一種挑空懸掛建筑結(jié)構(gòu)、建筑物及環(huán)形建筑大廈的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建筑用鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其設(shè)計一種挑空懸掛建筑結(jié)構(gòu)、建筑物及環(huán)形建筑大廈。
【背景技術(shù)】
[0002]我國每年城鄉(xiāng)建設(shè)房屋面積20億平方米，我國單位建筑面積能耗是發(fā)達(dá)國家的2倍以上?；炷量蚣茕摻Y(jié)構(gòu)已被廣泛應(yīng)用于建筑領(lǐng)域中，但現(xiàn)有技術(shù)中的這些混凝土鋼結(jié)構(gòu)普遍存在著用鋼梁大、主梁體積大、占用空間較多以及造價較高等問題。為了解決這些問題，目前，在現(xiàn)有技術(shù)中對有對混凝土鋼結(jié)構(gòu)中的單根主梁施加預(yù)應(yīng)力，通過這種方法來提高主梁的承載力以及降低主梁高。這種方法雖然提高了單根主梁的承載力、降低梁的截面高度，但對提高整個混凝土鋼結(jié)構(gòu)的整體性能去沒有非常大的影響，其混凝土鋼結(jié)構(gòu)的整個承載力、整體剛性和整體抗震能力還是比較差，因此現(xiàn)有的混凝土鋼結(jié)構(gòu)的作用效果不是很理想。此外在傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中，由于鋼材料和頂層結(jié)構(gòu)的重量大，一般使用“下大上小”結(jié)構(gòu)來支持上面的龐大重量，以保證建筑物的安全；這樣很難形成一種具有“上大下小”的挑空懸掛結(jié)構(gòu)，這樣一樣，極大的限制了鋼結(jié)構(gòu)的使用形式，也使得建筑結(jié)構(gòu)的形式和功能較為單一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明提供一種挑空懸掛物建筑結(jié)構(gòu)，在頂梁部分、預(yù)應(yīng)力柱部分以及懸掛部分的搭配下，提高整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及承載力，本發(fā)明還涉及一種挑空懸掛建筑物及環(huán)形建筑大廈。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種挑空懸掛建筑結(jié)構(gòu)，包括有預(yù)應(yīng)力柱部分、懸掛部分和頂梁部分，所述預(yù)應(yīng)力柱部分包括有豎直設(shè)置在地基中的第一立柱、第二立柱和第三立柱，所述第一立柱、第二立柱和第三立柱等距間隔地設(shè)置，所述第一立柱與第三立柱之間設(shè)置有第一斜梁，所述第一斜梁的一端連接在第一立柱的中下部，所述第一斜梁的另一端連接在所述第三立柱的頂端；所述懸掛部分包括第一懸掛柱、第二懸掛柱和懸掛主斜梁，所述第一懸掛柱和第二懸掛柱豎直平行設(shè)置，所述第一斜梁與所述第一立柱連接處連接有所述懸掛主斜梁的一端，所述懸掛主斜梁的另一端連接所述第二懸掛柱的最低端，所述懸掛主斜梁與水平面形成銳角角度；所述第一立柱、第二立柱、第三立柱、第一懸掛柱和第二懸掛柱的最頂端均連接所述頂梁部分。
[0005]進(jìn)一步，所述預(yù)應(yīng)力柱還包括有第二斜梁，所述第二斜梁的一端連接在第三立柱的中下部，所述第二斜梁的另一端連接在所述第一立柱的頂端，所述第一斜梁和第二斜梁交錯形成類“X”形狀，并且交錯點與第二立柱固定連接，所述第一立柱和第三立柱之間設(shè)有主橫梁，所述主橫梁的一端連接于第三立柱和第一斜梁的交點處，所述主橫梁的另一端連接于第一立柱和第二斜梁的交點處。
[0006]進(jìn)一步，所述懸掛部分包括第一懸掛斜梁和第二懸掛斜梁，所述第一懸掛斜梁的一端連接于第一立柱的頂端，所述第一懸掛斜梁的另一端連接在第一懸掛柱底端，所述第二懸掛斜梁的一端連接于第一懸掛柱的頂端，所述第二懸掛斜梁的另一端連接于第二懸掛柱的底端。
[0007]進(jìn)一步，所述懸掛部分還包括第三懸掛柱、橫梁和第三懸掛斜梁，所述第三懸掛柱和第二懸掛柱豎直平行設(shè)置，所述第三懸掛柱的頂端連接所述頂梁部分，所述第三懸掛柱的底端與所述第二懸掛柱的底端通過橫梁相連，所述第三懸掛斜梁的一端連接第二懸掛柱的底端，所述第三懸掛斜梁的另一端連接第三懸掛柱的頂端。
[0008]進(jìn)一步，還包括直立部，所述直立部包括第四立柱、第五立柱和第六立柱、第一橫梁和第二橫梁，所述第四立柱、第五立柱和第六立柱的頂端連接頂梁部分，所述第四立柱、第五立柱和第六立柱豎直等間距平行設(shè)置，所述第三立柱、第四立柱、第五立柱和第六立柱內(nèi)設(shè)有斜梁。
