CN109723168A - 一种建筑结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种建筑结构，包括墙体结构、支撑柱结构，支撑柱结构包括混凝土基质，混凝土基质内设有纤维增强塑料骨架，纤维增强塑料骨架包括外层筒架，外层筒架内设有内层筒架，内层筒架的内部设有纤维增强塑料筋集束，纤维增强塑料筋集束的外围纤维增强塑料筋通过连接筋板与内层筒架的内侧壁连接，纤维增强塑料筋集束的相临纤维增强塑料筋间通过连接筋板连接，外层筒架与内层筒架间通过多个沿周向设置的连接筋板连接。本发明采用纤维增强塑料材料代替钢筋，具有更高性能的特点。

Description

一种建筑结构
技术领域
本发明涉及一种建筑结构，特别涉及一种性能增强的建筑结构，属于建筑工程领域。
背景技术
现有的建筑结构普遍采用钢筋混凝土结构，钢筋混凝土结构是指用配有钢筋增强的混凝土制成的结构，通过在混凝土中加入钢筋、钢筋网、钢板等构成组合材料，钢结构改善了混凝土的力学性质，钢筋承受拉力，混凝土承受压力，从而具有坚固、耐久、防火性能好、节省钢材等特点。但是，钢筋在抗疲劳强度、抗腐蚀能力、抗电、抗磁等性能方面还存在诸多不足。
发明内容
本发明建筑结构公开了新的方案，采用纤维增强塑料材料代替钢筋，解决了现有采用钢筋增强混凝土方案的性能受限的问题。
本发明建筑结构包括墙体结构、支撑柱结构，支撑柱结构包括混凝土基质，混凝土基质内设有纤维增强塑料骨架，纤维增强塑料骨架包括外层筒架，外层筒架内设有内层筒架，内层筒架的内部设有纤维增强塑料筋集束，纤维增强塑料筋集束的外围纤维增强塑料筋通过连接筋板与内层筒架的内侧壁连接，纤维增强塑料筋集束的相临纤维增强塑料筋间通过连接筋板连接，外层筒架与内层筒架间通过多个沿周向设置的连接筋板连接。
进一步，本方案的外层筒架与内层筒架间的连接筋板上设有沿轴向延伸的纤维增强塑料筋B。
进一步，本方案的沿周向相临的纤维增强塑料筋B间设有连接筋板。
进一步，本方案的外层筒架是棱柱筒结构或圆柱筒结构，内层筒架是棱柱筒结构或圆柱筒结构。
进一步，本方案的纤维增强塑料筋集束包括设在内层筒架中轴线上的中心纤维增强塑料筋，中心纤维增强塑料筋的外围沿周向等距环设有多条外围纤维增强塑料筋，外围纤维增强塑料筋通过连接筋板与内层筒架的内侧壁连接，外围纤维增强塑料筋通过连接筋板与中心纤维增强塑料筋连接，沿周向相临的外围纤维增强塑料筋通过连接筋板连接。
进一步，本方案的墙体结构内设有通风滤气道，通风滤气道包括设在外墙上的通风进口结构、设在墙体内部的曲折延伸的滤风通道、设在室内墙壁上的通风出口结构，通风进口结构设在通风出口结构的上方，通风进口结构通过滤风通道与通风出口结构连通，滤风通道的下游设有集尘室，进入通风进口结构的室外空气经滤风通道过滤后经通风出口结构进入室内，滤风通道内的灰尘颗粒滑落入集尘室。
进一步，本方案的通风滤气道还包括设在墙体内部的竖直的清灰通道，清灰通道的下端与集尘室连通，清灰通道内设有清灰推杆，清灰推杆的下端通过弹性部件与集尘室的底部连接，清灰推杆的中部与滤风通道的活动段连接，清灰推杆的上端与楔形推杆的楔形面在弾性应力的作用下接触连接，楔形推杆的楔形段通过弹性部件与内墙连接，楔形推杆的驱动端伸出室内墙壁表面，推动楔形推杆驱动端通过楔形推杆的楔形面推动清灰推杆克服弹性应力带动滤风通道的活动段下移，滤风通道内淤积的灰尘颗粒沿清灰通道向下运动进入集尘室。
进一步，本方案的通风出口结构包括沿进风方向渐缩的筒状进口，筒状进口的两端口处设有滤风介质，室外的进风经过滤风介质过滤后进入滤风通道。
进一步，本方案的通风出口结构包括沿出风方向渐扩的筒状出口，筒状出口的两端口处设有滤风介质，经过滤风通道的空气经过滤风介质过滤后进入室内。
本发明建筑结构采用纤维增强塑料材料代替钢筋，具有更高性能的特点。
附图说明
图1是支撑柱结构的实施例之一的示意图。
图2是图1中的支撑柱结构实施例之一的改进之一的示意图。
图3是图1中的支撑柱结构实施例之一的改进之二的示意图。
