CN109853723A - 一种建筑结构 - Google Patents

Abstract

一种建筑结构，包括由多层柱体、梁体和楼板构成的至少一个楼单元；所述柱体的内部空间能够容纳人体进行施工作业，至少一部分柱体上设有便于人体出入的人孔。本发明一方面能够提高安装的便捷性，大大缩短安装周期；另一方面，节约用料，结构紧凑，大大降低成本和占地面积。

Description

一种建筑结构

技术领域

本发明涉及建筑领域，特别是一种建筑结构。

背景技术

现有的柱体与梁体进行连接时，都是从柱体的外侧拧螺栓，这样，需要将长长的螺栓穿过柱体，大大增加螺栓的应力，很容易断裂；另一方面，如果从柱体外面拧螺栓，由于螺栓的阻挡，那么该柱体就无法被几个楼单元同时共用，即多个螺栓无法同时穿过柱体并在柱体的同一平面内共存，会受到其他螺栓的阻挠。

再者，现有的楼单元都是独栋设置，多个楼单元之间是间隔设置的，每个楼单元都是采用独立的柱体，这样，不仅用料浪费，提高成本，增加安装周期，而且使得楼房之间不紧凑，大大提高占地面积，增加成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种结构紧凑，节约成本，安装方便，周期短的建筑结构。

本发明的技术方案是：一种建筑结构，包括由多层柱体、梁体和楼板构成的至少一个楼单元；所述柱体的内部空间能够容纳人体进行施工作业，至少一部分柱体上设有便于人体出入的人孔。

上述方案具有以下优点：一方面，本发明通过在至少一部分柱体上设置人孔，使人体能够进入柱体进行施工作业，例如在柱体内拧螺栓，这样就无需选用长杆螺栓，进而大大提高螺栓强度，提高抗弯性能，保证连接可靠性；另一方面，该结构可实现多个楼单元共用柱体的情况，即同一柱体的每个面可连接各梁体，梁体沿柱体延伸出，形成多个楼单元，而且人在柱体内实现柱体与梁体的固定连接，使得安装更加便捷，大大提高安装速度，省时省力，可实现不同楼单元的同时安装。其中，本发明的至少一部分柱体定义为至少两个柱体。人孔可设于柱体的下侧或上侧。

其中，人孔处设有能够打开和关闭的门体，当没人进入柱体时，关闭门体即可。

进一步，当楼单元有多个时，相邻各楼单元之间通过共用柱体或者共用柱体和梁体形成一整体，排布成任意形状。本发明一方面能够使各楼单元之间结构紧凑，减小占用面积，提高楼房利用率；另一方面，能够减少柱体和梁体用量，节约材料，进而节约成本。而且本发明通过将共用柱体与柱体内容纳人体的方案相结合，可对不同楼单元进行同时装配，相比现有技术的建筑结构，大大缩短安装周期，节省人力物力。

进一步，每层柱体的排布间距相同。这样，一方面，可采用标准化的梁体和楼板，实现批量化生产，大大缩短生产时间；另一方面，便于运输，例如梁体和楼板可叠放形成集装箱式结构，进行整体运输。可以理解的是，柱体的排布间距也可以不同，可根据需求进行灵活设计。

进一步，所述梁体和楼板由芯板制成，所述芯板为带夹芯层的板体。采用芯板能够大大提高轻量化，使得楼层可以建的更高，且结构稳定，抗震好。

进一步，所述柱体的内部设有便于人体攀爬的攀爬装置；或者所述柱体的内部间隔设有工作台面，工作台面上设有能够打开和关闭的内盖。通过攀爬装置，可便于人体在柱体内攀爬至不同的高度进行施工作业或寻找出口。其中，攀爬装置可以是但不限于梯子、设于柱体上的梯蹬。本发明还可在柱体内设置工作台面，工作人员可通过攀爬装置爬至工作台面的下方，通过打开工作台面的内盖，使工作人员穿过工作台面的洞口进入工作台面的上侧，并关闭内盖，这样工作人员就可以脚踏在工作台面上进行施工作业。

进一步，所述柱体与柱体之间、柱体与梁体之间、梁体与楼板之间或楼板与楼板之间通过螺纹连接件和/或焊接固定。采用螺纹连接件连接，螺纹孔可提前工厂预制，现场直接安装，大大提高安装速度。又或者采用焊接方式，且工作人员可在柱体内焊接。另外，也可采用螺接与焊接结合的方式，例如柱体与柱体之间连接时，中低层的柱体之间采用栓接，如螺栓连接或法兰连接，高层的柱体之间先栓接后焊接。