[0009]進(jìn)一步，所述斜梁包括第三斜梁、第四斜梁、第五斜梁、第六斜梁和第七斜梁。所述第三斜梁的一個端點和第四斜梁的一個端點共同連接在所述第四立柱的上中部，所述第三斜梁的另一個端點連接在所述第三立柱的頂端，所述第四斜梁的另一個端點連接在所述第三立柱的中下部，所述第四立柱、第五立柱、第一橫梁和頂梁部分相互連接形成一矩形框架，所述矩形框架內(nèi)設(shè)有第五斜梁和第六斜梁，所述第五斜梁的一端與第四立柱的頂端相連接，所述第五斜梁的另一端與所述第五立柱的中上部連接，所述第六斜梁的一端與所述第五立柱的頂端連接，所述第六斜梁的另一端與所述第四斜梁的中上部連接，所述第五斜梁和第六斜梁交錯成類“X”形狀，并且交錯點固定連接，所述第二橫梁的一端連接第六立柱的中上部，所述第二橫梁的另一端連接第五立柱的中上部，所述第七斜梁的一端連接第六立柱的中上部，所述第七斜梁的另一端連接第五立柱的頂端。
[0010]進(jìn)一步，所述第七斜梁的一端連接第六立柱的2/3處，所述第三懸掛柱的高度是所述第一立柱高度的1/3，所述懸掛主斜梁的一端連接在所述第一立柱的1/3處。
[0011]進(jìn)一步，所述第一立柱、第二立柱、第三立柱、第四立柱、第五立柱、第六立柱、第一懸掛立柱、第二懸掛立柱和第三懸掛柱之間的距離相等，均為第一立柱高度的1/3。
[0012]本發(fā)明還涉及一種挑空懸掛建筑物，其具有三維結(jié)構(gòu)，包括如上所示的挑空懸掛建筑結(jié)構(gòu)，其中，以所述第六立柱與地基的交點為原點，以第六立柱為Y軸方向，以頂梁部分在水平方向的投影為X軸方向，若干個挑空懸掛建筑結(jié)構(gòu)通過連接頂梁連接，平行等間距地設(shè)置在Z軸方向，所述連接頂梁包括內(nèi)連接頂梁和外連接頂梁，所述內(nèi)連接頂梁將若干個第六立柱沿Z軸方向連接，所述外連接頂梁將若干個第三懸掛柱沿Z軸方向連接。
[0013]本發(fā)明還涉及一種環(huán)形建筑大廈，由若干個如權(quán)利要求9所述挑空懸掛建筑物組成類圓環(huán)狀，所述挑空懸掛建筑物的數(shù)量為3-6個，其中內(nèi)連接頂梁設(shè)置為類圓環(huán)狀的內(nèi)徑，所述外連接頂梁設(shè)置為類圓環(huán)狀的最外徑。
[0014]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
[0015]I)、將挑空懸掛建筑結(jié)構(gòu)分為頂梁部分、預(yù)應(yīng)力柱部分以及懸掛部分，預(yù)應(yīng)力柱內(nèi)設(shè)第一斜梁可以加固第一立柱、第二立柱和第三立柱的穩(wěn)定性以及牢固性，通過懸掛主斜梁把第一立柱、第一懸掛立柱和第二懸掛立柱相連可以提高懸掛部分的穩(wěn)定性，且承載力高、安全性高、且鋼結(jié)構(gòu)部件規(guī)格統(tǒng)一、穩(wěn)定性高。
[0016]2)、在預(yù)應(yīng)力柱內(nèi)設(shè)置第二斜梁，且第一斜梁和第二斜梁呈“X”形狀增大了預(yù)應(yīng)力柱之間剪切力和拉力，可以提高挑空懸掛建筑結(jié)構(gòu)承載力，保證了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
[0017]3)、在懸掛部分內(nèi)設(shè)第一懸掛斜梁和第二懸掛斜梁，兩跟斜梁既能進(jìn)一步加強(qiáng)懸掛部分的穩(wěn)定性同時節(jié)省鋼材且能提高懸掛部分的剛度，改善結(jié)構(gòu)的變形性能。
[0018]4)、懸掛部分上設(shè)置第三懸掛柱，在整個鋼結(jié)構(gòu)能夠承受的前提下加長了懸掛部分的長度，使得挑空結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)增大，增強(qiáng)了建筑結(jié)構(gòu)的使用功能，使整個結(jié)構(gòu)使用可靠。
[0019]5)、挑空懸掛建筑結(jié)構(gòu)設(shè)置直立部，更符合力學(xué)平衡的要求不但加強(qiáng)了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性同時使建筑結(jié)構(gòu)美觀大方，符合人們對現(xiàn)代建筑物安全質(zhì)量的要求和標(biāo)準(zhǔn)。
[0020]6)、將第六立柱的高度設(shè)置為第五立柱高度的2/3，使得直立部內(nèi)的橫梁位于第四立柱和第五立柱的2/3處、主橫梁位于第一立柱、第二立柱和第三立柱的1/3處，這樣將第一立柱、第二立柱、第三立柱、第四立柱和第五立柱均等三分的結(jié)構(gòu)符合結(jié)構(gòu)力學(xué)的需要，受力平衡，使得整個建筑結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。
[0021]7)、本發(fā)明的一種挑空懸掛建筑物，通過連接頂梁將多個二維的挑空懸掛建筑結(jié)構(gòu)連接成三維結(jié)構(gòu)，加大了空間的設(shè)計，并且保證了建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
[0022]8)、本發(fā)明的環(huán)形建筑大