地震主梁连接件.pdf

在一种用于地震易发位置的悬挂内顶板，主梁之间的本发明的地震主梁连接件的假想线将内顶板分割为在地震期间相互独立移动的片段，从而限制内顶板动量的积累。设定连接件中的槽形鱼尾板以在地震前相对缺口保持主梁末端的稳定，并且在地震期间相对缺口可滑动的连接。

1.  一种地震主梁连接件(40)，所述地震主梁连接件(40)位于悬挂内顶板(24)的内顶板栅格(21)中相对齐的主梁(28)的一对主梁(62，63)之间，主梁(28)在其横截面中包括：
a)球状部分(23)，
b)从所述球状部分(23)向下延伸的连接板(25)，以及
c)在相反方向上从所述连接板(25)的底部延伸的一对法兰(26，27)；本发明的改进包括，
对齐主梁28的所述一对主梁(62，63)的端部之间的缺口(64)；以及
穿过所述缺口(64)延伸的鱼尾板(65)，
a)所述鱼尾板(65)固定到所述一对主梁(28)的一个主梁(62)的端部，
b)所述鱼尾板(65)具有在所述主梁(28)的纵向方向上延伸的狭槽(69)，
c)螺钉通过狭槽(69)延伸并且固定在所述一对主梁(28)的另一个主梁(63)中；以及
d)所述鱼尾板(69)中凸起的轮辋(76)，所述轮辋(76)位于所述一对主梁(28)的另一个主梁(63)中的孔洞(77)中；
其中，
在所构造的地震主梁连接件(40)中，主梁(28)的所述一对主梁(62，63)相对缺口(64)是稳定的，所述鱼尾板(69)上的所述轮辋76位于所述一对主梁的另一个主梁(63)中的孔洞(77)中；并且
在地震中，当地震的作用力使得鱼尾板(69)中的轮辋(76)从主梁(28)的所述一对主梁(62，63)的另一个主梁(62)中的孔洞(77)中脱离出来时，主梁(28)的所述一对主梁(62，63)相对所述缺口(64)在纵向方向上自由地相向及相背离地振动。

2.  根据权利要求1所述的地震主梁连接件(40)，其中，将所述轮辋(76)从所述孔洞(77)中脱离出来所需要的作用力由螺钉(80，81)的紧固程度设定，所述螺钉(80，81)通过所述狭槽(69)延伸并且被拧进主梁(28)的所述一对主梁(62，63)的另一个主梁(63)中。

3.  根据权利要求1所述的地震主梁连接件(40)，其中，盖板(85)可滑动地固定在所述地震主梁连接件(40)中主梁(28)的所述一对主梁(62，63)的端部的法兰(26，27)的底部上。

4.  一种将权利要求1中所述的地震主梁连接件(40)安装在悬挂内顶板(24)中的方法，所述悬挂内顶板(24)包括一组在纵向方向上连接的主梁(28)，所述主梁(28)相互平行地延伸，所述方法包括以下步骤：
a)首先构造悬挂内顶板，所述悬挂内顶板具有在纵向方向上连接主梁(28)的固定连接件(57)；以及
b)然后沿主梁(28)之间所固定的纵向连接件(57)的线(36，37)切出一部分固定的主梁连接件(57)，其中，所述线(36，37)在垂直于主梁(28)的纵向方向的方向上延伸；以及
c)将权利要求1所述的地震主梁连接件沿着所切出的固定的主梁连接件(57)的线的方向插入。

地震主梁连接件
技术领域
在结构内顶板下面延伸的悬挂镶板内顶板是已知的。这种内顶板具有主梁和横梁的栅格，所述主梁和横梁相互连接从而构成矩形开口。栅格通过悬挂绳从结构内顶板悬挂。镶板支撑在梁柱法兰上的栅格开口中。
本发明涉及用于地震易发位置的这种悬挂内顶板的设计。
背景技术
