專利名稱：整體建筑框架結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種整體建筑框架結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于立體城市的整體建筑框
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)?，更是交通擁堵的制?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。 此夕卜，申請?zhí)枮?7102141、公開號為CN1163337A、發(fā)明名稱為"鋼筋混凝土柱，包 括這類柱的建筑結(jié)構(gòu)"的發(fā)明專利申請公開了一種用作建造建筑物支承結(jié)構(gòu)的鋼筋混凝土 柱，其包括按規(guī)定間距連成一體的立柱，與象梁這樣的水平構(gòu)件建造的建筑物樓層相一致， 其特點(diǎn)在于沿其長度各位置，與水平構(gòu)件節(jié)點(diǎn)相對應(yīng)，柱環(huán)繞有金屬環(huán)，裝有預(yù)埋橫向構(gòu) 件，承接水平構(gòu)件端部，上述柱環(huán)在制造時嵌入柱內(nèi)。 以上兩篇專利文獻(xiàn)中的建筑構(gòu)件都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)時需要基本恒
3溫，并且焊接時存在應(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框架結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于立體城市的整體建筑框架結(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。一種整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其特征在于該整體建筑框架結(jié)構(gòu)包括橫梁，該橫梁沿長度方向在其中部有通孔或者該橫梁兩端部有凹入孔；立柱，該立柱沿長度方向在其中部有通孔或者該立柱兩端部有凹入孔；以及三向立體支架，其包括三條相互垂直的臂，該三條相互垂直的臂插入相應(yīng)的立柱通孔、立柱凹入孔、橫梁通孔或橫梁凹入孔；其中通過多個該三向立體支架在垂直方向上連接立柱和在水平方向上連接橫梁，以構(gòu)成所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其中該三向立體支架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，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)還包括四向立體支架，其中四向立體支架是以三向立體支架為基礎(chǔ)在三向立體支架的任意一條臂的反向延長線上增設(shè)一條臂而成，該四向立體支架的四條臂插入相應(yīng)的立柱通孔、立柱凹入孔、橫梁通孔或橫梁凹入孔。 根據(jù)本實(shí)用新型另一方面，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括五向立體支架，其中五向立體支架是以三向立體支架為基礎(chǔ)在三向立體支架的任意二條臂的反向延長線上分別增設(shè)一條臂而成，該五向立體支架的五條臂插入相應(yīng)的立柱通孔、立柱凹入孔、橫梁通孔或橫梁凹入孔。 根據(jù)本實(shí)用新型又一方面，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括六向立體支架，其中六向立體支架是以三向立體支架為基礎(chǔ)在三向立體支架的三條臂的反向延長線上分別增設(shè)一條臂而成，該六向立體支架的六條臂插入相應(yīng)的立柱通孔、立柱凹入孔、橫梁通孔或橫梁凹入孔。 根據(jù)本實(shí)用新型又一方面，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)由可用于建筑物的金屬材料制成。 根據(jù)本實(shí)用新型又一方面，所述金屬材料優(yōu)選為鋼材。 根據(jù)本實(shí)用新型又一方面，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)包括可用于建筑物的納米材料。 根據(jù)本實(shí)用新型又一方面，所述三向、四向、五向和六向立體支架的臂的截面形狀為正方形、長方形、圓形、T形或H形。 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)間，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?？蚣芙Y(jié)構(gòu)使得整個城市形成整體，由此原來單體建筑的成本在這種高密度超高層立體 城市面前大大降低；框架結(jié)構(gòu)彼此之間的相互連接和建筑物的超大體量，使其抗震性遠(yuǎn)遠(yuǎn) 優(yōu)于單體建筑；而框架結(jié)構(gòu)建造的立體城市通過城內(nèi)不同平面的交通網(wǎng)絡(luò)，使得城內(nèi)人員 往來高效自如，消除了單體建筑的這方面弊端。

圖1為依據(jù)本實(shí)用新型的一種整體建筑框架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為依據(jù)本實(shí)用新型的另一種整體建筑框架結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為依據(jù)本實(shí)用新型的又一種整體建筑框架結(jié)構(gòu)示意圖 圖4為依據(jù)本實(shí)用新型的又一種整體建筑框架結(jié)構(gòu)示意圖 圖5為依據(jù)本實(shí)用新型的又一種整體建筑框架結(jié)構(gòu)示意圖 圖6為依據(jù)本實(shí)用新型的一種三向立體支架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7為依據(jù)本實(shí)用新型的一種四向立體支架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8為依據(jù)本實(shí)用新型的一種五向立體支架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9為依據(jù)本實(shí)用新型的一種六向立體支架結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為依據(jù)本實(shí)用新型的一種帶有通孔的橫梁斷面示意圖； 圖11為依據(jù)本實(shí)用新型的一種立體城市的立體支架、橫梁、立柱之間的連接示意 圖中，1、三向立體支架，2、立柱，3、橫梁，4、四向立體支架，5、五向立體支架，6、: 向立體支架，la、立體支架臂。
