CN107155335B - 超级高层建筑物中的负载的横向分布,以减少风力、地震和爆炸的影响,同时增加利用的区域 - Google Patents
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Abstract
使用周边臂来横向分布超高层建筑物中的负载以给予建筑物平衡和稳定性以便减小风,地震和爆炸的影响以及增加利用面积的建筑方法。这是通过构造具有规则或不规则横截面的超高层建筑物以及围绕建筑物角部的羽毛形状的一组倾斜且向外弯曲的周边臂的构造来实现的。然后,使用钢丝绳从建筑物高度的多个捆扎点将这些臂从中间连接到建筑物的角部以及从边缘彼此连接,以便将建筑物载荷横向分布到这些外围臂。这些臂在底部具有小横截面并且横截面随着高度增加,还应当在这些臂中设置许多孔,以防止风的顶部并且提供期望的美观视图,其提供通风,可见性和日照需要建设。根据建筑物的形状、高度、负载和力需要向外分布,外围臂在建筑物和外围臂之间的搭接点的数量、尺寸和数量上变化。
Description
技术领域
本发明涉及到使用周边臂的超高层建筑物中的负载的横向分布,以便减少风,地震和爆炸的影响以及增加利用面积。这是通过构造具有规则或不规则横截面的超高层建筑物以及围绕建筑物角部的羽毛形状的一组倾斜且向外弯曲的周边臂的构造来实现的。然后,使用钢丝绳将这些臂从中间连接到建筑物的角部,并从建筑物高度的多个搭接点彼此连接。
前有的背景技术
世界许多国家,特别是近几十年来的文明发展导致人口集中在城市地区,这些地区的人口数量稳步增加,许多问题出现在可用土地的特别短缺。虽然许多意见反对建设高层建筑的建议,但通过建设这种被称为垂直空间的建筑,解决人口增长与土地短缺的问题,谁把这么快速的技术发展有助于进一步发展这些社区,并吸收他们生活的增长和改善条件。推动世界上许多国家建造高层建筑物也有两个原因。首先,高层建筑在灵魂中留下了文明的痕迹,因此,竞争已经增加来建立更大和更高的建筑作为荣耀和声望的象征。其次,使用发明创造的所有技术的倾向,使得它们不能遏制使用技术的愿望,这允许越来越多地增加,只要人类的性质促使我们使用所有工具。但是,在许多国家,由于对风力和地震对高层建筑物的影响,在某种程度上阻碍了进一步升高建筑物的问题,以这种可能性暴露于需要增加强度和硬度的风险的可能性的建筑物,以及存在一种防止这种灾害的系统,以确保这些建筑物的安全,防止风险。此外,高层建筑物的安全现在是一个噩梦,特别是政府建筑物和民族性质的建筑物,1995年4月19日对阿尔弗雷德·穆拉联邦大楼(Alfred P.Murrahfederal)和2001年9月11日世界贸易中心的两个塔轰炸攻击,这些致命的爆炸向世界警告恐怖主义的威胁。这些建筑与周围区域容纳几万人,这已经造成这种高层危险的来源,并导致增加了保护这些高层建筑物抵抗所有这些风险的愿望,使得它不变成一个陷阱为数千的生活。
以现代技术为考虑风,地震和恐怖主义的各种危险的预防方法来建造这种高层建筑是如下:
a-将一组超高建筑物连接在一起以传递抗地震性在这些柱和两个结构之间的柱和梁之外,除了通过由大型桁架梁组成的几个梁连接在一起作为一个块的四个建筑物之外,在每个建筑物的整个圆周上构造三角形桁架,就是如专利US5377465(1995)中所述,通过建立一组具有不同高度的四个超高建筑物,每个超高建筑物具有内部和外部结构。又在专利JP11131827(1999)中,布置具有空间的多个高层建筑物,并且通过中空加强梁将相邻建筑物的适当地板相互连接。
b-以将建筑物与地面隔离在地震期间的运动以及在用梁和支撑固定的建筑物楼板的中心跨度中使用液压振动阻尼装置以在地震期间吸收振动能量,在细长建筑物的情况下创建大规模的低层划分,就是如专利JP11117568(1999)中所述,使用减振装置,该减振装置产生减小由风或地震引起的振动的反作用力,在基础和底板之间使用振动阻尼装置以及层压橡胶。又在专利JP2001073585(2001)中,通过设置几个平行的加强框架以加强具有比安装在它们之间的建筑物更高的硬度的建筑物,并且这些框架具有在建筑物的几个阶段中延伸的两个楼层的高度,基座和建筑物的顶部在X和Y方向上。又在专利JP2004052922(2004)中,使用固定在建筑物的每个楼层中的液压阻尼器。又在专利US20110271606(2011)中,使用位移感测模块和垂直液压装置来补偿由摩天大楼上的风压产生的位移。
