本發明涉及到使用周邊臂的超高層建筑物中的負載的橫向分布,以便減少風,地震和爆炸的影響以及增加利用面積。這是通過構造具有規則或不規則橫截面的超高層建筑物以及圍繞建筑物角部的羽毛形狀的一組傾斜且向外彎曲的周邊臂的構造來實現的。然后,使用鋼絲繩將這些臂從中間連接到建筑物的角部,并從建筑物高度的多個搭接點彼此連接。
前有的
背景技術:
世界許多國家,特別是近幾十年來的文明發展導致人口集中在城市地區,這些地區的人口數量穩步增加,許多問題出現在可用土地的特別短缺。雖然許多意見反對建設高層建筑的建議,但通過建設這種被稱為垂直空間的建筑,解決人口增長與土地短缺的問題,誰把這么快速的技術發展有助于進一步發展這些社區,并吸收他們生活的增長和改善條件。推動世界上許多國家建造高層建筑物也有兩個原因。首先,高層建筑在靈魂中留下了文明的痕跡,因此,競爭已經增加來建立更大和更高的建筑作為榮耀和聲望的象征。其次,使用發明創造的所有技術的傾向,使得它們不能遏制使用技術的愿望,這允許越來越多地增加,只要人類的性質促使我們使用所有工具。但是,在許多國家,由于對風力和地震對高層建筑物的影響,在某種程度上阻礙了進一步升高建筑物的問題,以這種可能性暴露于需要增加強度和硬度的風險的可能性的建筑物,以及存在一種防止這種災害的系統,以確保這些建筑物的安全,防止風險。此外,高層建筑物的安全現在是一個噩夢,特別是政府建筑物和民族性質的建筑物,1995年4月19日對阿爾弗雷德·穆拉聯邦大樓(alfredp.murrahfederal)和2001年9月11日世界貿易中心的兩個塔轟炸攻擊,這些致命的爆炸向世界警告恐怖主義的威脅。這些建筑與周圍區域容納幾萬人,這已經造成這種高層危險的來源,并導致增加了保護這些高層建筑物抵抗所有這些風險的愿望,使得它不變成一個陷阱為數千的生活。
以現代技術為考慮風,地震和恐怖主義的各種危險的預防方法來建造這種高層建筑是如下:
a-將一組超高建筑物連接在一起以傳遞抗地震性在這些柱和兩個結構之間的柱和梁之外,除了通過由大型桁架梁組成的幾個梁連接在一起作為一個塊的四個建筑物之外,在每個建筑物的整個圓周上構造三角形桁架,就是如專利us5377465(1995)中所述,通過建立一組具有不同高度的四個超高建筑物,每個超高建筑物具有內部和外部結構。又在專利jp11131827(1999)中,布置具有空間的多個高層建筑物,并且通過中空加強梁將相鄰建筑物的適當地板相互連接。
b-以將建筑物與地面隔離在地震期間的運動以及在用梁和支撐固定的建筑物樓板的中心跨度中使用液壓振動阻尼裝置以在地震期間吸收振動能量,在細長建筑物的情況下創建大規模的低層劃分,就是如專利jp11117568(1999)中所述,使用減振裝置,該減振裝置產生減小由風或地震引起的振動的反作用力,在基礎和底板之間使用振動阻尼裝置以及層壓橡膠。又在專利jp2001073585(2001)中,通過設置幾個平行的加強框架以加強具有比安裝在它們之間的建筑物更高的硬度的建筑物,并且這些框架具有在建筑物的幾個階段中延伸的兩個樓層的高度,基座和建筑物的頂部在x和y方向上。又在專利jp2004052922(2004)中,使用固定在建筑物的每個樓層中的液壓阻尼器。又在專利us20110271606(2011)中,使用位移感測模塊和垂直液壓裝置來補償由摩天大樓上的風壓產生的位移。
