CN104704177A - 用作结构支撑物和实用空间的框架 - Google Patents

Abstract

一种用于建筑结构的框架。框架由两个透壁结构、一个内核部结构和一个外核部结构构造而成。每一核部结构均为由中空的水平和竖直的导管形成的六面长方体结构。内核部结构小于外核部结构，并且相互连接的中空导管网状件联结两个核部。内核部可以被放置在与外结构不同的水平平面上，在这种情况下，相互连接的网状件从一个核部向另一个核部倾斜。核部的导管的尺寸被设计为容放实用系统，如管道、线路、楼梯等。壁部、窗户、门可以附接至核部结构，以获得适合于预期目的的住宅或商业空间。

Description

用作结构支撑物和实用空间的框架

技术领域

本发明涉及用于结构的支撑系统领域。更具体地，本发明涉及一种用于支撑住宅的、商业的、工业的及其他类型的结构的框架，借此支撑系统提供用于实用系统和储存物的空间。

背景技术

大多数常规结构，它们无论是用于住宅的、商业的还是工业的努力，典型地都具有承载支撑系统，即，框架，以支撑壁部和顶部。诸如例如电线、管道、采暖和通风等的实用系统（utility system）完全独立于承载支撑系统地被结合到所述结构中，并且典型地被结合在所述结构的壁部中。这种布置的缺点在于：当线路、管道及其他系统被嵌入到壁部中时，难以接近它们以替换或维修它们。

因此，亟需一种集成结构框架，其将用于实用系统的空间结合到所述框架中。

发明内容

本发明提供了一种结构核部，其提供了用于结构的承载框架并同时提供了用于容纳不同的基础设施系统和储存物的空间。

所述结构核部是一种双核部系统，其提供了用于结构外壳的边界以及用于接近所述基础设施系统和储存物的内核部。下文中所用的术语“结构”应包括任何类型的独立的（stand-alone）结构，例如但不限于，住宅的、商业的、工业的建筑物、车库、移动结构等。

根据本发明的结构核部具有内核部（inner core）和外核部（outer core）。每一核部均为由相互连接的中空的导管形成的六面构造，从而形成具有长方体外形的开放体，借此所述体的周边被导管限定，并且所述体另外是开放空间式的。本文中所用的术语“长方体”涵盖具有六个面的体，并且其中任何相邻面之间的角度均为直角。

所述导管是大型中空体，其尺寸被设计以接收基础设施系统，例如但不限于，采暖、冷却和通风系统、油箱、热水器、电力和电信线路、管道、储存器具（如冷冻机或冰箱）及运输设备和系统（如梯子、楼梯或电梯等）。所述导管的尺寸优选设计为使得人能够在其内部周围操纵。例如，水平导管可以用作通道或走廊，倾斜导管用作楼梯井，并且竖直导管可以容纳电梯或梯井。储存架或平台可以被固定至所述导管的内壁。尺寸可以设计为使得大件的家具可以被储存在所述导管中，留有用作通道的空间。导管的相互连接的系统允许线路、管道、采暖和通风装置相对于所述结构的不同区域重新配置，而不必打通壁部和地板。这一构思允许设备和系统被放置在接近需要它们的地方。水箱例如可以被放置在接近厨房和或浴室的导管中。

外部壁部、门、窗、顶部可以被结合或固定至所述外核部，并且内部地板和壁部被固定至所述内核部和外核部。

所述结构核部可以被部分埋入地面，使得地下设施进入各自的地下（below grade）导管。

附图说明

本发明参照附图进行说明。在附图中，相同的附图标记表示相同或功能相似的元件。附图没有按照比例进行绘制。

图1是根据本发明的结构核部的立体图。

图2是结构核部的前视平面图。

图3是结构核部的俯视平面图。

图4是结构核部的正视平面图，直视核部的一个拐角。

图5是相交核部导管的局部剖视图。

图6展示了部分埋入地面的结构核部的原型（prototype）。

图7是结构核部的原型。

图8A是根据本发明的结构核部的第二实施方案的俯视平面图。

图8B是第二实施方案的正视图。

图9A是平面横截面图，对角地切割穿过结构核部。

图9B是图9A的等轴测视图。

图10A是横穿结构顶部的视图，展示了端部开放的导管。

图10B是图10A的等轴测视图。

具体实施方式

现将参照附图来更为全面地详细地描述本发明，其中展示出本发明的优选实施方案。但是，本发明不应被解释为仅限于本文所阐述的实施方案；相反，提供它们是为了使本公开完整并向本领域技术人员全面地传达本发明的范围。

