个中间支柱被固定到所述基部上。4.根据权利要求3所述的柱装置，其中，所述基部被配置为接收多个带螺纹的阶梯销的第一区段；其中，所述底部部分的所述多个角支柱各自包括在它们相应的底表面上的用于接收所述多个带螺纹的阶梯销的第二区段的孔。5.根据权利要求3所述的柱装置：所述底部部分的所述中心支柱具有第一长度，所述底部部分的所述多个角支柱具有第二长度，并且所述底部部分的所述多个中间支柱具有第三长度，其中，所述第一长度、所述第二长度和所述第三长度是彼此不同的长度。6.根据权利要求3所述的柱装置，其中，所述底部部分的所述中心支柱比所述底部部分的所述多个角支柱长，所述底部部分的所述多个角支柱比所述底部部分的所述多个中间支柱长。7.根据权利要求3所述的柱装置，其中，所述中间部分的所述中心支柱、所述中间部分的所述多个角支柱和所述中间部分的所述多个中间支柱具有相同的长度。8.根据权利要求3所述的柱装置：所述底部部分的所述多个角支柱各自包括在它们相应的顶表面上的第一孔，所述第一孔用于接收带螺纹的阶梯销的第一区段；并且所述中间部分的所述多个角支柱各自包括在它们相应的底表面上的第二孔，所述第二孔用于接收所述带螺纹的阶梯销的第二区段，其中，所述中间部分的所述多个角支柱中的每个角支柱通过所述带螺纹的阶梯销分别被固定到所述底部部分的所述多个角支柱中的每个角支柱上。9.根据权利要求8所述的柱装置，其中，所述带螺纹的阶梯销由与所述底部部分的所述多个角支柱和所述中间部分的所述多个角支柱相同的材料制成。10.根据权利要求1所述的柱装置，其中，所述底部部分、所述中间部分和所述顶部部分
中的每个的所述中心支柱、所述多个角支柱和所述多个中间支柱中的每个支柱由木材制成。11.一种构筑柱的方法，包括：通过以下步骤形成底部部分：提供基部；将所述底部部分的中心支柱固定到所述基部上；将所述底部部分的第一角支柱、第二角支柱、第三角支柱和第四角支柱固定到所述基部上；将所述底部部分的第一中间支柱、第二中间支柱、第三中间支柱和第四中间支柱固...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：米勒销钉公司，
类型：发明
国别省市：