空間梁及其組件的制作方法
【專利摘要】一種能夠實現(xiàn)建筑大跨度設計的梁。它的組件在建筑結構中相互組合，達到類似于空間桁架的作用將建筑樓面吊起來，它可以用作建筑的轉換層和橋梁交通設計，在它的框架柱（19）下端需要開洞處理，預埋上托板（18），然后由拉索（14）（16）組合起來將托板吊起來，力調節(jié)器（13）（15）可以調節(jié)拉索（14）（16）的內力大小，拉索上端端點與預埋在框架節(jié)點的支力構件（9）（12）相連接，從而使整個建筑大跨度設計變得更加簡單，同時也能很容易地實現(xiàn)超大跨建筑設計。
【專利說明】空間梁及其組件

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種梁，尤其是一種能實現(xiàn)建筑大跨度轉換層設計的梁，卻基本不大 量增加建筑框架柱和梁的混凝土和鋼筋用量，并具有很好的抗震性能的新型梁，我們命之 為空間梁，屬于建筑結構設計【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 高層建筑的轉換層設于上部小空間結構樓層與下部大空間結構樓層之間，起到支 撐起上部樓層結構的作用。目前，對于建筑轉換層設計一般采用技術有：預應力梁結構，厚 板結構，箱型梁結構，拱結構，鋼桁架結構。常見的一般使用預應力梁結構，在這種預應力梁 結構中，由于梁的跨度很大，梁跨中承受的彎矩值也很大，在承受大荷載時，為了滿足強度 設計和剛度設計，需要配置很多的預應力鋼筋，進而需要大量的加大梁的厚度和鋼筋混凝 土的用量，因此高層建筑轉換層中很難實現(xiàn)鋼筋混凝土的超大跨度設計，同時現(xiàn)有的建筑 轉換層大跨度設計不利于建筑結構的抗震，并且很難保證撓度大小和裂縫寬度要求。因此 亟需完善轉換層結構設計。


【發(fā)明內容】

[0003] 為了克服現(xiàn)有的建筑轉換層不能實現(xiàn)鋼筋混凝土的大跨度設計和抗震設計的困 難，本發(fā)明提出了一種新的梁，我們將其命名為空間梁。該空間梁不僅能很輕松的實現(xiàn)建筑 轉換層的大跨度設計，同時也具有結構抗震的優(yōu)點，在這些前提下，基本不大量增加建筑框 架結構的梁和柱的尺寸，即混凝土和鋼筋的用量。
[0004] 本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種建筑空間梁式轉換層的建筑結 構，所述轉換層包括托板，拉索，力調節(jié)器，支力構件，聯(lián)系件，和螺紋套筒。所述轉換層混 凝土澆筑施工過程中，在所述轉換層下層去掉柱子的位置處預先安置支撐柱子，然后在支 撐柱子上安裝所述的托板，在所述轉換層內部的框架柱節(jié)點的下端施工時預先開設洞口， 框架梁端和柱端安放在所述的托板的底板上澆灌混凝土，所述的托板托起轉換層樓面，預 先加大所述轉換層上層框架梁端節(jié)點厚度并預埋上所述的支力構件，等到所述的轉換層混 凝土達到設計強度時，通過所述的拉索相互組合將所述的托板吊起，所述的拉索的另一端 與預埋在框架節(jié)點處所述的支力構件相連接，所述的力調節(jié)器不斷的調節(jié)所述的拉索中的 力，使所述的拉索吊起整個轉換層樓面及其樓面上的荷載，而此時，在所述的轉換層施工 中，預先安置的支撐柱子受壓力為0,這時空間梁式轉換層結構施工完畢，整個所述的空間 梁結構采用的是類似空間桁架的原理，所述的空間梁設計技術使所述轉換層的框架梁簡化 為短跨度梁設計，也使所述轉換層內部的框架柱近似簡化為一般框架柱設計，使建筑很容 易地實現(xiàn)大跨度設計。
