[发明专利]一种螺旋上升式多空间结构体系

说明书

本发明公开了一种螺旋上升式多空间结构体系，包含螺旋上升式外部钢网格，连接于外部钢网格内部的多边形钢框架，以及连接于多边形钢框架和地面基础间的一组核心筒；外部钢网格为多边形杆件组成的管状结构；在所述外部钢网格和多边形钢框架的外表面连接有外部面层，其中多边形钢框架在外部钢网格间呈连廊式联通布置。本发明通过将外部空间钢网格设置成螺旋上升式，构建了灵活多变的多层空间结构，使得建筑整体律动美观，且外部空间钢网格为多边形管状空间，既保证了内部的通畅运行，又彰显了外部的富于曲折的造型；同时互联互通的设计具有现代寓意，结构整体设计和钢结构选择应用合理，易于实施。

技术领域

本发明属于空间结构技术领域，特别涉及一种螺旋上升式多空间结构体系。

背景技术

随着建筑形式的多样化发展，以及现在人们审美的多角度需求，建筑造型和工艺也随之创新，突破了原有样式，出现了众多造型各异的建筑。在各式各样的异型建筑中螺旋式建筑以其造型优美，感官冲击力强备受建筑师的喜爱。

但是在设计和建造螺旋式建筑时，往往只将螺旋式构件作为整体建筑的局部或外围装饰，而未能体现螺旋建筑结构的整体魅力，也未能更好的体现与其他结构联合的多样化设计；在螺旋式建筑中常用的材料为钢材，钢材具有强度高、自重轻、整体刚度好等特点，而且其还具有变形能力强、可焊性以及可塑性强等优点，可为异型建筑尤其螺旋式建筑提供可靠的结构整体性和稳定性。因此，本发明提供了一种基于钢材结构设计的螺旋上升式多空间结构体系。

发明内容

本发明提出的一种螺旋上升式多空间结构体系，用以解决多空间结构的螺旋上升式外形设计，以及与内部结构的连接和整体结构的支撑等问题，具体技术方案如下：

一种螺旋上升式多空间结构体系，包含螺旋上升式外部钢网格、连接于外部钢网格内部的多边形钢框架、以及连接于多边形钢框架和地面基础间的一组核心筒，所述外部钢网格为多边形杆件组成的管状结构。

所述多边形杆件为正多边形，多边形杆件在螺旋上升方向上间隔布置，所述多边形杆件的竖向面内侧围合呈圆形。

相邻多边形杆件的角点处通过连杆连接，所述连杆在螺旋上升方向上通长布置，且多边形杆件的各个角点均连接有连杆。

相邻多边形杆件与相邻连杆间在同一平面内组成四边形框架，所述四边形框架内相对角点至少连接一根斜杆。

所述外部钢网格在与多边形钢框架连接处设置有连接口，且外部钢网格内部与多边形钢框架内部连通；所述多边形钢框架分层设置，且多边形钢框架底面与地面基础平行。

所述多边形钢框架包含连接于外部钢网格径向的多边形钢框架和连接于外部钢网格环向的多边形钢框架，在同一层的环向和径向交叉点为共用同一连接口并共用同一段多边形钢框架。

一组核心筒关于螺旋上升式外部钢网格中心线对称布置，所述核心筒在同一层多边形钢框架上至少设置一处，且每处核心筒至少为一个；其中，若每处为多个核心筒，则多个核心筒的布置方向与外部钢网格的螺旋上升式方向相同。

所述外部钢网格和多边形钢框架的外表面均连接有外部面层，其中多边形钢框架在外部钢网格间呈连廊式联通布置。

本发明具有以下有益效果：

1.本发明通过将外部空间钢网格设置成螺旋上升式，构建了灵活多变的多层空间结构，使得建筑整体律动美观，且外部空间钢网格为多边形管状结构，既保证了内部的通畅运行，又彰显了外部的富于曲折的造型；

2.连杆在螺旋上升方向通长的设置，保证了外部空间钢网格的一体性，而连杆与多边形杆件间连接的斜杆，则确保了外部空间钢网格的受力稳定性；