專利名稱：一種立體層次建筑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑，特別是立體層次建筑形式及海上立體層次建筑的配套設(shè) 施、設(shè)備的一種立體層次建筑。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，城市化的進(jìn)一步膨脹，表現(xiàn)在對(duì)優(yōu)良 土地的需求越來(lái)越急切。中國(guó)發(fā)展30年來(lái)，東南沿海發(fā)達(dá)地區(qū)已由發(fā)展前的糧食輸出地區(qū) 淪為糧食輸入地區(qū)，現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展重心已向西北偏移，若復(fù)制原有發(fā)展模式，必然影響后代 子孫的糧食安全。形成城市的地方都是土地肥沃的地方，正是城市的急劇膨脹，圈掉了原有居民有 保證吃飯的土地，造成食品供應(yīng)只有求助于邊遠(yuǎn)外援，加重了運(yùn)輸成本、社會(huì)管理成本。城 市內(nèi)寸土寸金，為提高土地使用率把建筑搞的越來(lái)越高，城市的大片高大建筑群阻擋了固 有的季風(fēng)通道，形成熱島效應(yīng)，對(duì)氣候造成很大影響，使天氣變得越來(lái)越惡劣，生存居住環(huán) 境越來(lái)越差。而城市中細(xì)高建筑越多，承擔(dān)人員流動(dòng)、物資往來(lái)的交通壓力就越大。以細(xì)高 建筑組成的城市規(guī)模越大，其對(duì)外物資需求越重，交通問(wèn)題越多，這不是立交橋建的少、更 不是道路不夠?qū)?，主要是建筑?duì)地表層面的依賴太重了。2010年中秋節(jié)的首都北京出現(xiàn)的 “首堵”就是很好的例證。地表層面面積是有限的，而空間是無(wú)限的。要想改變城市發(fā)展的這種尷尬，就必須 對(duì)當(dāng)今建筑型式進(jìn)行修改使建筑變單層次依賴(只一個(gè)地面出、入平面)，向多層次面擴(kuò) 展、規(guī)劃、設(shè)計(jì)，即建造多層次的立體層次建筑。沒(méi)有陽(yáng)光的建筑是不適宜于人居住、工作的，要想建造真正的立體層次建筑，必須 部分改變采光設(shè)施的平板面透光結(jié)構(gòu)，使太陽(yáng)光能普遍照射到立體建筑內(nèi)部各功能房間以 外的大空間，使立體建筑內(nèi)部大空間周邊房間圍護(hù)面上的各“窗”均能起到自然采光作用。立體層次建筑因?qū)俅执笮徒ㄖ?，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性很強(qiáng)，可以建造在弱支撐基質(zhì)之上 (包括水)，只要計(jì)算好荷載組合，就可以使建筑均勻沉降至穩(wěn)定狀態(tài)。同樣可以利用水的 流動(dòng)性把立體層次建筑建造在水上，只要使用抵抗足夠水壓力的隔水建筑材料就可以使建 筑屹立在水中。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是為提供一種立體層次 建筑，可有效解決現(xiàn)有建筑占用土地面積大，道路堵塞，居住環(huán)境差的問(wèn)題。本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，通過(guò)對(duì)立體層次建筑的遠(yuǎn)景描述，以海上全混凝土結(jié) 構(gòu)三層次立體層次建筑為示例進(jìn)行結(jié)構(gòu)介紹、受力分析、及部分細(xì)節(jié)的解決處理，來(lái)說(shuō)明此 種立體層次建筑在理論上的可行性；通過(guò)對(duì)海上立體層次建筑水下防漂移支撐的建設(shè)順序 的描述，及水下防漂移支撐建設(shè)設(shè)施說(shuō)明在當(dāng)今條件下能夠?qū)崿F(xiàn)淺海利用的可行性；通過(guò) 對(duì)海上立體層次建筑的海上施工場(chǎng)的建設(shè)描述說(shuō)明其海上立體建筑工廠化生產(chǎn)的可行性；通過(guò)對(duì)海上立體層次建筑間、海上立體層次建筑與陸地間的水下物資通道建設(shè)分析，來(lái)說(shuō) 明立體層次建筑的實(shí)現(xiàn)后的優(yōu)越性。