建筑物的支承結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明解決如下問題，即使建筑物的支承結(jié)構(gòu)中所使用的鋼材被限制，也能夠建造具有足夠強(qiáng)度的建筑物。建筑物的支承結(jié)構(gòu)的特征在于，其具有結(jié)構(gòu)體和壓縮氣體結(jié)構(gòu)，上述結(jié)構(gòu)體為具有桁架結(jié)構(gòu)、剛性框架結(jié)構(gòu)，單體結(jié)構(gòu)以及殼體結(jié)構(gòu)等的建筑物結(jié)構(gòu)；上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)設(shè)置于上述結(jié)構(gòu)體。也可以如權(quán)利要求1所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)以能夠?qū)ι鲜鼋Y(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載的方式設(shè)置于該結(jié)構(gòu)體。
【專利說明】建筑物的支承結(jié)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種支承建筑物的支承結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，世界各國(guó)正在興建像日本的東京天空樹(高度634米)那樣的高層建筑物，甚至更高層的建筑物的建設(shè)也在研討中。然而，建筑物的層數(shù)越高，建筑物的支承結(jié)構(gòu)就越需要穩(wěn)固，用于支承結(jié)構(gòu)的鋼材等的使用量急速增加，導(dǎo)致建筑物的建設(shè)成本飛速上漲。此外，雖然是低層建筑，但如競(jìng)技場(chǎng)館那樣的超大型建筑物，特別是建造在雪域時(shí)，在冬季，由于要支承寬大的屋頂上的大量積雪，因而需要結(jié)實(shí)的支承結(jié)構(gòu)，所以還是出現(xiàn)了由于用于支承結(jié)構(gòu)的鋼材等的使用量大幅增加導(dǎo)致的建設(shè)成本高漲的問題。
[0003]此外，即使不是這種超高層或者超大型的建筑物，而作為一般的建筑物也有必要減少用于支承結(jié)構(gòu)中鋼材等的使用量來降低建設(shè)成本。
_4] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開2010-59761號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]因?yàn)橛糜谥С薪Y(jié)構(gòu)中鋼材的使用量大幅增加，導(dǎo)致了建筑物的建筑成本高漲的問題，本發(fā)明的目的在于解決上述問題，即，在建筑物的支承結(jié)構(gòu)中所使用的鋼材被限制時(shí)，也能夠建造具有足夠強(qiáng)度的建筑物。
_9] 用于解決課題的手段
[0010]為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的建筑物的支承結(jié)構(gòu)是一種具有結(jié)構(gòu)體和壓縮氣體結(jié)構(gòu)的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)體為具有桁架結(jié)構(gòu)、剛性框架結(jié)構(gòu)、單體結(jié)構(gòu)以及殼體結(jié)構(gòu)等的建筑物結(jié)構(gòu)；該壓縮氣體結(jié)構(gòu)設(shè)置于上述結(jié)構(gòu)體。例如由具有剛性的結(jié)構(gòu)體和壓縮氣體結(jié)構(gòu)的復(fù)合支承結(jié)構(gòu)而構(gòu)成。
[0011]或者，本發(fā)明的建筑物的支承結(jié)構(gòu)為具有結(jié)構(gòu)體和壓縮氣體結(jié)構(gòu)的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)體為具有桁架結(jié)構(gòu)、剛性框架結(jié)構(gòu)、單體結(jié)構(gòu)以及殼體結(jié)構(gòu)等的建筑物結(jié)構(gòu)；該壓縮氣體結(jié)構(gòu)以能夠?qū)ι鲜鼋Y(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載的方式設(shè)置于上述結(jié)構(gòu)體。這樣，結(jié)構(gòu)體上就被施加了來自于壓縮氣體結(jié)構(gòu)的垂直方向的拉伸荷載。于是通過該拉伸荷載使得結(jié)構(gòu)體的垂直方向所產(chǎn)生的應(yīng)力集中被緩和，因此，即使在支承結(jié)構(gòu)中不使用大量的鋼材，也能夠確保支承結(jié)構(gòu)具有充分的強(qiáng)度。
[0012]壓縮氣體結(jié)構(gòu)形成于結(jié)構(gòu)體的內(nèi)部，例如可以是由結(jié)構(gòu)體的具有氣密性的內(nèi)部空間所形成的壓力室。在該壓力室內(nèi)，封入壓縮氣體或者高壓氣體(氣體的壓力至少超過外界氣體的大氣壓)，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)體施加垂直方向上的拉伸荷載?；蛘?，壓縮氣體結(jié)構(gòu)也可以是膜狀體。壓縮氣體或者高壓氣體被封入膜狀體中。膜狀體能夠在被結(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載的狀態(tài)下與該結(jié)構(gòu)體相連接。這樣，結(jié)構(gòu)體上就被施加了來自于膜狀體的垂直方向的拉伸荷載。例如，膜狀體可以具有彈性或者在垂直方向具有彈性。
