CN1884733A

CN1884733A - 立体预应力建筑结构

Info

Publication number: CN1884733A
Application number: CN 200610101050
Authority: CN
Inventors: 徐林波
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-07-04
Filing date: 2006-07-04
Publication date: 2006-12-27

Abstract

为克服目前建筑结构存在的一些缺点，本发明提供了一种全新概念的建筑结构，它使得目前各类建筑的一些缺点得以克服。它是一种新型立体预应力建筑结构，其特征是：它至少有三种结构物体组成：一是、至少有一对在平面上环形闭合且面对面相隔的弧形物体；二是、在轴向和径向上向第一种结构物体施加拉力、同时将其沿环周相连、并将其向环内联结成片的物体；三是、支撑在第一种物体以及将第一种物体向环内拉紧的第二种物体之间的支撑物体。它将其两端的第一种结构物体或将第一种结构物体向环内联结成片的第二种结构物体顶紧，从而使整个立体结构的表面产生很大的应力。

Description

立体预应力建筑结构

背景技术

目前的永久性建筑大多由桩、柱、梁、墙、板组成，整个建筑通过地桩与大地连为一体；结构的强度与材料的尺寸成正比。因此，这种建筑存在一些缺点：1大量耗材，自身很重；2、现浇、现砌施工，工期很长并受气候影响；3、建筑的整体强度低；4、易受地震破坏；5、永久占地，难以重新规划和恢复耕地。

目前的临时建筑如活动房屋、野营帐篷、植物大棚等，保温隔音效果差且结构强度低，无法保证安全舒适和保温隔音效果。

目前的潜水艇和水面舰船作为水中和水面上的活动建筑，其结构强度主要依赖于建造材料本身的强度，因此自身很重，成本很高，且需要很大的动力驱动。

发明内容

本发明提供了一种全新概念的建筑结构，它使得目前各类建筑的上述缺点得以克服。它是一种新型立体预应力建筑结构，其特征是：它至少有三种结构物体组成：一是、至少有一对在平面上环形闭合且面对面相隔的弧形物体；二是、在轴向和径向上向第一种结构物体施加拉力、同时将其沿环周相连、并将其向环内联结成片的物体；三是、支撑在第一种物体以及将第一种物体向环内联结成片的第二种物体之间的支撑物体。这种支撑物体一般为可伸缩的支撑杆或柱，它们在液压、气压、或螺旋等的作用下伸长，将其两端的第一种结构物体或将第一种结构物体向环内联结成片的第二种结构物体顶紧，从而使整个立体结构的表面产生很大的应力。

在上述第一种结构物体之间沿轴向平行、同心、间隔设置用于径向支撑的环形闭合的弧形物体。这种弧形物体和被支撑杆顶紧在两端的第一种结构物体可以是相同直径，也可以是由两端的第一种结构物体沿轴向向中间逐渐增大其直径。前者构成等经空心柱体建筑结构，后者构成枣核形空心建筑结构。

上述第一种结构物体以及用于径向支撑的环形闭合的弧形物体均可以是刚性的或柔性的；可以是整体的或分体组装的；可以是实心的或单根空心管或桁架结构的。当它们是空心管时，其管内可充入压力流体以获得或增大其支撑强度。

上述在第二种结构物体可以是刚性或柔性的线性物体，也可以是抗拉强度很高的片状或板状物体，如加丝塑胶膜、加丝塑胶板、加丝人造板、钢筋混凝土板等；它们可以是透明的或不透明的；它们可以是单层或多层，设置多层的目的是为了在其间填充具有保温隔音功能的气体，或放置装有这种气体的密闭容器，以使建筑物具有保温隔音功能。

将上述三种结构物体构成的立体预应力建筑结构视为一个单元，将其在一维、二维、三维方向上并靠相连组成连体结构，便可构成具有更大建筑面积的立体预应力建筑结构。

附图说明

附图1描述了这种立体预应力建筑结构的基本构造之一。图中，1是第一种结构物体；2是在轴向上向第一种结构物体施加拉力、并将第一种结构物体沿环周相连的物体；3是在径向上向第一种结构物体施加拉力、并将第一种结构物体向环内联结成片的物体；图中2和3描述的是双层线性物体，其间可放置装有保温隔音功能气体的密闭容器，如塑胶袋等。4是支撑在向弧形物体在径向上施加拉力、将弧形物体联结成片的物体之间的支撑物体。5是顶铁。

附图2描述了这种立体预应力建筑结构的基本构造之一。图中1是在平面上环形闭合且面对面相隔的弧形物体，它的闭合环形近似矩形，它也可以是其它几何形状；2是在轴向上向弧形物体施加拉力、并将弧形物体沿环周相连的物体；3是在径向上向弧形物体施加拉力、并将各自的弧形物体联结成片的物体；4是支撑在向弧形物体在径向上施加拉力、并将弧形物体联结成片的物体之间的支撑物体；5是顶铁；6是支撑在环形闭合且面对面相隔的弧形物体之间的支撑物体；7是建筑结构上的门洞。