图4是支撑柱结构的实施例之二的示意图。
图5是图4中的支撑柱结构实施例之二的改进之一的示意图。
图6是图4中的支撑柱结构实施例之二的改进之二的示意图。
图7是通风滤气道状态一的示意图。
图8是通风滤气道状态二的示意图。
其中，100是混凝土基质，210是外层筒架，220是内层筒架，231是纤维增强塑料筋，232是连接筋板，233是纤维增强塑料筋B，310是通风进口结构，320是滤风通道，321是滤风通道的活动段，330是通风出口结构，340是集尘室，351是清灰推杆，352是楔形推杆。
具体实施方式
本发明建筑结构包括墙体结构、支撑柱结构，支撑柱结构包括混凝土基质，混凝土基质内设有纤维增强塑料骨架，纤维增强塑料骨架包括外层筒架，外层筒架内设有内层筒架，内层筒架的内部设有纤维增强塑料筋集束，纤维增强塑料筋集束的外围纤维增强塑料筋通过连接筋板与内层筒架的内侧壁连接，纤维增强塑料筋集束的相临纤维增强塑料筋间通过连接筋板连接，外层筒架与内层筒架间通过多个沿周向设置的连接筋板连接。以上方案采用纤维增强塑料材料代替钢筋，有效提高了建筑结构的性能。纤维增强塑料(FRP-‘fiber reinforced plastic’)是一种用来代替钢筋增强混凝土性能的新型材料，纤维增强塑料作为混凝土中的加强筋时，与普通钢筋相比，具有很多优点。首先，纤维增强塑料有很高的强度比(强度与密度的比率)，这种高强度、低密度的性质使得纤维增强塑料的强度比是钢筋的10～15倍。碳纤维增强塑料(CFRP)和芳纶纤维增强塑料(AFRP)有很高的抗疲劳强度，约为钢筋的3倍。纤维增强塑料的抗腐蚀能力强，这可降低结构的维护费用，也是其在腐蚀环境下工作的重要前提。纤维增强塑料在使用时，不像钢筋需要保护层，较低的热膨胀系数使它能够适应较大的气候变化。除此之外，纤维增强塑料还具有抗电、抗磁、耐磨特性以及良好的耐化学腐蚀性能，而且重量较轻，易于施工。
为了增强纤维增强塑料骨架的结构性能，本方案的外层筒架与内层筒架间的连接筋板上设有沿轴向延伸的纤维增强塑料筋B。进一步，本方案的沿周向相临的纤维增强塑料筋B间设有连接筋板。如图1～6所示，本方案优选外层筒架是棱柱筒结构或圆柱筒结构，内层筒架是棱柱筒结构或圆柱筒结构，但是并不限于以上两种结构，还可以根据实际需要的其他形状、结构的方案。为了说明本方案的纤维增强塑料筋集束的具体结构，优选纤维增强塑料筋集束包括设在内层筒架中轴线上的中心纤维增强塑料筋，中心纤维增强塑料筋的外围沿周向等距环设有多条外围纤维增强塑料筋，外围纤维增强塑料筋通过连接筋板与内层筒架的内侧壁连接，外围纤维增强塑料筋通过连接筋板与中心纤维增强塑料筋连接，沿周向相临的外围纤维增强塑料筋通过连接筋板连接。以上结构改进的组合有效提高了建筑结构的各种相关性能。
为了改善建筑结构的通风性能，减少进入室内的空气中含有的杂质污染物颗粒，本方案公开了一种具有净化空气功能的通风墙体结构，如图7、8所示，墙体结构内设有通风滤气道，通风滤气道包括设在外墙上的通风进口结构、设在墙体内部的曲折延伸的滤风通道、设在室内墙壁上的通风出口结构，通风进口结构设在通风出口结构的上方，通风进口结构通过滤风通道与通风出口结构连通，滤风通道的下游设有集尘室，进入通风进口结构的室外空气经滤风通道过滤后经通风出口结构进入室内，滤风通道内的灰尘颗粒滑落入集尘室。为了清除长期使用过程中淤积在滤风通道内的灰尘，本方案采用了复合通道结构，具体是通风滤气道还包括设在墙体内部的竖直的清灰通道，清灰通道的下端与集尘室连通，清灰通道内设有清灰推杆，清灰推杆的下端通过弹性部件与集尘室的底部连接，清灰推杆的中部与滤风通道的活动段连接，清灰推杆的上端与楔形推杆的楔形面在弾性应力的作用下接触连接，楔形推杆的楔形段通过弹性部件与内墙连接，楔形推杆的驱动端伸出室内墙壁表面，推动楔形推杆驱动端通过楔形推杆的楔形面推动清灰推杆克服弹性应力带动滤风通道的活动段下移，滤风通道内淤积的灰尘颗粒沿清灰通道向下运动进入集尘室。为了提高通风滤气道进气的稳定性，改善通风效率，本方案的通风出口结构包括沿进风方向渐缩的筒状进口，筒状进口的两端口处设有滤风介质，室外的进风经过滤风介质过滤后进入滤风通道。同时，本方案的通风出口结构包括沿出风方向渐扩的筒状出口，筒状出口的两端口处设有滤风介质，经过滤风通道的空气经过滤风介质过滤后进入室内。
