專利名稱：蜂窩框架式低層高建筑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低層高的建筑，特別是采用蜂窩框架結(jié)構(gòu)的低層高建筑，這種建筑由于工程造價(jià)低、整體空間利用率高，因此特別適于建造居民住宅。
現(xiàn)在的建筑，一般都采用矩形框架結(jié)構(gòu)，這種建筑中框架的梁以承受彎矩為主，樓層上的集中載荷從矩形框架的柱傳遞并一柱到底，每個(gè)柱的受力集中，因此，無論是柱還是梁受力狀況均不理想。
而且采用矩形框架結(jié)構(gòu)的住宅，居室房間多為長(zhǎng)方體。這種構(gòu)造的居室，中間部分利用率較高，四周靠墻安放家俱的地方，其底部及頂部空間利用率較低。近年來提出的各種復(fù)式住宅，對(duì)居室空間的利用提出了一些新的方案。比如中國(guó)專利CN1067472A公開了一種微型住宅，房間局部隔層構(gòu)造，通過利用房間隔層達(dá)到房間設(shè)計(jì)小型化，從而降低工程造價(jià)的目的。但該專利仍然存在空間利用率不夠高，居室狹小，不能滿足現(xiàn)代人舒適、寬敞的生活要求。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種受力狀況好，空間利用率高的蜂窩框架式低層高建筑。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種建筑材料最省、工程造價(jià)低、居住面積寬敞的蜂窩框架式低層高住宅。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下一種蜂窩框架式低層高建筑，包括框架柱、框架梁、樓板、磚墻等，其特征在于所述蜂窩框架的每一個(gè)基本單元為一六邊形，所述六邊形中的垂直于地基并相對(duì)的兩條邊為框架柱，其作四條邊為框架梁，所述每一個(gè)單元內(nèi)的柱與梁的結(jié)點(diǎn)為柱梁結(jié)點(diǎn)，梁與梁之間的結(jié)點(diǎn)為梁結(jié)點(diǎn);所述的多個(gè)六邊形彼此相互連接，邊與邊相接，結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)相接，形成蜂窩式框架結(jié)構(gòu);在每一個(gè)六邊形基本單元內(nèi)，所述的樓板呈
形狀，在同一樓層平面內(nèi)，各樓板彼此交錯(cuò)連接并形成一個(gè)整體，高、低樓板之間的短的豎直板為隔板;在每一個(gè)基本單元之間的上、下樓板間砌有磚墻。所述的交錯(cuò)相接的樓板在每一個(gè)單元(即一個(gè)房間)內(nèi)，上、下樓板間層高相對(duì)較高的空間為活動(dòng)空間，相層高相對(duì)較低的空間為擺放家俱的空間。所述的每一單元內(nèi)的梁結(jié)點(diǎn)向上設(shè)有聯(lián)系梁并分別與各自的梁結(jié)點(diǎn)整體形成。所述的每一個(gè)六邊形基本單元中，形成梁的兩相對(duì)邊相互平行，四條梁的長(zhǎng)度相等。所述的每個(gè)單元中梁與柱的長(zhǎng)度相等，所構(gòu)成的六邊形為正等邊六邊形。所述的層高為1900mm至2200mm，最好為2000mm。所述的隔板高度為200mm至500mm之間，最好為350mm至400mm之間。所述的活動(dòng)空間的層高為2350mm至2400mm。所述的框架柱、梁的斷面為200×200mm2;所述樓板的厚度為60mm;所述磚墻的厚度為120mm。所述的框架柱、梁、聯(lián)系梁、樓板、隔板均為鋼筋混凝土制成。
下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施例做進(jìn)一步說明。


圖1是本發(fā)明蜂窩框架式低層高建筑的剖面示意圖;
圖2是本發(fā)明中奇數(shù)層建筑平面示意圖;
圖3是本發(fā)明中偶數(shù)層建筑平面示意圖;
圖4是本發(fā)明蜂窩框架式低層高建筑的部分組合的立體示意圖。
圖中蜂窩框架結(jié)構(gòu)1;磚墻2;框架梁3;框架柱4;柱梁結(jié)點(diǎn)5;梁結(jié)點(diǎn)6;隔板7;樓板8;基本單元9;聯(lián)系梁10;客廳11;門廳12;廚房13;餐廳14;臥房15;衛(wèi)生間16;保姆房17。
參照附圖1至4，特別是圖1和4所示。蜂窩框架結(jié)構(gòu)1是根據(jù)仿生學(xué)原理設(shè)計(jì)的，蜂窩是群體空間最省材料，受力性能最佳的一種結(jié)構(gòu)。把普通的矩形框架改成蜂窩框架，使梁、柱桿件的長(zhǎng)度縮短，受力關(guān)系變優(yōu)。其每一個(gè)基本單元9為一六邊形，六邊形兩條相互平行的邊垂直于地基平面形成框架柱4，其余四條邊為框架梁5。當(dāng)梁與柱的長(zhǎng)度相等時(shí)，基本單元9形成一個(gè)正等邊六邊形。多個(gè)六邊形相互連接，邊與邊連接，結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)連接，形成整體如蜂窩狀的框架。在每一個(gè)基本單元9內(nèi)，樓板8為