[0013]膜狀體可以通過下述方式與結(jié)構(gòu)體相連接，S卩，其上表面或者上表面的外周與結(jié)構(gòu)體的上表面承受部相連接，并且，下表面或者下表面的外周與結(jié)構(gòu)體的下表面承受部相連。在此，膜狀體承受來自結(jié)構(gòu)體的上表面承受部以及下表面承受部的垂直方向的壓縮荷載，以被壓縮在上表面承受部和下表面承受部之間的方式與該結(jié)構(gòu)體相連接。或者，膜狀體可以為具有兩層或者三層的隔膜結(jié)構(gòu)。通過隔膜結(jié)構(gòu)，膜狀體的內(nèi)部沿徑向或者上下方向被分割。
[0014]為了能夠?qū)毫κ液湍铙w等壓縮氣體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部壓力設(shè)定并維持為適當(dāng)?shù)臄?shù)值，可以設(shè)置檢測(cè)壓縮氣體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部壓力的壓力傳感器以及調(diào)整內(nèi)部壓力的壓力控制器。壓力控制器根據(jù)壓力傳感器檢測(cè)出的結(jié)果，對(duì)壓縮氣體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部壓力進(jìn)行調(diào)整。例如壓力控制器使壓力罐內(nèi)的壓縮氣體流入壓縮氣體結(jié)構(gòu)內(nèi)，壓力罐內(nèi)所存儲(chǔ)的壓縮氣體是由泵或者壓縮機(jī)壓縮后的氣體。
[0015]本發(fā)明的建筑物的支承結(jié)構(gòu)的另一個(gè)方面，可以為下述的一種建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其具有多個(gè)支承結(jié)構(gòu)單元，上述各支承結(jié)構(gòu)單元具有結(jié)構(gòu)體單元和壓縮氣體結(jié)構(gòu)部，結(jié)構(gòu)體單元為具有桁架結(jié)構(gòu)、剛性框架結(jié)構(gòu)、單體結(jié)構(gòu)以及殼體結(jié)構(gòu)等的建筑物結(jié)構(gòu)；該壓縮氣體結(jié)構(gòu)部設(shè)置于該結(jié)構(gòu)體單元。
[0016]或者，本發(fā)明的建筑物的支承結(jié)構(gòu)為一種具有結(jié)構(gòu)體單元和壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其具有多個(gè)支承結(jié)構(gòu)單元，上述各支承結(jié)構(gòu)單元具有結(jié)構(gòu)體單元和壓縮氣體結(jié)構(gòu)部，結(jié)構(gòu)體單元為具有桁架結(jié)構(gòu)、剛性框架結(jié)構(gòu)、單體結(jié)構(gòu)以及殼體結(jié)構(gòu)等的建筑物結(jié)構(gòu)；該壓縮氣體結(jié)構(gòu)部以能夠?qū)ι鲜鼋Y(jié)構(gòu)體單元施加垂直方向的拉伸荷載的方式被設(shè)置于該結(jié)構(gòu)體單元。
[0017]在此，例如，多個(gè)支承結(jié)構(gòu)單元以向高度方向延伸的方式被依次配置而構(gòu)成的。
[0018]另外，本發(fā)明的建筑物的支承結(jié)構(gòu)的另一方面，可以為一種具有結(jié)構(gòu)體和壓縮氣體結(jié)構(gòu)的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)體為具有桁架結(jié)構(gòu)、剛性框架結(jié)構(gòu)、單體結(jié)構(gòu)以及殼體結(jié)構(gòu)等的建筑物結(jié)構(gòu)；壓縮氣體結(jié)構(gòu)以能夠?qū)ι鲜鼋Y(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載的方式被設(shè)置于該結(jié)構(gòu)體，上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)被拆分或分割成多個(gè)壓縮氣體結(jié)構(gòu)部，上述各壓縮氣體結(jié)構(gòu)部以能夠?qū)ι鲜鼋Y(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載的方式構(gòu)成。在此，例如多個(gè)壓縮氣體結(jié)構(gòu)部以向高度方向延伸的方式被依次配置而構(gòu)成的。
