CN108699850A - 建筑结构和方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种建筑结构10，其包括设置在地面上的第一平台12，该第一平台由矩形中央部分12和两个端部12b和12c组成。支撑柱16从第一平台的中央部分向上延伸以支撑刚性的第二平台14，提供封闭的容纳空间的建筑物18由第二平台14支撑。第二平台具有至少一个悬臂支撑区域，其延伸超出第一平台的中央部分12a，以覆盖第一平台的端部12b并由此在两个平台之间提供有盖停车区，可在该停车区上驾驶车辆而不受支撑柱的阻碍。建筑结构10不具有在地面下方延伸的基脚，并且结构上的风力仅与第一平台12的各部分的重量抵抗。

Description

建筑结构和方法

技术领域

本发明涉及建筑结构及其构造方法。

发明目的

本发明的目的是通过更好地利用可用的土地、特别是已经用于停放车辆的土地或硬质停车坪的区域来提供方便定位的廉价容纳空间。

发明内容

在本发明的第一方面，提供了一种竖立在压实地面上的建筑结构，该结构包括设置在地面上并具有矩形中央部分和两个端部的第一平台、固定在第一平台的中央部分的向上延伸的支撑柱、设置在支撑柱上的刚性第二平台以及提供由第二平台支撑的封闭容纳空间的建筑物，第二平台具有至少一个悬臂支撑区域，该区域延伸超出第一平台的中央部分以覆盖第一平台的端部并由此在两个平台之间提供有盖停车区，车辆可以在不受支撑柱阻碍的情况下被驾驶到该停车区，其中该结构没有在地面下方延伸的基脚，结构上的风力是仅仅通过第一平台的各部分的重量来对抗。

本发明基于以下认识：存在大面积的土地目前仅用作停车场、空置硬质停车坪或等待开发的清理建筑工地，这些区域通常位于市中心附近和房地产昂贵的其他地方。本发明允许已经使其表面充分压实的任何现有停车场或硬质停车坪承受任何当前四轮机动车辆的重量，以用作建筑地块而不损害其当前功能。可用停车区的数量可能需要略微减少，但停车设施将得到改善，因为所有停车区都将被覆盖，并且停放的车辆将被遮挡。

众所周知的问题是，一些机构如医院和学校由于机构附近的住房费用过高而难以雇用关键人员。这些机构通常具有工作人员和访客停车场，借助于本发明，这些工作人员和访客停车场可用于减轻提供工作人员容纳空间的问题。还有其他情况，在现有停车场或未开发的建筑工地或车库地块上构造容纳空间将是有益的。例如，一些大学城的停车设施非常有限，因此建议游客“停车并骑车”。这种城外停车场可用于为大学教学人员提供低成本容纳空间。

重要的是，本发明的建筑结构没有基脚也没有地基。因此，停车场或车库地块或压实的硬质停车坪表面不需要受到干扰，并且可以竖立简单地设置在现有表面上的建筑结构。

本发明的实施例使得至少建筑物的框架和两个平台能够在现场外预组装，并且使用不比叉车或小型移动式起重机更多的提升设备在短时间内竖立。

建筑结构的重量分布在由第一平台的中央部分限定的大区域上。结果，建筑结构施加在现有停车场的压实表面上的压力不应超过车辆施加在地面上的压力。因此，如果建筑结构需要被拆除或移动，其所在的地面不需要大修。

为了使第一平台的重量足够大以承受由第二平台支撑的建筑物上的风力，期望将第一平台的不同部分构造为围绕着充满压载物的托盘的开放式框架，这些框架优选地由箱形截面或I形截面横梁构成。

每个托盘优选地由焊接网制成，并且可以填充有压实的硬核，例如碎砖、岩石或碎石，其可以方便地在本地采购以用作压载物。

或者，每个托盘可以形成为能够保持液体形式的压载物(例如水)或可流动的颗粒材料(例如沙子)的结构容器。

该压载材料的质量既使得所提出的结构能够承受风力的倾覆力矩，同时支撑任何停放的车辆的重量并且将车辆升高到位于压实的地面上方的结构筏构件上方。

当然重要的是，当平放时，至少第一平台的中央部分应该是水平的。在停车场表面不是水平的情况下，可以在中央部分下方放置耐用的弹性垫片，以补偿压实的地面的任何不均匀性。

为了避免地面在第一平台的整个长度上保持水平，在本发明的一些实施例中，第一平台的端部可枢转地连接到中央部分。这种枢转连接提供了进一步的优点，即三个部分与支撑柱一起可以形成子组件，该子组件可以采用紧凑的构造以便于运输。

