سيستم هاي مدولار در ساختمان سازيpatent

عنوان پروژه:
ساخت و طراحی اعضای ساختمانی6,272,447 B1 Scottsdale Building Systems Limited,

معرفی:

اختراع حاضر، يک روش ساخت یک قاب ساختمانی از اعضای ساختاری با مشخصات مربوطه به طول از پیش تعیین شده و ویژگی های اتصال مورد نیاز برای خط اتصال، طول و ویژگی های اتصال به گونه اي ارائه شده است که اعضای ساختاری مي توانند براي تشکيل قاب مونتاژ شوند، اين روش شامل مراحل زیر می شود: تشکیل اعضا براي مشخصات طول در یک دستگاه شکلدهي، که در آن دستگاه شکلدهي نیز ویژگی های اتصال را ایجاد مي کند؛ و اعضاي مونتاژ براي تشکيل قاب. ترجیحا، ویژگی های اتصالي تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي شامل حفره ها برای اتصال دهنده ها به منظور پیوستن اعضای ساختمانی و / یا شکاف ها مي شود. اعضای ساختاری تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي داراي یک تور و دو بازو هستند که يک مقطعU- شکل را با تا شدن تقویت کننده دروني در لبه داخلي هر بازو، ویژگی های اتصال تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي از جمله بخش های با لبه پهن با تشکیل بخشهای پشتيبان با چین هاي تقویت کننده، حداقل براي سطح بازو مرتبط تعریف مي کند. به طور مطلوب، مرحله مونتاژ بدون تغییر قابل توجهی از اعضای ساختاری انجام مي شود.در يک فرم ترجیحی اختراع، اعضای ساختاري ورق های فولادی در حدود 0.55 میلی متر در ضخامت تشکیل مي شود. با این حال، فلزات دیگری با دیگر ضخامت ها در نظر گرفته مي شوند.

اختراع حاضر، يک روش ساخت یک قاب ساختمانی از اعضای ساختاری با مشخصات مربوطه به طول از پیش تعیین شده و ویژگی های اتصال مورد نیاز برای خط اتصال، طول و ویژگی های اتصال به گونه اي ارائه شده است که اعضای ساختاری مي توانند براي تشکيل قاب مونتاژ شوند، اين روش شامل مراحل زیر می شود: تشکیل اعضا براي مشخصات طول در یک دستگاه شکلدهي، که در آن دستگاه شکلدهي نیز ویژگی های اتصال را ایجاد مي کند؛ و اعضاي مونتاژ براي تشکيل قاب. ترجیحا، ویژگی های اتصالي تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي شامل حفره ها برای اتصال دهنده ها به منظور پیوستن اعضای ساختمانی و / یا شکاف ها مي شود. ترجیحا، اعضای ساختاری تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي داراي یک تور و دو بازو هستند که يک مقطعU- شکل را با تا شدن تقویت کننده دروني در لبه داخلي هر بازو، ویژگی های اتصال تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي از جمله بخش های با لبه پهن با تشکیل بخشهای پشتيبان با چین هاي تقویت کننده، حداقل براي سطح بازو مرتبط تعریف مي کند. به طور مطلوب، مرحله مونتاژ بدون تغییر قابل توجهی از اعضای ساختاری انجام مي شود.

توضیحات فنی :

