CN110259200B - 一种伞状亭廊及集成模块式胶合木建筑 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种伞状亭廊，涉及庭院设计及建筑技术领域。该伞状亭廊包括立柱、屋顶和至少三个翼梁；立柱竖直设置，任一翼梁的一端连接立柱的上端，另一端水平向外延伸，多个翼梁绕立柱的周向均匀分布；屋顶覆盖于翼梁的上方。本发明的伞状亭廊，利用立柱、屋顶和翼梁的组合结构形成设计单元，能够用最少的结构争取最大的空间，也利于灵活设置以避开地面的水井、树干等原本存在的结构，同时，均匀分布的翼梁使得任意两个伞状亭廊能够自由拼接，形成可根据地面面积和形状限制而专门设置的亭台楼阁。在此基础上，本发明还提供了一种集成模块式胶合木建筑。

Description

一种伞状亭廊及集成模块式胶合木建筑

技术领域

本发明涉及庭院设计及建筑技术领域，具体而言，涉及一种伞状亭廊及集成模块式胶合木建筑。

背景技术

庭院设计是借助园林景观规划设计的各种手法，使得庭院居住环境得到进一步的优化，满足人们的各方面需求的一种设计。

然而，在建筑设计中，高层建筑才是关键的主体，庭院设计仅属于辅助建筑和点缀。所以，庭院设计极易受面积、格局和高层建筑的配套设施的限制。

例如，北京交通大学建筑与艺术学院主教学楼南侧的狭长地带，拟被建造为开放式多功能展览空间，在保留通道功能的前提下既作为教学场所，亦作为沟通交流场所。该场地北侧是六层主教学楼，南侧为停车场。场地东西长约61米，南北宽约7米，狭长而局促。其中，场地北面有一排离教学楼不到3米的自由生长的大杨树，树木高约14米，已经成林；南面靠停车场边缘为整齐有序的银杏。另外，场地中还有8个需要随时被打开检修的污水井。

对此类建筑空间的设计、开发和利用，如使用传统的设计方法，势必对原本的植被和配套设施如污水井等造成影响，同时需要大兴土木，开挖宽敞深邃的路基和排水通道，削弱了原有空间的通道功能，并且难以施工成型或恢复原样。

所以，如何设计满足在狭窄空间中使用，提高主体建筑之间建筑空间的利用率、减少狭长空间的浪费、提高建筑的搭建灵活性是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伞状亭廊及集成模块式胶合木建筑，以解决现有技术中在建筑面积和场地条件受限的建筑空间中进行庭院施工存在的受原有植被和配套设施影响、削弱原有的建筑功能、施工困难拆解繁复等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种伞状亭廊，包括立柱、屋顶和至少三个翼梁；所述立柱竖直设置，任一所述翼梁的一端连接所述立柱的上端，另一端水平向外延伸，多个所述翼梁绕所述立柱的周向均匀分布；所述屋顶覆盖于所述翼梁的上方。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述翼梁的数量为六个。

——该技术方案的技术效果在于：六个翼梁在立柱的周向均匀设置时，任意两个相邻的翼梁之间夹角为60度，能够与外接主梁形成等边三角形，使得每一个翼梁在成型后受力较为均匀。并且，每一个翼梁相对于立柱对称的位置也设置有一个翼梁，两个翼梁的拉压应力形成一条直线，使得每一个翼梁都具有更大的承重载荷，也具有更大的抗变形系数。

在上述技术方案的基础上，进一步，还包括多个主梁；相邻两个所述翼梁的外侧末端通过一个所述主梁连接。

——该技术方案的技术效果在于：主梁将相邻的两个翼梁相互连接，使立柱、六个翼梁和六个主梁形成一个形状固定的、伞状的整体，具有更大的支撑能力。

需要强调的是，还可以在翼梁和主梁之间设置次梁，用于提高对屋顶的支撑和安装稳定性，其中，次梁也可设置成等边三角形，其三个端点分别与两个翼梁和一个主梁固定连接。

在上述技术方案的基础上，进一步，所述立柱包括一个芯柱和六个板柱；所述芯柱的横断面呈等边六角形；六个所述板柱绕所述芯柱的周向均匀分布，一个所述板柱的上沿连接一个所述翼梁的下沿。

——该技术方案的技术效果在于：由于翼梁的周向分布，为了便于将立柱和翼梁实现稳固连接，故在相对应的位置设置了六个板柱，而为了与板柱拼装，则将芯柱设置为横断面呈等边六角形的结构。所以，立柱的结构设计实现了与翼梁的更契合的拼装。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，还包括六板式连接件；所述六板式连接件包括六棱柱和六个连接翼板；六个所述连接翼板沿所述六棱柱的周向均匀分布，且所述连接翼板上设置安装孔；六个所述翼梁通过一个所述六板式连接件、螺栓固定于所述芯柱的上端侧壁；六个所述板柱通过一个所述六板式连接件、螺栓固定于所述芯柱的下端侧壁；端部相接的所述翼梁和主梁通过一个所述六板式连接件、螺栓实现固定。