尽管第一平台的部分之间存在枢转连接，但它提供了足够的重量以承受所有方向上的风荷载。当风横向吹动时，第一平台的所有三个部分的重量在抵抗风荷载方面是有效的。当风纵向吹动时，风荷载由中央部分的重量和第一平台的仅一个端部部分抵抗，但是由于建筑物端面的较小的帆面积，这仍足以承受荷载。

方便地，可以提供例如由压缩橡胶形成的斜坡，以使轮式车辆能够从现有停车场表面的高度传递到停车区的高度。

选择第一平台的中央部分的尺寸，并因此选择支撑柱的定位，以在车辆被驾驶到每个停车区时使障碍最小化并允许打开停放的车辆的门。同时，支撑柱的定位旨在将第二平台上的悬臂载荷保持在可管理的限度内。

停车场的尺寸必须能够容纳至少一辆标准车。在英国，停车区必须至少宽2.4米，长4.8米。为了允许停放运动型多功能车(SUV)，并允许它们的尾门打开，停车区的高度也应该优选超过2.4米。该结构可以很容易地定制，以适应特定位置所需的更宽的停车区。

本发明的建筑结构仅需要覆盖比现有停车场的单个停车区稍宽的地面区域，并且只要覆盖两个停车区。然而，这样的结构本身不会提供进入第二平台的方式。在建筑结构旁边将需要覆盖两个相邻停车区的专用结构(这里称为通道结构)，以提供到第二平台的楼梯通道以及到建筑物的服务(电、水、污水)。

在本发明的实施例中，用于建筑结构的框架并且优选地还有通道结构由工厂制造的子组件形成，所述子组件能够在现场安装在彼此上方。如果建筑物由两层构成，则建筑物的上层可以形成为第一子组件。然后，第二平台和建筑物的第一层可以形成为第二子组件，并且第一平台和用于第二平台的支撑柱可以构成第三子组件。

在实践中，仅覆盖两个停车区的狭窄建筑结构通常不构造成独立的，而是仅是并排连接以形成块的多个模块中的一个。一个块的不同模块的第二平台在相互连接时将定义一个地块，在该地块上可以竖立建筑物，并以与任何其他地块相同的方式提供步行道。在这种情况下，每个块都需要一个或多个通道结构，具体取决于国家消防法规和法定逃生行程距离。

建筑物不限于仅具有两个楼层，并且尤其是当块由并排布置的许多单独的建筑结构构造时，可以设想建筑物可以在现有地面上方具有三个或可能四个楼层。

根据本发明的第二方面，提供了一种在压实地面上构造建筑结构的方法，该建筑结构没有在地面下方延伸的基脚，该方法包括：直接在压实地面上竖立或放置包括第一平台的第一子组件，该第一平台具有矩形中央部分、两个端部部分和固定到中央部分的向上延伸的支撑柱；以及在支撑柱上安装第二子组件，所述第二子组件包括刚性平台和提供封闭容纳空间的建筑物，第二平台具有至少一个悬臂支撑区域，该区域延伸超过第一平台的中央部分，以覆盖第一平台的端部并由此在两个平台之间提供有盖停车区。

形成第二子组件的一部分的建筑物本身可以是两个楼层，每个楼层本身形成为子组件并且在现场安装在彼此之上。这样，建筑结构可以竖立有三个工厂组装的子组件，其中第一子组件包括建筑物的第二层，第二子组件包括建筑物的第一层和第二平台，第三子组件包括第一平台和用于第二平台和建筑物的支撑柱。

每个子组件可以在其中结合有叉车套筒或起重机悬挂连接以及相互接合的结构和能够承受风力提升的锁定机构。通过这种方式，整个建筑结构可以使用叉车或小型移动式起重机在现场竖立，以将每个子组件升高到其下方的子组件上，相互接合的结构用于防止不同的子组件相对移动。

附图说明

现在将参考附图通过示例进一步描述本发明，在附图中：

图1是本发明的建筑结构的框架或金属骨架的立体图，

图2、3和4分别示出了用于竖立图1所示的框架的第一、第二和第三工厂制造的子组件。图5是将与图1所示的框架并排竖立的通道结构的框架的立体图。

图6示出了图5的通道结构位于图1的框架旁边，

图7是建筑结构的照片，其框架如图6所示，以及

图8是一个停车场的视图，在该停车场上架设了两排本发明的建筑结构，并且在排之间的通道上构造了有盖的公共空间。

具体实施方式

首先参照图1，本发明的建筑结构10包括位于地面上方并设置在地面上的第一水平平台12、由直立支撑柱16支撑在第一平台12上方的刚性第二水平平台14和建筑物18，提供在第二支撑平台14上方构造的有盖容纳空间。