مطابق با جنبه اول از اختراع حاضر، 50 يک روش براي ساخت اعضای ساختاری قاب ساختمان با توجه به مشخصات طولي از پيش تعيين شده و ویژگی های ارتباط برای اتصال ارائه مي شود که اعضای ساختاری را قادر می سازد که به عنوان یک قاب ساختماني مونتاژ شوند، اين روش شامل مراحل زیر می شود: تشکیل 55 عضو بر روی یک ماشین شکلدهي، ماشین شکلدهي که ویژگی های ارتباط را نیز ایجاد مي کند. ویژگی های ارتباط تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي ممکن است شامل حفره ها براي اتصال دهنده ها برای پیوستن اعضای ساختمانی و / یا شکاف هاي شکل گرفته برای دریافت تقاطع 60 عضو ساختاري مي شود. شکل ترجیحی اختراع، اعضای ساختاری تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي داراي یک تور و دو بازو است که مقطع، U- شکل را با تا زدن تقویت کننده دروني در لبه بیرونی هر یک از بازوها، ویژگی های ارتباط تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي شامل 65 بخش لبه مسطح ایجاد شده توسط تشکیل بخش های پشتيباني تا شدن، حداقل در سطح بازوي مرتبط تعریف مي کند. به طور سودمندانه، اعضای ساختاري از ورق های فولادی با ضخامت حدود 0.55 میلی متر تشکیل مي شوند. با این حال، ورق فلزی با هر ضخامتي ممکن است مورد استفاده قرار گیرد. آلیاژهای آلومینیوم نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرند.
اختراع حاضر، يک روش براي طراحی، توسط يک کامپیوتر، یک قاب ساختمانی دارای یک تعداد از اعضای ساختاری ارائه می شود، این روش شامل مراحل زیر می شود: وارد نمودن یک برنامه از پیش تعیین شده برای طرح و جهت گیری اعضای ساختاری در قاب؛ ذخیره سازی طرح از پیش تعیین شده در ادوات حافظه؛ تجزیه و تحلیل طرح از پیش تعیین شده ذخیره شده برای ارائه مشخصات جزئیات طول برای هر یک از اعضای ساختاری برای فعال کردن اعضای ساختاري ساخته شده با توجه به مشخصات فنی برای متناسب نمودن انها با هم برای تشکیل قاب؛ خروجی مشخصات هر عضو ساختاري.
اختراع حاضر یک ماشین شکلدهی برای ساخت اعضای ساختمانی برای قاب ساختمانی ارائه می شود، ماشین شکلدهی شامل ادوات حافظه برای ذخیره مشخصات عضو ساختاری طول و ویژگی های اتصال برای مفصل می شود که مونتاژ اعضای ساختمانی را به صورت یک قاب ساختمانی میسر می کند، که در آن دستگاه شکلدهي برای تشکیل هر یک از اعضای ساختاري با توجه به مشخصات طول و ایجاد ویژگی های اتصال با توجه به مشخصات تطبیق می یابد.
ترجیحاً، هر یک از اعضای ساختاری در این طرح به عنوان یک عنصر اساسی مدلسازی می شود و موتور تجزیه و تحلیل، برای تبدیل عناصر اساسی به شکل مقطع 3 بعدی با توجه به جهت تعیین شده توسط برنامه و بیشتر، برای انجام تجزیه و تحلیل مکانی برای محاسبه طول مقطع برنامه ریزی می شود که اعضای ساختاری را قادر به متناسب نمودن با هم می شود.
پارامترهای بخش اشکال 3 بعدی شاید در برنامه نویسی ارائه شود. این برنامه بیشتر ممکن است شامل ادوات ورودی پارامتر برای ورودی کاربر از پارامترهای متغیر از اشکال مقطع 3 بعدی باشد. موتور تجزیه و تحلیل ممکن است برای تبدیل عناصر اساسی به شکل مقطع مشترک 3 بعدی برنامه ریزی شود.
این روش شامل وارد نمودن مرکز سوراخ نسبت به مرکز هندسی مقطع، جزئیات اتصال برای هر یک از اعضای ساختاری از جمله سوراخ های همتراز با سوراخ ها روی عضو ساختاری متقاطع، محل هر یک از سوراخ ها که توسط اطمینان از تقاطع مرکز سوراخ در یک عضو ساختاري با مرکز سوراخ متقاطع در یک عضو ساختاري محاسبه شده است.. ترجیحا، این روش در یک دستگاه شکلدهي برای تشکیل اعضای ساختاری انجام شده است، و منبع سوراخ، ورودی بازخورد ارائه شده توسط دستگاه شکلدهي شده است.
اعضای ساختاری دارای یک مقطع مشترک هستند. روش فوق، ممکن است شامل مرحله کنترل، توسط کامپیوتر، عملیات دستگاه شکلدهي باشد که کامپیوتر نیز در حال استفاده از مرحله تجزیه و تحلیل برای ارائه مشخصات استفاده می شود. در تجسم ارجح این اختراع، اعضای ساختاري بر روی محلی تشکیل می شوند که در آن اعضای ساختاری مونتاژ می شوند. در ارجح ترین شکل از اختراع، اعضای ساختاری با استفاده از دستگاه های قابل حمل تشکیل رول تشکیل می شوند.
اختراع حاضر یک ماشین شکلدهی برای ساخت اعضای ساختمانی برای قاب ساختمانی ارائه می شود، ماشین شکلدهی شامل ادوات حافظه برای ذخیره مشخصات عضو ساختاری طول و ویژگی های اتصال برای مفصل می شود که مونتاژ اعضای ساختمانی را به صورت یک قاب ساختمانی میسر می کند، که در آن دستگاه شکلدهي برای تشکیل هر یک از اعضای ساختاري با توجه به مشخصات طول و ایجاد ویژگی های اتصال با توجه به مشخصات تطبیق می یابد.
ترجیحاً، هر یک از اعضای ساختاری در این طرح به عنوان یک عنصر اساسی مدلسازی می شود و موتور تجزیه و تحلیل، برای تبدیل عناصر اساسی به شکل مقطع 3 بعدی با توجه به جهت تعیین شده توسط برنامه و بیشتر، برای انجام تجزیه و تحلیل مکانی برای محاسبه طول مقطع برنامه ریزی می شود که اعضای ساختاری را قادر به متناسب نمودن با هم می شود.
پارامترهای بخش اشکال 3 بعدی شاید در برنامه نویسی ارائه شود. این برنامه بیشتر ممکن است شامل ادوات ورودی پارامتر برای ورودی کاربر از پارامترهای متغیر از اشکال مقطع 3 بعدی باشد. موتور تجزیه و تحلیل ممکن است برای تبدیل عناصر اساسی به شکل مقطع مشترک 3 بعدی برنامه ریزی شود.