c-將對角線分成由加強的柱和梁制成的兩個三角形具體,就是如專利jp2003261982(2003)中通過構造具有中心結構的對角形狀的周邊結構,將具有用于在不同方向上的抗震性的多個硬性結構的建筑物固結。又在專利jp2004251056(2004)中,通過由外圍柱和梁組成的外周硬性框架以及由內部柱和梁組成的內部框架,并且內部柱以高于外圍柱的密度布置,此外,平板和連接兩個框架的梁。在專利jp2006274733(2006)中,使用具有管框架的三層管結構,該管框架具有通過將柱和梁結合成三層而構成的硬性框架結構。
d-建立兩個平行結構的建筑物以增加硬度和抵抗地震性,在專利cn1144866(1997)中這些結構由預制柱和梁以及臨時支撐件形成,以承受結構的每個階段的兩個樓層的負載,然后在添加負載之后,將兩個柱和梁的端子一起鑄造在一起。在專利jp2004084385(2004)中,兩個結構之間添加由軟鋼制成的邊界梁作為地震阻尼器。在專利jp2005155172(2005)中添加了邊界梁,橫向剪切壁被分成左和右剪切壁以在其中固定開口。
e-如專利jp2003328586(2003)中所述,通過將建筑物分成三個單獨的層,在這些層之間具有隔震裝置,構造具有剪力墻和減振器的外部硬性結構以抵抗地震,并且精心設計鋼筋混凝土基座,包括鋼或鋼筋混凝土柱和梁的隔離硬性結構,具有下部隔震裝置的中間層基底隔離層,包括鋼筋混凝土墻,柱和梁的大型結構層,然后是由外周硬性結構,包括外圓周柱和外圓周梁,以及包圍其中心部分布置的芯壁,并且包括用溫和邊界梁連接在一起的三組剪切壁,這些壁通過空心延伸到下隔離結構具有地下隔震裝置的結構。在專利jp2003314081(2003)中,外圓周結構由具有橫向剪切壁的鋼筋混凝土和除了平板之外的軟鋼地震阻尼器構成。在專利jp2005201006(2005)中,外周框架包括由多個分散的芯部中的剪切壁支撐的柱和梁,每個剪切壁部分包括在剪切壁之間的阻尼阻尼器,以及用作振動阻尼器的邊界梁設置在每個剪切壁和外周框架之間。
f-如專利us4736557(1988)中所述,用于抵抗由風和地震產生的力的外部結構和芯壁的構造,巖心壁是由垂直壁構成的中空垂直棱柱的鋼筋混凝土,角結構。建筑物的至少在大約75樓以上的那部分的整個負載從棱鏡懸伸,下部樓板部分地裝載到棱鏡,并且使用由柱和梁構成的外部結構來承載主載荷。在專利us5502932(1996)中,建筑結構被分成多個獨立的硬性結構,每個獨立的硬性結構通過長螺栓和螺母連接到其上部或下部獨立硬性結構。用長螺栓插入的孔填充有充當緩沖彈性隔離器的橡膠填充物。此外,彈性恢復裝置應安裝在每個獨立的硬性結構和提升軸硬性芯結構之間。在專利jp2002089060(2002)中,芯壁被分成四個部分,在外部結構和芯壁之間具有平板。在專利jp2002227435(2002)中,芯壁被分成由剪切壁內部支撐的兩個部分,并且使用邊界柱和梁與建筑物的外圍結構連接。在專利jp2004238929(2004)中,芯壁偏心地布置在外周管框架結構的北部,并且從其一側與軟鋼邊界梁連接。在專利jp2004238928(2004)中,除了在其外部拐角中的軟鋼邊界柱和梁之外,芯壁還偏心地布置并從其側面與低碳鋼邊界梁連接,以便支撐大面積建筑物。并且在專利jp2011069148(2011)中,芯壁被分成使用用作抗震阻尼器的軟鋼邊界梁連接在一起的四個角部,以及外周硬性框架,其包括鋼筋混凝土柱和安裝在其外周上的第一鋼梁通過鋼筋混凝土柱設置鋼梁的建筑物,使用方管形薄鋼板包圍鋼筋柱的接合部,以及分別安裝在芯管框架和外周硬性件之間的第二鋼梁-幀。
