用于夹紧到结构部件的附接装置

相关申请的引用

本申请要求于2020年7月17日提交的美国临时专利申请第63/053,156号的权益，其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本公开整体涉及用于附接到建筑物的结构部件的附接装置。

背景技术

地震支撑系统用于支撑建筑物中的非结构部件(例如，管道)。地震支撑系统通常包括地震防摇支撑件和约束件。防摇支撑件和约束件用于将非结构部件固定到建筑物并且使非结构部件与结构部件和/或建筑物本身之间的差异移动最小化。建筑中的非结构部件的示例包括但不限于管道、导管、圆管、配件、电缆桥架等。附接装置附接到建筑物的结构元件(例如，托梁/锯材)和防摇支撑件或约束件，从而将非结构部件固定到建筑物。

发明内容

本公开涉及一种附接装置，该附接装置用于附接到建筑物的结构部件以将配件联接到结构部件，附接装置包括板构件，该板构件构造成被直接附接到结构部件并且通过配件接合以将配件安装到附接装置，以用于将配件联接到结构部件，板构件被构造用于通过在结构部件中制造不超过一个孔而附接到结构部件。

本公开还涉及一种附接装置组件，该附接装置组件用于附接到建筑物的结构部件以将配件联接到结构部件，附接装置组件包括构造成被附接到结构部件的第一侧的第一附接装置和构造成被附接到结构部件的第二侧的第二附接装置，附接装置被构造用于通过夹紧接合、摩擦接合和咬合接合中的一者附接到结构部件，使得不形成穿过结构部件的孔。

附图说明

图1为可与本公开的附接装置一起使用的防摇支撑件/约束件的一个示例的透视图；

图2为根据本公开的教导内容的附接到结构部件的附接装置的第一实施方案的透视图；

图3为图2的附接装置和结构部件的侧视图，并且还示出了第二附接装置；

图4为根据本公开的教导内容的附接到结构部件的附接装置的第二实施方案的透视图；

图5为图4的附接装置以及联接到附接装置的第二附接装置的透视图；

图6为根据本公开的教导内容的附接到结构部件的附接装置的第三实施方案的透视图；并且

图7为根据本公开的教导内容的附接到结构部件的附接装置的第四实施方案的透视图。

在整个附图中，对应的附图标记指示对应的部件。

具体实施方式

总体而言，本文所述的各种实施方案的附接装置用于附接到结构部件。附接装置可固定到建筑物的任何结构元件，诸如梁、地板、天花板。在例示的实施方案中，附接装置固定到工字托梁。术语结构部件包括但不限于防摇支撑件、约束件和建筑物结构元件，诸如梁、地板、托梁、柱、天花板等。各种附接装置各自被构造成牢固地附接到结构部件(即，工字托梁)并且在结构部件中制造最少数量的孔以形成牢固的附接。在一些情况下，附接装置无需于结构部件中制造任何孔的情况下形成牢固的附接。因此，附接装置被构造成在附接到结构部件之后保持结构部件的强度和结构完整性。因此，本公开的各种附接装置允许施工人员(例如，建筑工人、承建商等)在不损坏结构部件的情况下将非结构部件支撑或约束到结构部件。

参见图1，可与下文所述的各种附接装置一起使用的合适的防摇支撑件或约束件的一个示例一般地以附图标号10指示。如本领域中通常已知的，防摇支撑件/约束件10包括支柱12(例如，管道、条、杆等)和在支柱的每个端部处的相对连接配件14。一个连接配件14可用于将防摇支撑件/约束件10附接到结构部件(例如，建筑物的工字托梁)，并且相对连接配件14可用于将防摇支撑件/约束件附接到非结构部件(例如，管道、导管、圆管、配件、电缆桥架等)。当附接装置联接到非结构部件时，防摇支撑件/约束件跨越在结构部件和非结构部件之间，从而在建筑物中支持非结构部件。在所示实施方案中，连接配件14中的每个连接配件是相同的并且限定紧固件开口16，该紧固件开口可用于将连接配件连接到各种附接装置中的任一个附接装置，如下文更详细地所述。应当理解，图1中的防摇支撑件/约束件10为示例性的，并且本公开的各种附接装置可与任何合适的防摇支撑件/约束件一起使用。例如，防摇支撑件/约束件可以是地震防摇支撑件/约束件。此外，可以设想到，下文所述的各种附接装置中的任一个附接装置可直接连接到防摇支撑件/约束件10的支柱12(例如，在支柱12的一个端部处替换连接配件14中的一个连接配件)，如本领域中通常已知的。

