抗力矩建筑框架结构构件及方法

1.一种抗力矩柱/梁构造体系，包括：
一长形柱；
一长形梁；以及
柱环结构，所述柱环结构将所述梁的一端与所述柱连接，从而力矩 荷载通过若干对置的支承面在梁与柱之间通过压力进行传递，所述支承 面围绕所述柱的长轴成角向分布。
2.根据权利要求1所述的构造体系，其中，所述柱环结构包括一与所述柱 相连的柱连接(CA)构件，以及一与所述梁相连的梁端连接构件(BA)， 并且所述梁端连接构件基本在重力的作用下不固定地安装于所述CA构 件上。
3.一种用于建筑物中的自稳定、抗力矩、柱环形、长形柱/长形梁互连结 构，包括:
一具有若干互连支承面的柱环形柱连接(CA)构件；以及
一具有若干互连支承面的柱环形梁端连接(BA)构件；
所述CA及BA构件为下坐式互连结构，从而其各自的支承面可在重力 作用下自动寻找定位并且处于彼此对置、支承面相对的状态中，因此无 需任何其他互连结构即可在所述两个部件之间获得标准的三维定位及抗 力矩稳定性。
4.根据权利要求3所述的互连结构，其中，所述CA及BA构件包括互补的 成对楔子与插口结构。
5.根据权利要求3所述的互连结构，其中，所述BA构件包括若干螺栓互 连部件，而所述CA构件则包括螺栓间隙通道，所述CA及BA构件通过所 述通道互相定位，并且通过具有螺栓杆的螺栓与所述BA副构件互连，所 述螺栓中的螺栓杆在所述间隙通道内延伸以阻止所述两个构件移位。
6.根据权利要求3所述的互连结构，其中，通过所述CA与BA构件互相定 位，各所述支承面位于一向下倾斜并离开所述柱的长轴的平面内。
7.一种可置于一外部支承结构上的建筑结构，包括：
若干按行列阵列分布的立柱，在所述阵列中，柱起到荷载传送元件 的作用，用于将所有荷载由所述建筑结构传送至所述外部支承结构上；
若干总体上为水平的梁，各梁延伸于不同的所述各成对柱之间；以 及
多轴向、立体、抗力矩、柱环形互连结构，有效地将所述柱和梁按 如下方式在它们之间的邻接位置处进行互连，所述方式为，所有传入所 述建筑结构内的荷载实质上由所有柱和梁承担；所述方式可为，上述荷 载被传送至所有的荷载传递柱并有效地被其分担。
8.抗力矩、空间定位以及稳定互连结构，用于在一建筑物施工的初期， 将一大致为水平的长形梁的端部与一大致为直立的长形柱互连，所述互 连结构在实施状态下包括：
一第一内部互连柱环结构，环绕所述柱的长轴固定于上述柱上，并 且具有利用重力的第一支承面子结构；以及
第二外部互连柱环结构，固定于上述梁端部的相邻位置处，并具有 利用重力的第二支承面子结构；
所述第二支承面子结构在重力作用下，在建筑施工初期可适配地固 定于所述第一支承面子结构上，以在所述相关联的柱与梁之间建立起一 种重力锁定以及稳定的抗力矩连接关系，所述连接关系有助于独立地形 成所述建筑物中所述柱和梁的正确空间布置。
9.一种梁/柱、力矩荷载处置方法，包括：
准备一长形柱，在其长度方向上的一特定位置处具有若干压力承受 支承面，所述支承面绕所述柱的长轴角向间隔地分布于若干不同的位置 处；
在与所述柱的选定位置相邻之处，通过若干压力传递支承面接合一 长形梁的一端部，所述支承面彼此隔开并支承于不同的所述第一支承面 上；
对于由所述梁承受的力矩荷载，通过在若干所述压力承受与所述压 力传递支承面之间同时产生的压力将所述荷载传送至所述柱上。
10.抗力矩互连结构，用于在一长形柱与一长形梁之间建立一种立体、多 轴向、力矩耦合、荷载传递互连关系和交互作用，所述互连结构包括：
围绕所述柱的长轴、可选择性地固定于所述柱上的内部柱环结构； 以及