此外,還有一些使用的其他技術如下:
1-專利jp11303445(1999),其提供了一種振動控制方法,該方法通過從建筑物的前部延伸到后部的直腔來控制摩天大樓中的風引起的振動,該方法接收風能并從垂直空腔使用設置在垂直空腔中的風扇從直腔的中間點穿過建筑物的側面,通過根據風的強度通過控制器控制風扇的驅動來抑制渦流發生,從而控制振動。
2-專利jp2001140496(2001)建筑結構被分成在振動阻尼器上構造的大的子結構和使用固定在子結構的頂部上的鋼絲線纜構建在上述懸掛桁架上的上部結構,除了安裝在桁架和底座。
3-專利jp2002088907(2002)的高層建筑包括在垂直方向上串聯堆疊的預制混凝土壁,通過未粘合的預應力鋼材在垂直方向上穿過預制混凝土壁彼此結合,并且使用固定板對于建筑物的頂部,除了層壓橡膠軸承之外,在混凝土基礎和建筑物最低樓層的樓板之間提供。
4-專利jp2005105531(2005)構造了具有通過基座中的一組孔固定的一組樁的基礎結構,使得在結構構造期間在樁上沒有負載,在結構構造完成之后,灌漿材料被注入到間隙中以將樁與建筑物的骨架連接,其中安裝從樁的頭部突出的固定鋼筋并且埋入地基中,除了地面以下的地下室地板以使用基礎傳遞建筑物負載梁或基礎從地下柱到地面以及混凝土層。
5-專利jp2007120032(2007)建筑結構體包括由六角形結構單元構成的外部和內部管框架,包括蜂窩形式的柱和梁,以抵抗地震。
6-專利cn102061826(2011)一種棱錐形摩天大樓,包括混凝土芯壁和巨大的混凝土基座,混凝土柱從底部由彈簧包圍以抵抗地震。
技術實現要素:
的揭示
-技術問題
超高層建筑施工中使用的現代技術的問題和缺點如下:
a-因為所有的高層建筑都隨風而搖擺,并且建筑物之間的連接點不靈活,所以這種搖擺將導致這些連接點的破壞并對建筑物造成損壞,并且同時建立同樣形式(設計結構)的一組超高層建筑是無必的,因此最好為每個建筑本身設計必須具有其保護系統。
b-振動阻尼設備的安裝和維修時特別昂貴,并且假如本設備出現故障可導致暴露于颶風或地震的情況下的災難。此外,該設備的操作的效率多年后是懷疑的,并且應該在每次地震后檢查而更換有缺陷的設備,因為這些設備的激活發生與建筑物擺動這將使居民感到不舒服。對于專利jp11117568,在高層建筑物的情況下沒有提出設計形式,并且對于具有巨大基礎的細長建筑物的呈現設計被認為是浪費空間。對于專利jp2001073585,在破壞性地震的情況下,加強框架必須是失效點以保護建筑物,也方便更換。并且對于專利us20110271606,上層的減少面積被認為是浪費空間。
c-硬性結構不能與地震靈活地搭配而處理,但發生地震時就與其硬度有關,并且其實際的空間面積相對于總建筑面積是非常小的。
