專利名稱：整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三維框架結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于立體城市的整體建筑復(fù)合框 架結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代城市是一種平面發(fā)展模式，是攤大餅無限蔓延的模式，其結(jié)果導(dǎo)致了大量的 現(xiàn)實(shí)問題和人文危機(jī)。這些問題和危機(jī)突出表現(xiàn)為1、無限制城市蔓延導(dǎo)致土地資源緊張， 現(xiàn)在中國已經(jīng)存在18億畝紅線土地危機(jī)，日本、韓國以及海灣國家為此竭力推行海外屯 田。2、城市蔓延導(dǎo)致城市周邊環(huán)境惡化，其中城市土地硬化、工業(yè)和居民生活用水增加、生 活垃圾任意傾倒等導(dǎo)致了城市周邊河流被污染和枯竭，城中地下水枯竭。3、城市蔓延導(dǎo)致 城內(nèi)小汽車數(shù)量劇增，小汽車數(shù)量的劇增不僅僅加深了人們對石油的依賴，同時(shí)車用道路 又占用大量土地，更為關(guān)鍵的是小汽車是城市大氣污染的罪魁禍?zhǔn)祝墙煌〒矶碌闹圃?者。4、無限攤開的城市，導(dǎo)致了現(xiàn)代人際關(guān)系的進(jìn)一步隔離和冷漠?，F(xiàn)代城市高層和超高 層建筑都是單體建筑，單體建筑存在很多弊病。首先是建筑成本、樓面地價(jià)成本高；其次是 單體建筑的抗震性較差；再次，單體建筑之間人員來往不方便。中國申請?zhí)枮?6102335、發(fā)明名稱為“建筑物用的鋼筋混凝土組合構(gòu)件”的發(fā)明專 利申請公開了一種鋼筋混凝土組合結(jié)構(gòu)空心構(gòu)件，其具有凸和凹的固定接頭和導(dǎo)向裝置， 用于組合構(gòu)件的相互連接，它們包括外墻和內(nèi)墻的建筑構(gòu)件；對角連接兩外墻或一外墻 和一內(nèi)墻的特別構(gòu)件；轉(zhuǎn)角凸緣接合件，簡單凸緣接合件和凸緣接合件，凸緣接合件配有一 對其截面大致呈矩形，至少從構(gòu)件一個縱向垂直表面突出的懸臂件；和至少具有三條其截 面能容納懸臂件的縱向橫槽的組合橫梁.顯然，該專利中公開的建筑構(gòu)件是通過鋼筋混凝 土現(xiàn)澆方式連接柱柱、柱梁、梁梁和構(gòu)筑框架，其材料為混凝土和鋼筋，這是一種比較常見 和廣泛使用的建筑構(gòu)件。上述專利文獻(xiàn)中的組合構(gòu)件是采用混凝土和鋼筋來制作，這往往需要現(xiàn)場來進(jìn)行 加工，這在建筑物施工周期方面無形中增加了不少。并且這樣的構(gòu)件往往是不可以重復(fù)使 用的，一旦建筑物建成以后，它與建筑物的其它構(gòu)件堅(jiān)固連接，建筑物的拆除會使得這些建 筑構(gòu)件毀損以致于不能再使用。除了上述的建筑構(gòu)件，還有例如中國國家體育館“鳥巢”建筑時(shí)采用的另一類建筑 構(gòu)件，眾所周知，鳥巢外型結(jié)構(gòu)主要由巨大的門式鋼架組成，共有24根柱子。其中鋼架或鋼 柱之間的連接點(diǎn)采用基本恒溫且同時(shí)焊接而成，總體說來，這種建筑采取全鋼加墊板焊接 或者螺栓連接或者用鋼在球型節(jié)點(diǎn)上面用絲扣連接。這種連接方式在作業(yè)時(shí)需要基本恒 溫，并且焊接時(shí)存在應(yīng)力，這對安裝條件和焊接技術(shù)都提出了相當(dāng)高的要求。綜上所述，對于現(xiàn)代鋼筋混凝土建筑而言，現(xiàn)有的現(xiàn)澆方式存在這些缺點(diǎn)第一、 現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑受到混凝土凝固時(shí)間限制，致使工期較長。第二、現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑 及其施工環(huán)境對環(huán)境本身污染嚴(yán)重。第三、現(xiàn)澆鋼筋混凝土高層建筑對地基要求很高由此 而導(dǎo)致建筑成本很高。第四、現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑施工復(fù)雜對施工人員和監(jiān)理人員素質(zhì)要求很高，一點(diǎn)差錯可能埋下整個建筑安全隱患。對于全鋼焊接或者螺紋連接而言，可能存在 焊接和螺紋連接產(chǎn)生的應(yīng)力集中和螺紋失效，降低結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度和抗震性。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于立體城市 的整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)。這里的“立體城市”是指具備生活、學(xué)習(xí)、娛樂、休閑等功能的城 市建筑群。該整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)包括大框架和小框架，大框架用于內(nèi)部住宅、商業(yè)、寫 字樓、學(xué)校、醫(yī)院、賓館和園林景觀等，小框架用于內(nèi)部交通。