CN110863672A - 悬挑高层木结构建筑 - Google Patents

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李曼汝
黄朝曙
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Abstract

本发明公开了悬挑高层木结构建筑，包括混凝土核心筒、悬挑楼盖和木结构子框架，所述木结构子框架支承在所述悬挑楼盖上，在竖向上隔离成多个相互独立的防火分区；所述悬挑楼盖底部安装有液压支撑机构，所述混凝土核心筒顶部安装水槽，所述混凝土核心筒内部设置水管系统，所述木结构子框架包含多个防火分区，所述防火分区内设置有消防灭火系统，所述水槽通过水管系统分别连接到每一个防火分区内的消防灭火系统。本发明设计悬空的液压支撑稳定结构增强悬空建筑的稳定性，设计水传输→水循环→水喷淋的消防系统，最大程度上的杜绝火灾风险，建筑结构具有智能化，实用性更强。

Description

悬挑高层木结构建筑
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，涉及一种木结构建筑，具体涉及悬挑高层木结构建筑。
背景技术
木结构建筑具有冬暖夏凉、体感舒适、亲近自然、色泽美观、节能减排、低碳环保、绿色生态等优点，具有钢筋混凝土结构建筑不可比拟的优势。但是，由于木材材质的特殊性，其建筑层数一直受到限制。为了促进建筑工业化，国家大力推广装配式建筑，要求在具备条件的地方，倡导发展现代木结构建筑，推进中国特色现代木结构建筑技术体系及中高层木结构建筑研究，突破木结构建筑层数的瓶颈。
木结构建筑的层数主要受到防火规范的限制，《建筑防火设计规范》(GB50016-2014)和《木结构设计规范》(GB50005-2003)都规定木结构建筑不应超过3层，新颁布的《多高层木结构建筑技术标准》(GB/T51226-2017)规定墙柱等主要承重构件在提高耐火极限的情况下可以达到5层，超过5层时应采取更加严格的防火措施并应经过专门论证。因此木结构建筑的允许层数是由结构的防火性能决定的，按照常规的设计方法只能建3层，满足更严格的防火要求时可以建5层，超过5层应进行超限审查。
专利申请号为201810064629.0的中国发明专利申请公开了悬挑高层木结构建筑，包括核心筒、悬挑楼盖和木结构子框架,该建筑以混凝土核心筒为基础，采用混凝土结构悬挑楼盖隔离木结构子框架，使木结构建筑在满足防火规范的前提下建造层数有了重大突破,然而该悬挑高层木结构建筑在高空增加建造层数的同时缺少有效的悬空稳定结构，作为防火规范建筑也缺乏系统的防火灭火结构，该悬挑高层木结构建筑结构智能化和实用性不足。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对上述现有技术的不足，本发明在此基础上提供了悬挑高层木结构建筑，解决了传统的悬挑高层木结构建筑缺少有效的悬空稳定结构和防火灭火结构的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：悬挑高层木结构建筑，包括混凝土核心筒、悬挑楼盖和木结构子框架，所述混凝土核心筒固定于特定的基础之上，位于整个建筑的中部，作为整个建筑的承载基础，其高度根据整个建筑的高度确定；所述悬挑楼盖位于混凝土核心筒两侧且沿混凝土核心筒高度方向按照一定间隔分布，用于支承木结构子框架；所述木结构子框架位于两层悬挑楼盖之间，最多包括5层，满足防火要求；所述木结构子框架支承在所述悬挑楼盖上，在竖向上隔离成多个相互独立的防火分区；所述悬挑楼盖底部安装有液压支撑机构，所述混凝土核心筒顶部安装水槽，所述混凝土核心筒内部设置水管系统，所述木结构子框架包含多个防火分区，所述防火分区内设置有消防灭火系统，所述水槽通过水管系统分别连接到每一个防火分区内的消防灭火系统。