选择性地可与所述梁的一端部相连的外部柱环结构，并且构造成以 非连续、环绕、支承面的形式与所述内部柱环结构相接合，用于在所述 相关联的梁与柱之间以压力方式传送力矩荷载。
11.一种用于一长形柱与一长形梁之间的抗力矩、支承面形式的荷载传送 互连结构，所述互连结构在实施状态下包括：
一第一支承面结构，连接于所述一柱上，以形成一通常包围所述柱 的长轴的内部柱环结构，所述第一支承面结构具有若干支承面，各支承 面相对于所述柱的长轴向外，并且角向间隔布置于不同位置处；
第二支承面结构，连接于所述一梁的一端部上，以同样形成一通常 围绕所述柱的长轴布置的一外部柱环结构，并且布置为一围绕所述内部 柱环结构的护套形式，所述第二支承面结构具有若干支承面，各支承面 反向面对所述第一支承面结构内的至少一个所述支承面；以及
连接件结构，有效地将所述第一和第二支承面结构相连接，从而所 述第一和第二支承面结构内的相对支承面彼此对置，以利用这种源自所 述梁内承受的力矩荷载的荷载传递，来引起所述支承面之间、从而引起 所述柱和梁之间的压力荷载传送。
12.重力锁定、自定位和自稳定力矩框架建筑结构，包括：
若干长形柱，沿其各自的长度方向在一处或多处各配有轴向环绕的 内部柱环结构，所述内部柱环结构具有第一性的重力作用楔子结构；
若干长形梁，各长形梁在邻接的相对端处与外部柱环结构相连，所 述外部柱环结构具有第二性的重力作用楔子结构，所述楔子结构在重力 作用下，可与所述第一性的楔子结构互补配合：
所述第一和第二性楔子结构的重力配合在它们之间，并且从而在所 述相关联的柱与梁之间形成一种在所述柱与梁之间的重力锁定、稳定、 相对准确定位、抗力矩的互连关系。
13.一种抗力矩柱/梁结构体系，包括：
一柱；
一梁；以及
有效地置于其间的互连结构，将所述梁的一端与所述柱相连，从而 由所述梁产生的力矩荷载基本上仅通过所述互连结构、并且同时在若干 绕所述柱的所述长轴角向分布的区域传送至所述柱。
14.一种多轴向、二维、抗力矩建筑结构，包括：若干柱；若干梁；以 及若干互连柱环，所述柱环在节点处使相邻的柱和梁互连，从而传入所 述结构的所有荷载由所述整个结构整体进行分布和承载。
15.根据权利要求14所述的建筑结构，其中，所述柱环的设置使得梁内 的力矩荷载通过所述柱环以支承面压力的方式分布至所述柱上。

本发明(结构及方法)涉及建筑结构，尤其涉及一种新型柱/梁/柱环 互连结构体系(以及相关方法)，用于为一建筑物形成一改进的并且抗 力矩性能非常好的框架。本发明的实际特点在于，它是一种独特的支承 面柱环互连结构，它将相邻的柱与梁在二者之间的交叉节点处进行连接。\n在努力改进建筑框架结构的过程中，尤其是将这种结构改进成可更 好地处理剧烈的横向荷载，例如地震荷载的过程中，人们已经将注意力 更多地集中在立柱与水平梁的连接方式上。本发明主要针对这一问题， 并在建筑框架施工以及最终的建筑框架性能方面，提供了许多独特和重 要的优点。\n根据本发明的一优选方案及实施方式，本发明提供了一种柱-梁互连 结构体系及方法，其中，梁的端部通过独特的柱环结构在交叉节点处与 柱相连，该柱环结构有效地围绕着柱的侧面和长轴，以通过对置支承面 传递压力荷载，所述压力荷载源于梁所承受的力矩荷载。特别地，通过 梁所承受的力矩荷载的压力向柱所进行的传送包括柱内形成的竖向的反 向抵消压力荷载，该压力荷载在柱中形成相关的力矩。