——该技术方案的技术效果在于：六板式连接件配合了翼梁和立柱的相对角度和位置关系、板柱和芯柱的相对角度和位置关系，以及端部连接的多个翼梁和多个主梁的相对角度和位置关系，能够将多个翼梁固定安装在立柱的上端侧壁，将多个板柱固定安装在芯柱的下端侧壁，将对应连接的多个翼梁和多个主梁相互固定安装，实现应力的传递。其中，在前两个连接结构中，由于芯柱为实心柱体，可将芯柱作为六棱柱，而六个连接翼板均匀插接在芯柱的上部末端、六个板柱均匀插接在芯柱的下部末端；在后一种连接结构中，由于多个翼梁和多个主梁相互拼接的位置没有实心连接柱体，故应单独设置六棱柱，为连接翼板提供固定基座。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，所述屋顶包括以下多种结构中的至少一种：玻璃、玻纤瓦、防水材料和挂板。

——该技术方案的技术效果在于：玻璃、玻纤瓦、防水材料和挂板中可选择使用一种或者多种。其中，玻璃在白天能够为伞状亭廊提供更多的太阳光照，玻璃应优选夹胶钢化玻璃；玻纤瓦利于屋顶结构抵御光照冷热雨水和冰冻等的侵蚀；防水材料能够进一步防止雨水渗漏到伞状亭廊内；挂板能够起到防腐蚀、耐高温、抗老化、防火、防虫等作用，优选使用防腐木材质制作。

本发明还提供一种集成模块式胶合木建筑，包括多个伞状亭廊；多个所述伞状亭廊下端分别独立设置于地面，上端通过翼梁相互连接固定。

在上述技术方案的基础上，进一步，还包括地基；任一立柱均通过所述地基实现地面安装固定。

——该技术方案的技术效果在于：由于任一伞状亭廊均通过一个立柱安装在地面，其安装稳定性难以保证。而采用地基实现全部立柱的安装，能够大大提高集成模块式胶合木建筑的整体结构稳定性。其中，为了兼顾经济性和安装的快捷要求，地基优选采用混凝土柱状地基。

在上述技术方案的基础上，进一步，还包括设置于所述地基上方的地板和/或龙骨架。

——该技术方案的技术效果在于：地板提高了集成模块式胶合木建筑的使用舒适性和美观效果，其中，地板优选采用防腐木质地板；而龙骨架一方面利于地板的拼接，另一方面能够辅助加固伞状亭廊立柱的安装。

在上述任一技术方案的基础上，进一步，还包括照明灯；所述照明灯设置在屋顶的下方。

——该技术方案的技术效果在于：照明灯可在夜晚为集成模块式胶合木建筑提供照明，提高建筑在时间上的利用率。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明提供的伞状亭廊，利用立柱、屋顶和翼梁的组合结构形成设计单元，能够用最少的结构争取最大的空间，也利于灵活设置以避开地面的水井、树干等原本存在的结构，同时，均匀分布的翼梁使得任意两个伞状亭廊能够自由拼接，形成可根据地面面积和形状限制而专门设置的亭台楼阁。

2、本发明提供的集成模块式胶合木建筑，除了具备伞状亭廊具有的技术效果外，还提高了建筑模块化拼装的使用灵活性，更完美地利用了存在面积狭窄、搭建条件苛刻、受原有植被和配套设施限制等缺点的建筑空间，并利于多个独立的伞状亭廊在拼装后的结构稳定性。

本发明的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本发明的具体实践可以了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的伞状亭廊拆下屋顶后的结构爆炸图；

图2为本发明实施例提供的伞状亭廊中六板式连接件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的集成模块式胶合木建筑的立体结构示意图；

图4为本发明实施例提供的集成模块式胶合木建筑的结构爆炸图。

图标：1-立柱；101-芯柱；102-板柱；2-屋顶；3-翼梁；4-主梁；5-次梁；6-六板式连接件；601-六棱柱；602-连接翼板；7-玻璃；8-玻纤瓦；9-防水材料；10-挂板；11-地基；12-地板；13-龙骨架。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

一、现有技术说明：

在现有技术中，高层建筑是关键的主体，庭院设计仅属于辅助建筑和点缀。所以，庭院设计极易受面积、格局和高层建筑的配套设施的限制。对条件受限的建筑空间的设计、开发和利用，如使用传统的设计方法，势必对原本的植被和配套设施如污水井等造成影响，同时需要大兴土木，开挖宽敞深邃的路基和排水通道，削弱了原有空间的通道功能，并且难以施工成型或恢复原样。