據(jù)此，本發(fā)明是由單體建筑(1)和單體建筑間空體結(jié) 構(gòu)(2)按“一個(gè)單體建筑(1)、一個(gè)單體建筑間空體結(jié)構(gòu)O)”后組成的大平面面積立體透 采光型建筑，組成后單體建筑(1)各側(cè)面一定要有建筑間空體結(jié)構(gòu)(2)的透光后空間，組成 立體層次建筑后的各側(cè)面邊長(zhǎng)要大于建筑高，以利于建筑抗災(zāi)害水平方向穩(wěn)定，以網(wǎng)架結(jié) 構(gòu)計(jì)算立體層次建筑的整體受力；單體建筑(1)基面、屋面要角、邊相對(duì)應(yīng)，做為整個(gè)立體層次建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的豎向 構(gòu)件，基礎(chǔ)邊梁通過(guò)角角對(duì)連成整個(gè)立體層次建筑結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架下弦通梁，屋面邊梁通過(guò)角 角對(duì)連形成整個(gè)立體層次建筑結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架上弦通梁，單體建筑(1)要設(shè)計(jì)有三個(gè)標(biāo)高對(duì)應(yīng) 一致的出、入層次平面機(jī)動(dòng)交通層次面在建筑底部，供車輛通行或停放，機(jī)動(dòng)交通層次高 度和層數(shù)可互通立交，根據(jù)車輛的通行、停放實(shí)際情況調(diào)整；建筑主體功能層次面在建筑中 部，供人活動(dòng)、居住、工作，建筑主體功能層次高度根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，太陽(yáng)光在通過(guò)透光體 后衰減變?nèi)?，故主體功能層次高度不能超過(guò)70m;屋頂出、入活動(dòng)層介面上是大氣層，用于 種植、透采光、綜合活動(dòng)；單體建筑間空體結(jié)構(gòu)(2)是單體建筑(1)組合后形成的空間，是單體建筑(1)的 立體透采光后空間，在建筑屋頂平面用立體透采光板封閉，屋頂單向進(jìn)光，在太陽(yáng)光透過(guò)立 體采光板后，向下各方向均有出光，使單體建筑間空體結(jié)構(gòu)中各側(cè)面的單體建筑邊面均有 光照射到，在達(dá)到透采光的同時(shí)，減少建筑內(nèi)部與外界的熱交換，達(dá)到以地基層相對(duì)衡溫控 制建筑內(nèi)部環(huán)境的目的；建筑底部平面封閉，以利于建筑基底面防水處理；交通層次面的 底、頂部封閉，在連通活動(dòng)層面的同時(shí)，避免交通工具尾氣污染建筑功能層層次空間的大 氣，交通層次內(nèi)的空氣交換，由主體功能層次面空間進(jìn)入，只能通過(guò)預(yù)設(shè)的排風(fēng)道排至自然 大氣層。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，節(jié)約土地面積，居住條件好，環(huán)境污染小，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益巨大。
四