对于根据本发明 构造而成的建筑框架所承受的各个横向荷载而言，所有的横向负载基本 上由所有的柱分担；其次，与通常所建的建筑框架结构相比，由本发明 所构建的建筑框架结构防止任何单个柱比任一其他柱所传递的荷载更 多。在下文中可以明确的是，本发明的主要实施特点在于，按照这种方 式所构造的建筑物可在许多情况下超出建筑规范要求的最低限度，从而 为本发明的建筑框架在传统框架结构无法满足规范要求的场合的应用提 供了机会。\n通过实施本发明而形成的节点连接用于在梁与柱之间形成所谓的三 维、多轴向、力矩耦合、荷载传递的互连以及相互作用关系。\n针对发生在一特定单个柱和与之相连接的一承受力矩荷载的单个梁 之间的特定荷载传递相互作用而言，该荷载通过关联的单个节点柱环结 构、在绕柱的长轴角向间隔布置的若干支承面区域处按压力方式接入柱 内。压力荷载传递接合并非仅限于一个作用面，或仅限于一个局部的荷 载传递。压力力偶的形成使得柱的荷载处理能力得到了更加充分地利用。\n所提出的节点柱环结构包括：通过例如焊接而固定于柱的外表面上 的内部部件；以及一外部柱环，由适于同样通过焊接方式而固定于梁的 相对端上的部件组成。内部以及外部柱环部件优选地并希望由精密铸造 和/或切削加工而成，并且还优选在一自动化工厂型环境，而不是在室外 的施工工地，与柱和梁预先连接在一起。因此，所发明的柱环部件适于 与柱和梁进行低成本、高精度的制造安装，然后，可再将其运送至工地 以备精确安装。\n根据对本发明所提出的柱环部件的相应几何形状的理解，可以得知， 这些部件在建筑框架安装的初期以及后期最终的建筑性能方面起着重要 作用。\n在梁和柱之间的连接区域，以及相对于在工地上的空间内大致准确 地竖立(竖直地)的相邻各对柱而言，当梁被放低至水平位置时，安装 在其相对端部的外部柱环部件便在重力的作用下，通过设置于其内以及 对置内柱部件内的特殊角形支承面几何结构进行定位。该支承面几何结 构有效地将一放下的梁以及相关联的两根柱引导和纳入至稳定的重力锁 定的状态，然后，这些目前已关联的梁与柱构件相互之间在空间中基本 准确地对准并定位。在重力的作用下，形成于内部和外部柱环部件的对 置支承面部位内并与其相邻的插入/内接式楔子/插口结构在建筑施工初 期，不仅能使关联的框架部件实现重力锁定和定位，而且还能建立起快 速、可靠的稳定性以及对横向荷载的阻力矩，即使在柱一梁交叉点的节 点位置尚未设其他的组件时亦是如此。\n在框架初步组装之后，在柱环结构内宜优选地导入合适的抗拉螺栓， 特别是将其导入外部柱环结构的部件内，从而有效地将内部和外部柱环 结构锁定于适当的位置以防分离，同时将有效的拉伸负荷支承分力引入 外部柱环结构内。这种拉伸负荷支承起着重要的作用，以此，本发明的 结构将梁的力矩载荷多方位地集中并耦合至柱内。\n位于内部与外部柱环部件之间的对置面起着支承面的作用，以将力 矩荷载(由梁传送)直接作为压力荷载传递或转移至柱内。特别地，这 些支承面将这种压力在多个位置处传送至柱，该位置绕柱的长轴相隔一 定角度布置(这是由于柱环的轴向环绕特性所致)。这种荷载分布基本 上完全利用了柱相对于对梁的力矩荷载反应的承载能力。\n因此，根据本发明的建筑框架结构产生了一个非常稳定的且功能非 常强的框架。其中，所有的横向荷载通过压力方式多轴向地由各分布节 点传入柱内，并且以基本上较为平衡和均匀的分布方式由整个框架结构 承担。这种框架结构无需系杆或剪力墙，并且易于接纳后续的外表面表 层结构与内部地板结构的结合(接合进一正在施工的建筑物)。