参见图2至图3，用于联接到结构部件的附接装置的第一实施方案一般地以附图标号20指示。如图2中所示，附接装置20被构造成被附接到结构部件(诸如木制工字托梁J)，并且附接到用于附接到合适的防摇支撑件约束件等的连接配件14。附接装置20包括构造成被附接到托梁J的主体或板构件22。

板构件22具有第一平面部分24、从第一平面部分延伸的第二平面部分25、从第二平面部分延伸的第三平面部分27、从第三平面部分延伸的第四平面部分29以及从第四平面部分延伸的第五平面部分31。第一平面部分24提供用于接合托梁J的腹板W的接触表面。在例示的实施方案中，第一平面部分具有矩形形状。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，第一平面部分24可形成为任何合适的形状，诸如圆形或椭圆形。第二部分25从第一平面部分24正交地延伸并且提供用于接合托梁J的下翼缘F的顶部的接触表面。第三平面部分27从第二平面部分25正交地延伸并且与托梁J的下翼缘F的侧边缘大致平行且相对地延伸。在第三平面部分27的内表面与托梁J的下翼缘F的侧边缘之间形成间隙28。第四平面部分29从第三平面部分27正交地延伸并且提供用于接合托梁J的下翼缘F的底部的接触表面。第五平面部分31从第四平面部分29正交地延伸。第五平面部分31中的紧固件孔(未示出)被构造成接纳用于将附接装置20固定到托梁J的紧固件30。在一个实施方案中，紧固件30是标准螺栓紧固件。第一平面部分24中的孔(未示出)被构造成接纳用于将配件14附接到附接装置20的紧固件40。在一个实施方案中，紧固件40是标准螺栓紧固件。

附接装置20可以被认为是第一附接装置，并且被构造用于附接到托梁J的腹板W的第一面。第二附接装置20A被构造用于附接到托梁J的腹板W的相对面。第二附接装置20A包括板构件22A，该板构件包括第一平面部分24A、从第一平面部分24A延伸的第二平面部分25A、从第二平面部分延伸的第三平面部分27A、从第三平面部分延伸的第四平面部分29A以及从第四平面部分延伸的第五平面部分31A。第一平面部分24A提供用于接合托梁J的腹板W的接触表面。第二平面部分25A从第一平面部分24A正交地延伸并且提供用于接合托梁J的下翼缘F的顶部的接触表面。第三平面部分27A从第二平面部分25A正交地延伸并且与托梁J的下翼缘F的相对侧边缘大致平行且相对地延伸。在第三平面部分27A的内表面与托梁J的下翼缘F的相对侧边缘之间形成间隙28A。第四平面部分29A从第三平面部分27A正交地延伸并且提供用于接合托梁J的下翼缘F的底部的接触表面。第五平面部分31A从第四平面部分29A正交地延伸。第五平面部分31A中的紧固件孔(未示出)被构造成接纳用于将两个附接装置20、20A固定到托梁J的紧固件30。在例示的实施方案中，附接装置20、20A围绕下翼缘F固定。然而，附接装置20、20A可围绕上翼缘F固定。

紧固件30不延伸穿过托梁J。相反，仅紧固件40延伸穿过托梁J。因此，将附接装置20、20A固定到托梁J涉及制造穿过托梁的腹板W的仅单个孔。因此，在附接装置20、20A附接之后保持了托梁J的强度和结构完整性。使用两个附接装置20、20A还允许减小每个附接装置的尺寸，同时仍然提供足够的附接结构。另外，第三平面表面27、27A与托梁J的翼缘F之间的间隙28、28A允许附接装置20、20A与不同尺寸的托梁一起使用。具体地，间隙28、28A允许附接装置20、20A与具有较厚腹板和/或较厚/较宽翼缘的托梁一起使用。

