专利名称：蜂窝框架式低层高建筑的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低层高的建筑，特别是采用蜂窝框架结构的低层高建筑，这种建筑由于工程造价低、整体空间利用率高，因此特别适于建造居民住宅。
现在的建筑，一般都采用矩形框架结构，这种建筑中框架的梁以承受弯矩为主，楼层上的集中载荷从矩形框架的柱传递并一柱到底，每个柱的受力集中，因此，无论是柱还是梁受力状况均不理想。
而且采用矩形框架结构的住宅，居室房间多为长方体。这种构造的居室，中间部分利用率较高，四周靠墙安放家俱的地方，其底部及顶部空间利用率较低。近年来提出的各种复式住宅，对居室空间的利用提出了一些新的方案。比如中国专利CN1067472A公开了一种微型住宅，房间局部隔层构造，通过利用房间隔层达到房间设计小型化，从而降低工程造价的目的。但该专利仍然存在空间利用率不够高，居室狭小，不能满足现代人舒适、宽敞的生活要求。
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种受力状况好，空间利用率高的蜂窝框架式低层高建筑。
本发明的另一个目的是提供一种建筑材料最省、工程造价低、居住面积宽敞的蜂窝框架式低层高住宅。
本发明的技术解决方案如下一种蜂窝框架式低层高建筑，包括框架柱、框架梁、楼板、砖墙等，其特征在于所述蜂窝框架的每一个基本单元为一六边形，所述六边形中的垂直于地基并相对的两条边为框架柱，其作四条边为框架梁，所述每一个单元内的柱与梁的结点为柱梁结点，梁与梁之间的结点为梁结点;所述的多个六边形彼此相互连接，边与边相接，结点与结点相接，形成蜂窝式框架结构;在每一个六边形基本单元内，所述的楼板呈
形状，在同一楼层平面内，各楼板彼此交错连接并形成一个整体，高、低楼板之间的短的竖直板为隔板;在每一个基本单元之间的上、下楼板间砌有砖墙。所述的交错相接的楼板在每一个单元(即一个房间)内，上、下楼板间层高相对较高的空间为活动空间，相层高相对较低的空间为摆放家俱的空间。所述的每一单元内的梁结点向上设有联系梁并分别与各自的梁结点整体形成。所述的每一个六边形基本单元中，形成梁的两相对边相互平行，四条梁的长度相等。所述的每个单元中梁与柱的长度相等，所构成的六边形为正等边六边形。所述的层高为1900mm至2200mm，最好为2000mm。所述的隔板高度为200mm至500mm之间，最好为350mm至400mm之间。所述的活动空间的层高为2350mm至2400mm。所述的框架柱、梁的断面为200×200mm2;所述楼板的厚度为60mm;所述砖墙的厚度为120mm。所述的框架柱、梁、联系梁、楼板、隔板均为钢筋混凝土制成。
下面结合附图，对本发明的最佳实施例做进一步说明。
图1是本发明蜂窝框架式低层高建筑的剖面示意图;
图2是本发明中奇数层建筑平面示意图;
图3是本发明中偶数层建筑平面示意图;
图4是本发明蜂窝框架式低层高建筑的部分组合的立体示意图。
图中蜂窝框架结构1;砖墙2;框架梁3;框架柱4;柱梁结点5;梁结点6;隔板7;楼板8;基本单元9;联系梁10;客厅11;门厅12;厨房13;餐厅14;卧房15;卫生间16;保姆房17。