圖1為本發(fā)明的平面結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明的單體建筑間空體在建筑底部迎水面空間的結(jié)構(gòu)布置示意圖；圖3為本發(fā)明的單體建筑及空體處交通層平面布置示意圖；圖4為本發(fā)明的單體建筑及空體處人流活動(dòng)層平面布置示意圖；圖5為本發(fā)明的單體建筑與建筑空體處下部封閉結(jié)構(gòu)剖面示意圖；圖6為本發(fā)明的單體建筑標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)布置示意圖；圖7為本發(fā)明的單體建筑頂部機(jī)房層結(jié)構(gòu)性布置示意圖；圖8為本發(fā)明的建筑順LA，η軸上部主網(wǎng)架梁外形示意圖；圖9為本發(fā)明的單體建筑間空間體處屋頂封閉采光板支撐網(wǎng)架最大截面處剖面 示意圖；圖10為本發(fā)明的單體建筑及空體處屋頂平面布置示意圖；圖11為本發(fā)明的單體建筑中樓梯間梯段布置剖面示意圖；圖12為本發(fā)明的邊支撐建筑及邊配重建筑交通層平面布置示意圖13為本發(fā)明的邊支撐建筑及邊配重建筑功能層平面布置示意圖；圖14為本發(fā)明的建筑側(cè)面示意圖及交通層至屋頂連接坡道的豎向位置示意圖；圖15為本發(fā)明的屋頂?shù)缆吩诮ㄖ叢坎贾檬疽鈭D；圖16為本發(fā)明的示例海中立體建筑網(wǎng)架計(jì)算1/8平面圖；圖17為本發(fā)明的組成示例海上立體層次建筑在建筑底部與海底的可拆卸防漂移 海底支撐的連接剖面示意圖；圖18為本發(fā)明的海上立體層次建筑的可拆卸防漂移海底支撐施工平臺(tái)平面示意 圖；圖19為本發(fā)明的海上立體層次建筑的可拆卸防漂移海底支撐施工中局部剖面示 意圖；圖20為本發(fā)明的海上建筑施工場(chǎng)地平面圖；圖21為本發(fā)明的海上建筑施工場(chǎng)地剖面圖；圖22為本發(fā)明的隔水門(mén)扇受力簡(jiǎn)圖；圖23為本發(fā)明的水壩預(yù)制定位隔墻間、隔水門(mén)扇、水上翻轉(zhuǎn)三種狀態(tài)示意圖；圖M為本發(fā)明的水下陸運(yùn)通道平面示意圖；圖25為本發(fā)明的水下陸運(yùn)通道過(guò)水水運(yùn)航線側(cè)面示意圖；圖沈?yàn)楸景l(fā)明的水下陸運(yùn)通道普通側(cè)面示意圖；圖27為本發(fā)明的支撐面平面范圍放大示意圖； 圖觀為本發(fā)明的支撐面平面范圍放大側(cè)示圖。
五具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)說(shuō)明。(一 )、立體層次建筑的描述(只針對(duì)三層次立體建筑示例進(jìn)行描述)是在現(xiàn)有 建筑功能平面分區(qū)的基礎(chǔ)上進(jìn)行立體層次再分配，即在豎直方向上分為三個(gè)不同功能的 出、入平面(相當(dāng)于當(dāng)今建筑的地面)機(jī)動(dòng)交通出入在建筑底部，供車輛通行或停放；建筑 主體功能在建筑中部，供人活動(dòng)、居住、工作；增加屋頂出、入活動(dòng)層面，用于種植、透采光、 綜合活動(dòng)等。立體層次建筑的具體的技術(shù)方案是由圖1-15所示，立體層次建筑由單體建筑(1)和單體建筑間空體結(jié)構(gòu)(2)按“一 個(gè)單體建筑(1)、一個(gè)單體建筑間空體結(jié)構(gòu)O)”后組成的大平面面積立體透采光型建筑 (如圖1)，組成后單體建筑(1)各側(cè)面一定要有建筑間空體結(jié)構(gòu)O)的透光后空間，組成立 體層次建筑后的各側(cè)面邊長(zhǎng)要大于建筑高，以利于建筑抗災(zāi)害水平方向穩(wěn)定，以網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 計(jì)算立體層次建筑的整體受力；單體建筑(1)基面、屋面要角、邊相對(duì)應(yīng)，做為整個(gè)立體層次建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的豎向 構(gòu)件，基礎(chǔ)邊梁通過(guò)角角對(duì)連形成整個(gè)立體層次建筑結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架下弦梁(各順La,n軸交梁， 