[0005] 本發(fā)明的有益效果是：可以在基本不改變轉換層框架結構的梁和柱的受力特性， 和不對梁和柱加大太多的尺寸的情況下，就能實現(xiàn)轉換層的設計，并具有實現(xiàn)建筑超大跨 度設計和結構抗震的優(yōu)勢，同時在轉換層的上層梁中由于受到預壓力的作用，能使該梁產 生預應力梁的有益效果。
[0006] 在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明作出如下擴充： 由橋梁當中的箱型梁的結構形式，本發(fā)明提出建筑結構中的一種新型的梁結構--空 間梁。它是一種通過眾多分段拉索聯(lián)系轉換層的上部樓層和下部樓層，達到承載受力類似 于空間桁架的新型梁。通過每根拉索上的力調節(jié)器，調控拉索力的大小，實現(xiàn)大跨度轉換層 的內力平衡。
[0007] 所述空間梁，為了實現(xiàn)2個連續(xù)跨度的轉換層設計，發(fā)明出了三角形空間梁結構， 艮P :由2根斜拉索和轉換層的上層梁組合成的倒三角形結構。這種結構與非預應力梁結合 設計，可以實現(xiàn)16米左右的跨度設計，與預應力梁相結合設計，轉換層的結構跨度就可以 達到40米。
[0008] 所述空間梁，為了實現(xiàn)3個連續(xù)跨度的轉換層設計，發(fā)明出了梯形空間梁結構， 艮P :由2根斜拉索、1根水平拉索，和轉換層上層梁組合成的倒梯形結構。這種結構與非預 應力梁結合設計，可以實現(xiàn)24米左右的跨度設計，與預應力梁相結合設計，轉換層的結構 跨度就可以達到60米。
[0009] 所述空間梁，為了實現(xiàn)4個連續(xù)跨度的轉換層設計，發(fā)明出了三角形-梯形嵌入式 空間梁結構，即：內部為三角形空間梁，外部為梯形空間梁的拉索組合結構。
[0010] 所述空間梁，為了實現(xiàn)5個連續(xù)跨度的轉換層設計，發(fā)明出了梯形-梯形嵌入式空 間梁結構，即：內部為梯形空間梁，外部為梯形空間梁的拉索組合結構。
[0011] 所述空間梁，為了實現(xiàn)更多個連續(xù)跨度的轉換層設計，發(fā)明出了嵌入式空間梁結 構，由三角形-梯形嵌入式空間梁結構或由梯形-梯形嵌入式空間梁結構與梯形空間梁不 斷的進行嵌入式組合設計，以達到更多跨度數(shù)的結構設計。
[0012] 所述空間梁，為了使斜拉索的拉索力更小，或者說，拉索力堅向分量占拉索力更大 的比重，發(fā)明出了空間梁的穿層式設計，即預先在被穿過的梁內開設小洞，將斜拉索穿過該 梁的小洞，提高斜拉索的傾斜角度，穿層的層數(shù)不限定，可以穿1層，也可以穿2層或者而更 多層數(shù)。
[0013] 在本發(fā)明一較佳實施例中，所述空間梁結構中的托板為一個由高強材料做成，可 以為高強鋼或者為其他高強材料，托板的底板承托框架結構節(jié)點處的所有荷載，底板為矩 形，大小與框架柱橫截面大小相同。
[0014] 在本發(fā)明一較佳實施例中，所述空間梁結構中的托板，根據(jù)是否采用拉索與托板 的鉸接連接方式還是采用螺紋套筒的剛接方式，托板分為帶有鉸接口的托板和帶有螺紋小 柱的托板。
[0015] 在本發(fā)明一較佳實施例中，所述托板與螺紋套筒的剛接設計，可以適用于大荷載 下的空間梁結構設計，此時，螺紋套筒需要特別定制，因為需要根據(jù)不同的梁跨度和樓層高 比定制不同套筒傾斜角度的螺紋套筒。
[0016] 在本發(fā)明一較佳實施例中拉索可以為高強材料的預應力鋼絞絲，也可以為高強 鋼，或者其他高強材料，拉索端頭設置有螺紋，方便拉索的統(tǒng)一配備組裝。