一種整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)， 其特征在于包括橫梁、第一立柱以及第二立柱，其中通過多根第二立柱連接多根橫梁和多 根第一立柱以構(gòu)成所述整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，其中橫梁為長方體結(jié)構(gòu)，并且在該長方體 結(jié)構(gòu)上等間距地設(shè)有一定深度的橫向凹槽，一根橫梁與另一根橫梁通過橫向凹槽相互嵌套 在一起，組成一個十字架；第一立柱包括本體；第一端部，該第一端部為“十”形突出體；以 及第二端部，該第二端部為凹入體，該凹入體為“十”形凹陷，以可與所述十字架和另一第一 立柱嵌套連接；第二立柱包括本體和一個“十”形凹陷端部，該“十”形凹陷端部可與所述十 字架和第一立柱嵌套連接；所述橫梁、第一立柱和第二立柱通過整體澆鑄或者模具加工制 成。根據(jù)本實(shí)用新型一方面，所述整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)由可用于建筑物的金屬材料 制成。根據(jù)本實(shí)用新型一方面，所述金屬材料優(yōu)選為鋼材，采用鋼材可以產(chǎn)生相對良好 的效果。根據(jù)本實(shí)用新型一方面，所述整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)包括可用于建筑物的納米材 料。根據(jù)本實(shí)用新型一方面，所述整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)由不銹鋼或鋁合金制成。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，優(yōu)點(diǎn)在于可以消除焊接和螺紋連接產(chǎn)生的應(yīng)力集中 和螺紋失效，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度和抗震性。此外，采用本專利技術(shù)可以避免現(xiàn)澆鋼筋混凝 土建筑的前述缺點(diǎn)。第一、本專利所有建筑材料都是在工廠加工好的標(biāo)準(zhǔn)件，一到施工現(xiàn)場 就可以立即組裝使用，不存在類似于混凝土之類建筑必須的等待時(shí)間。第二、采用本專利施 工，無論多么大規(guī)模的建筑物都可以減少類似于混凝土等的環(huán)境污染。第三、用本專利技術(shù) 建造的立體城市對地基要求較低，不用類似于現(xiàn)澆鋼筋混凝土高層建筑那樣下很多根很深 的基礎(chǔ)樁。第四、采用本專利技術(shù)修建的建筑，因?yàn)樗械慕ㄖ?gòu)件都是按照標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn) 的，現(xiàn)場只存在按照圖紙裝配問題，而不存在現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑類似的其他要求。本實(shí)用新型從根本上改變了現(xiàn)在建筑存在的種種弊端，第一、施工環(huán)保；第二、建 筑使用壽命到期之后建材完全可回收利用；第三、所有構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，連接手段簡易，施 工工藝簡單快速，無現(xiàn)有建筑技術(shù)本身局限；第四、增強(qiáng)了建筑物本身的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和抗震 性。

圖1為依據(jù)本實(shí)用新型的一種整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為依據(jù)本實(shí)用新型一種用于整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)的第一立柱構(gòu)件正視圖；[0016]圖3為依據(jù)本實(shí)用新型的一種第一立柱構(gòu)件的一端部立體圖；圖4為依據(jù)本實(shí)用新型的一種第一立柱構(gòu)件的另一端部立體圖；圖5為依據(jù)本實(shí)用新型一種用于整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)的橫梁構(gòu)件正視圖(左 邊)和右視圖(右邊)；圖6為依據(jù)本實(shí)用新型一種用于整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)的橫梁構(gòu)件正視圖(左 邊)和右視圖(右邊)；圖7為依據(jù)本實(shí)用新型一種用于整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)的第二立柱構(gòu)件立體圖；圖8為依據(jù)本實(shí)用新型的一種整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)局部放大圖。圖中，1、橫梁，2、第一立柱，3、第二立柱，7、立柱構(gòu)件第一端部，8、立柱構(gòu)件第二端 部，9、立柱構(gòu)件本體。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，通過優(yōu)選實(shí)施例來描述本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式，這里的具體 實(shí)施方式在于詳細(xì)地說明本實(shí)用新型，而不應(yīng)理解為對本實(shí)用新型的限制，在不脫離本實(shí) 用新型的精神和實(shí)質(zhì)范圍的情況下，可以做出各種變形和修改，這些都應(yīng)包含在本實(shí)用新 型的保護(hù)范圍之內(nèi)。