参见图4，用于附接到结构部件的附接装置的第二实施方案一般地以附图标号120指示。附接装置120被构造成被附接到结构部件(诸如木制工字托梁J)，并且附接到用于附接到合适的防摇支撑件约束件等的连接配件14。附接装置120包括构造成被附接到托梁J的主体或板构件122。

板构件122具有第一平面部分124、从第一平面部分延伸的第二平面部分125、从第二平面部分延伸的第三平面部分127以及从第三平面部分延伸的第四平面部分129。第一平面部分124提供用于接合托梁J的腹板W的接触表面。在例示的实施方案中，第一平面部分具有矩形形状。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，第一平面部分24可形成为任何合适的形状，诸如圆形或椭圆形。第二平面部分125从第一平面部分124正交地延伸并且提供用于接合托梁J的下翼缘F的顶部的接触表面。第三平面部分127从第三平面部分125正交地延伸并且与托梁J的下翼缘F的侧边缘大致平行且相对地延伸。第四平面部分129从第三平面部分127正交地延伸并且与托梁J的下翼缘F的底部大致平行且相对地延伸。第四平面部分129具有从第四平面部分的连接到第三平面部分127的端部延伸到第四平面部分的自由端部的长度。第一对凹口150(图5)形成在第四平面部分129的侧边缘中，与第四平面部分的连接到第三平面部分127的端部相距第一距离。第二对凹口152形成在第四平面部分129的侧边缘中，与第四平面部分的连接到第三平面部分127的端部相距大于第一距离的第二距离。

第三平面部分127中的紧固件孔(未示出)被构造成接纳用于将附接装置120固定到托梁J的紧固件130。在一个实施方案中，紧固件130是标准螺栓紧固件。第三平面部分127中的第二孔(未示出)被构造成接纳紧固件140，该紧固件用于将附接装置120固定到托梁J并且用于将配件14附接到附接装置。在一个实施方案中，紧固件140是标准螺栓紧固件。如下文将更详细地解释的，当将附接装置固定到托梁时，紧固件130、140不制造延伸完全穿过托梁J的孔。

附接装置120可以被认为是第一附接装置，并且被构造用于与托梁J的腹板W的第一面接合。第二附接装置120A被构造用于与托梁J的腹板W的相对面接合。第二附接装置120A包括板构件122A，该板构件包括第一平面部分124A、从第一平面部分延伸的第二平面部分125A、从第二平面部分延伸的第三平面部分127A以及从第三平面部分的侧边缘延伸的一对臂160A(仅示出一个)。臂160A从第三平面部分127A弯出平面外。第一平面部分124A提供用于在第一平面部分的端面处接合托梁J的腹板W的接触表面。第一平面部分124A还提供用于沿第一平面部分的内表面接合托梁J的下翼缘F的顶部的接触表面。第二平面部分125A从第一平面部分124A正交地延伸并且与托梁J的下翼缘F的相对侧边缘大致平行且相对地延伸。第三平面部分127A从第二平面部分125A正交地延伸并且与托梁J的下翼缘F的底部大致平行且相对地延伸。从第三平面部分127A延伸的臂160A可被接纳在第一附接装置120的第四平面部分129中的一对凹口150、152中的一个凹口中，以将第二附接装置120A联接到第一附接装置。为此，可调节附接装置120、120A的表面的相对位置。具体地，根据将臂160A接纳在其中的凹口150、152来调节第一附接装置120的第一平面表面124的内表面与第二附接装置120A的第一平面表面124A的端面之间的间距。此外，根据将臂160A接纳在其中的凹口150、152来调节第一附接装置120的第三平面表面127的内表面与第二附接装置120A的第二平面表面125A的内表面之间的间距。当臂160A被接纳在凹口152中时，表面之间的间距增大。

当紧固件130、140被接纳在它们的相应紧固件孔中并且与托梁J的翼缘F接合时，拧紧紧固件将第二附接装置120A朝向第一附接装置120拉动，从而将附接装置夹紧到托梁。紧固件130、140接合翼缘F的侧边缘，但紧固件不延伸完全穿过翼缘。因此，将附接装置120、120A固定到托梁J不涉及在托梁中制造任何通孔。因此，在附接装置120、120A附接之后保持了托梁J的强度和结构完整性。使用两个附接装置120、120A还允许减小每个附接装置的尺寸，同时仍然提供足够的附接结构。另外，调节第二附接装置120A相对于第一附接装置120的位置的能力允许附接装置与不同尺寸的托梁一起使用。具体地，附接装置120、120A的相对表面之间的间距允许附接装置与具有不同腹板和/或翼缘厚度的托梁一起使用。