所述混凝土核心筒采用钢筋混凝土建造，用于承担整个建筑结构的竖向载荷，并承担水平方向的风载荷和地震载荷。
优选的，所述混凝土核心筒每层均设有防火门与木结构子框架的防火区相通。
优选的，所述悬挑楼盖位于混凝土核心筒两侧且沿混凝土核心筒高度方向按照一定间隔错位分布。可以在建筑发生火灾时，有效降低火势和烟雾的横向蔓延速度。
优选的，所述混凝土核心筒每层均设有防火门与木结构子框架(3)相通，所述防火门平时用于作为交通通道，火灾时用于防火隔离。
优选的，所述悬挑楼盖采用悬挑梁加混凝土梁板的结构体系。
优选的，所述液压支撑机构包括下端的腔体和位于腔体上方的支撑板体，所述腔体内安装若干上升电机，所述上升电机传动连接上升推杆，所述上升推杆抵紧支撑板体，所述支撑板体与悬挑楼盖的混凝土梁板面接触。
优选的，所述水管系统包括总水管和支路水管，支路水管通过防火门分别伸入木结构子框架的每一个防火分区内，与消防灭火系统输水连接。
优选的，所述防火分区为双层中空的木质室内结构，所述消防灭火系统包括设置在中空层内的水循环回路、设置于防火分区顶部与水循环回路连接的水喷头、以及设置于防火分区内部的环境传感器。
优选的，所述环境传感器为温度传感器和/或烟雾传感器。
优选的，所述混凝土核心筒内安装电气控制系统。
(三)有益效果
本发明提供了悬挑高层木结构建筑，解决了传统的悬挑高层木结构建筑缺少有效的悬空稳定结构和防火灭火结构的问题，在满足防火规范的前提下建造层数有了重大突破,设计悬空的液压支撑稳定结构增强悬空建筑的稳定性，设计水传输→水循环→水喷淋的消防系统，最大程度上的杜绝火灾风险，并配合电气控制系统和环境传感器，建筑结构具有智能化，实用性更强。
附图说明
图1为本发明建筑结构的立面图；
图2为本发明建筑结构的平面图；
图3为图1中液压支撑机构的立面图；
图4为图1中防火分区的立面图。
图中：1、混凝土核心筒；2、悬挑楼盖，21、悬挑梁，22、混凝土梁板；3、木结构子框架，31、防火分区，32、水循环回路，33、水喷头，34、环境传感器；4、防火门；5、基础；6、液压支撑机构，61、腔体，62、支撑板体，63、上升电机，64、上升推杆；7、水槽；8、水管系统；9、电气控制系统。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：悬挑高层木结构建筑，包括混凝土核心筒1、悬挑楼盖2和木结构子框架3，所述混凝土核心筒1固定于特定的基础5之上，位于整个建筑的中部，作为整个建筑的承载基础，其高度根据整个建筑的高度确定；所述悬挑楼盖2位于混凝土核心筒1两侧且沿混凝土核心筒1高度方向按照一定间隔错位分布，可以在建筑发生火灾时，有效降低火势和烟雾的横向蔓延速度。用于支承木结构子框架3；所述木结构子框架3位于两层悬挑楼盖2之间，包括3-5层，所述木结构子框架3支承在所述悬挑楼盖2上，在竖向上隔离成多个相互独立的防火分区31；所述悬挑楼盖2底部安装有液压支撑机构6，所述混凝土核心筒1顶部安装水槽7，所述混凝土核心筒1内部设置水管系统8，所述木结构子框架3包含多个防火分区31，所述防火分区31内设置有消防灭火系统，所述水槽7通过水管系统8分别连接到每一个防火分区31内的消防灭火系统。
所述混凝土核心筒1采用钢筋混凝土建造，用于承担整个建筑结构的竖向载荷，并承担水平方向的风载荷和地震载荷。
其中，所述混凝土核心筒1每层均设有防火门4与木结构子框架3的防火区31相通。
其中，所述混凝土核心筒1每层均设有防火门4与木结构子框架3相通，所述防火门4平时用于作为交通通道，火灾时用于防火隔离。