平台12和14的长度等于端对端布置的两个停车区的长度，通常在12米到15米之间，但是可能更长。平台12和14的宽度略宽于停车区的宽度，通常在3米到4米之间。增加平台12和14的宽度允许构造更宽的建筑物18，但代价是减少停车区的数量。所示的建筑结构在两个平台12和14之间提供两个停车区，并且它们之间的垂直距离与多层停车场的天花板高度相当，通常在2.4米到3米之间。

而第二平台14形成为单个刚性单元，而第一平台12由连接到支撑柱16的中央部分12a和两个端部12b和12c构成，两个端部12b和12c通过强铰链可枢转地连接到中央部分12a。端部12b和12c限定了可以驾驶车辆的停车区。应注意的是，支撑柱16显著地从第一平台12的端部插入，使得将机动车辆驾驶到停车区中不会受到支撑柱16的阻碍。梁16的定位也使得能够使得车门可以畅通无阻地打开。

在本发明的实施例中，支撑柱16距第一平台12的端部的距离为至少1m、或1.5m、或2m、或2.5m或3m、3.5m。距离越远，停车时和打开车门时对驾驶员的阻碍就越小。然而，随着距离增加，第二平台14的悬臂支撑区域上的载荷也增加，并且实际上所选择的距离将是驾驶员便利性和结构稳定性之间的折衷。术语“悬臂支撑区域”是指第二平台的位于矩形区域之外的区域，该矩形区域其拐角处具有四个支撑柱16。

平台12和平台14的各部分由开放的矩形框架形成，其具有焊接到较短端部的较长侧部。两个平台的框架的侧部和端部由彼此焊接的箱形截面梁形成。除了侧部和端部之外，第一平台12的端部12b和12c具有平行于框架的端部的加强横杆20，框架也构造为箱形横梁。

如图1所示，网状物22焊接到第一平台12的所有三个部分的侧部、端部和加强杆上，以形成多个托盘。这些托盘充满碎石或瓦砾以充当压载物并使建筑结构能够承受上升的风力。或者，每个托盘可以形成为能够保持液体形式的压载物(例如水)或可流动的颗粒材料(例如沙子)的结构容器。

第一平台12的中央部分12a的梁的高度可能需要非常大，以使托盘能够保持抵抗建筑物上的风荷载所需的压载量。因此，现有停车场的压实表面的高度与支撑柱之间的地平面之间可能存在显著的高度差。出于这个原因，希望第一平台12的端部12b和12c的侧梁以及固定到它们的压载物保持托盘具有锥形高度，使得两个端部本身起到斜坡的作用。第二平台14和第一平台的中央部分12a的所有梁具有均匀的高度。

即使第一平台的端部具有锥形侧部，在端部的终端处仍将保持一小台阶。例如由高密度橡胶制成的斜坡24可以设置在平台12的端部附近，以允许轮式车辆平稳地驾驶到凸起的停车区上。

除了用作压载物之外，当压实的硬核用于填充托盘时，它提供了低维护度的停车表面，其可以容易地修理，例如，如果车辆将油泄漏到其上。它也是多孔的，允许地表水排放到原始停车场表面。

重要的是第一平台12的中央部分12a应该精确地水平。由于停车场表面可能不平或不完全水平，垫片和/或水泥浆可以放置在中央部分12a的侧部下方，以确保支撑柱16的垂直度。优选形成由适形材料制成的垫片，如高密度垫或橡胶配合物。

因为端部12b和12c可枢转地连接到中央部分，所以地面在第一平台12的进入长度上是水平的并不是必需的。然而，重要的是用于连接第一平台12的各部分的铰链应足够坚固以支撑每个端部的重量，即使在其充满压载物时也是如此，因为也依赖端部的重量来抵抗上升的风力。

虽然支撑柱16的上端可以直接连接到第二平台14，但这将使建筑结构的现场竖立复杂化。相反，如图4中最佳所示，支撑柱的上端连接到支撑框架30，支撑框架30比第二平台14的长度短。第一支撑平台12的中央部分12a、柱16和支撑框架30一起形成刚性立方体，该立方体由角部件32加强，以防止其在建筑结构的纵向平面中进行折叠。如果需要，可以提供额外的角部件或其他支撑件以防止在横向平面中的折叠。