[0017] 在本發(fā)明一較佳實施例中，拉索中有力調節(jié)器，力調節(jié)器可以調節(jié)各個拉索力的 大小，實現(xiàn)空間梁的內力平衡。
[0018] 在本發(fā)明一較佳實施例中，力調節(jié)器的套筒與一端拉索組合成軸承體系，減小力 調節(jié)器在扭轉調節(jié)拉索力的過程中的摩擦阻力。
[0019] 在本發(fā)明一較佳實施例中，空間梁內的的柱子實行開洞處理，托板上面的接口安 置在柱洞內，根據(jù)是否采用雙軸向拉索體系，決定是否需要對柱子實行雙軸向開洞設計。
[0020] 在本發(fā)明一較佳實施例中，拉索上端的梁實行加厚處理，這樣的有益效果就是：增 加梁端局部強度。
[0021] 在本發(fā)明一較佳實施例中，與拉索上端相連接的支力構件預埋在梁端節(jié)點處，承 受拉索力，并將水平分量力施加給梁，堅向分量力施加給柱子。
[0022] 在本發(fā)明一較佳實施例中，在嵌入式空間梁中，兩邊設置有水平附加拉索，這有益 的效果是：可以自動調節(jié)斜拉索之間未能自相抵消的水平力。為了更好的安全設計，也可以 在三角形空間梁和梯形空間梁中也設置水平附加拉索

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細的說明。
[0024] 圖1是某建筑的平面柱網(wǎng)圖； 圖2是該建筑的正立面圖； 圖3是該建筑的左側立面圖； 圖4是采用三角形空間梁雙軸向拉索體系的轉換層的立體效果圖； 圖5是三角形空間梁設計圖； 圖6是梯形空間梁設計圖； 圖7是三角形-梯形嵌入式空間梁設計圖； 圖8是梯形-梯形嵌入式空間梁設計圖； 圖9是梯形空間梁穿層式設計圖； 圖10是三角形-梯形嵌入式空間梁穿層式設計圖； 圖11是4鉸接口托板立體圖； 圖12是2鉸接口托板正面剖面圖； 圖13是1鉸接口托板正面剖面圖； 圖14是支力構件正面剖面圖； 圖15是聯(lián)系件立體圖； 圖16是拉索和力調節(jié)器組裝后的立體圖； 圖17是拉索和力調節(jié)器組裝后的正面剖面圖； 圖18是圖4中拉索匯聚點（5)處，采用鉸接口設計，將柱子、梁和樓板截斷，并將拉索 卸下后，框架節(jié)點的立體效果圖； 圖19是圖4中空間梁內部框架柱（8)在樓板層面處截斷后的立體圖； 圖20是1號螺紋套筒的正面剖面圖圖； 圖21是2號螺紋套筒的正面剖面圖； 圖22是3號螺紋套筒的正面剖面圖圖； 圖23是4號螺紋套筒的正面剖面圖； 圖24是5號螺紋套筒的立體圖； 圖25是帶有螺紋柱的托板正面剖面圖； 圖26是帶有螺紋套筒的支力構件 圖27是圖4中拉索匯聚點（5)處，采用螺紋套筒剛接設計，將柱子，梁和樓板截斷，并 將拉索卸下后，框架節(jié)點的立體效果圖； 圖28為三角形空間梁的受力模型簡圖； 圖29為梯形空間梁的受力模型簡圖； 圖30為三角形-梯形嵌入式空間梁的受力模型簡圖。
[0025] 圖中各標號部件分別為： 1.會議大廳，2.轉換層，3.拉索，4.力調節(jié)器，5.拉索匯聚點，6.框架柱，7.框架梁， 8.空間梁內部的框架柱，9.支力構件，10.框架柱，11.框架梁，12.支力構件，13.力調節(jié) 器，14.拉索，15.力調節(jié)器，16.拉索，17.框架梁，18.托板，19.空間梁內部的框架柱， 20.支力構件，21.框架柱，22.框架梁，23.支力構件，24.力調節(jié)器，25.拉索，26.力調節(jié) 器，27.拉索，28.力調節(jié)器，29.拉索，30.托板，31.框架梁，32.托板，33.支力構件，34.支 力構件，35.支力構件，36.支力構件，37.力調節(jié)器，38.力調節(jié)器，39.