d-在地震情況下的建筑物振動將非常高,這對居民來說是不舒服的,并且可能導致家具的墜落并導致受傷。在持續而時間長的地震的情況下,將減少對抗地震的一些邊界梁的破壞,專利cn1144866沒有提出在發生地震的情況下高層建筑物的地震抗力的設計,并且在專利jp2004084385中,結構是長方形的,并且不經歷形狀的多樣化。
e-建筑物的平衡及其地震抗力將地震波是均勻的,而實際的,地震波從方向和力的角度上是不均勻的,并且在暴露于來自建筑物的一定點的地震沖擊的情況下建筑物會有什么命運,對于專利jp2003328586,此外,內部空間是側面限制并由隔墻而分裂。
f-可用于居住的凈面積相對于總建筑面積是非常小的,并且建筑將搖擺,使居民感到不舒服。除了該專利us5502932之外,構造非常復雜并且需要專用設備來執行,以及獨立結構和彈性恢復裝置之間的摩擦系數將使它們成為一體,這降低了振動阻尼的有效性。在專利jp2011069148中,隨著時間的推移的裂紋會發生或出現于鋼筋混凝土柱和混凝土設置的部分中的鋼梁之間,由于濕氣和天氣因素的腐蝕,并且該部分不能進行維修。
高層建筑施工中使用的其它現代技術的問題和缺點分別如下:
1-假設風的方向在一年中穩定,而風的方向是可變的,因此,需要增加一個系統來確定風的方向,并相應地改變風扇旋轉的方向以改變排風方向,在地震的情況下沒有提供如樣的系統。
2-用于建造建筑物的方法是復雜的,特別是在高層建筑物的情況下,特別是僅僅改善現有振動阻尼設備的性能而不是集成方法,而且在破壞性的地震的情況下這種方法對于建筑物擺動的阻尼是特別危險。
3-由預制墻構成的建筑物的高度和面積是限制的,如果建筑物由于風或地震而從任何一側彎曲,這就會導致擠壓的混凝土壁側碰撞并發生永久變形。
4-將建筑物的裝載在地面上取決于土壤類型以及按照高度和面積的限制它可以承受建筑物的建筑的負荷的程度。
5-建筑物的結構使用非常復雜,而需要長時間和高成本來實施。
6-實際利用面積相對于建筑物的總面積是非常小。
本發明涉及到而評述的技術的一般問題和缺點而提出了一種解決方法:
-由于風對結構的不良影響,建造從底部到頂部在面積和尺寸上對稱的超高層建筑物是完全不可能的。
-減少高層建筑隨風搖擺,使其更加穩定,提高安全性和易感性,使人們不會感到頭暈。
-當發生地震時,建筑物對地震影響的抵抗性。其由建筑物層之間引起的剪切變形的影響以及其對剪切變形累積的柱子的軸向變形的影響而出現。
-減少這些建筑物的重量,減少基礎上的負載,使其適合于在不同的土壤類型中建造,而不需要夸張的替換土壤和大量的樁支持建筑物的地基,甚至需要特殊的設備,甚至建筑物下沉到土壤中不會隨時間發生。
-使得上升建筑在設計、構造上更不復雜,并且因此執行所需的時間段更少,其中一些建筑物可達到十年,成本也更低。
-增加建筑物中有效利用的區域,而不要以核心墻或多個剪切壁浪費巨大的寶貴空間,以便這會導致有限的內部空間并分成小的間歇和不適當的區。
-保護建筑免受恐怖襲擊,并使它們能受而抵擋這種攻擊最小可能的損失。
-問題的解決
在建筑物角落周圍的一組臂的構造,它們的每個臂在羽毛形狀上,這些臂將建筑物高度從多個搭接點從中間連接到建筑物角部,并且從沿著手臂高度的多個搭接點連接每個手臂的邊緣和兩個相鄰的臂,所有這些連接是柔性地使用鋼絲線纜來工作以將大部分建筑物負載在橫向向外的方向上分配到該組臂,并且剩余的負載將由建筑基礎支撐。這種具有周圍臂的建筑物采取花的形式。