\n本发明的梁与柱之间的互连节点至少从一组视点来看，可视为非连 续的不固定连接一非连续的含义是指没有不间断的(同系的)金属或其 他材料路径，该路径在结构上由梁向柱惯连，不固定的含义则是指梁和 柱如果需要的话，可为任何特殊目的无破坏地加以断开。从另一个角度 来思考后一含义，本发明的梁与柱之间的连接界面包括一在荷载传送期 间不发生变形的部位。此部位存在于节点接触面处梁与柱之间的间断区。\n结合附图，并通过下面的描述将可以更加清楚地了解本发明所提供 的以上以及其他各种特点和优点。\n附图说明\n图1为根据本发明所构造的一建筑框架结构的局部轴测图，所示为在 安装的某一阶段，所述框架构造于一支承在一预制的下部基础建筑结构之 上，此处所述建筑结构是指一墩座墙结构。\n图2为图1中本发明建筑框架结构内一节点位置处所使用的柱环结构 的局部分解轴测图。\n图3、4和5分别为图2中大致沿线3-3、4-4和5-5的局部横断面图。\n图6为根据本发明所构造出的并发挥作用的一对内部和外部柱环部 件的结构及其操作关系的局部角向分解轴测图。\n图7和8为两个不同视图，模仿示出了本发明的特点，包括一水平梁 如何依靠重力下降到相邻柱对之间的位置，用于立即形成一具有阻力矩 的，在空间上适当组成的整个建筑框架结构。\n图9和10此处示出了根据本发明所制造的柱环部件是如何用于处理 梁的力矩荷载并将其传入柱内的一般方式。\n详细描述和实现本发明的方式\n现在参阅附图，并首先参见图1，图中总标号20指的是根据本发明构 成的一建筑框架结构。此处，该结构亦指建筑结构，同时亦指一构造体 系。本领域技术人员可以理解，框架结构20可在任何适当的基础支承结 构例如地面上进行施工和增高，但是，具体在图1中所示的安装中，所示 结构20支承并增高于一预先构成的基础“墩座”建筑结构22，例如一停 车库上。此处在文中示出墩座结构22顶部的结构20的原因之一在于指出 本发明结构的重要特征，后文还将对此进行充分的描述。在这时应当注 意，与图1所示相关的是，在墩座结构22所包括的其他结构构件之中，有如 22 a处所示的行列阵列分布的柱。在文中即将描述的以上所建议的本发明 结构的特征和优点，应指出的是，水平分布的柱22 a的行和列位置与下面 将更加充分论述的框架结构20内的柱是不同的。\n因此，包含并设置于框架结构20内的被称为行列阵列的是若干如24、 26、28处所示的竖直的长形柱。柱24、26、28的长轴分别示为24 a、26 a、 28 a。在框架结构20内的某一高程处，通过柱环结构或多个柱环(亦称为 柱环形互连结构)30、32、34相应连接至柱24、26、28上的分别为长形 的水平梁36、38、40、42、44、46、48。对于(以及相对于)用于框架 结构20内的其他所有柱环而言，柱环30、32、34在结构上确实基本相似。 柱环30使得梁36、38适宜连接于柱24上；柱环32使得梁38、40、42连接 于柱26上；柱环34则使得梁42、44、46、48连接于柱28上。\n从而应当理解，目前所描述的本发明的具体实施方式提出了一体系， 用于在单一连接节点处将一柱与至多总共四根梁连接。此处，随着对发 明描述的展开，本领域技术人员应当认识到，可以非常容易地对本发明 提出改进方案，并加以应用，从而实现在一特定的“连接节点”处适应 更多数目的连接。\n此处所提出的本发明的具体实施方式和方法是相对于一个建筑框架 结构进行图示和描述的，其中所述由钢形成的柱实质上为空心，通常为 一方形断面，具有四个正交连接的朝外的正对侧面或表面。同样，此处 本发明结合使用传统的工字梁结构梁进行描述。