力調節(jié)器，40.力調 節(jié)器，41.拉索，42.拉索，43.拉索，44.拉索，45.力調節(jié)器，46.力調節(jié)器，47.力調節(jié)器， 48.力調節(jié)器，49.支力構件，50.水平附加拉索，51.框架梁，52.托板，53.拉索，54.托板， 55.拉索，56.托板，57.水平附加拉索，58.支力構件，59.支力構件，60.支力構件，61.框 架柱，62.框架梁，63.支力構件，64.支力構件，65.拉索，66.力調節(jié)器，67.拉索，68.力調 節(jié)器，69.力調節(jié)器，70.拉索，71.力調節(jié)器，72.拉索，73.力調節(jié)器，74.力調節(jié)器，75.力 調節(jié)器，76.力調節(jié)器，78.力調節(jié)器，79.支力構件，80.水平附加拉索，81.框架梁，82.托 板，83.拉索，84.托板，85.拉索，86.托板，87.拉索，88.托板，89.水平附加拉索，90.支力 構件，91.支力構件，92.框架柱，93.框架梁，94.支力構件，95.力調節(jié)器，96.力調節(jié)器， 97.拉索，98.力調節(jié)器，99.拉索，100.拉索，10L托板，102.框架梁，103.托板，104.支力 構件，105.框架柱，106.框架梁，107.支力構件，108.力調節(jié)器，109.支力構件，110.力調 節(jié)器，111.力調節(jié)器，112.支力構件，113.力調節(jié)器，114.拉索，115.拉索，116.拉索，117. 拉索，118.力調節(jié)器，119.力調節(jié)器，120.力調節(jié)器，121?力調節(jié)器，122.支力構件，123. 水平附加拉索，124.托板，125.拉索，126.托板，127.框架梁，128.拉索，129.托板，130. 水平附加拉索，131.支力構件，132.鉸接口，133.小柱，135.底板，136.鉸接口，137.鉸接 口，138.底板，139.小柱，140.鉸接口，141.小柱，142.底板，143.鉸接口，144.小柱，145. 底板，146.內徑螺紋，147.套筒，148.鉸接口，149.螺紋，150.螺帽，151.拉索，152.螺帽， 153.力調節(jié)器，154.螺帽，155.拉索，156.螺帽，157.螺紋，158.螺帽，169.水平軸承， 170.堅直軸承，171.螺紋，172.螺紋，173.框架梁，174. 4鉸接口托板，175.聯(lián)系件，176. 框架梁，177.插銷，178.樓板，181.柱頂面，183.柱洞，184.柱洞，185.左端套筒，186.右 端套筒，187.內徑螺紋，188.下端套筒，189.球體，190.左端套筒，191.右端套筒，192.內 徑螺紋，193.下端套筒，194.左上端套筒，195.右上端套筒，196.內徑螺紋，197.左端套筒， 198.右端套筒，199.下端套筒，200.左端套筒，201.右上端套筒，202.內徑螺紋，203.右端 套筒，204.下端套筒，205.套筒，206.球體，207.內徑螺紋，208.下端套筒，209.螺紋，210. 小柱，213.底板，214.螺紋，215.套筒，216.底板，22L 5號螺紋套筒，228.上層框架梁。

【具體實施方式】
[0026] 相同標號的部件為同一部件，雖名稱可能小有出入，但不影響本發(fā)明和技術方案 的理解。