[0019]對(duì)于解決因結(jié)構(gòu)體或者結(jié)構(gòu)體單元的內(nèi)部的壓力室和膜狀體的壓縮氣體結(jié)構(gòu)被任何原因損壞而導(dǎo)致的問題，將壓縮氣體結(jié)構(gòu)拆分或分割成多個(gè)壓縮氣體結(jié)構(gòu)部是一個(gè)有效的對(duì)策。此外，在建筑物的支承結(jié)構(gòu)中，雖然存在高處和低處所需要的拉伸荷載的大小不同的情況較多，但可以通過將壓縮氣體結(jié)構(gòu)拆分或分割成多個(gè)壓縮氣體結(jié)構(gòu)部進(jìn)行解決，例如，如果能夠構(gòu)成為沿高度方向依次配置，并且將各壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的內(nèi)部壓力進(jìn)行單獨(dú)設(shè)定，則可以將下側(cè)的壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的內(nèi)部壓力設(shè)定為高于上側(cè)的壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的內(nèi)部壓力，能夠?qū)⒃较聜?cè)的壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的內(nèi)部壓力設(shè)定的越高。如此，就不存在給不需要大壓力的上側(cè)的壓縮氣體結(jié)構(gòu)部施加大的壓力的問題，例如能夠防止上側(cè)的壓縮氣體結(jié)構(gòu)部以及相關(guān)設(shè)備的過早惡化，并且控制上部的壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的耐壓性能，能夠減輕設(shè)備和材料的重量。在此，膜狀體是在被結(jié)構(gòu)體或者結(jié)構(gòu)體單元施加向垂直方向的拉伸荷載的狀態(tài)下被連接在該結(jié)構(gòu)體或者結(jié)構(gòu)體單元，對(duì)結(jié)構(gòu)體或者結(jié)構(gòu)體單元產(chǎn)生垂直方向的拉伸荷載。膜狀體還能夠通過其上表面或者上表面的外周與結(jié)構(gòu)體或者結(jié)構(gòu)體單元的上表面承受部相連結(jié)，且下表面或者下表面的外周與結(jié)構(gòu)體或者結(jié)構(gòu)體單元的下表面承受部相連接而與結(jié)構(gòu)體或者結(jié)構(gòu)體單元相連接。在此，膜狀體承受來自結(jié)構(gòu)體或者結(jié)構(gòu)體單元的上表面承受部以及下表面承受部的垂直方向的壓縮荷載，處于上表面承受部以及下表面承受部之間，其以被壓縮的方式與結(jié)構(gòu)體或者結(jié)構(gòu)體單元相連接。此外，膜狀體可以構(gòu)成為具有兩層或者三層的隔膜結(jié)構(gòu)。優(yōu)選在壓縮氣體結(jié)構(gòu)部設(shè)置檢測(cè)內(nèi)部壓力的壓力傳感器以及調(diào)整內(nèi)部壓力的壓力控制器。
[0020]在結(jié)構(gòu)體中可以使用鋼骨鋼筋混凝土等鋼筋混凝土、軋制鋼材、不銹鋼材料、鋁或鋁合金板以及差等金屬材料、纖維增強(qiáng)塑料等復(fù)合材料等。此外，膜狀體中也可以使用低碳鋼等金屬、熱可塑性材料等復(fù)合材料。作為熱可塑性材料，可以使用聚酰亞胺，聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，聚苯乙烯，聚乙酸乙烯酯，PTFF, ABS樹脂，AS樹脂，尼龍，酯，丙烯酸樹脂，或橡膠等。
[0021]發(fā)明效果
[0022]根據(jù)本發(fā)明，壓縮氣體結(jié)構(gòu)的輔助作用提高了建筑物的結(jié)構(gòu)體的壓縮強(qiáng)度，增強(qiáng)了支承結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。結(jié)果獲得了當(dāng)建筑物的支承結(jié)構(gòu)中的鋼材料被限制時(shí)，也能夠建成具有足夠強(qiáng)度的建筑物的良好效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1所表示的是使用了本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的大廈的示意圖。
[0024]圖2所表示的是大廈的柱狀支承結(jié)構(gòu)中所使用的支承結(jié)構(gòu)單元的示意圖。
[0025]圖3所表示的是支承結(jié)構(gòu)單元的剖視圖。
[0026]圖4所表示的是膜狀體的其他連接方式示意圖。
[0027]圖5所表示的是膜狀體的別的連接方式示意圖。
[0028]圖6所表示的是與膜狀體相連接的內(nèi)部壓力調(diào)整裝置的示意圖。
[0029]圖7所表示的是使用支承結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的大廈的柱狀支承結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0030]圖8所表示的是支承結(jié)構(gòu)單元的重疊堆積狀態(tài)的剖視圖。
[0031]圖9所表示的是支承結(jié)構(gòu)單元的一種固定方法的示意圖。
[0032]圖10所表示的是內(nèi)外兩重的柱狀體的示意圖。
[0033]圖11所表示的是被用于大廈的柱狀支承結(jié)構(gòu)中的其他支承結(jié)構(gòu)單元的示意圖。
[0034]圖12所表示的是使用其他支承結(jié)構(gòu)單元構(gòu)成的大廈的柱狀支承結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0035]圖13所表示的是支承結(jié)構(gòu)單元沿高度方向重疊堆積并橫向排列的狀態(tài)的示意圖。
[0036]圖14所表示的是在結(jié)構(gòu)單元設(shè)置底面部以及頂面部時(shí)的示意圖。
[0037]圖15所表示的是具有桁架結(jié)構(gòu)的金屬制結(jié)構(gòu)體單元的其他構(gòu)成示意圖。