c-将对角线分成由加强的柱和梁制成的两个三角形具体,就是如专利JP2003261982(2003)中通过构造具有中心结构的对角形状的周边结构,将具有用于在不同方向上的抗震性的多个硬性结构的建筑物固结。又在专利JP2004251056(2004)中,通过由外围柱和梁组成的外周硬性框架以及由内部柱和梁组成的内部框架,并且内部柱以高于外围柱的密度布置,此外,平板和连接两个框架的梁。在专利JP2006274733(2006)中,使用具有管框架的三层管结构,该管框架具有通过将柱和梁结合成三层而构成的硬性框架结构。
d-建立两个平行结构的建筑物以增加硬度和抵抗地震性,在专利CN1144866(1997)中这些结构由预制柱和梁以及临时支撑件形成,以承受结构的每个阶段的两个楼层的负载,然后在添加负载之后,将两个柱和梁的端子一起铸造在一起。在专利JP2004084385(2004)中,两个结构之间添加由软钢制成的边界梁作为地震阻尼器。在专利JP2005155172(2005)中添加了边界梁,横向剪切壁被分成左和右剪切壁以在其中固定开口。
e-如专利JP2003328586(2003)中所述,通过将建筑物分成三个单独的层,在这些层之间具有隔震装置,构造具有剪力墙和减振器的外部硬性结构以抵抗地震,并且精心设计钢筋混凝土基座,包括钢或钢筋混凝土柱和梁的隔离硬性结构,具有下部隔震装置的中间层基底隔离层,包括钢筋混凝土墙,柱和梁的大型结构层,然后是由外周硬性结构,包括外圆周柱和外圆周梁,以及包围其中心部分布置的芯壁,并且包括用温和边界梁连接在一起的三组剪切壁,这些壁通过空心延伸到下隔离结构具有地下隔震装置的结构。在专利JP2003314081(2003)中,外圆周结构由具有横向剪切壁的钢筋混凝土和除了平板之外的软钢地震阻尼器构成。在专利JP2005201006(2005)中,外周框架包括由多个分散的芯部中的剪切壁支撑的柱和梁,每个剪切壁部分包括在剪切壁之间的阻尼阻尼器,以及用作振动阻尼器的边界梁设置在每个剪切壁和外周框架之间。
f-如专利US4736557(1988)中所述,用于抵抗由风和地震产生的力的外部结构和芯壁的构造,岩心壁是由垂直壁构成的中空垂直棱柱的钢筋混凝土,角结构。建筑物的至少在大约75楼以上的那部分的整个负载从棱镜悬伸,下部楼板部分地装载到棱镜,并且使用由柱和梁构成的外部结构来承载主载荷。在专利US5502932(1996)中,建筑结构被分成多个独立的硬性结构,每个独立的硬性结构通过长螺栓和螺母连接到其上部或下部独立硬性结构。用长螺栓插入的孔填充有充当缓冲弹性隔离器的橡胶填充物。此外,弹性恢复装置应安装在每个独立的硬性结构和提升轴硬性芯结构之间。在专利JP2002089060(2002)中,芯壁被分成四个部分,在外部结构和芯壁之间具有平板。在专利JP2002227435(2002)中,芯壁被分成由剪切壁内部支撑的两个部分,并且使用边界柱和梁与建筑物的外围结构连接。在专利JP2004238929(2004)中,芯壁偏心地布置在外周管框架结构的北部,并且从其一侧与软钢边界梁连接。在专利JP2004238928(2004)中,除了在其外部拐角中的软钢边界柱和梁之外,芯壁还偏心地布置并从其侧面与低碳钢边界梁连接,以便支撑大面积建筑物。并且在专利JP2011069148(2011)中,芯壁被分成使用用作抗震阻尼器的软钢边界梁连接在一起的四个角部,以及外周硬性框架,其包括钢筋混凝土柱和安装在其外周上的第一钢梁通过钢筋混凝土柱设置钢梁的建筑物,使用方管形薄钢板包围钢筋柱的接合部,以及分别安装在芯管框架和外周硬性件之间的第二钢梁-帧。
此外,还有一些使用的其他技术如下:
1-专利JP11303445(1999),其提供了一种振动控制方法,该方法通过从建筑物的前部延伸到后部的直腔来控制摩天大楼中的风引起的振动,该方法接收风能并从垂直空腔使用设置在垂直空腔中的风扇从直腔的中间点穿过建筑物的侧面,通过根据风的强度通过控制器控制风扇的驱动来抑制涡流发生,从而控制振动。
2-专利JP2001140496(2001)建筑结构被分成在振动阻尼器上构造的大的子结构和使用固定在子结构的顶部上的钢丝线缆构建在上述悬挂桁架上的上部结构,除了安装在桁架和底座。
3-专利JP2002088907(2002)的高层建筑包括在垂直方向上串联堆叠的预制混凝土壁,通过未粘合的预应力钢材在垂直方向上穿过预制混凝土壁彼此结合,并且使用固定板对于建筑物的顶部,除了层压橡胶轴承之外,在混凝土基础和建筑物最低楼层的楼板之间提供。