形，頂板呈相反方向的
形。在同一樓層內(nèi)，樓板8的連續(xù)形狀為方波形狀。
根據(jù)本發(fā)明(見圖2和圖3或圖4)，樓層中奇數(shù)層或偶數(shù)層的房間布置是錯(cuò)開的，而在同一層內(nèi)，其房間布置的形式是一致的。如圖2為一房二廳的設(shè)計(jì)，其一側(cè)利用樓梯下部空間設(shè)計(jì)了一個(gè)保姆間17，其余與另一側(cè)相同。圖3為四房二廳設(shè)計(jì)。
利用蜂窩框架結(jié)構(gòu)的特殊形式，把居室內(nèi)三面靠墻安放家俱、用具的范圍底部抬高一定高度，上部空間降低一定高度，把這些利用率不高的空間移至上、下樓層其他房間，做為利用率高的人的活動(dòng)空間。采用本發(fā)明把普通矩形框架梁受彎為主，改變?yōu)榉涓C框架梁受壓為主，更充分發(fā)揮了混凝土的抗壓特性，縮小了梁的斷面，減少了配筋。
本發(fā)明把樓層上的集中荷載從普通矩形框架結(jié)構(gòu)一柱到底、集中受力的狀況，改變?yōu)榉涓C框架由一柱分至多柱到底均勻受力，從而縮小了柱的斷面，同時(shí)還產(chǎn)生較好的抗震效果。以廣東地區(qū)為倒，普通框架總高約二十米的建筑，跨度如為3.2米，梁的斷面需200×300mm2，柱斷面需300×300mm2或250×300mm2。而蜂窩框架建筑，總高度與跨度在相同的情況下，梁、柱的斷面只需200×200mm2。
本發(fā)明還縮小了樓板的跨度，蜂窩框架建筑物的樓板，大約只有普通框架建筑物樓板跨度的1/4。參見附圖1。鋼筋混凝土隔板的兩頭固定在蜂窩框架上，成為樓板的梁。房間中部樓板上下有聯(lián)系梁支撐，因此，樓板跨度盡管可以隨房間大小調(diào)整，但最多也只有一米多，因此樓板完全可以用60mm的鋼筋混凝土現(xiàn)澆板或采用其他薄形建材。
居室使用中，相對(duì)固定的放置家俱，用具的范圍，與人活動(dòng)范圍大約各占一半，這些相對(duì)固定的放家俱范圍的底部空間與頂部空間利用率很低。本發(fā)明充分利用居室除入口以外的、另外三面靠墻的上下空間，并把一些角落，面積小，無法利用的空間，結(jié)合成較大面積的可利用空間，達(dá)到最大限度提高建筑空間利用率的目的，大大降低了工程造價(jià)。參見圖4，把居室入口以外的三面靠墻地面全部抬高，頂部全部降低(高度可以自定，一般為350mm-400mm，寬度視需要而定)，形成放置家俱，床、櫥柜、沙發(fā)、寫字臺(tái)，以及廚房操作臺(tái)、洗碗池、衛(wèi)生間的抽水馬桶水箱，洗臉池等固定物的范圍。中間地面所有非抬高和頂部非降低的空間，包括走廊，為人活動(dòng)的范圍。由此交錯(cuò)，樓上走廊和居室內(nèi)人活動(dòng)的范圍的下部，成為樓下另一套居室放置家具等固定物的范圍。同樣，樓下居室頂部空間降低的部分，又成為樓上另一套居室內(nèi)人活動(dòng)的部份和走廊。使居室的全部空間得以充分利用。這樣保證每一套居室處于同一平面，免去戶內(nèi)錯(cuò)層，樓梯占用面積，及行走不便。而且還可以做到六戶至八戶共用一個(gè)半單元樓梯，大大節(jié)約了樓梯的占用面積。如此，每戶可降低層高350mm-400mm，即在2000mm一層的建筑，內(nèi)部實(shí)際高度可達(dá)2350mm-2400mm。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于所有家俱與房屋同時(shí)配套制作，安裝，從而降低購買家俱的費(fèi)用。在居室內(nèi)混凝土抬高部位，可預(yù)制成床臺(tái)、桌臺(tái)、櫥柜等，在此基礎(chǔ)上再按用戶意愿進(jìn)行各種高級(jí)裝修，仍然不失其實(shí)用性及觀賞性。如床，可在床臺(tái)面層進(jìn)行木裝修，放上床墊，仍不失基床的實(shí)用及美觀。而由于木裝修僅僅限于床面、床的正立面及床頭部位，其費(fèi)用仍然比制做一張床要節(jié)約費(fèi)用，其他家俱類同。
本發(fā)明較大幅度降低了工程造價(jià)，和相同層高的建筑比較，結(jié)構(gòu)造價(jià)比普通住宅節(jié)約11%-15%;由于層高實(shí)際降低了350mm-400mm，而又保持窗的采光通風(fēng)面積不變，使外墻面積減少，外墻裝修費(fèi)用可節(jié)約20%左右;又由于充分利用了居室內(nèi)空間，居室內(nèi)墻、地面面積減少，裝修費(fèi)用可節(jié)約50%左右，空調(diào)、暖氣費(fèi)用可節(jié)約11%-15%。如果直接把層高設(shè)計(jì)到2350mm-2400mm，經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。從而能滿足更多居民的居住需要和購房能力。