进一步，所述柱体的截面形状为圆形或N变形，N≥3。优选地，柱体为N变形，且N≥6，从而使得柱体的结构更稳定，且柱体的每个边为平面结构，便于与梁体连接，且更适用于被多个楼单元共用。而且柱体的一侧便于连接电梯。

进一步，相邻柱体之间设有导向销，导向销与一柱体螺纹连接或焊接固定。通过导向销能够实现柱体的准确定位。

进一步，所述芯板包括第一面板、第二面板和设于两面板之间的所述夹芯层，夹芯层与两面板之间钎焊连接。

进一步，所述夹芯层包括多个间隔排列的空心管，空心管的至少一端设有翻边。这种翻边结构配合钎焊，能够大大提高连接强度，且相比蜂窝板而言，能够实现批量化生产。

本发明的芯板用于建筑时具有以下优点：①使建筑像车辆一样经得起颠簸，不怕地震；②使建筑像飞机一样制造，汽车一样便宜；③柱体间距可设计的巨大，户型布置灵活，造型设计随意；④工厂预制，现场安装，大大提高装配速度，例如一天可实现三层安装。

芯板系列是申请人自主研发的产品，其具体结构可参见申请人之前提交的一系列芯板专利，如申请号为PCT/CN2017/103301、2017100693117、2017100696863等。

可以理解的是，本发明的芯板也可以是蜂窝板或者瓦楞芯板（夹芯层为多个间隔排列的瓦楞板）等，但生产速度和连接强度会次于上述的空心管结构。

进一步，所述夹芯层之间填充保温层，如岩棉，能够比混凝土隔热高20倍。

进一步，顶层柱体的顶部设有防水板，用于密封防水。

本发明的有益效果： 一方面能够提高安装的便捷性，大大缩短安装周期；另一方面，节约用料，结构紧凑，大大降低成本和占地面积。

附图说明

图1是本发明实施例1各楼单元排列的结构示意图；

图2是本发明实施例1楼单元的结构示意图；

图3是本发明实施例1柱体的结构示意图；

图4是图3所示实施例1的俯视图；

图5是本发明实施例1柱体内部的结构示意图；

图6是本发明实施例2的结构示意图；

图7是本发明实施例3的结构示意图；

图8是本发明实施例4的结构示意图；

图9是本发明实施例5的结构示意图；

图10是本发明实施例6的结构示意图；

图11是本发明实施例7的结构示意图；

图12是本发明实施例8的结构示意图；

图13是本发明实施例10的结构示意图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

如图1~图5所示：一种建筑结构，包括由多层柱体11、梁体和楼板14构成的一个楼单

元1；柱体11的内部空间能够容纳人体，位于底部的柱体上设有便于人体出入的人孔2。

本实施例中，每四根柱体11之间形成建筑外轮廓，且四根柱体之间的间距相同，例如本实施例柱间距为12m左右，这样就可以采用同一梁体和楼板，实现批量化生产。本实施例的梁体主要包括主梁12和次梁13，每四根柱体11之间连接主梁12，相对的主梁12之间连接次梁13，次梁13上方铺设楼板14，楼板14与主梁13连接以及楼板14与楼板14之间连接。在竖直方向上，多根柱体11依次搭接在一起，形成柱组3，在本实施例中，有四个柱组，从而形成具有多层楼房的楼单元。

本实施例中，楼单元1有三个，相邻各楼单元之间通过共用柱体形成一整体。也就是说，相邻两个楼单元中，总共采用六个柱组3，其中两个柱组为两个楼单元共用，而并排三个楼单元中，总共采用八个柱组3。这种结构，就能有效减少柱体数量，节约用材，降低成本，且使得整体结构紧凑，减小占用面积。

本实施例中，主梁12、次梁13和楼板14均由芯板制成，本实施例的芯板包括第一面板、第二面板和设于两面板之间的若干个空芯管，空心管的上下端均设有翻边，空心管通过翻边与两面板之间钎焊连接，芯板的四周设有边框。本实施例的空心管的截面形状优选为圆形。芯板的材质优选为不锈钢。