用于地震事件的悬挂内顶板设计的一个要素是内顶板的动量。在地震时，悬挂的内顶板受到力矢量的作用，所述力矢量在沿主梁以及与主梁垂直的横梁的方向上产生振动。一般地，所连接的内顶板的面积越大，内顶板的质量越大，则在地震时内顶板质量所产生的动量积累就越大。如果这种动量积累超过某个限制，则内顶板就有可能倒塌。
为了控制与动量积累相关的内顶板面积的大小，建筑规范一般将受到地震作用的悬挂内顶板中具有固定连接的栅格的最大内顶板片段面积限制为2500平方英尺(sq.ft)。使用各种方法来将超出这一限制的内顶板分隔为200平方英尺的片段或面积更小的片段，这些片段在地震中相互独立地移动，例如2006年9月12日提交的美国未决专利申请No.10,592,614以及2007年8月27日提交的美国未决专利申请No.11/895,986中所公开的，这些专利申请引入本说明书作为参考。
发明内容
本发明的地震主梁连接件沿着垂直于一组平行主梁的方向上的一条线被插入，从而将悬挂内顶板分隔为各个片段，所述各个片段在地震期间相互独立地震动。
在本发明的地震主梁连接中，在通常情况下，一对所连接的主梁的主梁端部相对于端部之间的缺口得以稳定。在地震中，本发明的地震主梁连接件允许所连接的一对主梁的端部相对于缺口在纵向方向上相互独立地振动，地震所产生的作用力不会穿过缺口传递。
为了构造根据本发明的悬挂内顶板，首先以现有技术中的方式构造具有固定主梁连接件的内顶板。然后，沿着垂直于主梁方向的所固定的主梁连接件的线，每个主梁固定连接件被切割出来，并且本发明的地震主梁连接件被插入。在通常情况下，在所插入的根据本发明的地震主梁连接件中的每个地震主梁连接件将所连接一对主染的端部保持为相对于一对所连接的主梁的端部之间的缺口在纵向方向上相互连接。然而，在地震事件期间，主梁对的端部可以在纵向方向上相对于缺口相向或相背离地移动。这样，本发明的地震主梁连接件的所述假想线的一侧上的主梁可以在纵向方向上振动，并且独立于本发明的地震主梁连接件的假想线的另一侧上的主梁发生振动。
当在原来固定的连接件被切割以形成缺口之后本发明的地震主梁连接件被插入在一对所连接主梁的端部之间的位置上时，本发明的地震主梁连接件被设定以便维持稳定直至发生地震。为了设定本发明的地震主梁连接件，这种地震主梁连接件的一个元件上的轮辋被插入在所述地震主梁连接件的另一个元件上的孔洞中。当地震事件发生从而在纵向方向上施加足够大的作用力在由根据本发明的地震主梁连接件连接的一对主梁上从而使得轮辋脱离孔洞时，所连接的主梁对的端部自由地在主梁的纵向方向上振动，而不会沿着这种所连接的主梁传递任何纵向方向上的作用力。
通过允许本发明的地震主梁连接件的线的一侧上的主梁独立于本发明的地震主梁连接件的另一侧上的主梁进行移动，内顶板能够被分割为独立的片段，从而在地震期间，内顶板质量中的动量积累能够得到控制。
附图说明
图1为本发明的地震主梁连接件的透视图。
图2为图1所示本发明的地震主梁连接件的剖视图。
图3为插入地震主梁连接件之前现有技术中的固定主梁连接件的正视图。
图4为表示图3中移去了现有技术中的固定主梁连接件的一部分的正视图。
图5为插入在图3中所示的现有技术中的固定主梁连接件中的本发明的地震主梁连接件的正视图。
图6为图3中的6-6线上所取的现有技术中的固定主梁连接件的截面图。
图7为显示图4中的7-7线上所取的被切割的现有技术的固定主梁连接件的截面图。
图8为图5中的8-8线上所取的截面视图。
图9为图8中的9-9线上所取的俯视图。
图10为图8中的10-10线上所取的俯视图。
图11为图8中的11-11线上所取的俯视图。