其中，所述悬挑楼盖2采用悬挑梁21加混凝土梁板22的结构体系。
其中，所述液压支撑机构6包括下端的腔体61和位于腔体61上方的支撑板体62，所述腔体61内安装若干上升电机63，所述上升电机63传动连接上升推杆64，所述上升推杆64抵紧支撑板体62，所述支撑板体62与悬挑楼盖2的混凝土梁板22面接触。
其中，所述水管系统8包括总水管和支路水管，支路水管通过防火门4分别伸入木结构子框架3的每一个防火分区31内，与消防灭火系统输水连接。
其中，所述防火分区31为双层中空的木质室内结构，所述消防灭火系统包括设置在中空层内的水循环回路32、设置于防火分区31顶部与水循环回路32连接的水喷头33、以及设置于防火分区31内部的环境传感器34。
其中，所述环境传感器34为温度传感器和烟雾传感器。
其中，所述混凝土核心筒1内安装电气控制系统9。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.悬挑高层木结构建筑，包括混凝土核心筒(1)、悬挑楼盖(2)和木结构子框架(3)，所述混凝土核心筒(1)固定于特定的基础(5)之上，位于整个建筑的中部，作为整个建筑的承载基础，其高度根据整个建筑的高度确定；所述悬挑楼盖(2)位于混凝土核心筒(1)两侧且沿混凝土核心筒(1)高度方向按照一定间隔分布，用于支承木结构子框架(3)；所述木结构子框架(3)位于两层悬挑楼盖(2)之间，最多包括5层，满足防火要求；所述木结构子框架(3)支承在所述悬挑楼盖(2)上，在竖向上隔离成多个相互独立的防火分区(31)；其特征在于：所述悬挑楼盖(2)底部安装有液压支撑机构(6)，所述混凝土核心筒(1)顶部安装水槽(7)，所述混凝土核心筒(1)内部设置水管系统(8)，所述防火分区(31)内设置有消防灭火系统，所述水槽(7)通过水管系统(8)分别连接到每一个防火分区(31)内的消防灭火系统。
2.根据权利要求1所述的悬挑高层木结构建筑，其特征在于：所述混凝土核心筒(1)每层均设有防火门(4)与木结构子框架(3)的防火区(31)相通。
3.根据权利要求1所述的悬挑高层木结构建筑，其特征在于：所述悬挑楼盖(2)位于混凝土核心筒(1)两侧且沿混凝土核心筒(1)高度方向按照一定间隔错位分布。
4.根据权利要求1或3所述的悬挑高层木结构建筑，其特征在于：所述悬挑楼盖(2)采用悬挑梁(21)加混凝土梁板(22)的结构体系。
5.根据权利要求1所述的悬挑高层木结构建筑，其特征在于：所述液压支撑机构(6)包括下端的腔体(61)和位于腔体(61)上方的支撑板体(62)，所述腔体(61)内安装若干上升电机(63)，所述上升电机(63)传动连接上升推杆(64)，所述上升推杆(64)抵紧支撑板体(62)，所述支撑板体(62)与悬挑楼盖(2)面接触。
6.根据权利要求1所述的悬挑高层木结构建筑，其特征在于：所述水管系统(8)包括总水管和支路水管，支路水管通过防火门(4)分别伸入木结构子框架(3)的每一个防火分区(31)内，与消防灭火系统输水连接。
7.根据权利要求1或6所述的悬挑高层木结构建筑，其特征在于：所述防火分区(31)为双层中空的木质室内结构，所述消防灭火系统包括设置在中空层内的水循环回路(32)、设置于防火分区(31)顶部与水循环回路(32)连接的水喷头(33)、以及设置于防火分区(31)内部的环境传感器(34)。
8.根据权利要求7所述的悬挑高层木结构建筑，其特征在于：所述环境传感器(34)为温度传感器和/或烟雾传感器。
9.根据权利要求1所述的悬挑高层木结构建筑，其特征在于：所述混凝土核心筒(1)内安装电气控制系统(9)。
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