本实施例中，柱体11的截面形状为十二边形，一方面，更接近圆形，使结构更稳定；另一方面，每条边都是平面，便于连接固定。柱体的内部为空心，且能够容纳一人，便于安装人员进入柱体内。每个柱体的下侧均设有人孔2，这样，一方面，便于安装人员在遇到困难时能够从柱体内紧急逃生；或者便于安装人员从不同的柱体中进去或出来，另一方面，便于通风，提高安装人员的舒适度。人孔处设置能够打开和关闭的门体。

安装人员可从人孔进入柱体内，实现柱体与主梁的连接。其中人孔处设有能够打开和关闭的门体，当不需要进入时，可关闭门体，以保证柱体的结构稳定性，且防止柱体内进入雨水。

本实施例中，最顶层柱体的顶部设有防水板。

本实施例中，柱体与梁体之间以及梁体与楼板之间均通过螺纹连接件固定连接。具体

地，柱体、主梁、次梁和楼板在连接处均设有螺纹孔，通过螺栓实现连接固定。例如柱体与主梁在相对应的连接处设有多组螺纹孔4。与柱体抵接的那块楼板上设有与柱体形状相适配的切角141。

本实施例中，柱体11的内部一侧设有便于人体攀爬的攀爬装置，攀爬装置为间隔设置的爬梯111，爬梯111的两侧设有带把手的护栏。柱体内部还间隔设有多个工作台面112，工作台面112包括设于柱体内壁的环筋1121以及与环筋连接的内盖1122，内盖1122的一端与环筋1121铰接，使得内盖能够沿环筋打开，且内盖关闭时与环筋锁紧式连接。柱体11上设有多组螺纹孔4，工作台面112设于每组螺纹孔4的下方，工作人员可通过爬梯爬至工作台面112的下方，通过打开工作台面的内盖1122，使工作人员穿过工作台面的洞口进入工作台面的上侧，并关闭内盖，这样工作人员就可以脚踏在工作台面上进行施工作业，将柱体与主梁进行螺接固定。

本实施例通过设置工作台面，能够保证工作人员在施工作业时的安全，大大提高施工便利性。

本实施例中，柱体11的外侧安装有电梯，相邻两楼单元可共用一台电梯，也可单独设置。本实施例优选两楼单元之间共用一台电梯，从而节省电梯数量，节约成本。

本实施例楼单元的吊装及安装方式为：

S1：先通过塔吊吊装底层的四根柱体，并固定。

S2：将一吊机5安装在底层的其中一根柱体上，来吊装下一层的另外三根柱体，进行安装。

具体地，本实施例的吊机5为小型吊机，吊机的底座与柱体法兰连接，当吊机将柱体置于吊装区域内后，安装人员可对柱体进行连接，如相邻两柱体之间通过法兰连接。

S3：将吊机5移动至已安装好的三根柱体的任意一根柱体上，来吊装该层的第四根柱体，进行安装，之后依次吊装主梁、次梁和楼板；由安装人员从底层柱体的人孔中进入柱体，在柱体内进行施工作业，将主梁固定于柱体之间；其它安装人员可对次梁和楼板进行安装固定。

S4：之后移动吊机至下一层，进行下一层的安装，操作步骤同上，从而完成楼单元的骨架建设。

本实施例可以采用三台吊机对三个楼单元进行同时吊装和安装，从而大大提高安装速度，缩短施工周期。

实施例2

本实施例的各种楼单元可任意进行组合，灵活设计建筑外轮廓的凹凸、曲面造型等，且由于芯板的轻量化，楼单元可到100多层。具体参见图6所示，本实施例的楼单元的截面形状为正方形，多个楼单元可任意组合形成不同的结构，如图6中的a~m。

实施例3

如图7所示：与实施例1的区别在于，本实施例中，每三根柱体之间形成建筑外轮廓，且三根柱体之间的间距相同，使得楼单元的截面形状为等边三角形。楼单元1有三个，三个楼单元排列形成一个大的三角形。三个楼单元共采用六个柱组。这种结构，一方面增加了美观度，另一方面，通风较好，三个楼单元之间具有中空的通风通道6。

实施例4

如图8所示：与实施例1的区别在于，本实施例中，多个楼单元之间呈夹角布置，例如呈120°夹角布置，如图8的序号n中的布置结构。又或者部分楼单元之间并排布置，且与其它楼单元之间呈夹角布置，如序号o中的布置结构。还或者采用实施例3中的三角形结构，且三角形的每条边上还并联设置多个方形排列的楼单元，如序号p和q中的布置结构。