本方案的建筑结构采用纤维增强塑料材料代替钢筋，采用具有双层结构的纤维增强塑料骨架代替钢筋及其形成的框架结构，有效改善了建筑结构的各项性能指标。采用具有滤尘、通风功能的墙体结构改善室内的通风换气状态，有效提高了建筑的节能效果。基于以上特点，本方案的建筑结构相比现有的方案具有突出的实质性特点和显著的进步。
本方案建筑结构并不限于具体实施方式中公开的内容，实施例中出现的技术方案可以基于本领域技术人员的理解而延伸，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单替换方案也属于本方案的范围。

Claims (9)

1.一种建筑结构，其特征是包括墙体结构、支撑柱结构，所述支撑柱结构包括混凝土基质，所述混凝土基质内设有纤维增强塑料骨架，所述纤维增强塑料骨架包括外层筒架，所述外层筒架内设有内层筒架，所述内层筒架的内部设有纤维增强塑料筋集束，所述纤维增强塑料筋集束的外围纤维增强塑料筋通过连接筋板与所述内层筒架的内侧壁连接，所述纤维增强塑料筋集束的相临纤维增强塑料筋间通过连接筋板连接，所述外层筒架与所述内层筒架间通过多个沿周向设置的连接筋板连接。
2.根据权利要求1所述的建筑结构，其特征在于，所述外层筒架与所述内层筒架间的连接筋板上设有沿轴向延伸的纤维增强塑料筋B。
3.根据权利要求2所述的建筑结构，其特征在于，沿周向相临的所述纤维增强塑料筋B间设有连接筋板。
4.根据权利要求3所述的建筑结构，其特征在于，所述外层筒架是棱柱筒结构或圆柱筒结构，所述内层筒架是棱柱筒结构或圆柱筒结构。
5.根据权利要求4所述的建筑结构，其特征在于，所述纤维增强塑料筋集束包括设在所述内层筒架中轴线上的中心纤维增强塑料筋，所述中心纤维增强塑料筋的外围沿周向等距环设有多条外围纤维增强塑料筋，所述外围纤维增强塑料筋通过连接筋板与所述内层筒架的内侧壁连接，所述外围纤维增强塑料筋通过连接筋板与所述中心纤维增强塑料筋连接，沿周向相临的所述外围纤维增强塑料筋通过连接筋板连接。
6.根据权利要求1所述的建筑结构，其特征在于，所述墙体结构内设有通风滤气道，所述通风滤气道包括设在外墙上的通风进口结构、设在墙体内部的曲折延伸的滤风通道、设在室内墙壁上的通风出口结构，所述通风进口结构设在所述通风出口结构的上方，所述通风进口结构通过所述滤风通道与所述通风出口结构连通，所述滤风通道的下游设有集尘室，进入所述通风进口结构的室外空气经所述滤风通道过滤后经所述通风出口结构进入室内，所述滤风通道内的灰尘颗粒滑落入所述集尘室。
7.根据权利要求6所述的建筑结构，其特征在于，所述通风滤气道还包括设在墙体内部的竖直的清灰通道，所述清灰通道的下端与所述集尘室连通，所述清灰通道内设有清灰推杆，所述清灰推杆的下端通过弹性部件与所述集尘室的底部连接，所述清灰推杆的中部与所述滤风通道的活动段连接，所述清灰推杆的上端与楔形推杆的楔形面在弾性应力的作用下接触连接，所述楔形推杆的楔形段通过弹性部件与内墙连接，所述楔形推杆的驱动端伸出室内墙壁表面，推动所述楔形推杆驱动端通过所述楔形推杆的楔形面推动所述清灰推杆克服弹性应力带动所述滤风通道的活动段下移，所述滤风通道内淤积的灰尘颗粒沿所述清灰通道向下运动进入所述集尘室。
8.根据权利要求6所述的建筑结构，其特征在于，所述通风出口结构包括沿进风方向渐缩的筒状进口，所述筒状进口的两端口处设有滤风介质，室外的进风经过所述滤风介质过滤后进入所述滤风通道。
9.根据权利要求6所述的建筑结构，其特征在于，所述通风出口结构包括沿出风方向渐扩的筒状出口，所述筒状出口的两端口处设有滤风介质，经过所述滤风通道的空气经过所述滤风介质过滤后进入室内。
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