臂的數量和尺寸根據建筑形式和高度變化而變化,還取決于負載和力量需要向外分布。根據每種情況下的重心的分布確定建筑物和臂之間的搭接點的數量。建筑物采用許多形狀,例如圓形橫截面或任何正多邊形橫截面(三角形、正方形、五邊形、六邊形、八邊形等)或不規則橫截面。
這些臂是傾斜且從內向外彎曲的,因此這些臂的最近點與建筑物基座附近而且最遠點于建筑物頂部有關,兩者是(非接觸)的,使得曲率向外增加建筑物的系結強度、固定和平衡。這些臂由不同的鋼部分或柔性混凝土構成,并且這些臂在底部具有小的橫截面并且橫截面隨高度增加,還這些臂中必須加工許多孔,以防止風阻擋,所需的美學視圖,提供通風,可見性和建筑所需的日光照明。
使用本專利方法比前使用的傳統方法的優點如下:
-大部分建筑物負荷向建筑物周圍的各種臂的橫向分布;它大大減少了建筑物地基上的負載,從而使建筑物具有最小的基礎,核心墻和剪力墻,以及減少更換大量土壤和需要更大量的樁和支撐樁所需的樁在軟土的情況下的建筑基礎。所有這些因素對于增加建筑物內部空間有顯著貢獻,這是由于在不同的土壤類型中建筑物結構的內部強化和增加建筑物高度而不是傳統方法,而不用擔心崩潰的風險,由于減少負載導致的本方法的安全性的信心并且通過這些臂實現建筑物的高平衡,所有這些都有助于降低前需要的巨大且昂貴的結構和基礎需要的成本,并且由于簡單性和較少的傳統復雜和昂貴的方法而需要較少的執行時間,容易建造這些臂,以及最低限度的結構和所需的基礎。
-這種情況下的建筑物不僅由下面的基礎支撐,而且還側向使用臂來支撐,這大大有助于提高建筑物抵抗爆炸的有效性。在傳統方法中,從其基礎建立支點和裝載的基礎,以及當炸彈襲擊撞擊地下柱,導致地板從底部到頂部地板在地板之后坍塌,由于下方地板的倒塌,從頂部到底部對其進行基礎支撐,然后建筑物將完全折疊,而當使用側向向外的載荷分布臂時,防止上述轟擊行進,從而防止建筑物倒塌,從而限制在直接暴露的下部地板到爆炸,而上部樓層將由于側向向外的負載分布不會向下使用臂而從破壞中生存。
-高層建筑的傳統施工方法取決于非常硬性的結構和抵抗風的不同阻尼技術。這增加了建筑成本,但是建筑物發生的永久擺動導致了建筑物的較高樓層中的現有人員覺得不舒服,這是因為當建筑物暴露于強風而發生颶風時,他們感到眩暈并且這種擺動劇烈地增加影響他們的心理狀態,導致建筑物的內部物質的下落,因此發生了傷亡和傷害,當風超過一定可能的限制時,如果超過建筑結構的硬性、地基的堅固性、有效性和用于抵抗這種強風的阻尼系統的能力,訥時候建筑物可能崩塌。雖然在使用多個臂來橫向分布負載的情況下,然后多個橫向加載方向和多個柔性捆扎點將使用鋼絲線纜,其在建筑物的平衡和穩定性上對其風向以不同的方向工作,為上層樓的居民提供舒適性和安全性。在強風的情況下,負載的多個橫向分布點將風荷載分布在建筑物樓板上,顯示出建筑物對風的靈活響應,而不是抵抗風,這就出現于建筑物和臂中,在這樣強的風搖擺直到結束,由于保持建筑物的平衡,保持建筑物安全而不會崩潰。這是由于鋼絲線纜在多個橫向方向上分布這些負載并且不集中在一側上,這是由于此時這種強風的聚焦的單一方向。