附图3是枣核形的立体预应力建筑结构。图中1是中心支撑顶杆，2是在轴向和径向上向弧形物体施加拉力、并将弧形物体沿环周相连的物体；3是用于径向支撑的环形闭合的弧形物体，一般为圆环。其中2和3可以是具有各种几何截面的型材，也可以是装有压力流体的环形密封的高压空心管。这种枣核形的立体预应力建筑结构很适合用来建造潜水艇和舰船船体，它有极强的抗压能力。

如果将这种枣核形的立体预应力结构拦腰截断，便会形成一种子弹头或宝塔形立体预应力建筑结构，它有很高的立体稳定性，可用来建造较高的建筑。

附图4是等经空心柱体立体预应力建筑结构，它适合用来建造建筑净空较高或较长(水平放置时)的建筑。图中1是在平面上环形闭合且面对面相隔的弧形物体；2是在轴向上向弧形物体施加拉力、并将弧形物体沿环周相连的物体；3是在径向上向弧形物体施加拉力、并将各自的弧形物体联结成片的物体；4是支撑在向弧形物体在径向上施加拉力、并将弧形物体联结成片的物体之间的支撑物体；5是顶铁；6是用于径向支撑的环形闭合的弧形物体。

具体实施方式

一、用于建造永久性建筑(包括陆上、水上、水下)

用这种立体预应力建筑结构建造永久性建筑，一是采用混凝土浇筑密封的方式，即：上述立体预应力建筑结构中的第一种结构物体为钢筋混凝土构件(也可用其它材料，如钢管)，第二种结构物体为钢筋混凝土板，浇筑时可将上述立体预应力建筑结构中的其它两种物体(不包括支撑在向第一种结构物体在径向上施加拉力、并将第一种结构物体向环内联结成片的物体之间的支撑物体)一同浇筑其中，使整个建筑表面联为具有预应力的牢固整体，并将门窗位置预留出来。当其中的钢筋为多层时，可将装有保温隔音功能气体的密封容器(如塑料袋)作为隔层浇筑其中，形成具有保温隔音功能的建筑密封结构。如果将上述具有连体结构的立体预应力建筑结构用混凝土整体浇筑，便可建成具有很大建筑面积的轻质高强的建筑物。

二是，第二种结构物体采用多层加丝板材，将保温隔音气体封闭其中，整个建筑可组装而成。

三是，第二种结构物体采用多层线性材料，将装有保温隔音功能气体的密封容器(如塑料袋)作为隔层放置其中，并根据需要，在线性材料内外两侧安装透明或不透明的建筑板材。

二、用于建造临时性建筑

对于临时性建筑的基本要求是：轻质易搬运；易安装拆卸；具有一定的结构强度；更高的要求是：保温隔音；防外界侵袭。用这种新型立体预应力建筑结构可以很方便地达到上述要求。其方法是：上述立体预应力建筑结构中的第一、第二两种结构物体用轻质、高强、可折叠材料制作；第三种结构物体可收缩体积(如套筒)或可分体组装。如：第一种结构物体用可分体组装的有机或轻质金属高强材料制作，或用柔性加丝闭气材料如塑料膜、复合纺织品制成可充气的环形筒状构件，第二种结构物体用双层柔性加丝闭气材料制作。使用时中间充入保温隔音气体，可用装有滤气材料(如分子筛)的充气装置(如打气筒)充入干燥空气。

Claims

1、一种建筑结构，特别是具有立体预应力的建筑结构，其特征是：它至少有三种结构物体组成：一是、至少有一对在平面上环形闭合且面对面相隔的弧形物体；二是、在轴向和径向上向第一种结构物体施加拉力、同时将其沿环周相连、并将其向环内联结成片的物体；三是、支撑在第一种物体以及将第一种物体向环内联结成片的第二种物体之间的支撑物体。

2、根据权利要求1所述的建筑结构，其特征是：所述的第三种结构物体可伸缩。

3、根据权利要求1所述的建筑结构，其特征是：在所述的第一种结构物体之间沿轴向设置用于径向支撑的环形闭合的弧形物体。

4、根据权利要求3所述的建筑结构，其特征是：用于径向支撑的环形闭合的弧形物体，沿轴向逐渐变经。

5、根据权利要求3所述的建筑结构，其特征是：所述的第一种结构物体和用于径向支撑的环形闭合的弧形物体为充有压力流体的空心管。

6、根据权利要求1所述的建筑结构，其特征是：将上述三种结构物体构成的立体预应力建筑结构视为一个单元，将其在一维、二维、三维方向上并靠相连组成连体结构。

7、根据权利要求6所述的建筑结构，其特征是：将其构成的所有的面用混凝土整体浇筑。

8、根据权利要求1所述的建筑结构，其特征是：所述的第二种结构物体为多层，用气体作为中间保温层。

9、根据权利要求1所述的建筑结构，其特征是：所述的第一种结构物体分体组装。

10、根据权利要求1所述的建筑结构，其特征是：所述的第一、第二种结构物体用柔性、加丝、闭气材料制作。