本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易想到其它一些改進(jìn)和變化型式，如基本單元為空心十字形或其它對(duì)稱的多邊形，但這些改進(jìn)仍屬于本發(fā)明的構(gòu)思之內(nèi)，并末脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)和精神。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種蜂窩框架式低層高建筑，包括框架柱、框架梁、樓板、磚墻等，其特征在于所述蜂窩框架的每一個(gè)基本單元為一六邊形，所述六邊形中的垂直于地基并相對(duì)的兩條邊為框架柱，其作四條邊為框架梁，所述每一個(gè)單元內(nèi)的柱與梁的結(jié)點(diǎn)為柱梁結(jié)點(diǎn)，梁與梁之間的結(jié)點(diǎn)為梁結(jié)點(diǎn)；所述的多個(gè)六邊形彼此相互連接，邊與邊相接，結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)相接，形成蜂窩式框架結(jié)構(gòu)；在每一個(gè)六邊形基本單元內(nèi)，所述的樓板呈
形狀，在同一樓層平面內(nèi)，各樓板彼此交錯(cuò)連接并形成一個(gè)整體，高、低樓板之間的短的豎直板為隔板；在每一個(gè)基本單元之間的上、下樓板間砌有磚墻。
2.如權(quán)利要求1所述的一種蜂窩框架式低層高建筑，其特征在于所述的交錯(cuò)相接的樓板在每一個(gè)單元(即一個(gè)房間)內(nèi)，上、下樓板間層高相對(duì)較高的空間為活動(dòng)空間，相層高相對(duì)較低的空間為擺放家俱的空間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種蜂窩框架式低層高建筑，其特征在于所述的每一單元內(nèi)的梁結(jié)點(diǎn)向上設(shè)有聯(lián)系梁并分別與各自的梁結(jié)點(diǎn)整體形成。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種蜂窩框架式低層高建筑，其特征在于所述的每一個(gè)六邊形基本單元中，形成梁的兩相對(duì)邊相互平行，四條梁的長(zhǎng)度相等。
5.如權(quán)利要求4所述的一種蜂窩框架式低層高建筑，其特征在于所述的每個(gè)單元中梁與柱的長(zhǎng)度相等，所構(gòu)成的六邊形為正等邊六邊形。
6.如權(quán)利要求1所述的一種蜂窩框架式低層高建筑，其特征在于所述的層高為1900mm至2200mm，最好為2000mm。
7.如權(quán)利要求1所述的一種蜂窩框架式低層高建筑，其特征在于所述的隔板高度為200mm至500mm之間，最好為350mm至400mm之間。
8.如權(quán)利要求1或2所述的一種蜂窩框架式低層高建筑，其特征在于所述的活動(dòng)空間的層高為2350mm至2400mm。
9.如權(quán)利要求1所述的一種蜂窩框架式低層高建筑，其特征在于所述的框架柱、梁的斷面為200×200mm2;所述樓板的厚度為60mm;所述磚墻的厚度為120mm。
10.如權(quán)利要求1或3或4之一所述的一種蜂窩框架式低層高建筑，其特征在于所述的框架柱、梁、聯(lián)系梁、樓板、隔板均為鋼筋混凝土制成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蜂窩框架式低層高建筑。包括框架柱、框架梁、樓板、隔板、磚墻等，蜂窩框架結(jié)構(gòu)的基本單元為一對(duì)稱于垂直地基的線的六邊形，六邊形的兩條邊為框架柱，其余四條邊為框架梁，在每個(gè)基本單元內(nèi)，樓板呈形布置，在每一個(gè)基本單元之間的上、下樓板間砌有磚墻。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有受力狀況好、空間利用率高、用料省、工程造價(jià)低而且居住面積寬敞等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E04H1/00GK1094780SQ94100940
公開日1994年11月9日 申請(qǐng)日期1994年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月1日
發(fā)明者吳承元 申請(qǐng)人:吳承元