見(jiàn)圖幻，屋面邊梁通過(guò)角角對(duì)連形成整個(gè)立體層次建筑結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架上弦通梁(各順La,n軸 交梁，見(jiàn)圖8)，單體建筑(1)要設(shè)計(jì)有三個(gè)標(biāo)高對(duì)應(yīng)一致的出、入層次平面(見(jiàn)圖11)機(jī)動(dòng) 交通層次面在建筑底部，供車輛通行或停放，機(jī)動(dòng)交通層次高度和層數(shù)可互通立交，根據(jù)車 輛的通行、停放實(shí)際情況調(diào)整；建筑主體功能層次面在建筑中部，供人活動(dòng)、居住、工作，建筑主體功能層次高度根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，太陽(yáng)光在通過(guò)透光體后衰減變?nèi)?，故主體功能層 次高度不能超過(guò)70m;屋頂出、入活動(dòng)層介面上是大氣層，用于種植、透采光、綜合活動(dòng)；單體建筑間空體結(jié)構(gòu)(2)是單體建筑(1)組合后形成的空間，是單體建筑(1)的 立體透采光后空間，在建筑屋頂平面用立體透采光板封閉，屋頂單向進(jìn)光，在太陽(yáng)光透過(guò)立 體采光板后，向下各方向均有出光，使單體建筑間空體結(jié)構(gòu)中各側(cè)面的單體建筑邊面均有 光照射到，在達(dá)到透采光的同時(shí)，減少建筑內(nèi)部與外界的熱交換，達(dá)到以地基層相對(duì)衡溫控 制建筑內(nèi)部環(huán)境的目的；建筑底部平面封閉，以利于建筑基底面防水處理；交通層次面的 底、頂部封閉，在連通活動(dòng)層面的同時(shí)，避免交通工具尾氣污染建筑功能層層次空間的大 氣，交通層次內(nèi)的空氣交換，由主體功能層次面空間進(jìn)入，只能通過(guò)預(yù)設(shè)的排風(fēng)道排至自 然大氣層。立體層次建筑在海上建造時(shí)，其邊部由“一個(gè)邊配重建筑(3)、一個(gè)邊支撐建筑 (4) ”組成，同時(shí)做為連通立體層次建筑內(nèi)各層次面互通的坡道位置；邊配重建筑( 、邊支撐建筑(4)側(cè)面迎水面形成三層隔水結(jié)構(gòu)，保證建筑中部空 間不進(jìn)水，保護(hù)建筑內(nèi)部人員的安全，同時(shí)合適加大結(jié)構(gòu)荷載重量，使中部建筑結(jié)構(gòu)網(wǎng)架在 任何情況下均要受向上的浮力。海上建造的立體層次建筑固定由建筑與可拆卸防漂移水海底支撐在水中對(duì)接固 定，使建筑不因水面上升、下降和水的流動(dòng)造成建筑的移動(dòng)。所說(shuō)的立體層次建筑在海上建造時(shí)，海上建造的立體層次建筑設(shè)有相連的陸地化 物資通道，陸地化物資通道連接后，構(gòu)成海上立體層次建筑的陸地化水中通道，使人員、物 資的流動(dòng)不受天氣影響。從以上描述可知立體層次建筑中各層次既相對(duì)獨(dú)立封閉，又互相聯(lián)系，有與近與 占地表面積同等面積的機(jī)動(dòng)交通層次，在而又不會(huì)使尾氣污染無(wú)辜人群。功能層次中各功 能空間在有日照時(shí)可以充滿陽(yáng)光，因大部分光已改變方向還不至于直射暴曬。立體層次建 筑內(nèi)有屋頂、立體空間采光板的封閉，可以使內(nèi)部各空間不受天氣、氣候變化影響，沒(méi)有惡 風(fēng)、雨、冰雪、霧、沙塵、酷暑、嚴(yán)寒等的危害。形成規(guī)模后，屋頂層次平面面積可以無(wú)限擴(kuò)展， 有與占地表面積半個(gè)等面積種植面積，可為愿意務(wù)農(nóng)的人員提供土地，而建筑中的生活污 水只要收集、發(fā)酵后就可以直接提至屋頂利用，還能減少化肥(糞便是最好的農(nóng)業(yè)用肥)的 使用。