图1-7和9A-9B阐明了根据本发明的结构核部100。结构核部100的目的是提供一种用于结构，例如，住宅的、商业的或工业的建筑物的承载框架，由此框架还提供用于承运或储存结构的不同实用系统的易于接近的内部空间。结构核部100包括内核部10和外核部20。每一核部10、20的边界分别被核部导管11、21限定，核部导管11、21与每一核部相互连接以形成正方形或长方形棱柱（即，立方体或长方体）的外形。每一核部10、20的六条边中的每一条边都分别具有开放空间12、22，开放空间12、22由导管11和21的内周边限定边界。内和外核部10、20通过相互连接的网状件系统30彼此连接，网状件系统30包括倾斜导管31，倾斜导管31延伸穿过外核部20的开放空间22并且提供从外核部20的水平面至内核部10的水平面平的过渡部。

图5和9A-10B是结构核部100的局部剖视图，其阐明了核部导管11、21和31。图9B特别好地阐明了导管如何相交以及如何提供连续的通道。每一导管11、21或31分别提供了与相邻导管的内部空间连通的内部空间13、23、33。因此，例如，所有的线路和管道都可以在导管内行进，并且在方便的位置处接近设置在一个或更多个导管11、21或31上的接入点处的特定系统。

当然，导管11、21和31的尺寸取决于在结构核部100周围建造的结构的预期用途。在住宅结构中，例如，导管的尺寸设计为容纳采暖、冷却、电力、管道和其他实用系统，以及楼梯或电梯及储存空间。在用于住宅结构的实施方案中，导管11、21和31可以由混凝土构造而成并且具有2×2米或7×7英尺的内尺寸，或者是任何其它合适的尺寸。这表明尺寸大到足以容纳大多数采暖、空调、通风、制冷、吸尘设施等，并且还提供了在其周围的通道或用于梯子或小楼梯的余地。

图6阐明了其中外核部20的下边界埋在地下的结构核部100。当用于住宅的、商业的或工业的建筑物时，例如，结构核部100的下部优选被放置在地下，使得地下设施供应到适当的地下导管。

图7是在图1中展示的结构核部100的俯视立体图。该结构核部的原型由钢构造而成，但是如上所述，混凝土或钢筋混凝土更可能是用于结构核部的材料。当然，材料的选择将取决于结构的预期目的。

本文所提供的附图阐明了双核部支撑结构100，其中内核部10被支撑在外核部20的边界之内，使得提升装置，如坡道、梯子、楼梯，需要从由水平导管21限定的水平面移动至由水平导管11限定的水平面。这种水平面的变化在建筑物中是合意的，其中其对于具有地下室水平面和阁楼水平面是有用的或方便的。

图8A和图8A阐明了双核部支撑结构200的第二实施方案，其中内核部10和外核部20的高度尺寸相同。在某些情况下，结构之内可能没必要具有不同的水平面，而是相反，具有更简单的结构，其具有由两个核部限定的单一下边界和单一上边界。在这种情况下，连接导管31是水平的，而不是倾斜的。

外部的壁部、门、窗和顶部可以附接至外核部20并且内部的壁部附接至内核部10以及内核部和外核部之间。

取决于壁部和顶部所使用的材料，有可能构建具有根据本发明的结构核部100的建筑物，其中站立在内核部中的人透过所有侧壁并透过顶部而具有与室外畅通无阻的视野。例如，如果透明材料被用作覆盖内核部10的上表面的顶部的至少中央部分以及用于外部壁部的至少多个部分，如此构造的结构将显著减少照明的需要，因为环境光穿透透明材料。

应当理解的是，本文所描述的实施方式仅用于阐明本发明。本领域技术人员可以设想结构核部的构造变化，而不限于本文所披露的以及随附权利要求书所限定的本发明的预期范围。

Claims (6)

1. 一种用于独立式结构的双核部支撑结构，所述双核部支撑结构包括：

内核部；

外核部；以及

核部连接管道；

其中，每一核部均为由相互连接的中空的竖直和水平的导管形成的六面构造，从而形成具有长方体外形的开放式六面体；

其中，所述内核部配合在所述外核部之内，并且相互连接的导管连接所述内核部的中空导管与所述外核部的中空导管。

2. 根据权利要求1所述的双核部支撑结构，其中，所述外核部限定外边界且所述内核部限定内边界，并且其中，所述内核部在尺寸上小于所述外核部且配合在所述外核部之内，使得所述内边界的水平和竖直平面小于且平行于所述外边界的水平和竖直平面，并且相互连接的导管从所述外核部向所述内核部倾斜。

3. 根据权利要求1所述的双核部支撑结构，其中，所述外核部限定外边界且所述内核部限定内边界，并且其中，所述内边界的水平导管小于所述外边界的水平导管，使得所述内核部配合在所述外核部之内，并且在所述外核部与所述内核部之间的相互连接的导管处于一个水平平面上。

4. 根据权利要求1所述的双核部支撑结构，其中，所述导管的尺寸被设计为容纳实用系统。

5. 根据权利要求1所述的双核部支撑结构，其中，竖直管道中的一个或更多个的尺寸被设计为容纳楼梯。

6. 根据权利要求1所述的双核部支撑结构，其中，所述内核部和外核部由钢筋混凝土构造而成。