\n这些柱和梁横断面形状的选择应当认为是举例说明，而非限制本发 明的有效范围、所提供的优点和特征。亦即，本发明的结构和方法适应 宽泛范围内的梁和柱形状以及材料。\n现在继续描述图1，应注意到框架结构20中柱的行和列阵列的形式 为，关联柱的长轴并非一一对应地与前述墩座结构22中柱的长轴对齐。 还应当注意的是，结构20中柱的底部可以任意的适当方式在靠近墩座结 构上部的位置处进行固定，具体情况在这里既没有明确示出也未进行论 述，因为这些固定连接件不属于本发明的组成部分。\n现在把注意力转向图1-6，包括本发明的柱和梁之间的互连或接触 面区域，下面针对柱28与梁42、44、46、48的相邻端部连接的区域进行 具体论述。该连接区域，即一节点区域(或节点)，为一使用前述柱环 34的区域。应当理解，现在按照柱环本身所进行的描述实质上是对其他 所有应用于框架结构20中的所有其他柱环的详细说明。针对此描述，柱 28中包括四个正交相连的面朝外的平面28 b、28 c、28 d、28 e。\n此处还应注意的一点是，在图2中，46 a处所示的虚线表示一可选用 的常规梁“保险丝”，如果需要的话，可用于结构20的梁中。作为一塑 性变形保护装置，这种保险丝的功能很容易理解。典型的保险丝46 a仅在 图2中出现。\n柱环34包括一内部柱环结构(或柱连接构件)50，以及一外部柱环 结构52。此处，这些内部和外部柱环结构也被称为利用重力的支承面结 构或子结构。内部柱环结构由四个部件组成，示为54、56、58、60。外 部柱环结构由四个部件(或梁端连接构件)62、64、66、68组成。上述 各内部和外部柱环部件优选地在工地之外通过精密铸造和/或切削加工而 成，其中上述各部件同样在工地外的某一地点处，优选地适于预先装配 有一柱或一梁。内部柱环部件54、56、58、60分别被适当地焊接至柱28 中的表面28 b、28 c、28 d、28 e。外部柱环部件62、64、66、68分别被适 当地焊接至如图2-6中所示靠近柱28的梁42、44、46、48的端部。这种 预先装配有柱和梁的精密制造将产生被认为是框架20内的柱和梁之间具 有一精确度极高的互连系统。\n上文刚刚描述过的组成内部柱环结构50的四个部件(54、56、58、 60)中的每一个均基本上与其他的上述部件相同，因此，下文仅对部件 58进行详细描述。部件58包括一略微类似于平面的平板状主体56 a，具有 一与柱面28d齐平的内部平面58 b。平板体56 a还包括一平面外表面58 c， 该表面位于由柱28的长轴28 a向下倾斜并略微朝外远离长轴的一平面内 (具体参见图3和5)。表面58 c此处为一支承面。\n如图所示，如同岛状由表面58 c向外伸出的是一向上渐细的楔形楔子 58 d，该楔子大致上厚度不变地由略微高于部件58的纵向中线处延伸至其 底部。楔子58 d向侧和向上的边缘为下斜面，其理由很快即会清楚。该下 斜面在图3、4和6中看得最为清楚。此处，楔子58 d也可为楔子结构以及 重力有效的第一性结构。\n在建筑结构20中，内部柱环部件58以下文将要描述的互补方式与外 部柱环结构52中的外部柱环部件66相连。类似平面体的部件66具有一焊 接至梁46上以及在结构20内纵向布置的外表面66 a。部件66还具有一宽的 内表面66 b，该表面所在的平面基本上与上述内部柱环部件58内的部件表 面58 c的平面相平行。表面66 b此处同样也是一支承面。\n在部件66的主体内恰当形成、并由表面66 b伸入该主体内的是一倾斜 的楔形插口66 c，其大小适于可紧贴并互补地容纳前述楔子58 d。