CN102936922B - 围护结构旋转建筑 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种围护结构旋转建筑，包括核心筒和建筑区段，所述建筑区段交叠设置于所述核心筒的外围，所述建筑区段包括建筑功能层、支托层以及设置于所述支托层上绕所述核心筒旋转的悬挂层，所述建筑功能层包括与所述核心筒固定连接的固定结构和设置于所述固定结构外的由外缘楼面及围护所组成的旋转围护结构，所述旋转围护结构悬挂设置于所述悬挂层下，所述支托层驱动所述悬挂层带动所述旋转体系绕所述核心筒旋转，本发明提供的围护结构旋转建筑利用支托层支托和旋转上部的悬挂层带动旋转体系旋转，使建筑功能层中的旋转围护结构能够整体旋转，能形成强烈的动态视觉效果，让楼外的人享受独特的视觉冲击。
Description
技术领域
本发明涉及建筑设计领域，尤其涉及一种围护结构旋转建筑。
背景技术
随着我国经济不断发展以及城市化进程的加快，各地兴建了大量高层建筑。有显著外立面的建筑往往能成为这个城市的地标，因此各种建筑造型层出不穷。可旋转的建筑通过不同旋转区段相对位置的变化可以实现动态的建筑造型形成强烈的视觉冲击，必将成为建筑师的下一个选择。
目前最常见的旋转结构是旋转餐厅，一般置于高层建筑的顶层，其所在楼层外围护墙结构固定，紧靠该护墙设有一个环形区域可以绕建筑平面中心缓慢转动，在环形区域内的就餐者能够通过围护墙上的窗户饱览360度的景观。
旋转餐厅和建筑围护结构整体旋转有很大区别，前者仅为室内部分区域的旋转，满足就餐者视野变化的要求，但从室外是无法观察到建筑的变化。
最重要的是旋转餐厅所采用的支承与驱动技术并不能实现建筑围护结构整体旋转的要求。旋转餐厅可旋转的环形楼面下面的结构楼板一般设计成凹槽形，在其中设置轮子架、环形钢轨和驱动系统。环形楼板通过径向布置的钢梁支承于环形钢轨上，钢轨又落在环形分布的轮子架上，轮子架则固定于混凝土楼板上，该环形楼板通过驱动系统，带动环形钢轨转动，从而使环形楼板转动。这种建筑的旋转设计用于自重较小的单层楼面，旋转楼面的支承与驱动技术不适用于驱动自重较大的整栋建筑或者几个楼层的围护结构组成的区段。
发明内容
本发明的目的是提供一种围护结构旋转建筑，以解决高层建筑物不能分区段使多楼层的围护结构整体旋转的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种围护结构旋转建筑，包括核心筒和建筑区段，所述建筑区段包括从所述核心筒外侧悬臂伸出的建筑功能层、支托层以及设置于所述支托层上绕所述核心筒旋转的悬挂层，所述建筑功能层包括与所述核心筒固定连接的固定结构和设置于所述固定结构外的由外缘楼面及围护所组成的旋转围护结构，所述固定结构与所述旋转围护结构间设有滑槽，所述旋转围护结构悬挂设置于所述悬挂层下，所述悬挂层和所述旋转围护结构组合构成旋转体系，所述旋转体系为一整体，所述建筑功能层中的固定结构和所述支托层与所述核心筒固定连接，所述支托层驱动所述悬挂层带动所述旋转体系绕所述核心筒旋转。
进一步的，所述支托层由从所述核心筒外侧伸出的支承桁架构成，所述悬挂层由转换桁架构成。
进一步的，所述支承桁架上设有内外两圈支承轨道，所述内外两圈支承轨道上均设有液压支承，所述转换桁架的下表面上设有与所述内外两圈支承轨道相匹配的环形桁架。
进一步的，所述外圈支承轨道上还设有回转驱动装置。
进一步的，所述悬挂层沿所述核心筒设置水平限位装置。
进一步的，所述悬挂层环绕所述核心筒设置阻尼装置。
进一步的，所述核心筒内部设有电梯井、楼梯及管线的竖向通道。
进一步的，所述支托层的垂向投影面积小于所述悬挂层的垂向投影面积，所述建筑功能层中的固定结构的垂向投影面积小于等于所述支托层的垂向投影面积。
进一步的，所述支托层与所述建筑功能层中的固定结构的垂向投影形状均为圆形。
进一步的，所述建筑功能层中的固定结构的垂向投影形状和大小均与所述支托层一致。