[0038]圖16所表示的是用于說明大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)成的示意圖。
[0039]圖17所表示的是用于說明大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)成的剖視圖。
[0040]圖18所表示的是在筒狀體內(nèi)沿徑向方向配置了多個(gè)膜狀體的形態(tài)的示意圖。
[0041]圖19所表示的是在筒狀體內(nèi)沿徑向方向配置了多個(gè)膜狀體的其他形態(tài)的示意圖。
[0042]圖20所表示的是用于說明大廈的柱狀支承結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)成的示意圖。
[0043]圖21所表示的是用于說明大廈的柱狀支承結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)成的剖視圖。
[0044]圖22所表示的是用于說明大廈的柱狀支承結(jié)構(gòu)用于風(fēng)力發(fā)電塔中的示意圖。
[0045]圖23所表示的是用于說明大廈I的其他柱狀支承結(jié)構(gòu)的第一種構(gòu)成圖。
[0046]圖24所表示的是用于說明大廈I的其他柱狀支承結(jié)構(gòu)的第二種構(gòu)成圖。
[0047]圖25所表示的是用于說明于大廈I的其他柱狀支承結(jié)構(gòu)的第三種構(gòu)成圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]圖1所表示的是使用了本發(fā)明的支承結(jié)構(gòu)的大廈I的示意圖。
[0049]所示的大廈I是公寓用建筑物，其構(gòu)成為四角形截面、向高度方向延伸的細(xì)長(zhǎng)形狀。該大廈I是由柱狀支承結(jié)構(gòu)構(gòu)成的。
[0050]圖2所表示的是大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)中所使用的支承結(jié)構(gòu)單元的示意圖。支承結(jié)構(gòu)單元3具備:結(jié)構(gòu)體單元5，其由剛性框架結(jié)構(gòu)的金屬制成；膜狀體7，其與該結(jié)構(gòu)體單元5相連接，由彈性可形變的強(qiáng)化塑料制成。結(jié)構(gòu)體單元5具有:四根支柱9 ;四根上側(cè)梁11，上側(cè)梁11在支柱9的上端部，將相鄰的支柱9相連接；四根下側(cè)梁13，下側(cè)梁13在支柱9的下端部，將相鄰的支柱9相連接。并且，膜狀體7形成為袋狀長(zhǎng)方體形狀，該袋狀長(zhǎng)方體形狀和由四根支柱9，四根上側(cè)梁11以及四根下側(cè)梁13所形成的長(zhǎng)方體形狀的內(nèi)部空間幾乎相同，壓縮氣體被封入膜狀體7內(nèi)部，配置于結(jié)構(gòu)體5的內(nèi)部空間內(nèi)。在膜狀體7的上表面15的外周邊緣部，形成有四個(gè)上側(cè)纏繞片17，并且，在下表面19的外周邊緣部，形成有四個(gè)下側(cè)纏繞片21，如圖3所示，膜狀體7通過其上側(cè)纏繞片17纏繞在上側(cè)梁13上被固定，下側(cè)纏繞片21纏繞在下側(cè)梁13上被固定，從而與結(jié)構(gòu)體單元5相連接。上側(cè)纏繞片17固定于上側(cè)梁11以及下側(cè)纏繞片21固定于下側(cè)梁13的固定方法，例如可以通過使用粘合劑進(jìn)行固定。通過上側(cè)纏繞片17和下側(cè)纏繞片21控制膜狀體7的上下方向(垂直方向)的膨脹，將其壓縮于上下方向，并被固定于上側(cè)梁11以及下側(cè)梁13，從而對(duì)支柱9起到上下方向拉伸荷載的作用。此外，膜狀體7與結(jié)構(gòu)體單元5也可以按如圖4所示的方式相連接，即，各上側(cè)梁11分別被圓筒狀上側(cè)連接構(gòu)件23所包覆，各下側(cè)梁13分別被圓筒狀下側(cè)連接構(gòu)件25所包覆，膜狀體7的上表面15所對(duì)應(yīng)的外周邊緣部分別用繩索27與各上側(cè)連接構(gòu)件23捆綁進(jìn)行連接，下表面19所對(duì)應(yīng)的外周邊緣部分別用繩索27與各下側(cè)連接構(gòu)件25捆綁進(jìn)行連接。膜狀體7與上側(cè)連接構(gòu)件23以及下側(cè)連接構(gòu)件25的連接方法，如圖5所示，也可以使用鉤子進(jìn)行連接。此外，在結(jié)構(gòu)體單元5中也可以將保護(hù)膜狀體7的外側(cè)壁材進(jìn)行固定。
[0051]圖6所表示的是與膜狀體7相連接的內(nèi)部壓力調(diào)整裝置的示意圖。
[0052]在各膜狀體7中，設(shè)置有內(nèi)部壓力調(diào)整裝置31。內(nèi)部壓力調(diào)整裝置31借助空氣流入閥33與膜狀體7相連接，其具備:空氣罐37，該空氣罐37具有空氣泵35 ;壓力傳感器39，該壓力傳感器39安裝于膜狀體7的內(nèi)部用于檢測(cè)膜狀體7的內(nèi)部壓力；壓力控制器41，該壓力控制器41用于控制空氣流入閥33 ;空氣排出閥43，其與膜狀體7相連接。在此，操作空氣泵35對(duì)空氣罐37內(nèi)進(jìn)行加壓，其構(gòu)成為，當(dāng)通過壓力傳感器39檢測(cè)出膜狀體7內(nèi)的壓力低于預(yù)定壓力(例如0.0SMPa)時(shí)，則通過壓力控制器41打開空氣流入閥33，使空氣由空氣罐37流入膜狀體7內(nèi)。