CN111236437B - 一种可快速搭建的组合式蜂巢建筑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可快速搭建的组合式蜂巢建筑，属于装配式建筑领域，包括若干蜂巢结构单元以及用于支撑所述蜂巢结构单元的蜂巢结构支撑框架，蜂巢结构单元包括为六面体结构，蜂巢结构支撑框架包括若干层平行设置的水平框架，相邻两水平框架之间通过竖直钢立柱连接，内钢立柱用于将相邻两水平框架的内六边形框架连接使得蜂巢建筑的中心形成用于容纳楼梯的六边形筒架，外钢立柱用于将相邻两水平框架的外六边形框架连接使得蜂巢建筑的外侧形成用于与所述蜂巢结构单元拼装的六个梯形框架，蜂巢结构单元沿蜂巢建筑的径向插接至所述梯形框架。本发明建筑结构具有结构自重轻、建造速度快、可重复利用、模块化、节能环保、方便运输、便于存储等优点。

Description

一种可快速搭建的组合式蜂巢建筑

技术领域

本发明属于装配式建筑技术领域，具体涉及一种可快速搭建的组合式蜂巢建筑。

背景技术

传统建筑物普遍采用的是钢筋混凝土现浇结构，结构自重大，施工时间长，标准化、模块化程度低，原材料浪费严重，施工现场污染大等众多问题，使其已不能满足未来建筑业可持续发展和快速建造的要求。在受到地震等自然灾害时，为了灾区重建，稳定灾民的情绪，使得灾害的损失达到最小，如何快速修复建筑等建材成为灾区重建的重中之重，因此，急需提出一种可快速搭建的组合式蜂巢建筑，可以用于抗震减灾中高性能快速修复的建材，并且具有结构自重轻、建造速度快、可重复利用、模块化、节能环保、方便运输、便于存储等优点。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种可快速搭建的组合式蜂巢建筑，具有结构自重轻、建造速度快、可重复利用、模块化、节能环保、方便运输、便于存储等优点。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可快速搭建的组合式蜂巢建筑，包括若干蜂巢结构单元以及用于支撑所述蜂巢结构单元的蜂巢结构支撑框架，所述蜂巢结构单元为六面体结构，所述蜂巢结构支撑框架包括若干层平行设置的水平框架，相邻两水平框架之间通过竖直钢立柱连接，每一层水平框架的结构包括位于同一平面内的内六边形框架、外六边形框架以及用于将两者连接的连接梁，所述内六边形框架的各边与外六边形框架的各边平行，所述连接梁为六根，每一连接梁的两端分别连接至所述内六边形框架和外六边形框架的转角，所述竖直钢立柱包括内钢立柱和外钢立柱，所述内钢立柱用于将相邻两水平框架的内六边形框架连接使得蜂巢建筑的中心形成用于容纳楼梯的六边形筒架，所述外钢立柱用于将相邻两水平框架的外六边形框架连接使得蜂巢建筑的外侧形成用于与所述蜂巢结构单元拼装的六个梯形框架，所述蜂巢结构单元沿蜂巢建筑的径向插接至所述梯形框架。

进一步，所述内六边形框架由六根第一横梁首尾相连形成，所述外六边形框架由六根第二横梁首尾相连形成，所述蜂巢建筑还包括底部外侧接头、底部内侧接头、中部外侧接头、中部内侧接头、顶部外侧接头和顶部内侧接头，所述底部外侧接头上开设有两个第二横梁接口、一个连接梁接口和一个外钢立柱接口，所述底部内侧接头上开设有两个第一横梁接口、一个连接梁接口和一个内钢立柱接口，所述底部外侧接头的外钢立柱接口、底部内侧接头的内钢立柱接口竖直朝向上方，所述中部外侧接头上开设有两个第二横梁接口、一个连接梁接口和两个外钢立柱接口，所述中部内侧接头上开设有两个第一横梁接口、一个连接梁接口和两个内钢立柱接口，所述顶部外侧接头、顶部内侧接头的结构分别与底部外侧接头、底部内侧接头的结构相同，所述顶部外侧接头的外钢立柱接口、顶部内侧接头的内钢立柱接口竖直朝向下方。