4-专利JP2005105531(2005)构造了具有通过基座中的一组孔固定的一组桩的基础结构,使得在结构构造期间在桩上没有负载,在结构构造完成之后,灌浆材料被注入到间隙中以将桩与建筑物的骨架连接,其中安装从桩的头部突出的固定钢筋并且埋入地基中,除了地面以下的地下室地板以使用基础传递建筑物负载梁或基础从地下柱到地面以及混凝土层。
5-专利JP2007120032(2007)建筑结构体包括由六角形结构单元构成的外部和内部管框架,包括蜂窝形式的柱和梁,以抵抗地震。
6-专利CN102061826(2011)一种棱锥形摩天大楼,包括混凝土芯壁和巨大的混凝土基座,混凝土柱从底部由弹簧包围以抵抗地震。
发明内容的揭示
-技术问题
超高层建筑施工中使用的现代技术的问题和缺点如下:
a-因为所有的高层建筑都随风而摇摆,并且建筑物之间的连接点不灵活,所以这种摇摆将导致这些连接点的破坏并对建筑物造成损坏,并且同时建立同样形式(设计结构)的一组超高层建筑是无必的,因此最好为每个建筑本身设计必须具有其保护系统。
b-振动阻尼设备的安装和维修时特别昂贵,并且假如本设备出现故障可导致暴露于飓风或地震的情况下的灾难。此外,该设备的操作的效率多年后是怀疑的,并且应该在每次地震后检查而更换有缺陷的设备,因为这些设备的激活发生与建筑物摆动这将使居民感到不舒服。对于专利JP11117568,在高层建筑物的情况下没有提出设计形式,并且对于具有巨大基础的细长建筑物的呈现设计被认为是浪费空间。对于专利JP2001073585,在破坏性地震的情况下,加强框架必须是失效点以保护建筑物,也方便更换。并且对于专利US20110271606,上层的减少面积被认为是浪费空间。
c-硬性结构不能与地震灵活地搭配而处理,但发生地震时就与其硬度有关,并且其实际的空间面积相对于总建筑面积是非常小的。
d-在地震情况下的建筑物振动将非常高,这对居民来说是不舒服的,并且可能导致家具的坠落并导致受伤。在持续而时间长的地震的情况下,将减少对抗地震的一些边界梁的破坏,专利CN1144866没有提出在发生地震的情况下高层建筑物的地震抗力的设计,并且在专利JP2004084385中,结构是长方形的,并且不经历形状的多样化。
e-建筑物的平衡及其地震抗力将地震波是均匀的,而实际的,地震波从方向和力的角度上是不均匀的,并且在暴露于来自建筑物的一定点的地震冲击的情况下建筑物会有什么命运,对于专利JP2003328586,此外,内部空间是侧面限制并由隔墙而分裂。
f-可用于居住的净面积相对于总建筑面积是非常小的,并且建筑将摇摆,使居民感到不舒服。除了该专利US5502932之外,构造非常复杂并且需要专用设备来执行,以及独立结构和弹性恢复装置之间的摩擦系数将使它们成为一体,这降低了振动阻尼的有效性。在专利JP2011069148中,随着时间的推移的裂纹会发生或出现于钢筋混凝土柱和混凝土设置的部分中的钢梁之间,由于湿气和天气因素的腐蚀,并且该部分不能进行维修。
高层建筑施工中使用的其它现代技术的问题和缺点分别如下:
1-假设风的方向在一年中稳定,而风的方向是可变的,因此,需要增加一个系统来确定风的方向,并相应地改变风扇旋转的方向以改变排风方向,在地震的情况下没有提供如样的系统。
2-用于建造建筑物的方法是复杂的,特别是在高层建筑物的情况下,特别是仅仅改善现有振动阻尼设备的性能而不是集成方法,而且在破坏性的地震的情况下这种方法对于建筑物摆动的阻尼是特别危险。
3-由预制墙构成的建筑物的高度和面积是限制的,如果建筑物由于风或地震而从任何一侧弯曲,这就会导致挤压的混凝土壁侧碰撞并发生永久变形。
4-将建筑物的装载在地面上取决于土壤类型以及按照高度和面积的限制它可以承受建筑物的建筑的负荷的程度。
5-建筑物的结构使用非常复杂,而需要长时间和高成本来实施。
6-实际利用面积相对于建筑物的总面积是非常小。
本发明涉及到而评述的技术的一般问题和缺点而提出了一种解决方法:
-由于风对结构的不良影响,建造从底部到顶部在面积和尺寸上对称的超高层建筑物是完全不可能的。
-减少高层建筑随风摇摆,使其更加稳定,提高安全性和易感性,使人们不会感到头晕。
-当发生地震时,建筑物对地震影响的抵抗性。其由建筑物层之间引起的剪切变形的影响以及其对剪切变形累积的柱子的轴向变形的影响而出现。