而如果由壓力傳感器檢測(cè)到壓力到達(dá)膜狀體7內(nèi)的預(yù)定壓力(例如0.1MPa)時(shí)，壓力控制器41關(guān)閉空氣流入閥33。而當(dāng)膜狀體7內(nèi)的壓力高于預(yù)定壓力(例如0.1MPa)時(shí)，則能夠由空氣排出閥43將膜狀體7內(nèi)的空氣排出。并且，具有空氣泵35的空氣罐37可以被多個(gè)膜狀體7所共同使用，空氣泵35可以是空氣壓縮機(jī)?？諝馀艢忾y43構(gòu)成為，其能夠通過壓力控制器41控制其自動(dòng)的打開和關(guān)閉。壓力控制器41構(gòu)成為可以從外部對(duì)其數(shù)值設(shè)置進(jìn)行操作，有效的對(duì)其設(shè)定值進(jìn)行變更。在此，利用各內(nèi)部壓力調(diào)整裝置31，將膜狀體7內(nèi)部的壓力設(shè)定為，從上側(cè)的膜狀體7至下側(cè)的膜狀體7，壓力依次升高。此外，圖6中的符號(hào)45所表示的是控制膜狀體7的內(nèi)部溫度的溫度控制器，該溫度控制器45根據(jù)溫度傳感器47所檢測(cè)出的膜狀體7的內(nèi)部溫度，反饋至加熱器49，對(duì)膜狀體7內(nèi)部進(jìn)行加熱控制。在此，當(dāng)通過溫度控制器45對(duì)膜狀體內(nèi)進(jìn)行加熱至預(yù)定溫度時(shí)，SP，和外界大氣溫度相比，只需給膜狀體7加熱使其內(nèi)部的溫度達(dá)到預(yù)定值，膜狀體7內(nèi)的壓力便會(huì)增大，此時(shí)，由于膜狀體7內(nèi)部的空氣密度小，所以膜狀體7在空氣中會(huì)產(chǎn)生浮力，從而膜狀體7的支承作用會(huì)增大。
[0053]圖7所表示的是使用支承結(jié)構(gòu)單元3構(gòu)成大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)的示意圖。
[0054]大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)的構(gòu)成為，在支承結(jié)構(gòu)單元3的支柱9的上端放置另一個(gè)支承結(jié)構(gòu)單元3的支柱9的下端并將其固定，通過重復(fù)進(jìn)行該固定操作，支承結(jié)構(gòu)單元3沿高度方向逐漸重疊堆積(圖7中所示的例子是3層構(gòu)成)。支承結(jié)構(gòu)單元3的重疊堆積方式如圖8所示的那樣，下側(cè)的膜狀體7的上表面15和上側(cè)的膜狀體7的下表面19以擠壓密接的狀態(tài)進(jìn)行堆積。此外，如圖9所示的那樣，也可以在支承結(jié)構(gòu)單元3的結(jié)構(gòu)體單元5的支柱9上設(shè)置加固用的張線構(gòu)件51。此外，建筑物I的柱狀支承結(jié)構(gòu)中也可以使用如圖10所示的由內(nèi)外兩層的柱體53、55所配置形成的支承結(jié)構(gòu)單元3。
[0055]圖11所表示的是被用于大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)中的其他支承結(jié)構(gòu)單元的示意圖。
[0056]其他支承結(jié)構(gòu)單元57是在支承結(jié)構(gòu)單元3上設(shè)置斜支柱59，將金屬制結(jié)構(gòu)體單元5制成桁架結(jié)構(gòu)，關(guān)于其它方面，由于與支承結(jié)構(gòu)單元3具有相同的構(gòu)成，所以對(duì)和支承結(jié)構(gòu)單元3使用相同的符號(hào)的支承結(jié)構(gòu)單元57的部分，省略其說明。此外，如圖12所示，與支承結(jié)構(gòu)單元3的構(gòu)成方式相同，通過將支承結(jié)構(gòu)單元57沿高度方向依次重疊堆積，能夠構(gòu)成大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)。并且，如圖13所示，大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)也可以為如下的構(gòu)成，即，將支承結(jié)構(gòu)單元57沿高度方向重疊堆積并橫向排列而構(gòu)成。此外，如圖14所示，可以在結(jié)構(gòu)體單元5上設(shè)置底面部61以及頂面部63，可以通過該底面部61以及頂面部63，對(duì)膜狀體7的上下方向進(jìn)行壓縮。在此，可以單獨(dú)使用支承結(jié)構(gòu)單元57，例如利用頂面部63能夠支承儲(chǔ)水槽(參照虛線)。
[0057]圖15所表示的是具有桁架結(jié)構(gòu)的金屬制結(jié)構(gòu)體單元5的其他構(gòu)成示意圖。
[0058]結(jié)構(gòu)體單元5具備:上側(cè)梁體69，其由L形金屬支架67將四根梁65連接成正方形；下側(cè)梁體75，其由L形金屬支架67將四根梁71連接成正方形；四根支柱77，其用于連接上側(cè)梁體69和下側(cè)梁體75 ;斜支柱79，其架設(shè)在L形金屬支架67之間。此外，位于重疊堆積部分的L形金屬支架67，其大小能夠連接上側(cè)的結(jié)構(gòu)體單元5的下側(cè)梁體75以及下側(cè)的結(jié)構(gòu)體單元5的上側(cè)梁體69。并且，膜狀體7的四個(gè)上側(cè)纏繞片17纏繞在上側(cè)梁65上被固定，下側(cè)纏繞片21纏繞在下側(cè)梁71上被固定。
