CN220469105U - 变直径两层圆形大厅的框架结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及建筑结构设计、施工技术领域，具体公开了一种结构稳定且空间布局开阔、采光良好的变直径两层圆形大厅的框架结构，本结构两层平面外轮廓为同心圆形，沿圆周方向构件等距离均匀布置，其包括底层结构和二层结构，每层结构包括沿圆周方向均匀设置的至少五根框架柱、及连接各层柱顶端的边缘圆弧框架梁、圆内圆内框架梁；每底层柱顶端均连接两条圆内框架梁；每单条圆内框架梁两端底所支撑的底层柱，沿圆周间隔一根或一根以上其它柱；二层框架柱下端支撑在底层圆内框架梁的交叉结点上；底层圆内框架梁平面形状可以为直线或折线。两层柱所在的两圆弧半径比值关系与每层框架柱根数有关；圆内框架梁为折线的情况与框架梁弯折角度有关。

Description

变直径两层圆形大厅的框架结构

技术领域

本实用新型涉及建筑结构设计、施工技术领域，特别是涉及一种变直径两层圆形大厅的框架结构。

背景技术

普通圆形大厅，通常为单层建筑。因为一般服务于公共场所，容纳人数较多，为保证空气质量，扩大建筑容积，往往单层层高较高，内观、外观视觉效果单调，顶部采光不足。普通圆形大厅屋盖结构往往采用互相垂直的井式梁，使得各个框架柱受力不均匀，不利于抗风、抗地震。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述不足，本实用新型提供一种结构稳定，且空间布局开阔、采光良好的变直径两层圆形大厅的框架结构。

一种变直径两层圆形大厅的框架结构，至少包括底层结构和二层结构，所述底层结构包括沿第一圆的圆周方向设置的至少五根第一框架柱、连接第一框架柱顶端并围成圆形结构的多条第一边缘圆弧框架梁、位于第一圆的圆形结构内并连接第一框架柱顶端的多条第一圆内框架梁；所述二层结构包括沿第二圆的圆周方向设置的至少五根第二框架柱、连接第二框架柱顶端并围成圆形结构的多条第二边缘圆弧框架梁、位于第二圆的圆形结构内并连接第二框架柱顶端的多条第二圆内框架梁；

所述底层结构的多条第一圆内框架梁相互交叉并形成至少五个位于第二圆的圆周的交叉结点，每一所述第二框架柱的下端支撑在一个所述交叉结点上。

在其中一个实施例中，底层结构在水平面的投影和二层结构在水平面的投影的外轮廓为同心圆，在所述底层结构中各第一框架柱、各第一边缘圆弧框架梁、各第一圆内框架梁均沿第一圆的圆周方向等距离均匀布置；在所述二层结构中，各第二框架柱、各第二边缘圆弧框架梁、第二圆内框架梁均沿第二圆的圆周方向等距离均匀布置。

在其中一个实施例中，底层结构的每根第一框架柱的顶端均连接底层结构的两条第一圆内框架梁；底层结构的每条第一圆内框架梁的两端底部所支撑的两根第一框架柱沿第一圆的圆周方向间隔一根或一根以上第一框架柱。

在其中一个实施例中，所述二层结构的第二框架柱之间连接有由透光材料构成的侧墙。

在其中一个实施例中，底层结构的第一圆内框架梁在水平面内的投影形状为直线；当每条直线结构的第一圆内框架梁的两端底部所支撑的两根第一框架柱沿圆周方向间隔一根第一框架柱时，底层结构的第一框架柱所在圆的半径与二层结构的第二框架柱所在圆的半径的比值关系为：

其中：r为第二圆的半径；R为第一圆的半径；n为第一框架柱的数量，且所述第二框架柱的数量与第一框架柱的数量相同。

在其中一个实施例中，底层结构的第一圆内框架梁在水平面内的投影形状为折线；二层结构的第二框架柱所在的第二圆的圆弧的半径与折线结构的第一圆内框架梁的弯折角度相关。

实施本实用新型的变直径两层圆形大厅的框架结构，底层具有较大圆形活动区域，其顶部另增加缩小的圆形直径、视觉开阔、可改善空气质量且其侧面可以充分采光的二层空间；本框架结构沿周边采用数量超过五个的相同结构构件，均匀布置，能更好地适应风、地震灾害发生方向的随机性，结构构件受力更加均匀，增加安全程度；圆内框架梁的交叉布置方式，在保证稳定性的同时，增加了结构在视觉上的图案效果，提升了建筑的可观赏性。

附图说明

图1为本实用新型的一个实施例中框架结构的侧视图；

图2为图1所示实施例中底层结构的俯视图；

图3为图1所示实施例中二层结构的俯视图；

图4为本实用新型的另一个实施例中框架结构的侧视图；

图5为图4所示实施例中底层结构的俯视图；

图6为本实用新型的又一个实施例中底层结构的俯视结构简图；

图7为图6所示实施例中二层结构的俯视结构简图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，本实用新型公开了一种结构稳定且不影响下层空间布局的变直径两层圆形大厅的框架结构10，该框架结构整体采用钢结构制作而成，或采用钢筋混凝土制作而成。框架结构至少包括底层结构100和二层结构200，其中，底层结构100用于提供底层空间并支撑二层结构200，根据框架结构整体占地面积的大小以及框架结构的层高设计，框架结构可以仅包括底层结构100和二层结构200，还可以进一步包括设置在二层结构200上方的三层结构，乃至设置在三层结构上方的四层结构。