参照附图1至4，特别是图1和4所示。蜂窝框架结构1是根据仿生学原理设计的，蜂窝是群体空间最省材料，受力性能最佳的一种结构。把普通的矩形框架改成蜂窝框架，使梁、柱杆件的长度缩短，受力关系变优。其每一个基本单元9为一六边形，六边形两条相互平行的边垂直于地基平面形成框架柱4，其余四条边为框架梁5。当梁与柱的长度相等时，基本单元9形成一个正等边六边形。多个六边形相互连接，边与边连接，结点与结点连接，形成整体如蜂窝状的框架。在每一个基本单元9内，楼板8为
形，顶板呈相反方向的
形。在同一楼层内，楼板8的连续形状为方波形状。
根据本发明(见图2和图3或图4)，楼层中奇数层或偶数层的房间布置是错开的，而在同一层内，其房间布置的形式是一致的。如图2为一房二厅的设计，其一侧利用楼梯下部空间设计了一个保姆间17，其余与另一侧相同。图3为四房二厅设计。
利用蜂窝框架结构的特殊形式，把居室内三面靠墙安放家俱、用具的范围底部抬高一定高度，上部空间降低一定高度，把这些利用率不高的空间移至上、下楼层其他房间，做为利用率高的人的活动空间。采用本发明把普通矩形框架梁受弯为主，改变为蜂窝框架梁受压为主，更充分发挥了混凝土的抗压特性，缩小了梁的断面，减少了配筋。
本发明把楼层上的集中荷载从普通矩形框架结构一柱到底、集中受力的状况，改变为蜂窝框架由一柱分至多柱到底均匀受力，从而缩小了柱的断面，同时还产生较好的抗震效果。以广东地区为倒，普通框架总高约二十米的建筑，跨度如为3.2米，梁的断面需200×300mm2，柱断面需300×300mm2或250×300mm2。而蜂窝框架建筑，总高度与跨度在相同的情况下，梁、柱的断面只需200×200mm2。
本发明还缩小了楼板的跨度，蜂窝框架建筑物的楼板，大约只有普通框架建筑物楼板跨度的1/4。参见附图1。钢筋混凝土隔板的两头固定在蜂窝框架上，成为楼板的梁。房间中部楼板上下有联系梁支撑，因此，楼板跨度尽管可以随房间大小调整，但最多也只有一米多，因此楼板完全可以用60mm的钢筋混凝土现浇板或采用其他薄形建材。
居室使用中，相对固定的放置家俱，用具的范围，与人活动范围大约各占一半，这些相对固定的放家俱范围的底部空间与顶部空间利用率很低。本发明充分利用居室除入口以外的、另外三面靠墙的上下空间，并把一些角落，面积小，无法利用的空间，结合成较大面积的可利用空间，达到最大限度提高建筑空间利用率的目的，大大降低了工程造价。参见图4，把居室入口以外的三面靠墙地面全部抬高，顶部全部降低(高度可以自定，一般为350mm-400mm，宽度视需要而定)，形成放置家俱，床、橱柜、沙发、写字台，以及厨房操作台、洗碗池、卫生间的抽水马桶水箱，洗脸池等固定物的范围。中间地面所有非抬高和顶部非降低的空间，包括走廊，为人活动的范围。由此交错，楼上走廊和居室内人活动的范围的下部，成为楼下另一套居室放置家具等固定物的范围。同样，楼下居室顶部空间降低的部分，又成为楼上另一套居室内人活动的部份和走廊。使居室的全部空间得以充分利用。这样保证每一套居室处于同一平面，免去户内错层，楼梯占用面积，及行走不便。而且还可以做到六户至八户共用一个半单元楼梯，大大节约了楼梯的占用面积。如此，每户可降低层高350mm-400mm，即在2000mm一层的建筑，内部实际高度可达2350mm-2400mm。
本发明的优点还在于所有家俱与房屋同时配套制作，安装，从而降低购买家俱的费用。在居室内混凝土抬高部位，可预制成床台、桌台、橱柜等，在此基础上再按用户意愿进行各种高级装修，仍然不失其实用性及观赏性。如床，可在床台面层进行木装修，放上床垫，仍不失基床的实用及美观。而由于木装修仅仅限于床面、床的正立面及床头部位，其费用仍然比制做一张床要节约费用，其他家俱类同。