屋頂層次平面因建筑原因自然抬高了地表面，上沒(méi)有高大遮擋物，為季風(fēng)提供了通暢 的通道，為風(fēng)力發(fā)電提供了很好的風(fēng)場(chǎng)。(二)、以海上全混凝土結(jié)構(gòu)三層次立體層次建筑為示例說(shuō)明立體層次建筑的可 實(shí)現(xiàn)性，由圖1-16所示1、示例海上立體層次建筑的建筑布置說(shuō)明建筑中包括單體建筑(1)、單體建筑間空體結(jié)構(gòu)( 、邊配重建筑( 、邊支撐建筑 ，各結(jié)構(gòu)平面軸尺寸為36m(長(zhǎng))X36m(寬)X78. Im(高或深，建筑底迎水面至屋頂尺
寸)，長(zhǎng)、寬選取36m是參照當(dāng)今各使用建筑功能后的綜合取值，可以滿足各種功能用建筑 的開(kāi)間分間需求。78. Im高度包括6m層高的機(jī)動(dòng)交通層、累計(jì)18. Im層高的輔助層(包括 污水收集、處理，橫向管線布置，通風(fēng)道、配電、水箱、水凈化、上下防水封閉，層次間隔聲、保 溫處理，連接單體建筑而形成的主網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等)、60m高的主要功能建筑層次。底迎水面至機(jī)動(dòng)交通層次面結(jié)構(gòu)(示例建筑計(jì)算尺寸-67. 9m至-60m，凡標(biāo)高以海平面為士0. 000m，下同)，建筑底第一層隔水結(jié)構(gòu)空間(圖2、圖5、圖11)，此空間的設(shè)置主 要為建筑安全需要。一方面建筑在海中時(shí)，海水的壓力巨大，正常時(shí)就達(dá)685. 725KN/m2 (合 69. 462噸/m2，海水平均密度X重力加速度X水深)，若在海上出現(xiàn)災(zāi)害性天氣時(shí)，像海 嘯，一般海嘯水高小于Hm，以水深增加14計(jì)算，建筑底面壓力達(dá)821. 08KN/m2 (合83. 784 噸/m2)，大受力荷載必需大截面構(gòu)件承擔(dān)，為了減少材料用量、增加利用空間此時(shí)采用反拱 (拱頂向下)支撐構(gòu)件，拱的作用使結(jié)構(gòu)抗彎部位轉(zhuǎn)化成以受壓為主的結(jié)構(gòu)，可以使大結(jié)構(gòu) 受力以軸力傳導(dǎo)。本方案中單體建筑間軸距36m，涉及反拱凈跨33m，按《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算 實(shí)用手冊(cè)》中所要求，為了減少拱的贅余力需增大矢跨比(矢跨比=矢高/拱的跨度)，按 最小矢跨比0.2計(jì)，矢高(拱受力線凈高)為6. 6m，加上結(jié)構(gòu)厚度定為7. 9m。此空間可做 為污水處理空間，有大空間做保證，可使污水有充分時(shí)間發(fā)酵、沉淀、能為農(nóng)作物無(wú)害利用。機(jī)動(dòng)交通層次(示例建筑計(jì)算尺寸_60m至_54m)，建筑底機(jī)動(dòng)交通層(圖3、圖5、 圖11)，屬第二層隔水結(jié)構(gòu)空間。此交通層在功能建筑的底層，使出行特別的便利，并能使 交通工具與人流徹底分置，可避免人的意外車禍、并免受機(jī)動(dòng)車輛的尾氣污染。示例建筑中 每36m分為3 X Urn小跨，減除柱構(gòu)造: 后余9m寬，可滿足道路的雙車道設(shè)置(6m <道寬 < 14m時(shí)，可設(shè)計(jì)為單向2車道)。因機(jī)動(dòng)交通層有以上功能建筑二倍的平面建筑面積，同 時(shí)可做為停車場(chǎng)使用。從各圖中可以看到L^和Lb,κ交La,n軸柱構(gòu)造為;3mX;3m空心柱，有 三個(gè)作用，一是加大柱截面可是建筑受水平力時(shí)更加合理，二是柱空心可做為交通層通風(fēng) 道使用，三是聯(lián)系交通層上、下輔助空間，像污水豎管均可在空心柱中隱蔽布置。機(jī)動(dòng)交通層次頂至功能建筑層次面結(jié)構(gòu)(示例建筑計(jì)算尺寸-5 !