-地震波在方向上不均勻,其根據地震源的深度和方向,其大小和通過它的土壤類型而變化。因此,地震能量分布沿地震波的路徑變化,從而同時以不同的方向和大小撞擊建筑物。所以可能打擊一個建筑有一定的方向和大小,使其崩潰,并打擊附近的建筑,具有不同的方向和大小,方便使它遭受損害。因此,傳統的方法基于在特定方向上使用核心墻或剪力墻支撐建筑物,或者硬性結構阻礙地震,或者響應時間有限并且有限的有效性的振動阻尼設備。所有這些方法當暴露于地震的方向、大小和時間周期不同于它的設計,然后建筑將崩潰,越來越大的高度建筑物的風險。在使用多個臂來橫向分布載荷的情況下,當地震從一定方向、以一定大小撞擊建筑物時,在建筑物和臂之間綁扎的鋼絲繩將吸收地震的能量,并將使建筑物反應在這個命中的相反方向。其中鋼絲繩將這個臂與兩個相鄰的臂相結合,這對于建筑物所有的樓層上而不是在單個點上的地震效應的分布,像其他傳統方法那樣可能導致建筑物倒塌,從而減少損壞并且保存建筑物,生命和財產免受傷害,因為這些臂不會像傳統方法那樣阻撓或抵抗地震,而是靈活地施加直到地震波結束,情況穩定后,假設有鋼絲繩受損那么可以容易維護和更換。
附圖說明
圖1:示出了由六個周邊臂支撐的正六邊形截面建筑物的平面圖。
圖2:示出了圖1中所示的建筑物中的截面圖a-a。1使用鋼絲繩連接到外圍臂。
圖3:示出了一個周邊臂的正視圖,其中相鄰的周邊臂和建筑物之間具有系結點。
圖4:示出了由四個周邊臂支撐的規則矩形截面建筑物的平面圖。
圖5:示出了由八個周邊臂支撐的正八邊形截面建筑物的平面圖。
圖6:示出了由六個周邊臂支撐的正六邊形截面建筑物的圖形表示的平面圖。
圖7:示出了由六個周邊臂支撐的正六邊形截面建筑物的圖形表示的正視圖。
圖8:示出了由六個周邊臂支撐的正六邊形截面建筑物的圖形表示的中間等距視圖。
圖9:示出了由六個周邊臂支撐的正六邊形截面建筑物的圖形表示的底部等距視圖。
圖10:示出了由六個周邊臂支撐的正六邊形截面建筑物的圖形表示的頂部等距視圖。
實施發明的方式
1-用于建筑物的一個呈現的模型,該建筑物由多個外圍臂支撐,用于橫向分布由六個外圍臂包圍的正六邊形截面建筑物的載荷,如圖1所示。1,其中建筑物(圖1-標志號1)和外圍臂(圖1-標志號2)的構造并行執行,并且在樓層之上相繼地構建建筑物和臂架,以及在建筑結構的每個階段完成之后,然后使用鋼絲繩(圖1-符號4)從建筑物角落中的搭接點(圖1-符號號8)和捆扎點(圖1)在每個臂的中間(圖1-標號7),然后六個臂彼此連接,使得每個臂從邊緣被綁到兩個相鄰的臂上(圖1-6)使用鋼絲繩(圖1-符號3),并且在這些臂中應設置許多孔(圖1-符號5),以防止風阻。
2-在建筑物和外圍臂的構造完成之后,形式變成如圖2所示。圖2示出了圖1中的截面a-a的細節的截面圖。1,其中建筑物(圖2-標記號1)在其整個高度上完全從建筑物中的多個系結點(圖2-符號號8)與其它多個系結點(圖2-符號(圖2-符號3)在同一水平面上的周邊臂(圖2-符號2)中。這些臂傾斜并向外彎曲,使得最接近建筑物基座的點(非接觸)和與建筑物頂部的最遠點,使得該曲率向外產生側向向外張力,其從所有方向保持建筑物平衡。該方法用于混凝土和鋼結構建筑物,而周邊臂由不同鋼型或柔性混凝土構成。