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所示，一種整體建筑框架結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于立體城市的整體建筑框架 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 筑框架結(jié)構(gòu)包括橫梁3，該橫梁3沿長度方向在其中部有通孔或者該橫梁3兩端部有凹入 孔；立柱2，該立柱2沿長度方向在其中部有通孔或者該立柱2兩端部有凹入孔；以及例如如圖6所示的三向立體支架l，其包括三條相互垂直的臂la，該三條相互垂直的臂la插入相應(yīng)的立柱2通孔、立柱2凹入孔、橫梁3通孔或橫梁3凹入孔；其中通過8個該三向立體支架1在垂直方向上連接4根立柱2和在水平方向上連接8根橫梁3，這樣就構(gòu)成一個類似例如立方體(或長方體)的所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)。其中該三向立體支架l通過整體澆鑄或者模具加工制成。 優(yōu)選地，所述整體建筑框架結(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；所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)由可用于建筑物的金屬材料制成，例如不銹鋼、鋁
n i寸寸o 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，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)包括可用于建筑物的納米材料。 優(yōu)選地，所述三向立體支架1的臂la的截面形狀為正方形、長方形、圓形、T形、扁
條形或H形等。 實(shí)施例2 實(shí)施例2是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上增加一個立方體框架結(jié)構(gòu)，如圖2所示，該整體建筑框架結(jié)構(gòu)包括橫梁3，該橫梁3沿長度方向在其中部有通孔或者該橫梁3兩端部有凹入孔；立柱2，該立柱2沿長度方向在其中部有通孔或者該立柱2兩端部有凹入孔；三向立體支架l，其包括三條相互垂直的臂la，該三條相互垂直的臂la插入相應(yīng)的立柱2通孔、立柱2凹入孔、橫梁3通孔或橫梁3凹入孔；以及例如如圖7所示的四向立體支架4，其中四向立體支架是以三向立體支架為基礎(chǔ)在三向立體支架的任意一條臂la的反向延長線上增設(shè)一條臂la而成，該四向立體支架的四條臂la插入相應(yīng)的立柱2通孔、立柱2凹入孔、橫梁3通孔或橫梁3凹入孔，其中通過8個該三向立體支架l和4個四向立體支架以及在垂直方向上連接6根立柱2和在水平方向上連接14根橫梁3，這樣就構(gòu)成了例如兩個立方體框架組成的所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)。其中該三向和四向立體支架通過整體澆鑄或者模具加工制成。 優(yōu)選地，所述整體建筑框架結(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；所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)由可用于建筑物的金屬材料制成，例如不銹鋼、鋁
n i寸寸o 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，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)包括可用于建筑物的納米材料。 優(yōu)選地，所述三向、四向立體支架1的臂la的截面形狀為正方形、長方形、圓形、T
形、扁條形或H形等。 實(shí)施例3 如圖3所示，在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，再增加一個立方體框架結(jié)構(gòu)，即所述整體建筑
框架結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括例如如圖8所示的五向立體支架5，其中五向立體支架是以三向立體
支架為基礎(chǔ)在三向立體支架的任意二條臂la的反向延長線上分別增設(shè)一條臂la而成，該
五條臂la插入相應(yīng)的立柱2通孔、立柱2凹入孔、橫梁3通孔或橫梁3凹入孔。通過三向、
四向和五向立體支架與立桿和橫梁3的組合，最后形成所述的整體建筑框架結(jié)構(gòu)。 優(yōu)選地，所述整體建筑框架結(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；所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)由可用于建筑物的金屬材料制成，例如不銹鋼、鋁
6n i寸寸o 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，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)包括可用于建筑物的納米材料。 優(yōu)選地，所述三向、四向、五向立體支架的臂la的截面形狀為正方形、長方形、圓