至-51m)，輔助 夾層(圖5、圖11)。此層設(shè)置是非常必要的，各單體建筑之間的管、線、風(fēng)道都要通過(guò)此層 隱蔽布置，并發(fā)生橫向連通。交通層的機(jī)動(dòng)機(jī)械噪音是非常煩人的，有此層空間可以隔開(kāi)交 通層對(duì)上部功能建筑的噪音干擾。特別是在海上立體建筑建成后與可拆卸防漂移海底支撐 連接時(shí)人員要通過(guò)此層進(jìn)入連接部位(屋頂一單體建筑內(nèi)樓梯一此輔助夾層一單體建筑 間空體中柱空心一可拆卸防漂移海底支撐連接處)。功能建筑層次(示例建筑計(jì)算尺寸_51m至士 3m)，立體建筑主要功能層(圖4、圖 5、圖6、圖11)，建筑的主要功能目的將在此層次體現(xiàn)，如住宅、工廠等。此時(shí)單體建筑間空 體為采光空間通道，光通過(guò)采光板后有70米的深度衰減，單體建筑采光按當(dāng)今正常窗設(shè) 置時(shí)，實(shí)際采光量小于陽(yáng)光直照時(shí)采光量的1/4，底層的采光量更低。本案示例建筑為住宅 型水中建筑，在遇到像海嘯災(zāi)難性天氣時(shí)，因水深可能淹屋頂，為了建筑空間內(nèi)有足夠空氣 量，在單體建筑-51m處不設(shè)置房間，增大建筑低部的綠化面積，加大建筑內(nèi)部的空氣容量。 建筑都有消防的需求，與當(dāng)今建筑留有消防通道不同，立體建筑是留有消防口(圖4中)，以 利于功能建筑層發(fā)生消防需求時(shí)，在交通層直接對(duì)建筑需求區(qū)直接進(jìn)行消防作業(yè)。消防口 平時(shí)在上部設(shè)置可開(kāi)合的折疊式采光窗，平時(shí)用采光窗為交通層采光，建筑有消防需求時(shí) 打開(kāi)，下部安裝耐水壓、可開(kāi)合的隔水門(mén)，平時(shí)藏在人流通道(與上部相對(duì))下，當(dāng)交通層出 現(xiàn)水情(底板遭破壞、或通過(guò)邊部斜坡道進(jìn)水)時(shí)，關(guān)閉隔水門(mén)使上部功能層不發(fā)生水掩危 險(xiǎn)。屋頂輔助層(示例建筑計(jì)算尺寸:3m至10. 2m)，單體建筑頂機(jī)房層、屋面層(圖7、 圖8、圖9、圖11)。因建筑大部在水面以下，為保證各種設(shè)備的絕對(duì)安全，像供水、配電、安 保設(shè)備控制、弱電設(shè)施等都要在此層面供至下層，特別是供水，陸地的自來(lái)水不可能通過(guò)供水管引入，只有在建筑內(nèi)處理淡水(河水、雨水為本建筑的主要淡水來(lái)源)成為飲用水最為 合理，上供水有一個(gè)好處就是下面建筑各層不會(huì)因水壓不足而停水。單體建筑間空體在建 筑屋頂平面處要用立體采光板進(jìn)行封閉，若考慮偶然災(zāi)害(海嘯)對(duì)海中建筑的海水淹沒(méi)， 屋頂?shù)乃畨毫κ蔷薮蟮?，以Hm的水面增加，屋頂就有14-9. 4 (采光板上面最低標(biāo)高)= 4. 6m，產(chǎn)生壓力達(dá)46. 117KN/m2 (合4. 706噸/m2)，同樣大荷載必有大截面網(wǎng)架結(jié)構(gòu)做支撐 才能保證建筑安全。屋頂露天層次面(示例建筑計(jì)算尺寸10. ail以上)(圖10、圖11、圖14)。單體建 筑(1)上豎向交通出、入口(樓、電梯間位置)，覆土種植面，屋頂小道；單體建筑間空體結(jié) 構(gòu)(2)上為立體透采光板上表面，邊配重建筑(3)、邊支撐建筑(4)上為與機(jī)動(dòng)交通層相連 的坡道出、入口，環(huán)建筑道路，綠地等。2、示例海上全混凝土結(jié)構(gòu)三層次立體層次建筑受力分析海上立體層次建筑以全鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)型式為主要建筑結(jié)構(gòu)，因立體層次建筑工 程量巨大，若以當(dāng)今建筑一樣的建筑設(shè)計(jì)時(shí)，工期會(huì)特別長(zhǎng)。