实施例5

如图9所示：与实施例1的区别在于，本实施例中，多个楼单元之间排布形成环形结构，例如：多个截面形状为正方形的楼单元之间呈夹角排布成环形结构，如图9的序号r中的布置结构。或者至少两个楼单元之间并排设置，且与其它楼单元之间呈夹角布置，形成环线结构，图序号s中的布置结构。又或者多个截面形状为正方形的楼单元与多个截面形状为三角形的楼单元之间间隔布置，形成封闭的环状结构，图序号t和u中的布置结构。上述的结构能够使建筑从整体看上去更美观，且通风效果好。

实施例6

如图10所示：与实施例1的区别在于，若项目需要，可在柱体和主梁的一侧延伸出挑梁15，以扩大户型或作为阳台。

实施例7

如图11所示：与实施例6的区别在于，本实施例中，可取消位于中间的次梁13，且不会影响整体的稳定性。此外，楼单元的内部设有楼梯7，作为安全通道。

实施例8

如图12所示：本实施例的芯板在运输时，可将多块芯板8进行叠放，边角处通过运杆9将多块芯板连接成一体，芯板与运杆之间螺接固定，四角处通过角件10固定，形成复合集装箱尺寸的整体。这种结构具有以下优点：（1）更低成本：芯板单元自身可实现集装箱式运输，不需要额外增加运输成本；（2）更省时间：芯板运组工厂化配载、标准化运输，实现快转快用，比传统配载、运输更节省时间；（3）更低浪费：芯板运组运输、卸载后，运杆可回收，重复利用，实现零浪费；（4）结构更简单：只需运杆与芯板固定即可，不需要额外结构件固定；（5）吊装更方便：可对芯板单元进行整体吊装，无需一块块吊装。

实施例9

本实施例中，芯板的空心管排布间距优选为80~150mm，芯管的直径优选为40~60mm，芯管的壁厚优选为0.3~0.8mm。这样，能够在保证轻量化的基础上，使芯板的整体结构更加稳定。

实施例10

如图13所示：与实施例1的区别在于，柱体11的端部设有法兰113，相邻柱体之间通过法兰113连接。除此之外，柱体上还设有导向销114，例如下部的柱体顶部设有导向孔115，上部的柱体底部设有导向销114，通过导向销114穿入导向孔115，实现柱体的导向定位，即辅助柱体准确落位，不会产生偏移，落位后，再通过法兰113进行固定连接。

Claims (10)

1.一种建筑结构，包括由多层柱体、梁体和楼板构成的至少一个楼单元；其特征在于，所述柱体的内部空间能够容纳人体进行施工作业，至少一部分柱体上设有便于人体出入的人孔。

2.根据权利要求1所述的建筑结构，其特征在于，当楼单元有多个时，相邻各楼单元之间通过共用柱体或者共用柱体和梁体形成一整体，排布成任意形状。

3.根据权利要求1所述的建筑结构，其特征在于，每层柱体的排布间距相同。

4.根据权利要求1或2或3所述的建筑结构，其特征在于，所述梁体和楼板由芯板制成，所述芯板为带夹芯层的板体。

5.根据权利要求1或2或3所述的建筑结构，其特征在于，所述柱体的内部设有便于人体攀爬的攀爬装置；或者所述柱体的内部间隔设有工作台面，工作台面上设有能够打开和关闭的内盖。

6.根据权利要求1或2或3所述的建筑结构，其特征在于，所述柱体与柱体之间、柱体与梁体之间、梁体与楼板之间或楼板与楼板之间通过螺纹连接件和/或焊接固定。

7.根据权利要求1或2或3所述的建筑结构，其特征在于，所述柱体的截面形状为圆形或N变形，N≥3。

8.根据权利要求1或2或3所述的建筑结构，其特征在于，相邻柱体之间设有导向销，导向销与一柱体螺纹连接或焊接固定。

9.根据权利要求4所述的建筑结构，其特征在于，所述芯板包括第一面板、第二面板和设于两面板之间的所述夹芯层，夹芯层与两面板之间钎焊连接；或者所述夹芯层包括多个间隔排列的空心管，空心管的至少一端设有翻边。

10.根据权利要求1或2或3所述的建筑结构，其特征在于，顶层柱体的顶部设有防水板。