参见图6，用于附接到结构部件的附接装置的第三实施方案一般地以附图标号220指示。附接装置220被构造成被附接到结构部件(诸如木制工字托梁J)，并且附接到用于附接到合适的防摇支撑件约束件等的连接配件14。附接装置220包括构造成被附接到托梁J的主体或板构件222。

板构件222具有第一平面部分224、从第一平面部分延伸的第二平面部分225、从第二平面部分延伸的第三平面部分227、从第三平面部分延伸的第四平面部分229以及从第四平面部分延伸的第五平面部分231。第一平面部分124提供用于配件14的接合表面。当附接装置220被附接到托梁J时，第一平面表面224大致竖直延伸。当附接装置220被附接到托梁J时，第二平面表面225从第一平面表面224正交地延伸并且大致水平延伸。第三平面部分227从第二平面部分225正交地延伸并且提供用于接合托梁J的腹板W的接触表面。第四平面部分229从第三平面部分227正交地延伸并且提供用于接合托梁J的下翼缘F的顶部的接触表面。第五平面部分231从第四平面部分229正交地延伸并且提供用于接合托梁J的下翼缘F的侧边缘的接触表面。

第一平面部分224中的紧固件孔(未示出)被构造成接纳紧固件230，该紧固件用于将附接装置220固定到托梁J并且用于将配件14附接到附接装置。在一个实施方案中，紧固件230是标准螺栓紧固件。如下文将更详细地解释的，当将附接装置固定到托梁时，紧固件230不接合托梁J或在托梁J中制造孔。

附接装置220可以被认为是第一附接装置，并且被构造用于与托梁J的腹板W的第一面接合。第二附接装置220A被构造用于与托梁J的腹板W的相对面接合。第二附接装置220A包括板构件222A，该板构件包括第一平面部分224A、从第一平面部分延伸的第二平面部分225A、从第二平面部分延伸的第三平面部分227A、从第三平面部分延伸的第四平面部分229A以及从第四平面部分延伸的第五平面部分231A。第一平面部分224A提供用于在第一平面部分的内表面处接合托梁J的腹板W的接触表面。第二平面部分225A从第一平面部分224A正交地延伸并且提供用于沿第二平面部分的内表面接合托梁J的下翼缘F的顶部的接触表面。第三平面部分227A从第二平面部分225A正交地延伸并且提供用于接合托梁J的下翼缘F的侧边缘的接触表面。第四平面部分229A从第三平面部分227A正交地延伸并且提供用于接合托梁J的下翼缘F的底部的接触表面。第五平面部分231A从第四平面部分229A正交地延伸并且与托梁J的翼缘F的相对侧大致平行且相对地延伸。第五平面部分231A中的紧固件孔(未示出)被构造成接纳紧固件230。在第一附接装置220的第五平面部分231的外表面与第二附接装置220A的第五平面表面231A的内表面之间设置有间隙228。如下文将更详细地解释的，间隙228将附接装置220、220A构造成被附接到不同尺寸的托梁J。

当紧固件230被接纳在紧固件孔中时，紧固件与第一附接装置220的第三平面部分227的外表面接合。拧紧紧固件230将第一附接装置220朝向第二附接装置220A推动并且将第二附接装置朝向第一附接装置拉动，从而将附接装置夹紧到托梁J。因此，将附接装置220、220A固定到托梁J不涉及制造穿过托梁J的任何孔。实际上，将附接装置220、220A固定到托梁J不涉及使紧固件230与托梁J接触。相反，由紧固件230和附接装置220、220A产生的摩擦夹紧力将附接装置保持到托梁J。因此，在附接装置220、220A附接之后托梁J的强度和结构完整性得以保持。这还通过消除在托梁J中钻孔所需的时间而提高了安装的效率。使用两个附接装置220、220A还允许减小每个附接装置的尺寸，同时仍然提供足够的附接结构。另外，附接装置220、220A之间的间隙228允许附接装置与不同尺寸的托梁一起使用。具体地，附接装置220、220A的相对表面之间的间距允许附接装置与具有不同腹板和/或翼缘厚度和/或翼缘宽度的托梁一起使用。