[0059]圖16所表示的是用于說明大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)成的示意圖。圖17所表示的是用于說明大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)成的剖視圖。
[0060]大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)可以為管狀結(jié)構(gòu)體83，該管狀結(jié)構(gòu)體83是通過將筒狀體81沿高度方向重疊堆積，相互固定而構(gòu)成的具有殼體結(jié)構(gòu)的管狀結(jié)構(gòu)體。各筒狀體81為具有底面部85的有底體，在管狀結(jié)構(gòu)體83的內(nèi)部，上側(cè)底面部85和下側(cè)底面部85之間形成壓力室87。例如，該壓力室87可以與內(nèi)部壓力調(diào)整裝置31相連接，對(duì)壓力室87內(nèi)進(jìn)行加壓。此外，可以在筒狀體83內(nèi)配置膜狀體，該膜狀體在上側(cè)底面部85和下側(cè)底面部85之間以上下方向被壓縮的方式構(gòu)成。而且，如圖18，圖19所示的那樣，在筒狀體83內(nèi)也可以沿徑向方向并列配置多個(gè)膜狀體89、膜狀體91、膜狀體93、膜狀體95、膜狀體97、膜狀體99、膜狀體101、膜狀體103、膜狀體105。這樣，即使一個(gè)膜狀體損壞時(shí)，還能夠利用其它的膜狀體維持加壓狀態(tài)。此外，在圖19中，外側(cè)的膜狀體95、膜狀體97、膜狀體99可以使用熱絕緣材料構(gòu)成，這樣，當(dāng)膜狀體被加熱時(shí)，外側(cè)的膜狀體95、膜狀體97、膜狀體99可以不被加熱，而只有內(nèi)側(cè)的膜狀體101、膜狀體103、膜狀體105被加熱。
[0061]圖20所表示的是用于說明建筑物的柱狀支承結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)成的示意圖。圖21所表示的是用于說明建筑物的柱狀支承結(jié)構(gòu)的其他構(gòu)成的剖視圖。
[0062]大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)可以為管狀結(jié)構(gòu)體111，管狀結(jié)構(gòu)體111具有單體結(jié)構(gòu)，該單體結(jié)構(gòu)是通過以下的方式構(gòu)成的，即，將內(nèi)表面設(shè)置有縱向條107和橫向條108的筒狀體109沿高度方向重疊堆積，并相互固定而構(gòu)成。各筒狀體109具有底面部113，在管狀的結(jié)構(gòu)體111的內(nèi)部，上底面部113和下底面部113之間形成壓力室115。例如，該壓力室115可以與內(nèi)部壓力調(diào)整裝置31相連接，對(duì)壓力室115內(nèi)進(jìn)行加壓。
[0063]此外，管狀的結(jié)構(gòu)體83，111還能夠用于建造如圖22所表示的風(fēng)力發(fā)電塔117的塔架119。
[0064]圖23至圖25是對(duì)用于大廈I的其他柱狀支承結(jié)構(gòu)的構(gòu)成進(jìn)行說明的示意圖。在圖23中，用于大廈I的柱狀支承結(jié)構(gòu)由三根管狀結(jié)構(gòu)體83，113排列成三角形，并分別由連接構(gòu)件121相連接。在圖24中，用于建筑物I的柱狀支承結(jié)構(gòu)由三個(gè)三角形配置的方式構(gòu)成，上述三角形由管狀結(jié)構(gòu)體83，113形成。在圖25中，用于建筑物I的柱狀支承結(jié)構(gòu)由多個(gè)三角形配置的方式構(gòu)成，上述三角形由管狀結(jié)構(gòu)體83，113形成。
[0065]產(chǎn)業(yè)h的可利用件
[0066]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)體除了用于大廈，公寓，普通住宅，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備和蓄水設(shè)備之外，還能夠適用于信號(hào)站、燈塔或展望臺(tái)等所有種類的建筑物。
[0067]符號(hào)說明
[0068]2 大廈
[0069]3 支承結(jié)構(gòu)單元
[0070]5 結(jié)構(gòu)體單元
[0071]7 膜狀體
[0072]9 支柱
[0073]11上側(cè)梁
[0074]13下側(cè)梁
[0075]15膜狀體的上表面
[0076]17上側(cè)纏繞片[0077]19膜狀體的下表面
[0078]21下側(cè)纏繞片
[0079]23上側(cè)連接構(gòu)件
[0080]25下側(cè)連接構(gòu)件
[0081]27繩索
[0082]29鉤子
[0083]31內(nèi)部壓力調(diào)整裝置
[0084]33進(jìn)氣閥
[0085]35空氣泵
[0086]37空氣罐
[0087]39壓力傳感器
[0088]41壓力控制器
[0089]43排氣閥
[0090]45溫度控制器
[0091]47溫度傳感器
[0092]49加熱器
[0093]51張線構(gòu)件
[0094]53圓柱體
[0095]55圓柱體
[0096]57支承結(jié)構(gòu)單元
[0097]59斜支柱
[0098]61底面部
[0099]63上面部
[0100]65梁
[0101]67L形金屬支架
[0102]69上側(cè)梁體69
[0103]71梁
[0104]75梁體
[0105]77支柱
[0106]79斜支柱