进一步，所述第二横梁的长度为第一横梁的两倍，底部外侧接头的两个第二横梁接口与其连接梁接口分别呈60°，中部外侧接头的两个第二横梁接口与其连接梁接口分别呈60°，底部内侧接头的两个第二横梁接口与其连接梁接口分别呈120°，中部内侧接头的两个第二横梁接口与其连接梁接口分别呈120°。

进一步，所述蜂巢结构单元包括上顶板、下底板以及六块侧面板，所述侧面板上开设有开关门和窗口，所述开关门朝向六边形筒架一侧。

进一步，所述梯形框架与蜂巢结构单元之间设置有用于所述蜂巢结构单元在插装时进行导向的导向装置以及用于将所述蜂巢结构单元固定的锁止装置。

进一步，所述导向装置包括支架、转轴、滚轮以及槽钢，所述转轴上固设有滚轮，所述支架固设在所述下底板且与所述转轴枢接，所述槽钢的两端分别与第一横梁和第二横梁固定连接，所述滚轮滑动设置于所述槽钢的槽口内。

进一步，所述锁止装置包括固设在所述下底板的第一连接片、固设在所述第二横梁上的第二连接片，所述第一连接片和第二连接片上对应设置有连接孔。

进一步，所述外六边形框架上设置有用于稳定所述蜂巢结构单元的稳定装置，所述稳定装置包括水平杆以及设置在水平杆两端下方的调整座，所述水平杆与所述第二横梁铰接且方向与第二横梁垂直，所述调整座包括中心杆、套筒和弹簧，所述套筒套接在所述中心杆的外侧，一端通过弹簧固定连接至水平杆，另一端与所述蜂巢结构单元的上侧表面接触。

本发明的有益效果在于：本发明一种可快速搭建的组合式蜂巢建筑，包括若干蜂巢结构单元以及用于支撑所述蜂巢结构单元的蜂巢结构支撑框架，所述内钢立柱用于将相邻两水平框架的内六边形框架连接使得蜂巢建筑的中心形成用于容纳楼梯的六边形筒架，六边形筒架也可以用于容纳电梯等，通过中部的楼梯，可以直达各层的蜂巢结构单元，使得整体结构更为紧凑，占地面积更小。所述外钢立柱用于将相邻两水平框架的外六边形框架连接使得蜂巢建筑的外侧形成用于与所述蜂巢结构单元拼装的六个梯形框架，所述蜂巢结构单元沿蜂巢建筑的径向插接至所述梯形框架。本发明装置，通过钢结构拼装而成，具有结构自重轻、建造速度快、可重复利用、模块化、节能环保、方便运输、便于存储等优点。

本发明装置可以用于抗震减灾中高性能快速修复的建材，由于其预制装配式的特点，能在地震后在受灾地区快速拼装起可利用的生活建筑，从而能有效地用于灾区建筑重建，减少自然灾害的损失。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明蜂巢结构的结构示意图；

图2为本发明水平框架的结构示意图；

图3为本发明蜂巢结构单元的拼装示意图；

图4为本发明蜂巢结构单元的结构示意图；

图5为本发明底部外侧接头的结构示意图；

图6为本发明底部内侧接头的结构示意图；

图7为本发明中部外侧接头的结构示意图；

图8为本发明中部内侧接头的结构示意图；

图9为本发明稳定装置的结构示意图。

附图中标记如下：蜂巢结构单元1、上顶板101、下底板102、侧面板103、开关门104、窗口105、蜂巢结构支撑框架2、水平框架21、第一横梁211、第二横梁212、连接梁213、竖直钢立柱22、内钢立柱221、外钢立柱222、底部外侧接头3、底部内侧接头4、中部外侧接头5、中部内侧接头6、第二横梁接口7、连接梁接口8、外钢立柱接口9、第一横梁接口10、内钢立柱接口11、滚轮13、槽钢14、第一连接片15、第二连接片16、支架17、转轴18、水平杆191、调整座192、中心杆193、套筒194、弹簧195。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