图4所示的子组件可以在工厂制造，无需现场组装。端部可以向上枢转并且临时固定到支撑框架30，从而允许子组件折叠成更紧凑的构造以便运输。中央部分12a的端梁34可以形成为或连接到叉车套筒34，以允许仅使用叉车升降组件。

图1的建筑结构分别使用图2和3中所示的两个另外的工厂制造的子组件构造。如图2所示，第一子组件40是建筑物18的上层的框架。该子组件40的两个横梁42再次形成为叉车套筒，以允许整个子组件但只能使用叉车升降，但是可以在难以进入的地块上使用小型移动式起重机。

如图3所示，第二子组件50包括第二平台14和建筑物18的下层的框架。再次，该子组件的两个横梁52形成叉车套筒。

为了组装图1所示的框架，首先将图4的子组件输送到安装地点，并将第一平台12的中央部分12a放置在地面上，同时将端部12b和12c保持临时连接到支撑框架30上。适当的适形垫片放置在中央部分12a的梁下方，以确保水平放置。然后将端部12b和12c降低以设置在地面上，并且可能需要再次垫片以确保围绕整个第一平台12的地面接触。然后将第一平台的三个部分的托盘填充压载物并压实至形成一个沉重而稳定的地基，建筑结构的其余部分可以设置在该地基上。

接下来借助叉车将图2的子组件提升并降低到图3的子组件上。最后，图2和图3的子组件通过叉车接合在一起。叉车套筒52下降到支撑框架30上。

作为使用叉车的替代方案，在某些情况下可能需要使用小型起重机。在这种情况下，除了叉车套筒之外或代替叉车套筒，子组件可以具有连接点。

所有三个子组件都具有相互接合的定位结构，以防止它们一旦正确对准就相对于彼此移动。例如，球形柱54可以设置在一个子组件上，以容纳在设置在配合子组件上的套筒(未示出)中。虽然这种结构将防止在水平平面中的相对运动，但是需要额外的锁定装置来防止由风引起的相对垂直上升运动。用于牵引的锁定球挂钩可用于两种目的。

这完成了图1的框架的构造，并且从以上描述可以看出，操作可以非常快速地在现场完成。然后，它只能用于安装墙壁、屋顶、地板和配件，但所有这些操作都可以在不干扰停车场使用的情况下进行。一些镶板或地板可以在工厂安装在上部子组件上，但这增加了它们的重量。

由整个第一子组件(图2中示出)和第二子组件(图3中示出)的一部分形成的建筑物18的框架不需要具有与两个平台10和12相同的结构刚度，因为稍后通过用于形成墙壁和屋顶的镶板以及地板来加强。

图1的结构不能单独存在，因为它不能进入第二平台14或建筑物18。这种进入由专用的通道结构60提供，如图5所示，其构造方式与图1的结构大致相同，使用三个工厂制造的子组件，并且另外包括楼梯62。当如图6所示，这种通道结构60与图1的建筑结构并排时，它允许进入建筑物18和到建筑物前后的走道。

图7的照片显示了基于图6所示框架的完整建筑结构。可以看出，该结构占据了四个停车区，但是在竖立结构后其中三个停车区仍然可用，其中一个停车区被显示由车辆70占据。唯一不可用的停车区是由通道结构60的楼梯62占据的。

虽然提供单个建筑物结构10将仅牺牲四个中的一个停车区，但是可以设想，如图8所示，本发明的若干结构10将彼此相邻地构造以形成块。在这种情况下，在每个块中可能仅需要牺牲一个停车区以提供到支撑建筑模块的第二平台14的通道。此外，如图所示，可以在结构排之间封闭覆盖通路的区域，以在建筑模块排之间形成公共遮蔽空间80。空间80的顶部可以包括透明面板82，并且可以提供行人天沟80以允许在需要清洁和修理时接近各个建筑结构10的屋顶和屋顶灯86。

如前所述，立柱16的定位导致第二平台14的区域被悬臂支撑。出于这个原因，注意确保建筑物18的重心不应位于第二平台14的悬臂支撑区域上，而是位于直立支撑柱16之间的点处。