[0027] 圖1為某12層5X4跨建筑平面設計圖，圖2為該建筑的正立面圖，圖3為該建筑 的左側立面圖，通過圖1、圖2、圖3可知該建筑需要在第4層由4間房間合并成會議大廳 (1)，第5層為轉換層（2)，圖4為第5層轉換層（2)處的4間房間的立體效果圖。圖5為三 角形空間梁設計圖，通過圖5可知，這種三角形空間梁適用于2跨連續(xù)梁，由于斜拉索（14)、 (16)和轉換層的上層梁成三角形狀，所以稱之為三角形空間梁，這種設計法中，空間梁的高 度等于樓層的高度，圖5中力調節(jié)器（13)、（15)具有調節(jié)拉索力的作用，達到結構受力平 衡的目的，將整個樓層設計成一種梁腹板掏空只剩下框架柱（19)的梁，柱子（19)受軸力作 用，將上部樓面重量及其荷載傳給圖5中托板（18)，圖5中的拉索（14)、（16)吊起托板，拉 索將拉索力傳遞給圖5中支力構件（9)、（12)，支力構件的堅直分量施壓給框架柱，將水平 分量施壓給框架梁（11)，為了保證框架結構的節(jié)點強度，梁端局部采用加厚設計，如圖5所 /_J、1 〇
[0028] 根據(jù)更大跨度的要求，發(fā)明了梯形空間梁，設計簡圖如圖6所示，這是一種能滿足 3跨度設計的空間梁，設計原理和受力原理與三角形空間梁相似。
[0029] 為了滿足更大跨度的設計要求，比如4跨，或者5跨，以及5跨以上的梁，發(fā)明了空 間梁的嵌入式設計，設計簡圖如圖7和圖8所示。根據(jù)是否采用雙軸向拉索體系，空間梁可 以分為單軸向拉索體系和雙軸向拉索體系，如圖4為雙軸向拉索體系，如果去掉圖4中處在 同一柱網(wǎng)軸線的兩個斜拉索，那么就成了單軸向斜拉索體系。如果采用雙軸向拉索體系，那 么柱子要對應開雙軸向孔洞；如果采用單軸向拉索體系，那么柱子要對應開單軸向孔洞。另 外圖7中的空間梁內部的兩端最邊側設計了水平附加拉索（50)、（57)，用來更好的實現(xiàn)拉 索力體系的內力平衡，圖8也效仿圖7如此處理。
[0030] 如圖6,兩個斜拉索（25)、（29)的傾斜角度由空間梁內部的單跨梁長度和建筑層 高決定，斜拉索力的堅直分量等于承載的重量，而對于某一特定的建筑，需要承載的重量已 經為定量值，如果斜拉索的傾斜角度太小，那么斜拉索的拉力必然很大，為了使斜拉索的拉 索力更大比重的用來承擔樓面重量，需要斜拉索的傾斜角度更大。為此，本發(fā)明提出了空間 梁的穿層式設計，如圖9所示，原理與三角形空間梁基本一樣，因為斜拉索（97)、（ 100)穿過 了樓層的梁，所以在建筑施工時，需要預先在被穿過的梁內開個拉索直徑大小的洞，讓拉索 從梁的洞內穿過去即可，由于梁進行了開洞處理，加強對梁開洞的局部配筋即可有效的保 證梁強度不受影響。
[0031] 而對于嵌入式空間梁設計，為了使斜拉索的拉索力更大比重的用來承擔樓面重 量，也可效仿圖9設計，如圖10所示。
[0032] 采用鉸接連接方式的基本組件介紹 托板： 根據(jù)是否采用雙軸向拉索還是單軸向拉索體系的空間梁，托板可以分為4接口托板， 如圖11所示；2接口托板，如圖12所示；1接口托板，如圖13所示。4接口托板可以用在雙 軸向拉索體系的空間梁中，2接口托板和1接口托板可以用在單軸向拉索體系的空間梁中。 [0033] 支力構件： 支力構件設計簡圖如圖14所示，支力構件是與拉索相連接的構件，自身預埋在混凝土 中，與斜拉索相連接的支力構件預埋在框架梁端節(jié)點處，如圖5中支力構件（9)、（12)所示； 與水平附加拉索相連接的支力構件預埋在框架柱下端，如圖7支力構件（49)、（58)所示。兩 種支力構件雖然預埋位置不同，但是本質相同：都是為了給拉索提供錨固力，為了適應各自 的位置環(huán)境，兩種支力構件的設計在實際實行中可以各自略有不同。