一种可快速搭建的组合式蜂巢建筑，包括若干蜂巢结构单元1以及用于支撑所述蜂巢结构单元1的蜂巢结构支撑框架2，所述蜂巢结构单元1为六面体结构，所述蜂巢结构支撑框架2包括若干层平行设置的水平框架21，相邻两水平框架21之间通过竖直钢立柱22连接，每一层水平框架21的结构包括位于同一平面内的内六边形框架、外六边形框架以及用于将两者连接的连接梁213，所述内六边形框架的各边与外六边形框架的各边平行，所述连接梁213为六根，每一连接梁213的两端分别连接至所述内六边形框架和外六边形框架的转角，所述竖直钢立柱22包括内钢立柱221和外钢立柱222，所述内钢立柱221用于将相邻两水平框架21的内六边形框架连接使得蜂巢建筑的中心形成用于容纳楼梯的六边形筒架，所述外钢立柱222用于将相邻两水平框架21的外六边形框架连接使得蜂巢建筑的外侧形成用于与所述蜂巢结构单元1拼装的六个梯形框架，所述蜂巢结构单元1沿蜂巢建筑的径向插接至所述梯形框架。

本发明一种可快速搭建的组合式蜂巢建筑，包括若干蜂巢结构单元1以及用于支撑所述蜂巢结构单元1的蜂巢结构支撑框架2，所述内钢立柱221用于将相邻两水平框架21的内六边形框架连接使得蜂巢建筑的中心形成用于容纳楼梯的六边形筒架，六边形筒架也可以用于容纳电梯等，通过中部的楼梯，可以直达各层的蜂巢结构单元1，使得整体结构更为紧凑，占地面积更小。所述外钢立柱222用于将相邻两水平框架21的外六边形框架连接使得蜂巢建筑的外侧形成用于与所述蜂巢结构单元1拼装的六个梯形框架，所述蜂巢结构单元1沿蜂巢建筑的径向插接至所述梯形框架。本发明装置，通过钢结构拼装而成，具有结构自重轻、建造速度快、可重复利用、模块化、节能环保、方便运输、便于存储等优点。钢结构建筑，能够大大节约施工时间，建筑材料也可重复利用，具有强度高、自重轻及抗震性能好等优点。

本实施例中，所述内六边形框架由六根第一横梁211首尾相连形成，所述外六边形框架由六根第二横梁212首尾相连形成，所述蜂巢建筑还包括底部外侧接头3、底部内侧接头4、中部外侧接头5、中部内侧接头6、顶部外侧接头和顶部内侧接头，所述底部外侧接头3上开设有两个第二横梁接口7、一个连接梁接口8和一个外钢立柱接口9，所述底部内侧接头4上开设有两个第一横梁接口10、一个连接梁接口8和一个内钢立柱接口11，所述底部外侧接头3的外钢立柱接口9、底部内侧接头4的内钢立柱接口11竖直朝向上方，所述中部外侧接头5上开设有两个第二横梁接口7、一个连接梁接口8和两个外钢立柱接口9，所述中部内侧接头6上开设有两个第一横梁接口10、一个连接梁接口8和两个内钢立柱接口11，所述顶部外侧接头、顶部内侧接头的结构分别与底部外侧接头3、底部内侧接头4的结构相同，所述顶部外侧接头的外钢立柱接口9、顶部内侧接头的内钢立柱接口11竖直朝向下方。可以理解，外钢立柱接口9和内钢立柱接口11结构是垂直于其他接口所在平面的，具体结构如图所示，接口与钢梁之间可以采用螺栓连接，具体连接方式属于现有技术，在此不再赘述。