-减少这些建筑物的重量,减少基础上的负载,使其适合于在不同的土壤类型中建造,而不需要夸张的替换土壤和大量的桩支持建筑物的地基,甚至需要特殊的设备,甚至建筑物下沉到土壤中不会随时间发生。
-使得上升建筑在设计、构造上更不复杂,并且因此执行所需的时间段更少,其中一些建筑物可达到十年,成本也更低。
-增加建筑物中有效利用的区域,而不要以核心墙或多个剪切壁浪费巨大的宝贵空间,以便这会导致有限的内部空间并分成小的间歇和不适当的区。
-保护建筑免受恐怖袭击,并使它们能受而抵挡这种攻击最小可能的损失。
-问题的解决
在建筑物角落周围的一组臂的构造,它们的每个臂在羽毛形状上,这些臂将建筑物高度从多个搭接点从中间连接到建筑物角部,并且从沿着手臂高度的多个搭接点连接每个手臂的边缘和两个相邻的臂,所有这些连接是柔性地使用钢丝线缆来工作以将大部分建筑物负载在横向向外的方向上分配到该组臂,并且剩余的负载将由建筑基础支撑。这种具有周围臂的建筑物采取花的形式。
臂的数量和尺寸根据建筑形式和高度变化而变化,还取决于负载和力量需要向外分布。根据每种情况下的重心的分布确定建筑物和臂之间的搭接点的数量。建筑物采用许多形状,例如圆形横截面或任何正多边形横截面(三角形、正方形、五边形、六边形、八边形等)或不规则横截面。
这些臂是倾斜且从内向外弯曲的,因此这些臂的最近点与建筑物基座附近而且最远点于建筑物顶部有关,两者是(非接触)的,使得曲率向外增加建筑物的系结强度、固定和平衡。这些臂由不同的钢部分或柔性混凝土构成,并且这些臂在底部具有小的横截面并且横截面随高度增加,还这些臂中必须加工许多孔,以防止风阻挡,所需的美学视图,提供通风,可见性和建筑所需的日光照明。
使用本专利方法比前使用的传统方法的优点如下:
-大部分建筑物负荷向建筑物周围的各种臂的横向分布;它大大减少了建筑物地基上的负载,从而使建筑物具有最小的基础,核心墙和剪力墙,以及减少更换大量土壤和需要更大量的桩和支撑桩所需的桩在软土的情况下的建筑基础。所有这些因素对于增加建筑物内部空间有显着贡献,这是由于在不同的土壤类型中建筑物结构的内部强化和增加建筑物高度而不是传统方法,而不用担心崩溃的风险,由于减少负载导致的本方法的安全性的信心并且通过这些臂实现建筑物的高平衡,所有这些都有助于降低前需要的巨大且昂贵的结构和基础需要的成本,并且由于简单性和较少的传统复杂和昂贵的方法而需要较少的执行时间,容易建造这些臂,以及最低限度的结构和所需的基础。
-这种情况下的建筑物不仅由下面的基础支撑,而且还侧向使用臂来支撑,这大大有助于提高建筑物抵抗爆炸的有效性。在传统方法中,从其基础建立支点和装载的基础,以及当炸弹袭击撞击地下柱,导致地板从底部到顶部地板在地板之后坍塌,由于下方地板的倒塌,从顶部到底部对其进行基础支撑,然后建筑物将完全折叠,而当使用侧向向外的载荷分布臂时,防止上述轰击行进,从而防止建筑物倒塌,从而限制在直接暴露的下部地板到爆炸,而上部楼层将由于侧向向外的负载分布不会向下使用臂而从破坏中生存。
-高层建筑的传统施工方法取决于非常硬性的结构和抵抗风的不同阻尼技术。这增加了建筑成本,但是建筑物发生的永久摆动导致了建筑物的较高楼层中的现有人员觉得不舒服,这是因为当建筑物暴露于强风而发生飓风时,他们感到眩晕并且这种摆动剧烈地增加影响他们的心理状态,导致建筑物的内部物质的下落,因此发生了伤亡和伤害,当风超过一定可能的限制时,如果超过建筑结构的硬性、地基的坚固性、有效性和用于抵抗这种强风的阻尼系统的能力,讷时候建筑物可能崩塌。虽然在使用多个臂来横向分布负载的情况下,然后多个横向加载方向和多个柔性捆扎点将使用钢丝线缆,其在建筑物的平衡和稳定性上对其风向以不同的方向工作,为上层楼的居民提供舒适性和安全性。在强风的情况下,负载的多个横向分布点将风荷载分布在建筑物楼板上,显示出建筑物对风的灵活响应,而不是抵抗风,这就出现于建筑物和臂中,在这样强的风摇摆直到结束,由于保持建筑物的平衡,保持建筑物安全而不会崩溃。这是由于钢丝线缆在多个横向方向上分布这些负载并且不集中在一侧上,这是由于此时这种强风的聚焦的单一方向。