當(dāng)今的建筑為了減少鋼筋混凝 土用量，要進(jìn)行墻體砌筑，建筑砌筑的工期要占整體工期的1/3至1/2時(shí)間，采用結(jié)構(gòu)與建 筑共同設(shè)計(jì)并使用就可使工期縮至原來(lái)的1/2至2/3時(shí)間。采用全鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)可使建 筑的整體性更好，安全性提高。建筑的豎向荷載是主要受力荷載，海中立體層次建筑中的單體建筑間的豎向剪力 可能對(duì)建筑網(wǎng)架進(jìn)行破壞，需要對(duì)單體建筑間相鄰豎各構(gòu)件進(jìn)行處理，即在純豎向受力部 位進(jìn)行連結(jié)(圖5，-56. 500建筑框架同位并行結(jié)點(diǎn)處)，這樣可使網(wǎng)加受力合理、均勻。單體建筑間空體上部封閉采光板支撐網(wǎng)架內(nèi)力在海上建設(shè)立體層次建筑時(shí)，網(wǎng) 架上部受力不能按正常的2KN/m2(上人活荷載標(biāo)準(zhǔn)值)取用，應(yīng)當(dāng)取偶然災(zāi)害的平均最大 荷載，以海嘯使水面上升Hm計(jì)算，屋頂就有14-9. 4 = 3. 8m水深，其水壓力為46. 117KN/ m2(合4. 706噸/m2，可做為活荷載取值)，鋼筋混凝土采光板支撐網(wǎng)架(圖9)共有 537. 248m3工程量，產(chǎn)生12. 334KN/m2 (為永久荷載取值)。先不說(shuō)取其分項(xiàng)系數(shù)，Wq = 46. 117+12. 334為荷載取值，用《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算實(shí)用手冊(cè)》(ISBN 978-7-112-11067-6) 中的計(jì)算方法看網(wǎng)架的受力情況，見(jiàn)表1. 2. 1 :計(jì)算表1. 2. 1
權(quán)利要求
1.一種立體層次建筑，其特征在于，由單體建筑(1)和單體建筑間空體結(jié)構(gòu)(2)按“一 個(gè)單體建筑(1)、一個(gè)單體建筑間空體結(jié)構(gòu)O)”后組成的大平面面積立體透采光型建筑， 組成后單體建筑(1)各側(cè)面有建筑間空體結(jié)構(gòu)O)的透光后空間，組成立體層次建筑后的 各側(cè)面邊長(zhǎng)大于建筑高，以利于建筑抗災(zāi)害水平方向穩(wěn)定和以網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計(jì)算立體層次建筑 的整體受力；單體建筑(1)基面、屋面要角、邊相對(duì)應(yīng)，做為整個(gè)立體層次建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的 豎向構(gòu)件，基礎(chǔ)邊梁通過(guò)角角對(duì)連成整個(gè)立體層次建筑結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架下弦通梁，屋面邊梁通 過(guò)角角對(duì)連形成整個(gè)立體層次建筑結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架上弦通梁，單體建筑(1)有三個(gè)標(biāo)高對(duì)應(yīng)一 致的出、入層次平面機(jī)動(dòng)交通層次面在建筑底部，供車輛通行或停放，機(jī)動(dòng)交通層次高度 和層數(shù)互通立交，根據(jù)車輛的通行、停放實(shí)際情況調(diào)整；建筑主體功能層次面在建筑中部， 供人活動(dòng)、居住、工作，建筑主體功能層次高度根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，太陽(yáng)光在通過(guò)透光體后 衰減變?nèi)?