图12为图8中的12-12线上所取的俯视图。
图13为使用本发明的地震主梁连接件将内顶板分割为片段的示意性平面视图。
具体实施方式
用在悬挂内顶板24的栅格21中的反转的T形梁20在其横截面中包括球状部分23、从球状部分23向下延伸的连接板25以及法兰26和27，所述法兰26和27从连接板25的底部在相反方向上水平延伸。
这种栅格21具有形成在主梁28和横梁29中的T状梁20。
如图3所示，在悬挂内顶板24中在第一方向上延伸的主梁28以及在连接件30处与主梁28交叉连接的横梁29形成矩形栅格开口31，所述矩形栅格开口31通常具有2英尺乘以4英尺的大小。矩形栅格开口31支撑矩形镶板，所述矩形镶板置于主梁28和横梁29的法兰26和27上。
在地震中，在内顶板24中栅格21通过悬挂绳从结构内顶板悬挂，内顶板24震动并振动，在内顶板24中产生动量积累，从而导致内顶板24发生倒塌。
为了在地震期间在内顶板中控制所形成的动量积累，建筑规范将地震易发地段的悬挂内顶板限制为在地震期间独立震动的内顶板片段，所述内顶板片段的面积为2,500平方英尺或更小。因此，在面积超过2,500平方英尺的内顶板中，内顶板被分割为2,500平方英尺的片段或面积更小的片段，这些片段在地震期间相互独立地进行震动。
如图13所示，例如7,500平方英尺的悬挂内顶板24可以分割为三个2,500平方英尺的片段33，34和35，通过沿假想线36和37插入本发明的地震主梁40，这些片段在地震期间独立地发生震动。主梁28在第一方向上从壁体41和42延伸并且固定到壁体41和42上，横梁29在垂直于主梁28方向的第二方向上延伸并且固定到壁体47及与之相对的壁体上。横梁29在连接件30处连接到主梁28。
主梁28通过本发明的地震主梁连接件40在纵向方向上沿假想线36和37连接。剩余的主梁28的连接件是根据现有技术安装类型的主梁连接件，例如在名称为“Main Beam Connection”(主梁连接件)的美国专利No.6,523,313中所公开的主梁连接件，该美国专利引入本说明书作为参考。
横梁29和主梁28之间的连接件30可以是固定类型，或者可以是地震横梁连接件，例如，如前面所述的美国未决专利申请No.10,592,614以及No.11/895,986中所示。如果希望在壁体47及其相对壁体之间的方向上穿过横梁29的线上进一步分割悬挂内顶板24，则这种地震横梁连接件可以有选择地插入在主梁28和横梁29之间的连接件30处。
在地震中，由于在地震期间本发明的地震主梁连接件40不会穿过地震主梁连接件40的假想线36和37传递受力，所以内顶板各片段区域33、34和35在主梁28的纵向方向上相互独立地发生震动。
为了安装本发明的地震主梁连接件40，首先使用固定的主梁连接件57构造悬挂内顶板的内顶板栅格21，所述主梁连接件的类型如名称为“Main Beam Connection”(主梁连接件)的美国专利No.6,523,313中所述。内顶板栅格21到位之后，如前所述将本发明的地震主梁连接件40沿假想线36和37插入到主梁28之间的每个现有技术的固定连接件57处。
为了插入本发明的地震主梁连接件40，在59和60处利用剪刀对现有技术中的固定主梁连接件57进行切割，所述固定主梁连接件57如美国专利No.6,523,313所示的并且如图3和图4所示，并且丢弃片段61，从而形成缺口64。由于栅格21处于装配的状态并且不发生移动，所以一对主梁28的一端62以及另一端63保持在其位置上。