3-外周臂將是如圖3所示的羽毛的形式。3,其中在底部和橫截面處的最小橫截面隨高度增加,使得在這些臂的頂部處的最大橫截面面積(圖3-符號號2),還有許多孔(圖3-標志編號5)應設置在這些臂中,具有適當的密度以排出風,以防止風阻擋在這些臂上不產生不期望的附加力,使用鋼絲線捆綁在這些臂上(圖3-標記號4)從這些臂的中部沿著其高度的多個捆扎點(圖3-符號號7),還有每個臂使用鋼絲繩從邊緣系在兩個相鄰的臂上(圖3)。(圖3-符號6),沿著其臂的高度在該臂的邊緣中延伸(圖3-符號號3)。
4-來自所提出的用于建筑物的模型的另一個模型,其具有多個外圍臂,用于橫向分布由四個外圍臂包圍的規則矩形截面建筑物的載荷,如圖1所示。4,其中建筑物(圖4-標志號1)和外圍臂(圖4-標志號2)的構造并行執行,并且在樓層之上相繼地構建建筑物和臂架,以及在建筑結構的每個階段完成之后,使用鋼絲繩(圖4-標志號4)從建筑物角落中的搭接點(圖4-標志號8)連接到四個外圍臂,并且在每個臂的中間連接點(圖4-符號7),然后將四個臂彼此連接,使得每個臂從邊緣被連接到兩個相鄰的臂上(圖4-標記無。6)使用鋼絲繩(圖4-符號3),并且在這些臂中應設置許多孔(圖4-符號5),以防止風阻。
5-另一個模型從提出的模型的建筑物支持與多個外圍臂橫向分布的負載的正方形八邊形建筑圍繞著八個外圍臂,如圖所示。5,其中建筑物的建造(圖5-標志號1)和外圍臂(圖5-標志號2)并行執行,并且在樓層之上相繼地建造建筑物和臂,以及在建筑結構的每個階段完成之后,使用鋼絲繩(圖5-標志號4)從建筑物角落中的系接點(圖5-標志號8)連接到八個外圍臂,在每個臂的中間連接點(圖5-符號7),然后將八個臂彼此連接,使得每個臂從邊緣被連接到兩個相鄰臂上(圖5-簽署否。6)使用鋼絲繩(圖5-符號3),并且在這些臂中應設置許多孔(圖5-符號5),以防止風阻。圖6示出了由六個外圍臂包圍和支撐的正六邊形超高層建筑的模型的三維圖形表示。圖6-10更清楚地表示使用外圍臂和鋼絲線纜的橫向分布的想法。
工業適用性(發明的工業范圍)
所提出的建筑施工完成后從角落環繞,并使用鋼絲繩綁在周邊的臂。該系統工作在從重量、風和地震的不同建筑物負載的主要部分的分布,當它們側向暴露于周邊臂時,從而減少建筑結構和地基上的負載,這使得能夠更小尺寸并且因此增加可使用的面積,還能夠在軟土中構造超高層建筑物,同時在將負載橫向分布到外圍臂之后減少所需的土壤替換體積和樁的尺寸,因此減少了構造所需的成本和時間。
向外彎曲之臂增加了鋼絲線纜中的張力,其保持建筑物負載和建筑物平衡的橫向向外分布以抵抗各種負載,并且固定建筑物的頂部樓層,這有助于增加它們的高度。
在這些臂中形成具有適當幾何圖案的孔為本發明的建造方法提供期望的美學視圖,同時在暴露于風時排放風而不產生附加力,以便增加這些臂的有效性,并且還提供建筑所需的通風,能見度和日照。
該建筑物在暴露于轟炸攻擊時,損壞將限制在直接暴露于爆炸的較低樓層,而較高樓層將由于破壞而生存,因為裝載在臂中橫向向外且不太向下方向。用于橫向分布負載的多個臂將使用鋼絲線來改變橫向負載的方向和所提供的柔性系結點。全年風的方向不同而變化,它的作用是保護建筑物的平衡和穩定。還為上部樓層的居民提供舒適和安全,在強風的情況下,負載的多個橫向分布點將風荷載分布在所有建筑物樓層上,顯示出建筑物對風的靈活響應,而不是抵抗。其出現在建筑物和臂中,這樣的強風從開始直到結束容易保持建筑物安全地防止崩潰,由于保持建筑物的平衡,這是由鋼絲線纜在多個橫向方向分布這些負載,并且不集中一側是由此時強風的集中單方向引起的。