，主體功能層次高度不超過(guò)70m;屋頂出、入活動(dòng)層介面上是大氣層，用于種植、透 采光、綜合活動(dòng)；單體建筑間空體結(jié)構(gòu)(2)是單體建筑(1)組合后形成的空間，單體建筑 (1)的立體透采光后空間，在建筑屋頂平面用立體透采光板封閉，屋頂單向進(jìn)光，在太陽(yáng)光 透過(guò)立體采光板后，向下各方向均有出光，使單體建筑間空體結(jié)構(gòu)中各側(cè)面的單體建筑邊 面均有光照射到，在達(dá)到透采光的同時(shí)，減少建筑內(nèi)部與外界的熱交換，達(dá)到以地基層相對(duì) 衡溫控制建筑內(nèi)部環(huán)境的目的；建筑底部平面封閉，以利于建筑基底面防水處理；交通層 次面的底、頂部封閉，在連通活動(dòng)層面的同時(shí)，避免交通工具尾氣污染建筑功能層層次空間 的大氣，交通層次內(nèi)的空氣交換，由主體功能層次面空間進(jìn)入，只能通過(guò)預(yù)設(shè)的排風(fēng)道排至 自然大氣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種立體層次建筑，其特征在于，所說(shuō)的立體層次建筑在海 上建造時(shí)，其邊部由“一個(gè)邊配重建筑(3)、一個(gè)邊支撐建筑G)”組成，同時(shí)做為連通立體 層次建筑內(nèi)各層次面互通的坡道位置；邊配重建筑(3)、邊支撐建筑(4)側(cè)面迎水面形成三 層隔水結(jié)構(gòu)，保證建筑中部不進(jìn)水，保護(hù)建筑內(nèi)部人員的安全，使中部建筑結(jié)構(gòu)網(wǎng)架在任何 情況下均要受向上的浮力；海上的立體層次建筑固定由建筑與可拆卸防漂移水海底支撐在 水中對(duì)接固定，使建筑不因水面上升、下降和水的流動(dòng)造成建筑的移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種立體層次建筑，其特征在于，所說(shuō)的海上的立體層次建 筑設(shè)有與陸地相連的陸地化物資通道，陸地化物資通道連接后，構(gòu)成海上立體層次建筑的 陸地化水中通道，使人員、物資的流動(dòng)不受天氣影響。
全文摘要
本發(fā)明涉及立體層次建筑，有效解決現(xiàn)有建筑占用土地面積大，道路堵塞，居住環(huán)境差的問(wèn)題。技術(shù)方案是，由單體建筑和單體建筑間空體結(jié)構(gòu)按“一個(gè)單體建筑、一個(gè)單體建筑間空體結(jié)構(gòu)”后組成的大平面面積立體透采光型建筑，組成后單體建筑各側(cè)面一定要有建筑間空體結(jié)構(gòu)的透光后空間，組成立體層次建筑后的各側(cè)面邊長(zhǎng)要大于建筑高，以利于建筑抗災(zāi)害水平方向穩(wěn)定，以網(wǎng)架結(jié)構(gòu)計(jì)算立體層次建筑的整體受力；單體建筑基面、屋面角、邊對(duì)應(yīng)為整個(gè)立體層次建筑網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的豎向構(gòu)件，基礎(chǔ)邊梁角角對(duì)連成立體層次建筑結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架下弦通梁，屋面邊梁角角對(duì)連形成立體層次建筑結(jié)構(gòu)的網(wǎng)架上弦通梁。本發(fā)明結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，節(jié)約土地面積，居住條件好，環(huán)境污染小。
文檔編號(hào)B63B35/44GK102134933SQ20111002270
公開(kāi)日2011年7月27日 申請(qǐng)日期2011年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月20日
發(fā)明者夏錦紅, 胡武輝 申請(qǐng)人:胡武輝