本发明较大幅度降低了工程造价，和相同层高的建筑比较，结构造价比普通住宅节约11%-15%;由于层高实际降低了350mm-400mm，而又保持窗的采光通风面积不变，使外墙面积减少，外墙装修费用可节约20%左右;又由于充分利用了居室内空间，居室内墙、地面面积减少，装修费用可节约50%左右，空调、暖气费用可节约11%-15%。如果直接把层高设计到2350mm-2400mm，经济效益更为显著。从而能满足更多居民的居住需要和购房能力。
本领域技术人员可以很容易想到其它一些改进和变化型式，如基本单元为空心十字形或其它对称的多边形，但这些改进仍属于本发明的构思之内，并末脱离本发明实质和精神。本发明的保护范围由权利要求书限定。
权利要求
1.一种蜂窝框架式低层高建筑，包括框架柱、框架梁、楼板、砖墙等，其特征在于所述蜂窝框架的每一个基本单元为一六边形，所述六边形中的垂直于地基并相对的两条边为框架柱，其作四条边为框架梁，所述每一个单元内的柱与梁的结点为柱梁结点，梁与梁之间的结点为梁结点；所述的多个六边形彼此相互连接，边与边相接，结点与结点相接，形成蜂窝式框架结构；在每一个六边形基本单元内，所述的楼板呈
形状，在同一楼层平面内，各楼板彼此交错连接并形成一个整体，高、低楼板之间的短的竖直板为隔板；在每一个基本单元之间的上、下楼板间砌有砖墙。
2.如权利要求1所述的一种蜂窝框架式低层高建筑，其特征在于所述的交错相接的楼板在每一个单元(即一个房间)内，上、下楼板间层高相对较高的空间为活动空间，相层高相对较低的空间为摆放家俱的空间。
3.如权利要求1或2所述的一种蜂窝框架式低层高建筑，其特征在于所述的每一单元内的梁结点向上设有联系梁并分别与各自的梁结点整体形成。
4.如权利要求1或2所述的一种蜂窝框架式低层高建筑，其特征在于所述的每一个六边形基本单元中，形成梁的两相对边相互平行，四条梁的长度相等。
5.如权利要求4所述的一种蜂窝框架式低层高建筑，其特征在于所述的每个单元中梁与柱的长度相等，所构成的六边形为正等边六边形。
6.如权利要求1所述的一种蜂窝框架式低层高建筑，其特征在于所述的层高为1900mm至2200mm，最好为2000mm。
7.如权利要求1所述的一种蜂窝框架式低层高建筑，其特征在于所述的隔板高度为200mm至500mm之间，最好为350mm至400mm之间。
8.如权利要求1或2所述的一种蜂窝框架式低层高建筑，其特征在于所述的活动空间的层高为2350mm至2400mm。
9.如权利要求1所述的一种蜂窝框架式低层高建筑，其特征在于所述的框架柱、梁的断面为200×200mm2;所述楼板的厚度为60mm;所述砖墙的厚度为120mm。
10.如权利要求1或3或4之一所述的一种蜂窝框架式低层高建筑，其特征在于所述的框架柱、梁、联系梁、楼板、隔板均为钢筋混凝土制成。
全文摘要
本发明涉及一种蜂窝框架式低层高建筑。包括框架柱、框架梁、楼板、隔板、砖墙等，蜂窝框架结构的基本单元为一对称于垂直地基的线的六边形，六边形的两条边为框架柱，其余四条边为框架梁，在每个基本单元内，楼板呈形布置，在每一个基本单元之间的上、下楼板间砌有砖墙。本发明与现有技术相比具有受力状况好、空间利用率高、用料省、工程造价低而且居住面积宽敞等优点。
文档编号E04H1/00GK1094780SQ94100940
公开日1994年11月9日 申请日期1994年2月1日 优先权日1994年2月1日
发明者吴承元 申请人:吴承元