實(shí)施例1如圖1-8所示，一種整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，包括橫梁1、第一立柱2以及第二立柱 3，其中通過多根第二立柱3連接多根橫梁1和多根第一立柱2以構(gòu)成所述整體建筑復(fù)合框 架結(jié)構(gòu)，其中橫梁1為長方體結(jié)構(gòu)，并且在該長方體結(jié)構(gòu)上等間距地設(shè)有一定深度的橫向 凹槽，一根橫梁1與另一根橫梁1通過橫向凹槽相互嵌套在一起，組成一個十字架；第一立 柱包括本體9 ；第一端部7，該第一端部為“十”形突出體；以及第二端部8，該第二端部為 凹入體，該凹入體為“十”形凹陷，以可與所述十字架和另一第一立柱2嵌套連接；第二立柱 3包括本體和一個“十”形凹陷端部，該“十”形凹陷端部可與所述十字架和第一立柱2嵌套 連接；所述橫梁1、第一立柱2和第二立柱3通過整體澆鑄或者模具加工制成。優(yōu)選地，所述整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)由可用于建筑物的金屬材料制成。優(yōu)選地，所述金屬材料為鋼材。優(yōu)選地，所述整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)包括可用于建筑物的納米材料。優(yōu)選地，所述整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)由不銹鋼或鋁合金制成。優(yōu)選地，所述整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)包括大框架和小框架，大框架用于內(nèi)部住宅、 商業(yè)、寫字樓、學(xué)校、醫(yī)院、賓館和園林景觀等等，小框架用于內(nèi)部交通。實(shí)施例2如圖1所示，一種整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于立體城市的整體建筑 復(fù)合框架結(jié)構(gòu)。這里的“立體城市”是指具備生活、學(xué)習(xí)、娛樂、休閑等功能的整體城市建筑。 該整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)包括橫梁1 ；第一立柱2 ；以及第二立柱3，其中通過多根第二立柱 3連接多根橫梁1和多根第一立柱2以構(gòu)成所述整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)。明顯地，該整體建 筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)可以在橫向、縱向以及高度上延伸，圖1只是示意性地示出了該整體建筑 復(fù)合框架結(jié)構(gòu)的一部分。該第一立柱2和第二立柱3的長度為H，H可以根據(jù)需要來設(shè)定。 優(yōu)選地，該橫梁1的長度為N * L，L為如圖1中所示出的那樣根據(jù)需要來設(shè)定，其中N為大于等于2的自然數(shù)。作為一種示例，圖2示出了一種用于整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)的第一立柱構(gòu)件2的 正視圖。從圖2中可知，該用于整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)的第一立柱構(gòu)件2包括本體9 (即立 柱的中間段)，該本體9優(yōu)選為長方體，第一端部7，該第一端部為具有一定高度的“十”形 突出體，該高度為hi ；以及第二端部8，該第二端部為凹入體，該凹入體為“十”形凹陷，以可 與另一第一立柱構(gòu)件2嵌套連接，其中該凹陷深度h2大于所述突出體的高度hi (如圖2-4 中所示)。如圖2所示，將D定義為第二端部8凹入體的凹陷寬度和第一端部7突出體的寬 度，這樣一來，第一立柱構(gòu)件2可以嵌套第二立柱構(gòu)件3或另一第一立柱構(gòu)件2，以在高度上 進(jìn)行延展。作為一種示例，圖3-4分別示出了第一立柱構(gòu)件第一端部7和第二端部8的立體 圖。其中該凹陷深度h2大于所述突出體的高度hl，h2 = hl+橫梁寬度。如圖5-6所示，其中示出了一種用于整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)的橫梁構(gòu)件正視圖 (左邊)和右視圖(右邊)。其中，該橫梁1為長方體結(jié)構(gòu)，并且在該長方體結(jié)構(gòu)上等間距 地設(shè)有一定深度的橫向凹槽，在兩個相鄰的橫向凹槽之間的距離優(yōu)選為L。凹槽的寬度為 D，等于橫梁1寬度D (如圖5右邊的右視圖所示)，因此，如圖6所示的橫梁可以在水平方向 上嵌套在第一立柱構(gòu)件2或第二立柱構(gòu)件3凹入體的凹陷中，在此基礎(chǔ)上，在垂直方向上將 如圖5所示的橫梁(即將圖6中的橫梁翻轉(zhuǎn))嵌套在第一立柱構(gòu)件2或第二立柱構(gòu)件3凹 入體的凹陷中，由于圖6橫梁(水平方向)的橫向凹槽寬度為D，正好在垂直方向上嵌套另 一橫梁(圖5)，因此兩根橫梁在它們的橫向凹槽部相互嵌套，形成了一個“十”字架，該“十” 字架嵌套在立柱構(gòu)件2或3的凹入體中，接著，再將另一立柱構(gòu)件2的突出體(第一端部7) 嵌套在立柱構(gòu)件2或3的凹入體中，最后通過多個立柱構(gòu)件2、3連接多個所述“十”字架， 形成所述的整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)。如圖7所示，第二立柱構(gòu)件3包括本體和一個“十”形凹陷端部，以可與所述“十”