-地震波在方向上不均匀,其根据地震源的深度和方向,其大小和通过它的土壤类型而变化。因此,地震能量分布沿地震波的路径变化,从而同时以不同的方向和大小撞击建筑物。所以可能打击一个建筑有一定的方向和大小,使其崩溃,并打击附近的建筑,具有不同的方向和大小,方便使它遭受损害。因此,传统的方法基于在特定方向上使用核心墙或剪力墙支撑建筑物,或者硬性结构阻碍地震,或者响应时间有限并且有限的有效性的振动阻尼设备。所有这些方法当暴露于地震的方向、大小和时间周期不同于它的设计,然后建筑将崩溃,越来越大的高度建筑物的风险。在使用多个臂来横向分布载荷的情况下,当地震从一定方向、以一定大小撞击建筑物时,在建筑物和臂之间绑扎的钢丝绳将吸收地震的能量,并将使建筑物反应在这个命中的相反方向。其中钢丝绳将这个臂与两个相邻的臂相结合,这对于建筑物所有的楼层上而不是在单个点上的地震效应的分布,像其他传统方法那样可能导致建筑物倒塌,从而减少损坏并且保存建筑物,生命和财产免受伤害,因为这些臂不会像传统方法那样阻挠或抵抗地震,而是灵活地施加直到地震波结束,情况稳定后,假设有钢丝绳受损那么可以容易维护和更换。
附图说明
图1:示出了由六个周边臂支撑的正六边形截面建筑物的平面图。
图2:示出了图1中所示的建筑物中的截面图A-A。1使用钢丝绳连接到外围臂。
图3:示出了一个周边臂的正视图,其中相邻的周边臂和建筑物之间具有系结点。
图4:示出了由四个周边臂支撑的规则矩形截面建筑物的平面图。
图5:示出了由八个周边臂支撑的正八边形截面建筑物的平面图。
图6:示出了由六个周边臂支撑的正六边形截面建筑物的图形表示的平面图。
图7:示出了由六个周边臂支撑的正六边形截面建筑物的图形表示的正视图。
图8:示出了由六个周边臂支撑的正六边形截面建筑物的图形表示的中间等距视图。
图9:示出了由六个周边臂支撑的正六边形截面建筑物的图形表示的底部等距视图。
图10:示出了由六个周边臂支撑的正六边形截面建筑物的图形表示的顶部等距视图。
实施发明的方式
1-用于建筑物的一个呈现的模型,该建筑物由多个外围臂支撑,用于横向分布由六个外围臂包围的正六边形截面建筑物的载荷,如图1所示。1,其中建筑物(图1-标志号1)和外围臂(图1-标志号2)的构造并行执行,并且在楼层之上相继地构建建筑物和臂架,以及在建筑结构的每个阶段完成之后,然后使用钢丝绳(图1-符号4)从建筑物角落中的搭接点(图1-符号号8)和捆扎点(图1)在每个臂的中间(图1-标号7),然后六个臂彼此连接,使得每个臂从边缘被绑到两个相邻的臂上(图1-6)使用钢丝绳(图1-符号3),并且在这些臂中应设置许多孔(图1-符号5),以防止风阻。
2-在建筑物和外围臂的构造完成之后,形式变成如图2所示。图2示出了图1中的截面A-A的细节的截面图。1,其中建筑物(图2-标记号1)在其整个高度上完全从建筑物中的多个系结点(图2-符号号8)与其它多个系结点(图2-符号(图2-符号3)在同一水平面上的周边臂(图2-符号2)中。这些臂倾斜并向外弯曲,使得最接近建筑物基座的点(非接触)和与建筑物顶部的最远点,使得该曲率向外产生侧向向外张力,其从所有方向保持建筑物平衡。该方法用于混凝土和钢结构建筑物,而周边臂由不同钢型或柔性混凝土构成。
3-外周臂将是如图3所示的羽毛的形式。3,其中在底部和横截面处的最小横截面随高度增加,使得在这些臂的顶部处的最大横截面面积(图3-符号号2),还有许多孔(图3-标志编号5)应设置在这些臂中,具有适当的密度以排出风,以防止风阻挡在这些臂上不产生不期望的附加力,使用钢丝线捆绑在这些臂上(图3-标记号4)从这些臂的中部沿着其高度的多个捆扎点(图3-符号号7),还有每个臂使用钢丝绳从边缘系在两个相邻的臂上(图3)。(图3-符号6),沿着其臂的高度在该臂的边缘中延伸(图3-符号号3)。
4-来自所提出的用于建筑物的模型的另一个模型,其具有多个外围臂,用于横向分布由四个外围臂包围的规则矩形截面建筑物的载荷,如图1所示。4,其中建筑物(图4-标志号1)和外围臂(图4-标志号2)的构造并行执行,并且在楼层之上相继地构建建筑物和臂架,以及在建筑结构的每个阶段完成之后,使用钢丝绳(图4-标志号4)从建筑物角落中的搭接点(图4-标志号8)连接到四个外围臂,并且在每个臂的中间连接点(图4-符号7),然后将四个臂彼此连接,使得每个臂从边缘被连接到两个相邻的臂上(图4-标记无。6)使用钢丝绳(图4-符号3),并且在这些臂中应设置许多孔(图4-符号5),以防止风阻。