形、T形、扁條形或H形等。 實(shí)施例4 如圖4所示，在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)進(jìn)一步包括例如如圖9所示的六向立體支架6，其中六向立體支架6是以三向立體支架為基礎(chǔ)在三向立體支架的三條臂la的反向延長線上分別增設(shè)一條臂la而成，該六條臂la可插入相應(yīng)的立柱2通孔、立柱2凹入孔、橫梁3通孔或橫梁3凹入孔，通過以6向立體支架為核心連接件，其它3、4、5向立體支架為輔助連接件，通過套管或者榫卯等方式連接柱與柱、柱與梁、梁與梁，形成以立體支架為節(jié)點(diǎn)的框架結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，圖4中僅僅是一種示例，本領(lǐng)域技術(shù)人員從上述描述中可知，這種框架結(jié)構(gòu)是可以延展且多樣的。 參考圖5和10-11，例如圖5中就示意性地示出了一種整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其中包括多個3-6向立體支架與橫梁、立柱連接，這種框架結(jié)構(gòu)可以在各個方向上進(jìn)行延展，已構(gòu)筑整個建筑或城市。 優(yōu)選地，所述整體建筑框架結(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；所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)由可用于建筑物的金屬材料制成，例如不銹鋼、鋁
n i寸寸o 優(yōu)選地，所述金屬材料優(yōu)選為鋼材。 優(yōu)選地，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)包括可用于建筑物的納米材料。 優(yōu)選地，所述三向、四向、五向和六向立體支架的臂la的截面形狀為正方形、長方
形、圓形、T形、扁條形或H形等。 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框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，該整體建筑框架結(jié)構(gòu)包括橫梁，該橫梁沿長度方向在其中部有通孔或者該橫梁兩端部有凹入孔；立柱，該立柱沿長度方向在其中部有通孔或者該立柱兩端部有凹入孔；以及三向立體支架，其包括三條相互垂直的臂，該三條相互垂直的臂插入相應(yīng)的立柱通孔、立柱凹入孔、橫梁通孔或橫梁凹入孔；其中通過多個該三向立體支架在垂直方向上連接立柱和在水平方向上連接橫梁，以構(gòu)成所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其中該三向立體支架通過整體澆鑄或者模具加工制成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)還包括 四向立體支架，其中四向立體支架是以三向立體支架為基礎(chǔ)在三向立體支架的任意一條臂 的反向延長線上增設(shè)一條臂而成，該四向立體支架的四條臂插入相應(yīng)的立柱通孔、立柱凹 入孔、橫梁通孔或橫梁凹入孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)進(jìn)一步 包括五向立體支架，其中五向立體支架是以三向立體支架為基礎(chǔ)在三向立體支架的任意二 條臂的反向延長線上分別增設(shè)一條臂而成，該五向立體支架的五條臂插入相應(yīng)的立柱通 孔、立柱凹入孔、橫梁通孔或橫梁凹入孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整體建筑框架結(jié)構(gòu)進(jìn)一步 包括六向立體支架，其中六向立體支架是以三向立體支架為基礎(chǔ)在三向立體支架的三條臂 的反向延長線上分別增設(shè)一條臂而成，該六向立體支架的六條臂插入相應(yīng)的立柱通孔、立 柱凹入孔、橫梁通孔或橫梁凹入孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求要求1、2、3或4的整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整體建筑框架 結(jié)構(gòu)由可用于建筑物的金屬材料制成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求要求5的整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金屬材料為鋼材。
7. 根據(jù)權(quán)利要求要求1、2、3或4的整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述整體建筑框架 結(jié)構(gòu)包括可用于建筑物的納米材料。
8. 根據(jù)權(quán)利要求要求1、2、3或4的整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述立體支架的臂 的截面形狀為正方形、長方形、圓形、T形或H形。
9. 根據(jù)權(quán)利要求要求6的整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述立體支架的臂的截面 形狀為正方形、長方形、圓形、T形或H形。
10. 根據(jù)權(quán)利要求要求7的整體建筑框架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述立體支架的臂的截面 形狀為正方形、長方形、圓形、T形或H形。
專利摘要一種整體建筑框架結(jié)構(gòu)，該整體建筑框架結(jié)構(gòu)包括橫梁，該橫梁沿長度方向在其中部有通孔或者該橫梁兩端部有凹入孔；立柱，該立柱沿長度方向在其中部有通孔或者該立柱兩端部有凹入孔；以及三、四、五和六向立體支架，其中所述立體支架通過整體澆鑄或者模具加工制成，所述三向、四向、五向和六向立體支架的臂可插入相應(yīng)的立柱通孔、立柱凹入孔、橫梁通孔或橫梁凹入孔；其中通過多個該三向、四向、五向和六向立體支架在垂直方向上連接立柱和在水平方向上連接橫梁，以構(gòu)成整體建筑框架結(jié)構(gòu)。
文檔編號E04B1/19GK201439612SQ200920166860
公開日2010年4月21日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者曹國俊, 柳毅 申請人:北京峻谷投資有限公司