请结合图1至图3，底层结构100包括沿第一圆的圆周方向设置的至少五根第一框架柱110、连接第一框架柱110顶端并围成圆形结构的多条第一边缘圆弧框架梁120、位于第一圆的圆形结构内并连接第一框架柱110顶端的多条第一圆内框架梁130；二层结构200包括沿第二圆的圆周方向设置的至少五根第二框架柱210、连接第二框架柱210顶端并围成圆形结构的多条第二边缘圆弧框架梁220、位于第二圆的圆形结构内并连接第二框架柱210顶端的多条第二圆内框架梁230。底层结构100的多条第一圆内框架梁130相互交叉并形成至少五个位于第二圆的圆周的交叉结点，每一第二框架柱210的下端支撑在一个交叉结点上。本实施例中，底层结构100和二层结构200的结构相同，二者仅所处的空间高度和在水平面投影的面积大小不同。底层结构100的每根第一框架柱110顶部连接两个夹角设置的第一圆内框架梁130并共同形成一个第一安装节点，二层结构200的每根第二框架柱210顶部连接两个夹角设置的第二圆内框架梁230并共同形成一个第二安装节点。其中，底层结构100的第一框架柱110设在基础平面上，基础平面可以为地面，也可以是其他可供加设圆形大厅结构的建筑结构。本实施例中，底层结构100的多条第一边缘圆弧框架梁120可独立设置，也可一体式成型，二层结构200的多条第二边缘圆弧框架梁220可独立设置，也可一体式成型，以提高各层结构的稳定性。本实施例中，底层结构100的每根第一框架柱110的顶端均连接底层结构100的两条第一圆内框架梁130；二层结构200的第二框架柱210下端支撑在底层结构100的第一圆内框架梁130的交叉结点上，二层结构200的第二框架柱210之间连接有由透光材料构成的侧墙，以便提供从侧面可以充分采光的二层空间。

底层结构100在水平面的投影和二层结构200在水平面的投影的外轮廓为同心圆，在底层结构100中各第一框架柱110、各第一边缘圆弧框架梁120、各第一圆内框架梁130均沿第一圆的圆周方向等距离均匀布置；在二层结构200中，各第二框架柱210、各第二边缘圆弧框架梁220、第二圆内框架梁230均沿第二圆的圆周方向等距离均匀布置，以保证框架结构受力均匀，以提升框架结构的稳定性。

本实施例中，底层结构100的每条第一圆内框架梁130的两端底部所支撑的两根第一框架柱110沿第一圆的圆周方向间隔一根或一根以上第一框架柱110，同样的，二层结构200的每条第二圆内框架梁230的两端底部所支撑的两根第二框架柱210沿第二圆的圆周方向间隔一根或一根以上第二框架柱210，所间隔的第一框架柱110和第二框架柱210的数量主要由同一层(底层结构100或二层结构)的框架柱所围的空间大小(即框架结构的占地面积)、框架柱的数量以及框架结构的楼层数设置决定。例如，当底层结构100仅包括五根第一框架柱110时，底层结构100的每条第一圆内框架梁130的两端间隔一个第一框架柱110，各第一圆内框架梁130在与相应的第一框架柱110顶部连接后共同形成五角星结构，同样的，多个第一圆内框架梁130的交叉处形成五个交叉结点。当底层结构100包括六根第一框架柱110时，每条第一圆内框架梁130的两端间隔一个第一框架柱110，各第一圆内框架梁130在与相应的第一框架柱110顶部连接后共同形成六角星结构，同样的，多第一圆内框架梁130的交叉处形成六个交叉结点。当底层结构100包括七根第一框架柱11时(如图6所示)，当二层所需空间较小时，每条第一圆内框架梁130的两端间隔两个第一框架柱110；当二层所需空间较大时，每条第一圆内框架梁130的两端间隔一个第一框架柱110。换言之，在底层结构100的第一框架柱110数量允许的情况下，底层结构100的第一圆内框架梁130两端所间隔的第一框架柱110的数量是由二层所需的空间大小决定的，在底层结构100的第一框架柱110数量较大的情况下，底层结构100的第一圆内框架梁130的两端还可以间隔三个第一框架柱110。优选的，本实施例中，底层结构100的第一框架柱110的数量为5-10个。

一实施例中，底层结构100的第一圆内框架梁130在水平面内的投影形状为直线，即第一圆内框架梁130呈直线段结构(如图2所示)。当每条直线结构的第一圆内框架梁130的两端底部所支撑的两根第一框架柱110沿圆周方向间隔一根第一框架柱110时，底层结构100的第一框架柱110所在圆的半径与二层结构200的第二框架柱210所在圆的半径的比值关系为：