5-另一个模型从提出的模型的建筑物支持与多个外围臂横向分布的负载的正方形八边形建筑围绕着八个外围臂,如图所示。5,其中建筑物的建造(图5-标志号1)和外围臂(图5-标志号2)并行执行,并且在楼层之上相继地建造建筑物和臂,以及在建筑结构的每个阶段完成之后,使用钢丝绳(图5-标志号4)从建筑物角落中的系接点(图5-标志号8)连接到八个外围臂,在每个臂的中间连接点(图5-符号7),然后将八个臂彼此连接,使得每个臂从边缘被连接到两个相邻臂上(图5-签署否。6)使用钢丝绳(图5-符号3),并且在这些臂中应设置许多孔(图5-符号5),以防止风阻。图6示出了由六个外围臂包围和支撑的正六边形超高层建筑的模型的三维图形表示。图6-10更清楚地表示使用外围臂和钢丝线缆的横向分布的想法。
工业适用性(发明的工业范围)
所提出的建筑施工完成后从角落环绕,并使用钢丝绳绑在周边的臂。该系统工作在从重量、风和地震的不同建筑物负载的主要部分的分布,当它们侧向暴露于周边臂时,从而减少建筑结构和地基上的负载,这使得能够更小尺寸并且因此增加可使用的面积,还能够在软土中构造超高层建筑物,同时在将负载横向分布到外围臂之后减少所需的土壤替换体积和桩的尺寸,因此减少了构造所需的成本和时间。
向外弯曲之臂增加了钢丝线缆中的张力,其保持建筑物负载和建筑物平衡的横向向外分布以抵抗各种负载,并且固定建筑物的顶部楼层,这有助于增加它们的高度。
在这些臂中形成具有适当几何图案的孔为本发明的建造方法提供期望的美学视图,同时在暴露于风时排放风而不产生附加力,以便增加这些臂的有效性,并且还提供建筑所需的通风,能见度和日照。
该建筑物在暴露于轰炸攻击时,损坏将限制在直接暴露于爆炸的较低楼层,而较高楼层将由于破坏而生存,因为装载在臂中横向向外且不太向下方向。用于横向分布负载的多个臂将使用钢丝线来改变横向负载的方向和所提供的柔性系结点。全年风的方向不同而变化,它的作用是保护建筑物的平衡和稳定。还为上部楼层的居民提供舒适和安全,在强风的情况下,负载的多个横向分布点将风荷载分布在所有建筑物楼层上,显示出建筑物对风的灵活响应,而不是抵抗。其出现在建筑物和臂中,这样的强风从开始直到结束容易保持建筑物安全地防止崩溃,由于保持建筑物的平衡,这是由钢丝线缆在多个横向方向分布这些负载,并且不集中一侧是由此时强风的集中单方向引起的。
当地震从一定方向以一定幅度撞击建筑物时。面对地震的建筑物和手臂之间的钢丝绳将吸收这次撞击的能量。并且将使建筑物在该击打的相反方向上反应,并且将这个臂与两个相邻的臂连接的钢丝线来协助,这对所有建筑物地板上的地震效应的分布进行工作,从而减少损坏并节省建筑物、生命和财产免受伤害,因为这些臂将灵活地施加到地震波,直到地震波结束,情况稳定后,(如果有)损坏的钢丝绳易于维护和更换。
参考符号列表
参考,标志号1:建筑。
参考,标志号2:外周臂。
参考,标志号3:钢丝绳互相连接臂。
参考,标志号4:钢丝绳绑在胳膊到建筑物。
参考,标志号5:胳膊中的孔。
参考,标志号6:将臂边缘的点连接到相邻的臂。
参考,标志号7:胳膊中间点指向建筑物。
参考,标志号8:在建筑物角落的点。
Claims (1)
1.一种使用无钢互连的分开的打孔外周臂的施工方法,用于在横向向外方向上分配包括重量、风和地震的建筑荷载,该方法包括以下步骤:
(a)建造一组穿孔的羽毛状的外周臂,每个外周臂与其他外周臂分开,并且与超高层建筑物分开,外周臂之间都没有钢互连,并且每个外周臂位于超高层建筑的拐角处前方;
(b)每个外周臂的横截面均为三角形顶角及其相邻的两个边组成,三角形的大小在外周臂的底部较小,三角形的大小随着外周臂高度增加变大;
(c)每个外周臂在整个超高层建筑物高度上固定、延伸、倾斜和向外弯曲,与超高层建筑物的最接近点在超高层建筑物底部,且不与建筑物接触,并且每个外周臂与超高层建筑物之间的距离沿超高层建筑物高度逐渐增加,以使外周臂的最远点与超高层建筑物屋顶处于同一水平;
(d)超高层建筑物拐角处设有搭接点,从外周臂横截面的三角形顶角到相对的建筑物拐角处搭接点,用一根钢丝绳将他们连接拉紧;
(e)每个外周臂的边缘,即三角形两个边的末端,沿着外周臂高度设置有多个捆扎点,同一水平面上相邻的两个捆扎点之间使用一根钢丝绳连接。
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---|---|
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---|---|
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09242387A (ja) * | 1996-03-13 | 1997-09-16 | Shimizu Corp | 制振構造物 |