二、本发明技术方案概述：

本发明提供的伞状亭廊，包括立柱1、屋顶2和至少三个翼梁3；立柱1竖直设置，任一翼梁3的一端连接立柱1的上端，另一端水平向外延伸，多个翼梁3绕立柱1的周向均匀分布；屋顶2覆盖于翼梁3的上方。

本发明提供的集成模块式胶合木建筑，包括多个伞状亭廊；多个伞状亭廊下端分别独立设置于地面，上端通过翼梁3相互连接固定。

上述伞状亭廊、集成模块式胶合木建筑的技术方案，能够较好地解决现有技术中在建筑面积和场地条件受限的建筑空间中进行庭院施工存在的受原有植被和配套设施影响、削弱原有的建筑功能、施工困难拆解繁复等问题：1、伞状亭廊利用立柱1、屋顶2和翼梁3的组合结构形成设计单元，能够用最少的结构争取最大的空间，也利于灵活设置以避开地面的水井、树干等原本存在的结构，同时，均匀分布的翼梁3使得任意两个伞状亭廊能够自由拼接，形成可根据地面面积和形状限制而专门设置的亭台楼阁。2、集成模块式胶合木建筑除了具备伞状亭廊具有的技术效果外，还提高了建筑模块化拼装的使用灵活性，更完美地利用了存在面积狭窄、搭建条件苛刻、受原有植被和配套设施限制等缺点的建筑空间，并利于多个独立的伞状亭廊在拼装后的结构稳定性。

三、本发明技术方案具体实施方式：

针对上述现有技术方案存在的技术问题，下面结合具体的实施方式对本发明的技术方案做进一步的解释说明：

本实施例提供了一种伞状亭廊，其中：图1为本发明实施例提供的伞状亭廊拆下屋顶2后的结构爆炸图；图2为本发明实施例提供的伞状亭廊中六板式连接件6的结构示意图。如图1～2所示，伞状亭廊包括立柱1、屋顶2和至少三个翼梁3；立柱1竖直设置，任一翼梁3的一端连接立柱1的上端，另一端水平向外延伸，多个翼梁3绕立柱1的周向均匀分布；屋顶2覆盖于翼梁3的上方。

在上述实施例的基础上，如图1所示，进一步地，翼梁3的数量为六个。六个翼梁3在立柱1的周向均匀设置时，任意两个相邻的翼梁3之间夹角为60度，能够与外接主梁4形成等边三角形，使得每一个翼梁3在成型后受力较为均匀。并且，每一个翼梁3相对于立柱1对称的位置也设置有一个翼梁3，两个翼梁3的拉压应力形成一条直线，使得每一个翼梁3都具有更大的承重载荷，也具有更大的抗变形系数。

在上述实施例的基础上，如图1所示，进一步地，还包括多个主梁4；相邻两个翼梁3的外侧末端通过一个主梁4连接。在该结构的伞状亭廊中，主梁4将相邻的两个翼梁3相互连接，使立柱1、六个翼梁3和六个主梁4形成一个形状固定的、伞状的整体，具有更大的支撑能力。需要强调的是，还可以在翼梁3和主梁4之间设置次梁5，用于提高对屋顶2的支撑和安装稳定性，其中，次梁5也可设置成等边三角形，其三个端点分别与两个翼梁3和一个主梁4固定连接。

在上述实施例的基础上，如图1所示，进一步地，立柱1包括一个芯柱101和六个板柱102；芯柱101的横断面呈等边六角形；六个板柱102绕芯柱101的周向均匀分布，一个板柱102的上沿连接一个翼梁3的下沿。在该结构的伞状亭廊中，由于翼梁3的周向分布，为了便于将立柱1和翼梁3实现稳固连接，故在相对应的位置设置了六个板柱102，而为了与板柱102拼装，则将芯柱101设置为横断面呈等边六角形的结构。所以，立柱1的结构设计实现了与翼梁3的更契合的拼装。

在上述实施例的基础上，如图1、2所示，进一步地，还包括六板式连接件6；所述六板式连接件6包括六棱柱601和六个连接翼板602；六个所述连接翼板602沿所述六棱柱601的周向均匀分布，且所述连接翼板602上设置安装孔；六个所述翼梁3通过一个所述六板式连接件6、螺栓固定于所述芯柱101的上端侧壁；六个所述板柱102通过一个所述六板式连接件6、螺栓固定于所述芯柱101的下端侧壁；端部相接的所述翼梁3和主梁4通过一个所述六板式连接件6、螺栓实现固定。在该结构的伞状亭廊中，六板式连接件6配合了翼梁3和立柱1的相对角度和位置关系、板柱102和芯柱101的相对角度和位置关系，以及端部连接的多个翼梁3和多个主梁4的相对角度和位置关系，能够将多个翼梁3固定安装在立柱1的上端侧壁，将多个板柱102固定安装在芯柱101的下端侧壁，将对应连接的多个翼梁3和多个主梁4相互固定安装，实现应力的传递。其中，在前两个连接结构中，由于芯柱101为实心柱体，可将芯柱101作为六棱柱601，而六个连接翼板602均匀插接在芯柱101的上部末端、六个板柱102均匀插接在芯柱101的下部末端；在后一种连接结构中，由于多个翼梁3和多个主梁4相互拼接的位置没有实心连接柱体，故应单独设置六棱柱601，为连接翼板602提供固定基座。