即使在凸起的第二平台上构造的建筑物不比停车区宽，它也可以提供足够的生活容纳空间，因为它可以具有分布在两个楼层上的大约40到60平方米的内部区域。然而，如果几个平台14并排竖立以覆盖停车场的大面积区域，则它们之间形成可以构建任何建筑物并且其尺寸不需要与停车区相关的地块。此外，如图8所示，人们可以提供通道以允许进入不同的建筑物。如图所示，这种人行道优选围绕平台14的周边设置，以使悬臂载荷最小化。

虽然本发明主要是为了提供生活容纳空间，但没有什么可以阻止在停车场上方的凸起平台上构造的建筑物用于容纳办公室或商店。

以下是本发明提供的一些优点：

●可以通过现有停车场提供容纳空间，最小限度地减少停车区数量。

●现有的停车场表面不需要受到干扰，没有地基可以显著节省成本。

●没有基脚允许以最小的干扰进行构造，并且一旦竖起的平台竖立，在建筑物的安装过程中可以恢复使用停车场。

●如果甚至需要拆除建筑结构，停车场表面不会受损。

●在竖立容纳空间时，现场不需要起重机，叉车足以满足所有需要重型起重的施工作业-但是具有如树木或现有建筑物等障碍物的一些较小场地可能需要小型移动式起重机。

Claims (13)

1.一种竖立在压实地面上的建筑结构，所述结构包括设置在所述地面上并具有矩形中央部分和两个端部的第一平台、固定到所述第一平台的所述中央部分的向上延伸的支撑柱、设置在所述支撑柱上的刚性的第二平台以及提供由所述第二平台支撑的封闭容纳空间的建筑物，所述第二平台具有至少一个悬臂支撑区域，所述区域延伸超出所述第一平台的中央部分，以覆盖所述第一平台的端部，从而在所述第一平台和所述第二平台之间提供有盖停车区，能够在所述停车区上驾驶车辆而不受所述支撑柱的阻碍，其中，所述结构没有在所述地面的表面下方延伸的基脚，所述结构上的风力仅由所述第一平台的各部分的重量抵消。

2.根据权利要求1所述的建筑结构，其中，所述第一平台的每个部分被构造成围绕托盘的开放式框架，所述托盘填充有压载物。

3.根据权利要求2所述的建筑结构，其中，每个托盘由焊接网制成。

4.根据权利要求2所述的建筑结构，其中，所述托盘形成为能够保持液体或可流动颗粒材料形式的压载物的结构容器。

5.根据权利要求2、3或4所述的建筑结构，其中，提供斜坡以使轮式车辆能够从所述建筑结构所在的压实地面的高度上移动到由每个端部的压载物填充的托盘。

6.根据前述权利要求中任一项所述的建筑结构，其中，垫片至少放置在所述中央部分的下方，以补偿所述地面的任何不平整并确保所述支撑柱的垂直度。

7.根据前述权利要求中任一项所述的建筑结构，其中，所述第一平台的端部通过铰链可枢转地连接到所述中央部分。

8.根据前述权利要求中任一项所述的建筑结构，其中，所述结构具有由工厂制造的子组件形成的框架，所述子组件能够在现场安装在彼此之上。

9.根据权利要求8所述的建筑结构，其中，每个子组件中装有叉车套筒，以使所述子组件能够通过叉车升降。

10.根据权利要求8或9所述的建筑结构，其中，相互配合的定位构件和锁定构件设置在配合的子组件上，以防止所述子组件相对于彼此水平移动和垂直移动。

11.根据前述权利要求中任一项所述的建筑结构和位于所述建筑结构旁边的通道结构的组合，以提供通向所述第二平台和设置在所述第二平台上的建筑物的楼梯通道。

12.多个建筑结构，彼此固定以形成容纳块和位于所述容纳块旁边的通道结构，以提供通向第二平台和设置在所述第二平台上的建筑物的楼梯通道。

13.一种在压实地面上建造不具有在所述地面的表面下方延伸的基脚的建筑结构的方法，所述方法包括：在所述压实地面上竖立或直接放置包括第一平台的第一子组件，所述第一平台具有矩形中心部分、两个端部和固定到所述中央部分的向上延伸的支撑柱；以及在所述支撑柱上安装第二子组件，所述第二子组件包括刚性平台和提供封闭容纳空间的建筑物，所述第二平台具有至少一个悬臂支撑区域，所述区域延伸超过所述第一平台的中央部分，以覆盖所述第一平台的端部，从而在所述第一平台和所述第二平台之间提供有盖停车区。