楔子58 d 及插口66 c此处统称为重力配合楔子及插口结构。插口66 c的三个外侧壁 被加工成适当的角度以与楔子58 d中的三个下斜面(严密地)接合。此处， 插口66 c也是作为重力有效的第二性结构。\n下面参见部件58、66，以及对其相应结构的完整描述，形成于部件 66两个侧面的是四个如66 d、66 e、66 f、66 g处所示的钻孔，即螺栓安装钻 孔。形成于部件主体58 a侧面边缘上的是三个如58 e、58 f、58 g处所示的相 关切口。当部件58、66彼此之间如图1-5所示严格定位时，切口58 e、58 f、 58 g分别与钻孔66 e、66 f、66 g对齐。图4、5和6中适当的点划线和十字标 记表示这些钻孔(以及其他非构件)的中心轴，并表示这些轴(它们中 的某些)与所述和所示切口对齐的方式。此处，切口也称为螺栓间隙通 道。\n现在回到一“较宏观”角度来考虑柱环34处所建立的节点连接，可 以看出，此处四根梁通过柱环的内部和外部柱环结构部件与柱28相连， 两种部件组成整个柱环34。特别应当注意到，也是沿其长轴所示28 a，柱 环34实质上围绕或环绕在柱28的外侧。外部柱环结构52不固定并且非连 续地(如前所述)安装于内部柱环结构50上。\n下面对图1-6作详细说明，适当的抗拉螺栓以及螺母组用于将组 成外部柱环结构的部件锁定在一起。对于通过柱环34所建立的连接而 言，四组四个螺母和螺栓组件将外部柱环结构部件62、64、66、68的 侧面连接起来，所述部件如图所示成一定角度穿过所产生的外部柱环结 构的角部。四个这类组件在图2中总体示为70、72、74、76。如图4 所示，组件74包括一具有一长形柄74 b的螺栓74 a，该长形柄延伸于由 切口58 f及存在于相邻部件56内的对应切口所形成的螺栓间隙通道中。\n所述螺母及螺栓组件有效地将外部柱环结构锁定于内部柱环结构 的周围，并阻止外部柱环结构相对于内部柱环结构作竖向移动。相对于 通过柱环结构34连接至柱28上的梁所承受的力矩荷载，螺母及螺栓组 件还在相邻外部柱环部件之间起到拉力传递元件的作用。螺母及螺栓组 件确保各梁中的力矩荷载由柱环34以环绕的方式传送至柱28。\n下面参见图7-10，这四幅图(其中使用不同的附图标记)有助于 示出由本发明提供的某些安装和操作特征及优点。图7和8示出在建筑 框架安装初期，当将梁降低到位以通过柱环连接至柱时所发生的稳固、 定位及对齐作业。图9和10总体上示出了本发明的装置用于处理已形 成力矩荷载的方式，尤其是这些荷载如何通过支承面挤压而被传递至一 柱的长轴及其周围的方式。显然，图9和10中所示的某些力矩处理功 能也在图7和8中所示的情况发生过程中出现。\n下面论述图7所示的方案，此处用实线(移动位置)示出了两个直 立柱100、102和一尚未到位的大致水平的梁104的局部图。在一期望 的高程处，柱100适当地配备有一内部柱环结构106，而柱102则配置一 类似的内部柱环结构108。为了解释清楚，图7中所示两个特殊部段中， 只有内部柱环结构106，108是相关的。柱环106中包括一倾斜支承面 106 a以及一相关的楔子106 b，而在柱环108中则包括一倾斜支承面108 a 以及一突出的楔子108 b。\n如上所述，焊接至梁104相对端上的是两个外部柱环结构部件110、 112。