WO2011029749A1 (en) * | 2009-09-10 | 2011-03-17 | Alessandro Balducci | Structural protection system for buildings |
WO2011035809A1 (en) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | Vsl International Ag | Method and structure for damping movement in buildings |
CN102337760A (zh) * | 2011-07-11 | 2012-02-01 | 深圳市建筑设计研究总院有限公司 | 一种外轮廓扭转建筑物的结构 |
CN102535672A (zh) * | 2012-02-15 | 2012-07-04 | 姚攀峰 | 一种新型混合式巨型抗震结构及其施工方法 |
Family Cites Families (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4736557A (en) | 1986-04-28 | 1988-04-12 | Stratatowers Corporation | Super high-rise buildings |
US5377465A (en) | 1990-05-18 | 1995-01-03 | Kajima Corporation | Ultra-high multi-story buildings and construction thereof |
US5502932A (en) | 1992-02-05 | 1996-04-02 | Chinese Building Technology Services Corporation Limited | Method and device of earthquake resistant & energy reduction for high-rise structures |
CN1144866A (zh) | 1996-03-14 | 1997-03-12 | 朱成 | 高层和超高层建筑框架结构设计施工方法 |
JP3677706B2 (ja) | 1997-10-15 | 2005-08-03 | 清水建設株式会社 | 免震・制震併用構造 |
JPH11131827A (ja) | 1997-10-29 | 1999-05-18 | Techno Sophia:Kk | 超高層ビル群高機能集合体 |
JPH11303445A (ja) | 1998-04-23 | 1999-11-02 | Toda Constr Co Ltd | アクティブ制振方法及びその制振装置と構造物 |
JP3721499B2 (ja) | 1999-09-03 | 2005-11-30 | 清水建設株式会社 | 耐震補強構造 |
JP2001140496A (ja) | 1999-11-16 | 2001-05-22 | Takenaka Komuten Co Ltd | 超高層建物の吊り制震方法及び吊り制震構造 |
JP2002089060A (ja) | 2000-09-14 | 2002-03-27 | Shimizu Corp | 集合住宅建物 |
JP4762406B2 (ja) | 2000-09-21 | 2011-08-31 | 株式会社竹中工務店 | 高層壁式建物 |
JP3671348B2 (ja) | 2001-02-02 | 2005-07-13 | 清水建設株式会社 | 集合住宅建物 |
JP3903306B2 (ja) | 2002-03-11 | 2007-04-11 | 清水建設株式会社 | 集合住宅建物 |
JP3820521B2 (ja) | 2002-04-24 | 2006-09-13 | 清水建設株式会社 | 建物の架構 |
JP4092624B2 (ja) | 2002-05-15 | 2008-05-28 | 清水建設株式会社 | 建築物の免震構造 |
JP4100547B2 (ja) | 2002-07-22 | 2008-06-11 | 日立機材株式会社 | 油圧式ダンパ |