在上述实施例的基础上，进一步地，屋顶2包括以下多种结构中的至少一种：玻璃7、玻纤瓦8、防水材料9和挂板10。其中，玻璃7在白天能够为伞状亭廊提供更多的太阳光照，玻璃7应优选夹胶钢化玻璃7；玻纤瓦8利于屋顶2结构抵御光照冷热雨水和冰冻等的侵蚀；防水材料9能够进一步防止雨水渗漏到伞状亭廊内；挂板10能够起到防腐蚀、耐高温、抗老化、防火、防虫等作用，优选使用防腐木材质制作。

本发明还提供一种集成模块式胶合木建筑，其中：图3为本发明实施例提供的集成模块式胶合木建筑的立体结构示意图；图4为本发明实施例提供的集成模块式胶合木建筑的结构爆炸图。如图3、4所示，本实施例提供的集成模块式胶合木建筑包括多个伞状亭廊；多个伞状亭廊下端分别独立设置于地面，上端通过翼梁3相互连接固定。

在上述实施例的基础上，如图4所示，进一步地，还包括地基11；任一立柱1均通过地基11实现地面安装固定。由于任一伞状亭廊均通过一个立柱1安装在地面，其安装稳定性难以保证。而采用地基11实现全部立柱1的安装，能够大大提高集成模块式胶合木建筑的整体结构稳定性。其中，为了兼顾经济性和安装的快捷要求，地基11优选采用混凝土柱状地基11。

在上述实施例的基础上，如图4所示，进一步地，还包括设置于地基11上方的地板12和/或龙骨架13。地板12提高了集成模块式胶合木建筑的使用舒适性和美观效果，其中，地板12优选采用防腐木质地板12；而龙骨架13一方面利于地板12的拼接，另一方面能够辅助加固伞状亭廊立柱1的安装。

在上述实施例的基础上，进一步地，还包括照明灯(未标注)；照明灯设置在屋顶2的下方。照明灯可在夜晚为集成模块式胶合木建筑提供照明，提高建筑在时间上的利用率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种伞状亭廊，其特征在于，包括立柱、屋顶和至少三个翼梁；

所述立柱竖直设置，任一所述翼梁的一端连接所述立柱的上端，另一端水平向外延伸，多个所述翼梁绕所述立柱的周向均匀分布；

所述屋顶覆盖于所述翼梁的上方；

所述翼梁的数量为六个；

还包括多个主梁；相邻两个所述翼梁的外侧末端通过一个所述主梁连接；所述立柱包括一个芯柱和六个板柱；

所述芯柱的横断面呈等边六角形；

六个所述板柱绕所述芯柱的周向均匀分布，一个所述板柱的上沿连接一个所述翼梁的下沿；

还包括六板式连接件；所述六板式连接件包括六棱柱和六个连接翼板；六个所述连接翼板沿所述六棱柱的周向均匀分布，且所述连接翼板上设置安装孔；

六个所述翼梁通过一个所述六板式连接件、螺栓固定于所述芯柱的上端侧壁；六个所述板柱通过一个所述六板式连接件、螺栓固定于所述芯柱的下端侧壁；端部相接的所述翼梁和主梁通过一个所述六板式连接件、螺栓实现固定。

2.根据权利要求1所述的伞状亭廊，其特征在于，所述屋顶包括以下多种结构中的至少一种：玻璃、玻纤瓦、防水材料和挂板。

3.一种集成模块式胶合木建筑，其特征在于，包括多个如权利要求1或2所述的伞状亭廊；多个所述伞状亭廊下端分别独立设置于地面，上端通过翼梁相互连接固定。

4.根据权利要求3所述的集成模块式胶合木建筑，其特征在于，还包括地基；任一立柱均通过所述地基实现地面安装固定。

5.根据权利要求4所述的集成模块式胶合木建筑，其特征在于，还包括设置于所述地基上方的地板和/或龙骨架。

6.根据权利要求3所述的集成模块式胶合木建筑，其特征在于，还包括照明灯；所述照明灯设置在屋顶的下方。

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