由于焊接至柱100、102上的所述内部柱环结构部件与部件110、 112一样，故需特别指出和描述的仅为两个相关结构的特点，包括部件 110中的一倾斜支承面110 a和一插口110 b，以及部件112中的一倾斜 支承面112 a和一插口112 b。\n实线所示的柱100、102在图7所示的平面内彼此斜向分离，且具 体为，其各自的长轴100a、102a相对于竖向分别具有一向外的位移角 α1、α2。这些向外的位移角是相对于图7的竖向中心线形成的。还应 注意的是，此处为了说明和示意，柱100、102中所示的未对准竖向角 被夸大。\n一般而言，尚未根据本发明而连接的柱经常(或总是)偏离真正的 竖直状态时，该非竖直状态(作为一种实际情况)通常会足够轻微，从 而可通过将一梁下放到位用于连接，例如将梁110放下用于(通过柱环 部件106、108、110、112)与柱100、102连接，对置支承面以及存在 于梁相对端的楔子和插口结构之间的距离近得足以使得无需再另行费 力使部件接合。\n如箭头113所示放下梁104，并且假设图7中夸大的角度未对准状态并 非那么严重，部件106、110开始相互接触，部件108、112亦是如此。更 为具体地，随着梁不断放低，各相对(并且目前正在接合)楔子和插口 开始互补嵌套。楔子侧表面的下边缘同聚集插口内相配的互补侧表面一 起，将两个柱朝向彼此拉拢。特别地，所述两个柱斜角朝向彼此移动(参 见箭头115、117)至恰当的相对间距、定位以及相对的角度位置，而梁 110则停止于一准确的水平位置。当然，梁104这种准确的水平状态取决 于柱具有准确的相对纵排列。将梁放低，并且将柱推入刚刚提及的位置， 结果，借助于重力使梁有效地“锁定”于柱之间的一种状态中，其中楔 子以及安装插口完全密切接合，并且具有互相接触的主要对置支承面 106 a、110 a以及108 a、112 a。\n从而，可以清楚的是，将梁放低到位的动作使得重力在一对柱和一 根梁之间有效地形成一种稳定且定位锁定的关系。除此之外，该动作还 形成了下面一种情形，其中彼此相对靠近梁的相对端，以及位于相关的 内部和外部柱环结构部件之间的支承面，立即自我定位(受重力作用所 致)，以便立刻在此后以及整个建筑框架结构的制造过程中应付一定的 力矩荷载，该力矩荷载可由梁承受。\n显然，图7已说明两根柱有效地远离对方向外倾斜所在的一单一平面 内的一种特定状况，该柱可能相对于竖向成许多不同相对角而布置。例 如，它们可能事实上如图7所示向相同的方向倾斜，或者可能彼此相向倾 斜。此外，它们可能以所有各种不同的情况倾斜，并且倾斜至图7平面内 和/或从中倾斜出来。\n图8示出了柱的这种更为普遍且可能的非竖直状态。它按某种三维方 式进行操作。此处，图示单根长线代表一列柱(纵线)以及一层梁(斜 线)，该梁通过以卵形表示的围绕于梁与柱交叉点区域的柱环与柱互连。 存在于表示梁的线的某些区域的黑色卵形点，沿着单线黑箭头，其中黑 色点表示相邻柱上部区域先前的非竖直状态、角度位置，而箭头表示不 同梁降低至柱之间的位置内的各种校正方向。图8中黑点和黑箭头的布置 清楚示出了可以说是一层梁被调整(由重力)到一框架结构中一特定高 程处的位置之前的一种非常典型的状况，其中，柱可能具有非竖直状态 的各种情况和角度。\n仍然参见图8，该图最左端出现的黑点和黑箭头，沿着稍微位于图8 的下面及其左侧的右面，一空心的小卵形点以及一空心的粗短箭头总体 上示出了由上面的图7所示出的情况。\n参照图9和10，首先参照图9，此处示出柱120具有一通过柱环122与 四根梁相接合的长轴120 a，所述四根梁中仅三根在图9中示出，示为124、 126、128。