字架和第一立柱2嵌套連接。優(yōu)選地，所述立柱構(gòu)件和橫梁通過整體澆鑄或者模具加工制成。優(yōu)選地，所述整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)可包括不銹鋼、鋁、鐵、納米材料等目前所有 可用于建筑物的材料；所述立柱構(gòu)件由可用于建筑物的金屬材料制成，例如不銹鋼、鋁合金寸寸。優(yōu)選地，所述金屬材料優(yōu)選為鋼材，采用鋼材可以產(chǎn)生相對良好的效果。優(yōu)選地，所述立柱構(gòu)件包括可用于建筑物的納米材料。通過上述的連接方式，可以消除焊接和螺紋連接產(chǎn)生的應(yīng)力集中和螺紋失效，增 強(qiáng)結(jié)構(gòu)本身的強(qiáng)度和抗震性。此外，還可以避免現(xiàn)澆鋼筋混凝土建筑的前述缺點(diǎn)。由于框 架結(jié)構(gòu)是在工廠加工好的標(biāo)準(zhǔn)件，一到施工現(xiàn)場就可以立即組裝使用，不存在類似于混凝 土之類建筑必須的等待時(shí)間，無論多么大規(guī)模的建筑都可以減少類似于混凝土等的環(huán)境污 染，同時(shí)也不用類似于現(xiàn)澆鋼筋混凝土高層建筑那樣下很多根很深的基礎(chǔ)樁。綜上所述，本實(shí)用新型從根本上改變了現(xiàn)在建筑存在的種種弊端，第一、施工環(huán) 保；第二、建筑使用壽命到期之后建材完全可回收利用；第三、所有構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，連接 手段簡易，施工工藝簡單快速，無現(xiàn)有建筑技術(shù)本身局限；第四、增強(qiáng)了建筑物本身的結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度和抗震性。
權(quán)利要求一種整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，其特征在于包括橫梁、第一立柱以及第二立柱，其中通過多根第二立柱連接多根橫梁和多根第一立柱以構(gòu)成所述整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，其中橫梁為長方體結(jié)構(gòu)，并且在該長方體結(jié)構(gòu)上等間距地設(shè)有一定深度的橫向凹槽，一根橫梁與另一根橫梁通過橫向凹槽相互嵌套在一起，組成一個十字架；第一立柱包括本體；第一端部，該第一端部為“+”形突出體；以及第二端部，該第二端部為凹入體，該凹入體為“+”形凹陷，以可與所述十字架和另一第一立柱嵌套連接；第二立柱包括本體和一個“+”形凹陷端部，該“+”形凹陷端部可與所述十字架和第一立柱嵌套連接；所述橫梁、第一立柱和第二立柱通過整體澆鑄或者模具加工制成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整體建筑復(fù)合框架結(jié) 構(gòu)由可用于建筑物的金屬材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬材料為鋼材。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整體建筑復(fù)合框 架結(jié)構(gòu)包括可用于建筑物的納米材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求要求1的整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整體建筑復(fù)合框 架結(jié)構(gòu)由不銹鋼或鋁合金制成。
專利摘要一種整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，包括橫梁、第一立柱和第二立柱，其中通過多根第二立柱連接橫梁和第一立柱以構(gòu)成整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)，其中橫梁為長方體結(jié)構(gòu)，并且在該長方體結(jié)構(gòu)上等間距地設(shè)有一定深度的橫向凹槽，一根橫梁與另一根橫梁通過橫向凹槽相互嵌套在一起，組成十字架；第一立柱包括本體；第一端部，其為“十”形突出體；以及第二端部，其為凹入體，該凹入體為“十”形凹陷，以可與所述十字架和另一第一立柱嵌套連接；第二立柱包括本體和一個“十”形凹陷端部，該“十”形凹陷端部可與所述十字架和第一立柱嵌套連接。該種整體建筑復(fù)合框架結(jié)構(gòu)中，大框架用于內(nèi)部住宅、商業(yè)、寫字樓、學(xué)校、醫(yī)院、賓館、園林景觀等，小框架用作內(nèi)部交通。
文檔編號E04B1/19GK201614656SQ20092016720
公開日2010年10月27日 申請日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者曹國俊, 柳毅 申請人:北京峻谷投資有限公司