[0034] 聯(lián)系件： 聯(lián)系件設計簡圖如圖15所示，它是聯(lián)系托板的鉸接口和拉索的螺紋桿端（149)的過渡 件。
[0035] 拉索和力調節(jié)器的組裝： 拉索和力調節(jié)器組裝后的設計簡圖如圖16所示，這種拉索組裝構件中的力調節(jié)器 (153 )具有調節(jié)拉索內力的作用。
[0036] 若采用如圖4雙軸向拉索體系的空間梁，在圖4中所有拉索匯聚點（5)處(也是框 架結構節(jié)點)，柱子、梁和樓板剖開后，并卸下拉索后的立體圖如圖18所示，圖18是采用鉸 接連接方式的雙軸向拉索體系的三角形空間梁內部框架柱下端節(jié)點的設計圖，采用鉸接連 接方式的梯形空間梁或嵌入式空間梁或穿層式空間梁內部框架柱下端節(jié)點設計圖也類似 如此設計。
[0037] 采用螺紋套筒剛接方式的基本組件介紹 鉸接口設計具有適應任何拉索傾斜角的優(yōu)勢，但是由于柱子開洞尺寸有限，鉸接口不 易滿足強度要求，因此本發(fā)明提出了螺紋套筒剛接的設計方式，拉索和力調節(jié)器組裝結構 設計仍然不變。
[0038] 接口構件： 總共有14種螺紋套筒接口設計，圖20為1號螺紋套筒的正面剖面圖；圖21為2號螺 紋套筒的正面剖面圖；圖22為3號螺紋套筒的正面剖面圖；圖23為4號螺紋套筒的正面剖 面圖；圖24為5號螺紋套筒的立體圖。5號螺紋套筒是在雙軸向拉索體系中由兩個1號螺 紋套筒正交組合而成，還有其他9種在雙軸向拉索體系中使用的螺紋套筒，分別是1至4號 螺紋套筒的兩兩組合而成。
[0039] 托板： 托板構件的設計簡圖如圖25所示 支力構件： 支力構件的設計簡圖如圖26所示 以圖27為例，在拉索和托板的連接節(jié)點采用螺紋套筒剛接的方式中，托板的底板 (213)上伸出的螺紋柱頭（209)擰扭安裝在5號螺紋套筒（221)的下端套筒（208)中，拉索 通過螺紋端頭（149)連接5號螺紋套筒（221)上伸出的套筒支端（205)，拉索的另一螺紋端 頭（157)連接支力構件圖26上的套筒（215)，支力構件圖26預埋在混凝土中，然后每根拉 索上的力調節(jié)器不斷地調節(jié)拉索力，使空間梁實現(xiàn)內力平衡，根據(jù)不同需要，柱子可以開雙 軸向的洞和單軸向的洞，圖27是采用螺紋套筒剛接方式的雙軸向拉索體系的三角形空間 梁內部框架柱下端節(jié)點的設計圖，采用螺紋套筒剛接方式的梯形空間梁或嵌入式空間梁或 穿層式空間梁內部框架柱下端節(jié)點設計圖也類似如此設計。
[0040] 圖28為三角形空間梁的受力模型簡圖，圖29為梯形空間梁的受力模型簡圖，圖30 為三角形-梯形嵌入式空間梁的受力模型簡圖。
【權利要求】
1. 一種建筑空間梁式轉換層的建筑結構，所述轉換層包括托板，拉索，力調節(jié)器，支力 構件，聯(lián)系件，和螺紋套筒。
2. 所述轉換層混凝土澆筑施工過程中，在所述轉換層下層去掉柱子的位置處預先安置 支撐柱子，然后在支撐柱子上安裝所述的托板，在所述轉換層內部的框架柱節(jié)點的下端施 工時預先開設洞口，框架梁端和柱端安放在所述的托板的底板上澆灌混凝土，所述的托板 托起轉換層樓面，預先加大所述轉換層上層框架梁端節(jié)點厚度并預埋上所述的支力構件， 等到所述的轉換層混凝土達到設計強度時，通過所述的拉索相互組合將所述的托板吊起， 所述的拉索的另一端與預埋在框架節(jié)點處所述的支力構件相連接，所述的力調節(jié)器不斷的 調節(jié)所述的拉索中的力，使所述的拉索吊起整個轉換層樓面及其樓面上的荷載，而此時，在 所述的轉換層施工中，預先安置的支撐柱子受壓力為〇,這時空間梁式轉換層結構施工完 畢，整個所述的空間梁結構采用的是類似空間桁架的原理，所述的空間梁設計技術使所述 轉換層的框架梁簡化為短跨度梁設計，也使所述轉換層內部的框架柱近似簡化為一般框架 柱設計，使建筑很容易地實現(xiàn)大跨度設計。