當地震從一定方向以一定幅度撞擊建筑物時。面對地震的建筑物和手臂之間的鋼絲繩將吸收這次撞擊的能量。并且將使建筑物在該擊打的相反方向上反應,并且將這個臂與兩個相鄰的臂連接的鋼絲線來協助,這對所有建筑物地板上的地震效應的分布進行工作,從而減少損壞并節省建筑物、生命和財產免受傷害,因為這些臂將靈活地施加到地震波,直到地震波結束,情況穩定后,(如果有)損壞的鋼絲繩易于維護和更換。
參考符號列表
參考,標志號1:建筑。
參考,標志號2:外周臂。
參考,標志號3:鋼絲繩互相連接臂。
參考,標志號4:鋼絲繩綁在胳膊到建筑物。
參考,標志號5:胳膊中的孔。
參考,標志號6:將臂邊緣的點連接到相鄰的臂。
參考,標志號7:胳膊中間點指向建筑物。
參考,標志號8:在建筑物角落的點。
權利要求書(按照條約第19條的修改)
1.修改的專利權利要求書
使用周邊臂來橫向地分布超高層建筑物中的負載以便減少風,地震和爆炸的影響以及增加建筑物利用區域的方法,所述方法包括以下步驟:
(a)建造規則或不規則橫截面的超高層建筑物;
(b)在建筑物角落周圍構造一組外圍臂,所述臂傾斜并向外彎曲,使得最近點在建筑物基部處,而不與建筑物接觸,并且最遠點與建筑物頂部水平,使得曲率向外增加建筑物的捆扎強度,固定和平衡;
(c)使用鋼絲繩將周邊臂連接到建筑物并且沿著建筑物高度的多個捆扎點彼此連接,以便將建筑物負載橫向分布到這些周邊臂。
2.根據專利權利的第一要求所述的施工方法,包括以下步驟:
(a)周邊臂呈羽毛狀;
(b)外圍臂從建筑物的高度沿著多個搭接點從中間連接到建筑物角;
(c)沿著兩個相鄰臂的臂高度從多個捆扎點連接每個臂的邊緣;
(d)所有這些連接是靈活的;使用鋼絲繩來工作以將大部分建筑物載荷沿側向向外方向分配到所述周邊臂組;
(e)余下的建筑物負荷將由建筑基礎支持;
(f)建筑物采用許多形狀,例如圓形橫截面或任何正多邊形橫截面(三角形,正方形,五邊形,六邊形,八邊形等)或不規則橫截面;
(g)具有周圍外圍臂的建筑物采取花的形式。
3.具有規則或不規則橫截面的超高層建筑物,包括位于建筑物角落周圍的一組周邊臂,并且包括鋼絲線纜,所述周邊臂減少風,地震和爆炸的影響,以及增加建筑物利用區域和所述鋼用于將建筑物負載橫向分布到這些外圍臂的線纜,所述周邊臂傾斜并向外彎曲,使得最近點在建筑物基部處,而不與建筑物接觸,并且最遠點與建筑物頂部水平,使得曲率向外增加了系結強度,固定和平衡建筑物,所述鋼絲纜索將周邊臂從建筑物的高度沿著多個捆扎點連接到建筑物和彼此,所述周邊臂由不同的鋼部分或柔性混凝土構成,并且在底部具有小的橫截面,其隨著高度增加,許多孔設置在周邊臂中以防止風的頂部并提供期望的美觀,提供通風,能見度和建筑物所需的日間照明。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述外圍臂會根據建筑物形狀、高度、負載和向外分布力(的不同)而在數量、尺寸和搭接點(建筑物和外圍臂之間的)的數量上有所不同。