进一步的，在所述转换桁架和所述支承桁架之间设有可拆卸的连接构件，在出现极端天气或自然灾害的情况下可将所述连接构件将所述支托层与所述悬挂层连接成整体。
进一步的，所述围护结构旋转建筑包括至少两个建筑区段，所述至少两个建筑区段沿垂向叠置。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的围护结构旋转建筑利用支托层支托和旋转上部的悬挂层带动旋转体系旋转，使建筑功能层中的旋转围护结构能够整体旋转，能形成强烈的动态视觉效果，让楼外的人享受独特的视觉冲击。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明实施例提供的围护结构旋转建筑的结构示意图；
图2为图1中A-A处的剖视图。
在图1和图2中，
1：核心筒；2：固定结构；3：支托层；4：悬挂层；5：旋转围护结构；6：回转驱动装置；7：水平限位装置、阻尼装置；8：内圈支承轨道；9：外圈支承轨道。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的围护结构旋转建筑作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，提供一种围护结构旋转建筑，包括核心筒和建筑区段，所述建筑区段包括从所述核心筒外侧悬臂伸出的建筑功能层、支托层以及设置于所述支托层上绕所述核心筒旋转的悬挂层，所述建筑功能层包括与所述核心筒固定连接的固定结构和设置于所述固定结构外的由外缘楼面及围护所组成的旋转围护结构，所述固定结构与所述旋转围护结构间设有滑槽，所述旋转围护结构悬挂设置于所述悬挂层下，所述悬挂层和所述旋转围护结构组合构成旋转体系，所述旋转体系为一整体，所述建筑功能层中的固定结构和所述支托层与所述核心筒固定连接，所述支托层驱动所述悬挂层带动所述旋转体系绕所述核心筒旋转，本发明提供的围护结构旋转建筑利用支托层支托和旋转上部的悬挂层带动旋转体系旋转，使建筑功能层中的旋转围护结构能够整体旋转，能形成强烈的动态视觉效果，让楼外的人享受独特的视觉冲击。
请参考图1和图2，图1为本发明实施例提供的围护结构旋转建筑的结构示意图；图2为图1中A-A处的剖视图。
本发明实施例提供一种围护结构旋转建筑，包括核心筒1和建筑区段，所述建筑区段均包括从所述核心筒1外侧悬臂伸出的由若干楼层组成的建筑功能层、支托层3以及设置于所述支托层3上绕所述核心筒1旋转的悬挂层4，所述建筑功能层包括与所述核心筒1固定连接的固定结构2和设置于所述固定结构2外的由外缘楼面及围护所组成的旋转围护结构5，所述固定结构2与所述旋转围护结构5间设有滑槽，所述滑槽使所述旋转围护结构5能够与所述固定结构2产生相对滑动，所述旋转围护结构5悬挂设置于所述悬挂层4下，所述悬挂层4和所述旋转围护结构5组合构成旋转体系，所述旋转体系为一整体，所述建筑功能层中的固定结构2和所述支托层3与所述核心筒1固定连接，所述支托层3驱动所述悬挂层4带动所述旋转体系绕所述核心筒1旋转。
进一步的，当该围护结构旋转建筑包括至少两个建筑区段时，所述至少两个建筑区段沿垂向叠置。
本发明提供的围护结构旋转建筑在相邻两个建筑区段间设置相互匹配的环形轨道，以使相邻两个建筑区段中的旋转体系在旋转时不会相互影响，该围护结构旋转建筑在每一个建筑区段采用单独支承和旋转，利用每个建筑区段中的支托层3支撑和旋转上部的悬挂层4带动旋转体系旋转，可实现各旋转体系的独立旋转，不同旋转体系相对位置的变化可以实现动态的建筑造型形成强烈的视觉效果。
进一步的，所述支托层3可以为设备层，以布置水电、暖通相关设备，对于超高层建筑来说，支托层3还可兼做避难层。
进一步的，所述支托层3由从所述核心筒1外侧伸出的支承桁架构成，所述悬挂层4由转换桁架构成，所述悬挂层4采用等反力、等刚度设计，减少所述旋转围护结构5在旋转过程中的变形和交变应力，保证结构的耐久性。
进一步的，所述支承桁架上设有内外两圈支承轨道8、9，所述内外两圈支承轨道8、9上均设有液压支承，所述转换桁架的下表面上设有与所述内外两圈支承轨道8、9相匹配的环形桁架，液压支承把上部旋转体系的竖向荷载传递给下部的支承桁架。