本实施例中，所述第二横梁212的长度为第一横梁211的两倍，底部外侧接头3的两个第二横梁接口7与其连接梁接口8分别呈60°，中部外侧接头5的两个第二横梁接口7与其连接梁接口8分别呈60°，底部内侧接头4的两个第二横梁接口7与其连接梁接口8分别呈120°，中部内侧接头6的两个第二横梁接口7与其连接梁接口8分别呈120°，采用此种方式，在蜂巢结构单元1拼装完成后，第二横梁212正好位于蜂巢结构单元1的中部，在需要对本蜂巢建筑进行拓宽时，再沿径向向外依次设置钢梁即可，具体方式参照上述的连接方式。

本实施例中，所述蜂巢结构单元1包括上顶板101、下底板102以及六块侧面板103，所述侧面板103上开设有开关门104和窗口105，所述开关门104朝向六边形筒架一侧，各侧面板103之间可以采用铰接的方式，但是与上顶板101和下底板102分别固定连接，上顶板101的底部可设置吊耳，侧面板103可采用复合材料，具有良好的保温隔热性能，可直接作为外墙板使用并根据需要设置门窗或幕墙。六块侧面板103通过铰链连接，在工厂进行标准化生产和加工，运输时可整体折叠，运到现场后再展开，与上顶板101、下底板102通过螺栓连接，快速组装成整体。

本实施例中，所述梯形框架与蜂巢结构单元1之间设置有用于所述蜂巢结构单元1在插装时进行导向的导向装置以及用于将所述蜂巢结构单元1固定的锁止装置。所述导向装置包括支架17、转轴18、滚轮13以及槽钢14，所述转轴18上固设有滚轮13，所述支架17固设在所述下底板102且与所述转轴18枢接，所述槽钢14的两端分别与第一横梁211和第二横梁212固定连接，所述滚轮13滑动设置于所述槽钢14的槽口内。

本实施例中，所述锁止装置包括固设在所述下底板102的第一连接片15、固设在所述第二横梁212上的第二连接片16，所述第一连接片15和第二连接片16上对应设置有连接孔，通过螺杆穿过，并通过螺母连接即可，方便快捷。

本实施例中，如图9所示，所述外六边形框架上设置有用于稳定所述蜂巢结构单元1的稳定装置，所述稳定装置包括水平杆191以及设置在水平杆191两端下方的调整座192，所述水平杆191与所述第二横梁212铰接且方向与第二横梁212垂直，所述调整座192包括中心杆193、套筒194和弹簧195，所述套筒194套接在所述中心杆193的外侧，一端通过弹簧195固定连接至水平杆191，另一端与所述蜂巢结构单元1的上侧表面接触。通过设置稳定装置，在蜂巢结构单元1由于结构或者装配误差发生倾斜时，水平杆191的一侧调整座192受到挤压，从而倾斜，带动另一侧的调整座192对蜂巢结构单元1的另一侧进行挤压调整，达到自适应调整蜂巢结构单元1水平的目的，使得整体结构更为稳定，也大大提升了装配的效率。

可快速搭建的组合式蜂巢建筑施工方法：第一，所有部件均在工厂中进行标准化生产，部分构件可折叠后运输至现场；第二，在吊车的配合下进行蜂巢结构支撑框架2的搭建，同时进行蜂巢结构单元1的拼装；第三，将拼装好的蜂巢结构单元1吊装至对应位置，通过导向装置的导向槽进行对位，对位后通过钢连梁的锁止装置固定。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种可快速搭建的组合式蜂巢建筑，其特征在于：包括若干蜂巢结构单元以及用于支撑所述蜂巢结构单元的蜂巢结构支撑框架，所述蜂巢结构单元为六面体结构，所述蜂巢结构支撑框架包括若干层平行设置的水平框架，相邻两水平框架之间通过竖直钢立柱连接，每一层水平框架的结构包括位于同一平面内的内六边形框架、外六边形框架以及用于将两者连接的连接梁，所述内六边形框架的各边与外六边形框架的各边平行，所述连接梁为六根，每一连接梁的两端分别连接至所述内六边形框架和外六边形框架的转角，所述竖直钢立柱包括内钢立柱和外钢立柱，所述内钢立柱用于将相邻两水平框架的内六边形框架连接使得蜂巢建筑的中心形成用于容纳楼梯的六边形筒架，所述外钢立柱用于将相邻两水平框架的外六边形框架连接使得蜂巢建筑的外侧形成用于与所述蜂巢结构单元拼装的六个梯形框架，所述蜂巢结构单元沿蜂巢建筑的径向插接至所述梯形框架。

