[发明专利]空间梁及其组件

说明书

技术领域

本发明涉及一种梁，尤其是一种能实现建筑大跨度转换层设计的梁，却基本不大量增加建筑框架柱和梁的混凝土和钢筋用量，并具有很好的抗震性能的新型梁，我们命之为空间梁，属于建筑结构设计技术领域。

背景技术

高层建筑的转换层设于上部小空间结构楼层与下部大空间结构楼层之间，起到支撑起上部楼层结构的作用。目前，对于建筑转换层设计一般采用技术有：预应力梁结构，厚板结构，箱型梁结构，拱结构，钢桁架结构。常见的一般使用预应力梁结构，在这种预应力梁结构中，由于梁的跨度很大，梁跨中承受的弯矩值也很大，在承受大荷载时，为了满足强度设计和刚度设计，需要配置很多的预应力钢筋，进而需要大量的加大梁的厚度和钢筋混凝土的用量，因此高层建筑转换层中很难实现钢筋混凝土的超大跨度设计，同时现有的建筑转换层大跨度设计不利于建筑结构的抗震，并且很难保证挠度大小和裂缝宽度要求。因此亟需完善转换层结构设计。

发明内容

为了克服现有的建筑转换层不能实现钢筋混凝土的大跨度设计和抗震设计的困难，本发明提出了一种新的梁，我们将其命名为空间梁。该空间梁不仅能很轻松的实现建筑转换层的大跨度设计，同时也具有结构抗震的优点，在这些前提下，基本不大量增加建筑框架结构的梁和柱的尺寸，即混凝土和钢筋的用量。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种建筑空间梁式转换层的建筑结构，所述转换层包括托板，拉索，力调节器，支力构件，联系件，和螺纹套筒。所述转换层混凝土浇筑施工过程中，在所述转换层下层去掉柱子的位置处预先安置支撑柱子，然后在支撑柱子上安装所述的托板，在所述转换层内部的框架柱节点的下端施工时预先开设洞口，框架梁端和柱端安放在所述的托板的底板上浇灌混凝土，所述的托板托起转换层楼面，预先加大所述转换层上层框架梁端节点厚度并预埋上所述的支力构件，等到所述的转换层混凝土达到设计强度时，通过所述的拉索相互组合将所述的托板吊起，所述的拉索的另一端与预埋在框架节点处所述的支力构件相连接，所述的力调节器不断的调节所述的拉索中的力，使所述的拉索吊起整个转换层楼面及其楼面上的荷载，而此时，在所述的转换层施工中，预先安置的支撑柱子受压力为0，这时空间梁式转换层结构施工完毕，整个所述的空间梁结构采用的是类似空间桁架的原理，所述的空间梁设计技术使所述转换层的框架梁简化为短跨度梁设计，也使所述转换层内部的框架柱近似简化为一般框架柱设计，使建筑很容易地实现大跨度设计。

本发明的有益效果是：可以在基本不改变转换层框架结构的梁和柱的受力特性，和不对梁和柱加大太多的尺寸的情况下，就能实现转换层的设计，并具有实现建筑超大跨度设计和结构抗震的优势，同时在转换层的上层梁中由于受到预压力的作用，能使该梁产生预应力梁的有益效果。

在上述技术方案的基础上，本发明作出如下扩充：

由桥梁当中的箱型梁的结构形式，本发明提出建筑结构中的一种新型的梁结构——空间梁。它是一种通过众多分段拉索联系转换层的上部楼层和下部楼层，达到承载受力类似于空间桁架的新型梁。通过每根拉索上的力调节器，调控拉索力的大小，实现大跨度转换层的内力平衡。

所述空间梁，为了实现2个连续跨度的转换层设计，发明出了三角形空间梁结构，即：由2根斜拉索和转换层的上层梁组合成的倒三角形结构。这种结构与非预应力梁结合设计，可以实现16米左右的跨度设计，与预应力梁相结合设计，转换层的结构跨度就可以达到40米。

所述空间梁，为了实现3个连续跨度的转换层设计，发明出了梯形空间梁结构，即：由2根斜拉索、1根水平拉索，和转换层上层梁组合成的倒梯形结构。这种结构与非预应力梁结合设计，可以实现24米左右的跨度设计，与预应力梁相结合设计，转换层的结构跨度就可以达到60米。

所述空间梁，为了实现4个连续跨度的转换层设计，发明出了三角形-梯形嵌入式空间梁结构，即：内部为三角形空间梁，外部为梯形空间梁的拉索组合结构。

所述空间梁，为了实现5个连续跨度的转换层设计，发明出了梯形-梯形嵌入式空间梁结构，即：内部为梯形空间梁，外部为梯形空间梁的拉索组合结构。

所述空间梁，为了实现更多个连续跨度的转换层设计，发明出了嵌入式空间梁结构，由三角形-梯形嵌入式空间梁结构或由梯形-梯形嵌入式空间梁结构与梯形空间梁不断的进行嵌入式组合设计，以达到更多跨度数的结构设计。