进一步的，所述外圈支承轨道9上还设有回转驱动装置6，所述回转驱动装置6依靠液压油缸的驱动作用，推动转换桁架下表面上的环形桁架沿轨道9缓慢旋转。
进一步的，所述悬挂层4沿所述核心筒1设置水平限位装置7，所述水平限位装置7用来保证悬挂层4在旋转过程中的平面位置以及将其所受到的风荷载或地震带来的水平作用力传递给核心筒1，使整个建筑结构稳定。
进一步的，所述悬挂层4环绕所述核心筒1设置阻尼装置7，所述阻尼装置7用来消耗风荷载和水平地震作用对悬挂层4的能量输入，减少该整个建筑结构的水平向振动，使建筑里的人员在经历不同寻常的视觉体验的同时不会因为任何振动而引起不适。
进一步的，所述核心筒1内部设有电梯井、楼梯及管线的竖向通道。
进一步的，所述支托层3的垂向投影面积小于所述悬挂层4的垂向投影面积，所述建筑功能层中的固定结构2的垂向投影面积小于等于所述支托层的垂向投影面积。
进一步的，所述支托层3与所述建筑功能层中的固定结构2的垂向投影形状均为圆形，所述建筑功能层中的固定结构2的垂向投影形状和大小均与所述支托层3一致，这样的设计使得该围护结构旋转建筑的外形更为美观，也提高了其空间利用率。
进一步的，在所述转换桁架和所述支承桁架之间设有可拆卸的连接构件，在出现极端天气或自然灾害的情况下，支托层3和悬挂层4之间能够安装连接构件，将所述支托层3与其上方的悬挂层4连接，使支托层3与悬挂层4连接成整体，保证整体结构的安全，并且由于连接构件的使用，使支托层3与悬挂层4之间的液压支承和回转驱动装置6的维护和零部件更换变得更加安全和方便。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种围护结构旋转建筑，其特征在于，包括核心筒和至少两个建筑区段，所述至少两个建筑区段沿垂向叠置，所述建筑区段包括从所述核心筒外侧悬臂伸出的建筑功能层、支托层以及设置于所述支托层上绕所述核心筒旋转的悬挂层，所述建筑功能层包括与所述核心筒固定连接的固定结构和设置于所述固定结构外的由外缘楼面及围护所组成的旋转围护结构，所述固定结构与所述旋转围护结构间设有滑槽，所述旋转围护结构悬挂设置于所述悬挂层下，所述悬挂层和所述旋转围护结构组合构成旋转体系，所述旋转体系为一整体，所述建筑功能层中的固定结构和所述支托层与所述核心筒固定连接，所述支托层驱动所述悬挂层带动所述旋转体系绕所述核心筒旋转，所述支托层由从所述核心筒外侧伸出的支承桁架构成，所述悬挂层由转换桁架构成，在所述转换桁架和所述支承桁架之间设有可拆卸的连接构件，所述连接构件将所述支托层与所述悬挂层连接成整体。
2.根据权利要求1所述围护结构旋转建筑，其特征在于，所述支承桁架上设有内外两圈支承轨道，所述内外两圈支承轨道上均设有液压支承，所述转换桁架的下表面上设有与所述内外两圈支承轨道相匹配的环形桁架。
3.根据权利要求2所述围护结构旋转建筑，其特征在于，所述外圈支承轨道上还设有回转驱动装置。
4.根据权利要求1所述围护结构旋转建筑，其特征在于，所述悬挂层沿所述核心筒设置水平限位装置。
5.根据权利要求1所述围护结构旋转建筑，其特征在于，所述悬挂层环绕所述核心筒设置阻尼装置。
6.根据权利要求1所述围护结构旋转建筑，其特征在于，所述核心筒内部设有用于设置电梯井、楼梯及管线的竖向通道。
7.根据权利要求1所述围护结构旋转建筑，其特征在于，所述支托层的垂向投影面积小于所述悬挂层的垂向投影面积，所述建筑功能层中的固定结构的垂向投影面积小于等于所述支托层的垂向投影面积。
8.根据权利要求7所述围护结构旋转建筑，其特征在于，所述支托层与所述建筑功能层中的固定结构的垂向投影形状均为圆形。
9.根据权利要求7所述围护结构旋转建筑，其特征在于，所述建筑功能层中的固定结构的垂向投影形状和大小均与所述支托层一致。
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