[0107]81筒狀體
[0108]83具有殼狀結(jié)構(gòu)的管狀結(jié)構(gòu)體
[0109]85底面部
[0110]87壓力室
[0111]89膜狀體
[0112]91膜狀體
[0113]93膜狀體
[0114]95膜狀體
[0115]97膜狀體[0116]99膜狀體
[0117]101膜狀體
[0118]103膜狀體
[0119]105膜狀體
[0120]107條
[0121]108橫向條
[0122]109筒狀體
[0123]111管狀結(jié)構(gòu)體
[0124]113底面部
[0125]115壓力室
[0126]117風(fēng)力發(fā)電塔
[0127]119塔架
[0128]121連接構(gòu)件
【權(quán)利要求】
1.一種建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，其具有: 結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體為具有桁架結(jié)構(gòu)、剛性框架結(jié)構(gòu)、單體結(jié)構(gòu)以及殼體結(jié)構(gòu)等的建筑物結(jié)構(gòu)； 壓縮氣體結(jié)構(gòu)，該壓縮氣體結(jié)構(gòu)設(shè)置于上述結(jié)構(gòu)體。
2.如權(quán)利要求1所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)以能夠?qū)ι鲜鼋Y(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載的方式設(shè)置于該結(jié)構(gòu)體。
3.如權(quán)利要求1所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)是在上述結(jié)構(gòu)體內(nèi)部所形成的壓力室。
4.如權(quán)利要求1所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)為膜狀體。
5.如權(quán)利要求4所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述膜狀體通過在被上述結(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載的狀態(tài)下與該結(jié)構(gòu)體連接，對(duì)上述結(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載。
6.如權(quán)利要求5所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述膜狀體的構(gòu)成為，其上表面或者上表面的外周與上述結(jié)構(gòu)體的上表面承受部相連接，并且，下表面或者下表面的外周與上述結(jié)構(gòu)體的下表面承受部相連接，上述膜狀體承受來自上述結(jié)構(gòu)體的上述上表面承受部以及上述下表面承受部的垂直方向的壓縮荷載，被壓縮于上述上表面承受部以及上述下表面承受部之間。
7.如權(quán)利要求1所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)設(shè)置有檢測(cè)內(nèi)部壓力的壓力傳感器以及調(diào)整內(nèi)部壓力的壓力控制器。
8.一種建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，其具有: 結(jié)構(gòu)體，該結(jié)構(gòu)體為具有桁架結(jié)構(gòu)、剛性框架結(jié)構(gòu)、單體結(jié)構(gòu)以及殼體結(jié)構(gòu)等的建筑物結(jié)構(gòu)； 壓縮氣體結(jié)構(gòu)，該壓縮氣體結(jié)構(gòu)以能夠?qū)ι鲜鼋Y(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載的方式設(shè)置于上述結(jié)構(gòu)體； 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)被拆分或分割成多個(gè)壓縮氣體結(jié)構(gòu)部，上述各壓縮氣體結(jié)構(gòu)部以能夠?qū)ι鲜鼋Y(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載的方式構(gòu)成。
9.如權(quán)利要求8所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述多個(gè)壓縮氣體結(jié)構(gòu)部以向高度方向延伸的方式被依次配置。
10.如權(quán)利要求8所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部是在上述結(jié)構(gòu)體內(nèi)部所形成的壓力室。
11.如權(quán)利要求8所述的的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部是膜狀體，該膜狀體通過在被上述結(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載的狀態(tài)下與該結(jié)構(gòu)體相連接，對(duì)上述結(jié)構(gòu)體施加垂直方向的拉伸荷載。