3. 根據(jù)權利要求1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述空間梁有4 種結構形式，分別為：三角形空間梁、梯形空間梁、嵌入式空間梁、穿層式空間梁，所述空間 梁設計技術既可以用在房屋建筑中，也可以用在橋梁交通工程中。
4. 根據(jù)權利1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述空間梁內部的梁 (17 ;31 ;51 ;81 ;102 ;127)，即轉換層的梁，可以為非預應力連續(xù)梁，也可以為預應力連續(xù) 梁。
5. 根據(jù)權利1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述空間梁分為單軸 向拉索體系和雙軸向拉索體系，所述拉索相互組合布置在所述轉換層軸線的堅向平面上。
6. 根據(jù)權利1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述托板與所述拉索 的連接，可以采用鉸接連接和螺紋套筒剛接兩種方式： (a) 采用鉸接連接方式時，需要所述的聯(lián)系件，所述的聯(lián)系件一端是鉸接口（ 148)，另 一端是螺紋套筒（147)，所述聯(lián)系件的鉸接口（ 148)與所述托板上面的鉸接口（ 132 ; 136 ; 140)相連接，所述聯(lián)系件的螺紋套筒（147)與所述拉索端部的螺紋頭（149)相連接，所述的 托板預先安裝在所述的空間梁內部的框架柱底部，用以承托框架節(jié)點荷載，所述托板的底 板（135 ;138 ;142)大小與放置在該底板上的柱橫截面形狀和大小相近； (b) 采用螺紋套筒剛接方式時，所述的螺紋套筒向下的支端（188 ;193 ;199 ;204 ;208) 與所述托板上面的螺紋柱（209)相連接，所述螺紋套筒的其他支端與所述拉索端部的螺紋 頭（149)相連接，所述的托板預先安裝在所述的空間梁內部的框架柱底部，用以承托框架節(jié) 點荷載，所述托板的底板（213)大小與放置在該底板上的柱橫截面形狀和大小相近。
7. 根據(jù)權利要求1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：根據(jù)所述的空間 梁采用單軸向或雙軸向拉索體系，所述的空間梁內部的框架柱（8 )采用單軸向或雙軸向開 洞設計，洞口（ 183 ; 184)為小的矩形，洞口寬度100mm左右，洞口高度200mm左右，在穿層式 空間梁中，所述的空間梁內部的框架柱開洞高度根據(jù)具體情況而定。
8. 根據(jù)權利要求1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述的空間梁上 層框架梁預埋所述支力構件的一端采用局部加厚設計，與該端節(jié)點相連接的框架柱截面也 采用加大設計，以保證錨固節(jié)點的強度。
9. 根據(jù)權利要求1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述的支力構件 預埋在混凝土中提供錨固力，一種是預埋在所述的空間梁上層框架梁端部，一種是預埋在 所述的轉換層兩邊側框架柱的底端。