نحوه اجرا و جزئیات:

ابتدا براي طراحی، توسط يک کامپیوتر، یک قاب ساختمانی دارای یک تعداد از اعضای ساختاری ارائه می شود، این روش شامل مراحل زیر می شود:
ابتدا توسط یک نرم افزار تمام مشخصات اعضای ساختاری تعیین می شود و محل درب و پنجره و اندازه ها مشخص می شود پس از بدست آوردن طرح 3بعدی ساخت قطعات در کارخانه انجام می گیرد تشکیل اعضا براي مشخصات طول در یک دستگاه شکلدهي، که در آن دستگاه شکلدهي ویژگی های اتصال را ایجاد مي کند؛ و اعضاي مونتاژ براي تشکيل قاب. سپس، ویژگی های اتصالي تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي شامل حفره ها برای اتصال دهنده ها به منظور پیوستن اعضای ساختمانی و / یا شکاف ها و یا حفره هایی برای عبور تاسیسات و برق مي شود.
ترجیحا، اعضای ساختاری تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي داراي یک تور و دو بازو هستند که يک مقطعU- شکل را با تا شدن تقویت کننده دروني در لبه داخلي هر بازو، ویژگی های اتصال تشکیل شده توسط دستگاه شکلدهي از جمله بخش های با لبه پهن با تشکیل بخشهای پشتيبان با چین هاي تقویت کننده، حداقل براي سطح بازو مرتبط تعریف مي کند. به طور مطلوب، مرحله مونتاژ بدون تغییر قابل توجهی از اعضای ساختاری انجام مي شود. این روش شامل وارد نمودن مرکز سوراخ نسبت به مرکز هندسی مقطع، جزئیات اتصال برای هر یک از اعضای ساختاری از جمله سوراخ های همتراز با سوراخ ها روی عضو ساختاری متقاطع، محل هر یک از سوراخ ها که با اطمینان از تقاطع مرکز سوراخ در یک عضو ساختاري با مرکز سوراخ متقاطع در یک عضو ساختاري محاسبه می شود.
اعضای ساختاری دارای یک مقطع مشترک هستند.
در ارجح ترین شکل از اختراع، اعضای ساختاری با استفاده از دستگاه های قابل حمل تشکیل رول تشکیل می شوند. در واقع، دستگاه شکلدهي بیشتر شامل یک کامپیوتر می شود: یک برنامه با: ورودی به معنی وارد نمودن یک برنامه ورودی 55 از پیش تعیین شده برای طرح و جهت گیری اعضای ساختاری در قاب؛ و یک موتور تجزیه و تحلیل برای استخراج مشخصات طول و جزئیات مفصل از یک طرح از پیش تعیین شده. کامپیوتر ممکن است شامل ادوات حافظه شود و کامپیوتر می تواند برای 60 ارائه کنترل عملیاتی برای دستگاه شکلدهي برنامه ریزی شود. دستگاه شکلدهي می تواند شامل غلطک هایی برای شکلدهی اعضای ساختاری از فلز ورق باشد. ترجیحاً، هر یک از اعضای ساختاری در این طرح به عنوان یک عنصر اساسی مدلسازی می شود و موتور تجزیه و تحلیل، برای تبدیل عناصر اساسی به شکل مقطع 3 بعدی با توجه به جهت تعیین شده توسط برنامه و بیشتر، برای انجام تجزیه و تحلیل مکانی برای محاسبه طول مقطع برنامه ریزی می شود که اعضای ساختاری قادر به متناسب نمودن با هم می شود. پرچ ها برای پیوند دادن اعضای ساختاری برای تشکیل فریم های مختلف استفاده می شوند. پس از مونتاژ، همه قاب ها برای یک ساختمان خاص روی دال ساختمانی در موقعیت به دال و به یکدیگر مونتاژ و امن می شوند.(شكل ها داخل پيوست وجود دارد.)
شکل 1 : نمایش دهنده شکل اعضای ساختاری است که برای تشکیل قاب های ساختمان ساخته شده مطابق با اختراع حاضر استفاده می شوند

شکل 1 a: مقطع اعضای ساختاری به صورت U شکل:
(11) یک کانال دارای یک تور (12) بازوها (13) دو دنده تقویت با فاصله از هم (14) چین تقویت (15) لبه پهن
شکل b1 : نوع دیگری از مشخصات طرح عضو ساختاری نشان داده شده که در آن گسترش عضو از طریق تقاطع دارای سمت باز کانال رو به عضو دیگر است.
شکل 1C : مشخصات طرح عضو ساختاری و حفره هایی که توسط دستگاه ایجاد شده را نشان می دهد.