本发明的地震主梁连接件40具有鱼尾板65，所述鱼尾板65跨骑在缺口64上、沿主梁62和63的一对连接板25安装并且从球状部分23的下面延伸至法兰26的上部。在横截面中，鱼尾板65具有平面66、稍高的曲线67以及稍低的曲线68，所述平面66、稍高的曲线67以及稍低的曲线68在地震期间在鱼尾板65的顶部抵靠在球状部分23和连接板25上并且在鱼尾板65的底部抵靠在连接板25和法兰26上，从而在纵向方向上使得主梁62和63对齐。
鱼尾板65具有在纵向方向上延伸的狭槽69。
鱼尾板65中的孔洞70与主梁62中的孔洞71相匹配，所述孔洞71理想地从原来固定连接的位置保持在主梁62中，例如美国专利No.6,523,313中所述。自攻螺钉72通过相匹配的孔洞70和71延伸，从而将鱼尾板65固定到地震主梁连接件40中一对主梁28的一个主梁62的端部。当没有相匹配的孔洞71可用时，自攻螺钉可以形成新的孔洞以便将螺钉72置于希望的位置上。
理想地从连接板25的相反侧在74处的一般位置上插入第二自攻螺钉73，从而在一对主梁28中的一个主梁62中在纵向方向上永久固定鱼尾板65。
鱼尾板65纵向延伸的狭槽69的高度与上面的孔洞86和87对齐，所述孔洞86和87保持在形成缺口64的一对主梁28的主梁63的端部中。在切割之前，孔洞86和87原来将美国专利No.6,523,313中的现有技术的固定连接件57紧固到主梁63。
螺钉80和81通过狭槽69延伸到孔洞80和81中。
还有，与前面所述的一对主梁28中的一个主梁62的连接类似，鱼尾板65安装在一对主梁28的另一个主梁63的球状部分23和法兰26之间的连接板25上。然而，一对主梁28的另一个主梁63在地震期间会相对于鱼尾板65滑动，而一对主梁28的一个主梁62在地震期间会固定到鱼尾板65上。
通过设定鱼尾板65从而使其不能发生滑动直到地震发生，一对主梁28的一个主梁62和另一个主梁63保持在其原来相对缺口64的距离上，当固定的主梁连接件57被切割以形成缺口54时形成缺口64。在靠近一对主梁28的另一个主梁63的连接板25的平面66侧上，如图10最佳示出的轮辋(circular rim)76从鱼尾板65中的孔洞77伸出。轮辋76与稍低的孔洞78同中心并且位于稍低的孔洞78中，所述孔洞78从固定的主梁连接件57中的切割部分保留。
当轮辋76位于孔洞78中时，本发明的连接件40相对于缺口64稳定。
在地震事件期间，一对主梁28所连接的一个主梁62和另一个主梁63在纵向方向上的震动使得76离开其在孔洞78中的位置，从而使得主梁62和63能够相互独立地在纵向方向上相对于缺口64发生振动。
地震期间使得轮辋76离开孔洞78以及允许一对主梁的一个主梁62和另一个主梁63相对于缺口64相互滑动所需要的力由螺钉80和81的紧固程度控制，所述螺钉80和81通过狭槽69被插入。
具有较小的朝上边缘86和较大的朝上边缘87的盖板85安装在缺口64下面的法兰26和27中的空间上，从而本发明的连接件40从下面看是不可见的。在地震期间，在本发明的地震主梁连接件40中，盖板85能够自由地在一对主梁28的一个主梁63和另一个主梁62的端部的法兰26和27上滑动。
在这种方式中，如图13中所示，穿过假想线36和37延伸的本发明的多个地震主梁连接件40被插入，以便构造悬挂内顶板24的相隔离的片段33、34和35。
悬挂内顶板24的面积为2,500平方英尺或更小面积的相互隔离的片段33、34和35能够独立地、水平地或纵向地移动其它片段的主梁28，从而防止在整个内顶板24中产生动量的积累。