参见图7，用于附接到结构部件的附接装置的第四实施方案一般地以附图标号320指示。附接装置320被构造成被附接到结构部件，诸如木制工字托梁。附接装置320包括构造成被附接到托梁J的主体或板构件322。

板构件322具有平面部分324。平面部分324提供用于接合托梁J的腹板W的接触表面。在例示的实施方案中，第一平面部分具有矩形形状。然而，在不脱离本公开的范围的情况下，第一平面部分324可形成为任何合适的形状，诸如圆形或椭圆形。板构件322的角部370从平面部分324弯出平面外。当板构件322与托梁的腹板W接合时，角部370咬住腹板以将板构件保持到托梁J，如下文将更详细地解释的。

附接装置320可以被认为是第一附接装置，并且被构造用于与托梁J的腹板W的第一面接合。第二附接装置320A被构造用于与托梁J的腹板W的相对面接合。第二附接装置320A包括板构件322A，该板构件包括第一平面部分324A、从第一平面部分延伸的第二平面部分325A、从第二平面部分延伸的第三平面部分327A、从第三平面部分延伸的第四平面部分329A以及从第四平面部分延伸的第五平面部分331A。第一平面部分324A与托梁J的翼缘F的侧边缘大致平行且相对地延伸。第二平面部分325A从第一平面部分324A正交地延伸并且提供用于沿第二平面部分的内表面接合托梁J的翼缘F的顶部的接触表面。第三平面部分327A从第二平面部分325A正交地延伸并且提供用于接合托梁J的翼缘F的相对侧边缘的接触表面。第四平面部分329A从第三平面部分327A正交地延伸并且提供用于接合托梁J的翼缘F的底部的接触表面。第五平面部分331A从第四平面部分329A正交地延伸并且提供用于接合托梁J的腹板W的接触表面。第五平面部分331A的角部370A弯出平面外。当第五平面部分331A与托梁J的腹板W接合时，角部370A咬住腹板以将板构件332A保持到托梁J。

第二附接装置320A的第一平面部分324A中的紧固件孔(未示出)被构造成接纳紧固件330，该紧固件用于将附接装置320、320A固定到托梁J并且用于将配件(未示出)附接到附接装置。在一个实施方案中，紧固件330是标准螺栓紧固件。如下文将更详细地解释的，当将附接装置固定到托梁J时，紧固件330不在托梁J中制造孔。

当紧固件330被接纳在第二附接装置320A中的紧固件孔中时，紧固件与第一附接装置320的平面部分224的外表面接合。拧紧紧固件330将第一附接装置320朝向第二附接装置320A推动并且将第二附接装置320A朝向第一附接装置拉动，从而将附接装置夹紧到托梁J。附接装置320、320A的角部370、370A将咬住托梁J的腹板W的边缘，进一步将附接装置固定到托梁。因此，将附接装置320、320A固定到托梁J不涉及制造穿过托梁J的任何孔。实际上，将附接装置320、320A固定到托梁J不涉及使紧固件330与托梁J接触。相反，由紧固件330和附接装置320、320A产生的摩擦夹紧力和咬合动作将附接装置保持到托梁J。因此，在附接装置320、320A附接之后托梁J的强度和结构完整性得以保持。这还通过消除在托梁J中钻孔所需的时间而提高了安装的效率。使用两个附接装置320、320A还允许减小每个附接装置的尺寸，同时仍然提供足够的附接结构。

显而易见的是，在本文公开的每个实施方案中阐述的元件、特征和/或教导内容不限于特定实施方案，其中描述了元件、特征和/或教导内容。因此，应当理解，一个实施方案中描述的元件、特征和/或教导内容可以应用于本文公开的其他实施方案中的一个或多个实施方案。

在不脱离所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，可以对所公开的实施方案进行修改和变化。

当介绍本发明的元件或其实施方案时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元件。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在是包含性的，并且意味着可能存在除所列元件之外的其他元件。

由于在不脱离本发明的范围的情况下可以对上述构造、产品和方法进行各种改变，因此意图是包含在以上描述中并在附图中示出的所有内容应当被解释为说明性的而不是限制意义。