2.根据权利要求1所述的可快速搭建的组合式蜂巢建筑，其特征在于：所述内六边形框架由六根第一横梁首尾相连形成，所述外六边形框架由六根第二横梁首尾相连形成，所述蜂巢建筑还包括底部外侧接头、底部内侧接头、中部外侧接头、中部内侧接头、顶部外侧接头和顶部内侧接头，所述底部外侧接头上开设有两个第二横梁接口、一个连接梁接口和一个外钢立柱接口，所述底部内侧接头上开设有两个第一横梁接口、一个连接梁接口和一个内钢立柱接口，所述底部外侧接头的外钢立柱接口、底部内侧接头的内钢立柱接口竖直朝向上方，所述中部外侧接头上开设有两个第二横梁接口、一个连接梁接口和两个外钢立柱接口，所述中部内侧接头上开设有两个第一横梁接口、一个连接梁接口和两个内钢立柱接口，所述顶部外侧接头、顶部内侧接头的结构分别与底部外侧接头、底部内侧接头的结构相同，所述顶部外侧接头的外钢立柱接口、顶部内侧接头的内钢立柱接口竖直朝向下方。

3.根据权利要求2所述的可快速搭建的组合式蜂巢建筑，其特征在于：所述第二横梁的长度为第一横梁的两倍，底部外侧接头的两个第二横梁接口与其连接梁接口分别呈60°，中部外侧接头的两个第二横梁接口与其连接梁接口分别呈60°，底部内侧接头的两个第二横梁接口与其连接梁接口分别呈120°，中部内侧接头的两个第二横梁接口与其连接梁接口分别呈120°。

4.根据权利要求3所述的可快速搭建的组合式蜂巢建筑，其特征在于：所述蜂巢结构单元包括上顶板、下底板以及六块侧面板，所述侧面板上开设有开关门和窗口，所述开关门朝向六边形筒架一侧。

5.根据权利要求4所述的可快速搭建的组合式蜂巢建筑，其特征在于：所述梯形框架与蜂巢结构单元之间设置有用于所述蜂巢结构单元在插装时进行导向的导向装置以及用于将所述蜂巢结构单元固定的锁止装置。

6.根据权利要求5所述的可快速搭建的组合式蜂巢建筑，其特征在于：所述导向装置包括支架、转轴、滚轮以及槽钢，所述转轴上固设有滚轮，所述支架固设在所述下底板且与所述转轴枢接，所述槽钢的两端分别与第一横梁和第二横梁固定连接，所述滚轮滑动设置于所述槽钢的槽口内。

7.根据权利要求6所述的可快速搭建的组合式蜂巢建筑，其特征在于：所述锁止装置包括固设在所述下底板的第一连接片、固设在所述第二横梁上的第二连接片，所述第一连接片和第二连接片上对应设置有连接孔。

8.根据权利要求2所述的可快速搭建的组合式蜂巢建筑，其特征在于：所述外六边形框架上设置有用于稳定所述蜂巢结构单元的稳定装置，所述稳定装置包括水平杆以及设置在水平杆两端下方的调整座，所述水平杆与所述第二横梁铰接且方向与第二横梁垂直，所述调整座包括中心杆、套筒和弹簧，所述套筒套接在所述中心杆的外侧，一端通过弹簧固定连接至水平杆，另一端与所述蜂巢结构单元的上侧表面接触。

Images