10. 根據(jù)權利要求1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述的水平拉索 緊貼樓板設置，所述拉索上面有所述的力調節(jié)器調節(jié)拉索力大小，所述拉索一端與所述托 板上端的所述聯(lián)系件相連接或者與所述托板上處的所述的各型號螺紋套筒伸出的套筒支 端相連接，拉索兩端有螺帽（150 ;156)設計。
11. 根據(jù)權利要求1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述的斜拉索成 對存在，各對組成V形或倒八字形，所述斜拉索兩端分別聯(lián)系所述轉換層的上下層處的框 架節(jié)點處，一端伸入開洞柱內與預埋構件相連接，一端與預埋在梁節(jié)點處所述的支力構件 相連接，所述拉索上有力調節(jié)器（153)調節(jié)拉索力的大小，所述拉索兩端有螺帽（150 ;156) 設計。
12. 根據(jù)權利要求1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述的螺紋套筒 有14種結構設計，螺紋套筒分別與所述的拉索和所述的托板相連接，螺紋套筒中間有一實 心球體，球體向各個需要的角度方向伸出套筒支端，套筒支端內部有螺紋。
13. 根據(jù)權利要求1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述空間梁應用 各個分段的可以調節(jié)力的所述拉索組成起來的空間桁架原理，所述的拉索端頭（149 ;157) 有螺紋設計。
14. 根據(jù)權利要求2所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述穿層式空間 梁結構中，所述斜拉索穿過框架梁，被穿過的框架梁開小洞處理，洞口大小比所述的斜拉索 直徑稍大。
15. 根據(jù)權利要求2所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：所述嵌入式空間 梁中，所述轉換層兩端最邊側設置有水平附加拉索（50 ;57 ;80 ;89 ;123 ;130)，所述水平附 加拉索（50 ;57 ;80 ;89 ;123 ;130) -端與預埋在開洞柱內部的預埋構件相連接，一端與預 埋在框架柱底端的所述的支力構件（49 ;58 ;79 ;90 ;122 ;131)相連接，所述的水平附加拉 索上有力調節(jié)器（153)調節(jié)拉索力的大小，為了確保梯形空間梁更加安全，梯形空間梁兩邊 側也可以設置水平附加拉索。
16. 根據(jù)權利要求1所述的空間梁式轉換層的建筑結構，其特征在于：每根拉索都有所 述的力調節(jié)器（153)，所述的力調節(jié)器（153)為圓筒狀，內部附有螺紋（171)，圓筒外部附有 螺帽（158)設計，力調節(jié)器（153)內部有軸承（169 ;170)，用以減小扭轉時的摩擦阻力，所 述所有的拉索采用對接張拉方法，為了方便施工，所述轉換層兩邊側的水平附加拉索（50 ; 57 ;80 ;89 ;123 ;130)還可以采用端部張拉方法，此時水平附加拉索（50 ;57 ;80 ;89 ;123 ; 130)端部處的支力構件（49 ;58 ;79 ;90 ;122 ;131)需要更換為預應力梁后張法中使用的錨 具。
【文檔編號】E04B1/342GK104060692SQ201310094388
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2013年3月23日 優(yōu)先權日:2013年3月23日
【發(fā)明者】劉坤, 鄧會元, 歐陽凱 申請人:劉坤, 鄧會元, 歐陽凱