然后再参见示出相同的梁和柱布置的图10，其中可看到第四 根梁130。\n在图9中示出的梁124、128承载有力矩，分别由箭头132、134示出。 集中看这些力矩中的一个，具体而言是力矩132，该力矩通过柱环122的 内部和外部部件由支承面压力接合，如箭头136所示。从而，通过压力， 由梁124承受的至少部分力矩荷载便由柱环122被传送至柱120。继而，由 于本发明的柱环122的独特结构，以及由于柱环122中所存在的传送压力 的螺母及螺栓组件，柱环122内的外部柱环结构同样通过图9中柱环122右 侧的支承面传送压力。图9中的箭头138示出了这种压力传送。\n从而，力矩132便通过支承面压力被传送至角向隔开的位置处，即该 位置绕柱120的长轴120 a周围(以相对于长轴的不同倾斜位置)进行分布。 因此，柱120的主要负载处理能力立即被调用以应付力矩132。\n如图9所示方向的力矩134形成下面一种类似的反应，即通过支承面 由压力传送，该支承面绕柱120的轴线分布于按角向分隔的位置处。\n从而可以看出，由于本发明梁、柱和柱环结构之间的节点互连关系 的独特结构，力矩荷载基本上为柱提供了满负荷处理手段。并且由于本 发明所构造的整个框架结构是由一柱环形节点互连网络构造组成并按文 中所述进行操作的，所以基本上各个传入该建筑框架结构中的横向荷载 均完全分布于整个结构中，并且全部由所有包含及相关的柱相当均匀地 进行处置。\n图10示出了横向荷载可能在梁内产生，以便在梁内的一特定平面内 形成水平力矩荷载的方式，所述力矩荷载如箭头140、142、144、146所 示。如果这种力矩荷载出现，它们中的每一个作为支承面压力通过柱环 结构有效地传给若干角向分布的柱，例如柱120的侧面。力矩荷载140、 142、144、146的这种多方位传递由箭头148、150、152、154表示。\n由于在仅为概括描述的方式中，本发明的结构起到处置梁内的力矩 荷载的作用，所以根据本发明所构造的一框架可按图1所示加以使用，即 在一墩座结构的顶部，上部结构中柱未与墩座结构中的柱轴向对齐。该 优点的重要原因在于，本发明的结构按如下方式分布荷载，从而行列阵 列柱中的所有柱通过根据本发明构成的柱环形节点相对均等地平分传递 至上部结构框架的支承横向荷载。特别是，所有的柱按如下方式平分荷 载，即它们可无需与基础结构柱对齐便可加以使用，该结构柱的尺寸至 少与某些上部结构的建筑尺寸相等，而该建筑尺寸大于任何当前适用的 建筑规范的常规允许值。\n上文已提及的本发明的另一重要特征是，柱环结构的部件便于在工 厂类环境中精确制造，甚至是在自动控制的条件下，均可使一建筑框架 可以极其简单和精确的作业而加以施工。不仅如此，所提出的将梁与柱 互连在一起的内部和外部柱环部件的特定构造使得框架在安装期间，仅 在重力作用下即可被锁定于一稳定和力矩荷载传送能力相当大的状态， 即使是在引入承拉螺栓组件，以将外部柱环结构相对于其各种内部部件 锁定于稳定状态、并且阻止内部和外部柱环部件分离之前的情况下亦是 如此。\n本发明的另一显著优点在于，由其所提出的部件施工极为简单，制 造成本可较为经济。\n根据本发明，具有前文上述不固定和非连续特性的互连节点的存在 使得框架结构在若干强烈横向荷载作用发生之后，基本“重新安置”回 其预加负荷的状态。\n因此，虽然文中已经图示并描述了本发明的一个优选实施例及其实 施方式，应当理解，在不背离本发明精神的前提下，可进行各种变化及 改进。\n背景技术和发明内容