12.如權(quán)利要求11所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述膜狀體的構(gòu)成為，其上表面或者上表面的外周與上述結(jié)構(gòu)體的上表面承受部相連接，并且，下表面或者下表面的外周與上述結(jié)構(gòu)體的下表面承受部相連接，上述膜狀體承受來自上述結(jié)構(gòu)體的上述上表面承受部以及上述下表面承受部的垂直方向的壓縮荷載，被壓縮于上述上表面承受部以及上述下表面承受部之間。
13.如權(quán)利要求9所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的內(nèi)部壓力設(shè)定為，下側(cè)的上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的內(nèi)部壓力高于上側(cè)的上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的內(nèi)部壓力。
14.如權(quán)利要求9所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的內(nèi)部壓力設(shè)定為，壓縮氣體結(jié)構(gòu)部越往下其內(nèi)部壓力越高。
15.如權(quán)利要求8所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部設(shè)置有檢測(cè)內(nèi)部壓力的壓力傳感器以及調(diào)整內(nèi)部壓力的壓力控制器。
16.一種建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，具有多個(gè)支承結(jié)構(gòu)單元，上述各支承結(jié)構(gòu)單元具有: 結(jié)構(gòu)體單元，該結(jié)構(gòu)體單元為具有桁架結(jié)構(gòu)、剛性框架結(jié)構(gòu)、單體結(jié)構(gòu)以及殼體結(jié)構(gòu)等的建筑物結(jié)構(gòu)； 壓縮氣體結(jié)構(gòu)部，該壓縮氣體結(jié)構(gòu)部設(shè)置于該結(jié)構(gòu)體單元。
17.如權(quán)利要求16所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部以能夠?qū)ι鲜鼋Y(jié)構(gòu)體單元施加垂直方向的拉伸荷載的方式設(shè)置于該結(jié)構(gòu)體單元。
18.如權(quán)利要求16所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述多個(gè)支承結(jié)構(gòu)單元以向高度方向延伸的方式被依次配置。
19.如權(quán)利要求16所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部是在上述結(jié)構(gòu)體單元內(nèi)部所形成的壓力室。
20.如權(quán)利要求16所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部為膜狀體。
21.如權(quán)利要求20所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述膜狀體通過在被上述結(jié)構(gòu)體單元施加垂直方向的拉伸荷載的狀態(tài)下與該結(jié)構(gòu)體單元連接，對(duì)上述結(jié)構(gòu)體單元施加垂直方向的拉伸荷載。
22.如權(quán)利要求21所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述膜狀體的構(gòu)成為，其上表面或者上表面的外周與上述結(jié)構(gòu)體單元的上表面承受部相連接，并且，下表面或者下表面的外周與上述結(jié)構(gòu)體單元的下表面承受部相連接，上述膜狀體承受來自上述結(jié)構(gòu)體單元的上述上表面承受部以及上述下表面承受部的垂直方向的壓縮荷載，被壓縮于上述上表面承受部以及上述下表面承受部之間。
23.如權(quán)利要求18所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的內(nèi)部壓力設(shè)定為，下側(cè)的上述支承結(jié)構(gòu)單元的內(nèi)部壓力高于上側(cè)的上述支承結(jié)構(gòu)單元的內(nèi)部壓力。
24.如權(quán)利要求18所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于， 上述支承結(jié)構(gòu)單元的上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部的內(nèi)部壓力被設(shè)定為，越往下其內(nèi)部壓力越聞。
25.如權(quán)利要求16所述的建筑物的支承結(jié)構(gòu)，其特征在于，上述壓縮氣體結(jié)構(gòu)部設(shè)置有檢測(cè)內(nèi)部壓力的壓力傳感器以及調(diào)整內(nèi)部壓力的壓力控制器。`
【文檔編號(hào)】E04B1/34GK103703193SQ201280036079
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月21日
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