其中：r为第二圆的半径；R为第一圆的半径；n为第一框架柱110的数量，且第二框架柱210的数量与第一框架柱110的数量相同。

另一实施例中，底层结构100的第一圆内框架梁130在水平面内的投影形状为折线；二层结构200的第二框架柱210所在的第二圆的圆弧的半径与折线结构的第一圆内框架梁130的弯折角度(如图5所示的α角)相关。另外，需要说明的是，第一圆内框架梁130的折线结构同样包括了两种情况，一种是底层结构100的第一圆内框架梁130向多条第一边缘圆弧框架梁120围成的圆形结构中部偏折的情况，此时，折线结构的第一圆内框架梁130的弯折角度越大，二层结构200的第二框架柱210所在圆弧的半径越大。另一种是底层结构100的第一圆内框架梁130背向多条第一边缘圆弧框架梁120围成的圆形结构中部偏折的情况(如图4和图5所示)，此时，折线结构的第一圆内框架梁130的弯折角度越大，二层结构200的第二框架柱210所在圆弧的半径越小。

需要说明的是，底层结构100的第一圆内框架梁130的折线结构的具体情况是由二层空间的大小所决定的，当框架结构设计时二层空间所需直径较大时，可使底层结构100的第一圆内框架梁130背向多条第一边缘圆弧框架梁120围成的圆形结构中部偏折；当框架结构设计时二层空间所需直径较小时，可使底层结构100的第一圆内框架梁130向多条第一边缘圆弧框架梁120围成的圆形结构中部偏折，如此，通过底层结构100的第一圆内框架梁130的弯折方向和弯折角度，可达到调整二层空间直径的目的。

一实施例中，二层结构200的每两条第二圆内框架梁230的连接部位分别形成一个交叉结点(如图7所示)，且多个交叉结点位于同一圆周上，在此情况下，每根二层结构200的第二框架柱210的顶部连接两根第二圆内框架梁230，此结构适用于二层结构200上方设置三层结构乃至更多层结构的情形。

当二层结构200上的多根第二圆内框架梁230的交叉处固定连接并形成多个交叉结点时，框架结构还包括三层结构，三层结构与二层结构200和底层结构100的设置原则相同，于此不再赘述。

实施本实用新型的变直径两层圆形大厅的框架结构10，底层具有较大圆形活动区域，其顶部另增加缩小的圆形直径、视觉开阔、可改善空气质量且其侧面可以充分采光的二层空间；本框架结构沿周边采用数量超过五个的相同结构构件，均匀布置，能更好地适应风、地震灾害发生方向的随机性，结构构件受力更加均匀，增加安全程度；圆内框架梁的交叉布置方式，在保证稳定性的同时，增加了结构在视觉上的图案效果，提升了建筑的可观赏性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种变直径两层圆形大厅的框架结构，其特征在于，至少包括底层结构和二层结构，所述底层结构包括沿第一圆的圆周方向设置的至少五根第一框架柱、连接第一框架柱顶端并围成圆形结构的多条第一边缘圆弧框架梁、位于第一圆的圆形结构内并连接第一框架柱顶端的多条第一圆内框架梁；所述二层结构包括沿第二圆的圆周方向设置的至少五根第二框架柱、连接第二框架柱顶端并围成圆形结构的多条第二边缘圆弧框架梁、位于第二圆的圆形结构内并连接第二框架柱顶端的多条第二圆内框架梁；

所述底层结构的多条第一圆内框架梁相互交叉并形成至少五个位于第二圆的圆周的交叉结点，每一所述第二框架柱的下端支撑在一个所述交叉结点上。

2.根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于，底层结构在水平面的投影和二层结构在水平面的投影的外轮廓为同心圆，在所述底层结构中各第一框架柱、各第一边缘圆弧框架梁、各第一圆内框架梁均沿第一圆的圆周方向等距离均匀布置；在所述二层结构中，各第二框架柱、各第二边缘圆弧框架梁、第二圆内框架梁均沿第二圆的圆周方向等距离均匀布置。

3.根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于，底层结构的每根第一框架柱的顶端均连接底层结构的两条第一圆内框架梁；底层结构的每条第一圆内框架梁的两端底部所支撑的两根第一框架柱沿第一圆的圆周方向间隔一根或一根以上第一框架柱。

4.根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于，所述二层结构的第二框架柱之间连接有由透光材料构成的侧墙。

5.根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于，底层结构的第一圆内框架梁在水平面内的投影形状为直线；当每条直线结构的第一圆内框架梁的两端底部所支撑的两根第一框架柱沿圆周方向间隔一根第一框架柱时，底层结构的第一框架柱所在圆的半径与二层结构的第二框架柱所在圆的半径的比值关系为：

其中：r为第二圆的半径；R为第一圆的半径；n为第一框架柱的数量，且所述第二框架柱的数量与第一框架柱的数量相同。

6.根据权利要求1所述的框架结构，其特征在于，底层结构的第一圆内框架梁在水平面内的投影形状为折线；二层结构的第二框架柱所在的第二圆的圆弧的半径与折线结构的第一圆内框架梁的弯折角度相关。