JP2004084385A (ja) | 2002-08-28 | 2004-03-18 | Shimizu Corp | 集合住宅建物の制震構造 |
JP2004238928A (ja) | 2003-02-06 | 2004-08-26 | Shimizu Corp | 集合住宅建物 |
JP2004238929A (ja) | 2003-02-06 | 2004-08-26 | Shimizu Corp | 集合住宅建物 |
JP2004251056A (ja) | 2003-02-21 | 2004-09-09 | Shimizu Corp | 建物の構造 |
JP3799036B2 (ja) | 2003-09-26 | 2006-07-19 | 株式会社竹中工務店 | 建物の基礎構造とその構築方法 |
JP2005155172A (ja) | 2003-11-26 | 2005-06-16 | Shimizu Corp | 建物の構造 |
JP4155928B2 (ja) | 2004-01-19 | 2008-09-24 | 清水建設株式会社 | 集合住宅建物の構造 |
JP4706302B2 (ja) | 2005-03-30 | 2011-06-22 | 株式会社大林組 | トリプルチューブ構造物及びトリプルチューブ構造物の制振システム |
JP3811708B1 (ja) | 2005-10-25 | 2006-08-23 | 積水化学工業株式会社 | 建築構造体 |
KR100945149B1 (ko) | 2008-12-19 | 2010-03-08 | 주식회사 금륜방재산업 | 초고층 건물의 방재 시스템 및 방법 |
JP2011069148A (ja) | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Shimizu Corp | 建物の構造 |
CN102061826A (zh) | 2009-11-16 | 2011-05-18 | 姚鹏云 | 金字塔防震摩天大楼 |
-
2015
- 2015-03-05 WO PCT/EG2015/000012 patent/WO2016045686A1/en active Application Filing
- 2015-03-05 CN CN201580052952.0A patent/CN107155335B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09242387A (ja) * | 1996-03-13 | 1997-09-16 | Shimizu Corp | 制振構造物 |
WO2011029749A1 (en) * | 2009-09-10 | 2011-03-17 | Alessandro Balducci | Structural protection system for buildings |
WO2011035809A1 (en) * | 2009-09-25 | 2011-03-31 | Vsl International Ag | Method and structure for damping movement in buildings |
CN102337760A (zh) * | 2011-07-11 | 2012-02-01 | 深圳市建筑设计研究总院有限公司 | 一种外轮廓扭转建筑物的结构 |
CN102535672A (zh) * | 2012-02-15 | 2012-07-04 | 姚攀峰 | 一种新型混合式巨型抗震结构及其施工方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
《广州塔》;梁隽等;《建筑创作》;20101231;第43-49页 * |
《武汉新能源研究院塔楼结构设计》;童敏杰等;《建筑结构》;20140430;第94页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107155335A (zh) | 2017-09-12 |
WO2016045686A1 (en) | 2016-03-31 |
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