شکل 2A : پرسپکتیو عضو ساختاری نشان داده شده در شکل مشخص شده است که این مفاصل بین اعضای متقاطع ساختاري توسط پرچ ها امن می شوند و برای این منظور سوراخ های همتراز شده سوراخ می شوند و یا از طریق اعضای ساختاری دریل می شوند.

شکل 2b و 2c: نوع دیگری از اتصال در شکل 2B نشان داده شده است. اتصال مشترک دو عضو در حالی که اتصال نشان داده شده در شکل. 2C از نوعی است که در آن یک ساختاری را ( 25) می توان در کانالی از عضو ساختاري دیگر وارد نمود (26، اتصال نشان داده شده در شکل 2B از یک نوع دیگر است که در آن گسترش عضو از طریق تقاطع دارای سمت باز کانال رو به عضو دیگر است. یک. (17 ) شکاف در عضو ساختاري( 20 ) برای دریافت عضو ساختاري ایجاد می شود. (21.) عضو ساختاری ( 20) نیز دارای بخش های لبه دار پهن ( 15 ) در مجاورت محل اتصال، به منظور تسهیل گذاشتن عضو ساختاري( 21 ) در ( 17 ) شکاف یک عضو ساختاري (20 ).

شکل 4 : مشاهده چشم انداز برنامه های یک ساختمان یا نشان دادن خروجی معمولی از یک برنامه به تهیه پیش نویس به وسیله ی کامپیوتر

شکل 5: نمایش جزئیات خاص از شکل است

شکل 6: نمایش طرح ساختمان در شکل مشخص شده است.

نشان دادن فرایند طراحی برای قاب های فولادی

شکل 9: نمای جانبی از طراحی دیوار قاب است؛ شکل 11 : نمای جانبی از یک قاب دیوار است؛
شکل 10 : پرسپکتیو قاب نشان داده شده در شکل است

شکل 13: مشاهده جانبی از جزئیات دیگر از قاب دیوار نشان داده شده در شکل است

شکل 16 : نمای شماتیک از دستگاه رول
دستگاه تشکیل رول نشان داده شده در شکل 16 با کامپیوتر شده برای تولید اعضای ساختاری برای یک قاب با توجه به برنامه از پیش تعیین شده، برنامه ریزی و کنترل می شود. به عبارت دیگر، اعضای ساختاری با طول مناسب با شکاف ها و یا بخش های لبه پهن ، سوراخ های قرار گرفته برای همتراز نمودن با سوراخ ها در جفتگیری اعضای ساختمانی و با سوراخ هایی که به طور مناسب موقعیت یافته اند، تولید می شود.

محاسن:
1- سرعت روند ساخت
2- تولید و هدایت یک مقطع فولادی تک برای تمامی اعضای ساختاری از استفاده از بخش های مختلف ساختاری ساده تر است و کار با سهولت بیشتری انجام می شود.
3- تولید در محل با استفاده از دستگاه تشکیل رول انجام می گیرد این کار هدایت مواد برای اعضای ساختاری را ساده تر کرده زیرا تمام اعضای ساختاری را می توان در محل از ورق های فولاد تهیه کرد.
4- وزن سبک آن (ضخامت فولاد در حدود 0.55 میلیمتر)
5- کار با فولاد نورسنج نسبت به فولاد های سنگین تر از 1.2 میلیمتر که معمولا در صنعت ساختمان استفاده می شود آسانتر است.
6- این روش شرایط را محیا می سازد تا کارگر بتواند در حین کار روی سقف راه برود.

7- نسبت به ساختمان های معمولی نیاز به نیروی کار کمتری دارد
8- هزینه انجام پروژه نسبت به ساختمان های معمولی کمتر است.
9- عبور تاسیسات لوله کشی و برق توسط حفره هایی که ایجاد می شود براحتی و با دقت در جای خود قرار میگیرد.

معایب:
1-نیاز به نیروی ماهر و متخصص دارد
2-امکان طراحی برای طراح با این روش مشکل تر است.
3- قابلیت انعطاف پذیری ندارد.
4- به شکل های مختلف قابل تولید نمی باشد.