專利名稱:建筑物及建筑構(gòu)件的分子力施工工藝方法
本發(fā)明是關(guān)于一種利用建筑材料分子間的作用力實(shí)現(xiàn)漿狀建筑材料按設(shè)計(jì)要求形成建筑物或建筑構(gòu)件的施工工藝方法。主要是用于建筑物及其構(gòu)件的制作。特別適用于建筑物及建筑構(gòu)件的結(jié)構(gòu)、形狀較復(fù)雜的制作。
在建筑構(gòu)件的制作中，目前世界各國通常均采用模板模具在預(yù)制件廠或現(xiàn)場澆注的方法制作，這種方法在制作過程中需預(yù)先做好模具，當(dāng)建筑物設(shè)計(jì)形狀和結(jié)構(gòu)變化特別復(fù)雜的情況下，用以上澆注就很難甚至不可能制作或施工。
本發(fā)明的任務(wù)是在建筑物或建筑構(gòu)件的制作中，采用預(yù)先按設(shè)計(jì)所需要的結(jié)構(gòu)和形狀編織金屬網(wǎng)，稱為基網(wǎng)，并利用支撐的方法使基網(wǎng)剛性化，然后根據(jù)兩種材料接觸時(shí)接觸面上的分子間的親合力在其上涂抹一層與之能親合的漿狀建筑材料，形成一網(wǎng)膜薄殼，最后進(jìn)行二次加固的方法進(jìn)行制作，從而能完成任何大型或小型的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和形狀的建筑構(gòu)件的制作。
其解決方案是在地基上搭接支撐架，支撐架上預(yù)留所需支撐點(diǎn)，在支撐點(diǎn)上編織上述的金屬基網(wǎng)，然后在此基網(wǎng)上涂抹首層與之能親合的漿狀建筑材料即按特定配方配制的水泥沙漿，其配方為425號礦渣水泥∶沙∶聚醋酸乙烯∶水0.5～2.0∶0.5～2.0∶0.01～0.1∶0.5～1首層涂層厚度為3～10，待其硬化后，即形成設(shè)計(jì)所需要的形狀，而后進(jìn)行第二次加固，其方法為可在薄殼上澆注加厚;亦可再進(jìn)行第二次編織夾層涂抹加固，制作夾層的結(jié)構(gòu)方法。最后拆除支撐即制作完工。而金屬基網(wǎng)與所用的漿狀建筑材料之間的親合力按公式F＝βS計(jì)算。其中β為親合力系數(shù)，S為接觸面表面積，F(xiàn)為親合力。
在制作過程中，所說的金屬基網(wǎng)的網(wǎng)孔孔徑按下列公式計(jì)算L≤ (aαSinθ)/(πhρg) ，h≤0.5L其中L為網(wǎng)孔孔徑;α為常數(shù)，其取值范圍為7～13;h為網(wǎng)厚;α為所說的漿狀建筑材料的表面張力系數(shù);π為園周率;ρg為所說的漿狀建筑材料的比重;Q為所說的漿狀建筑材料的液面與金屬基網(wǎng)的平面夾角。
所用的支撐方法有兩大類型一類是點(diǎn)支撐，一類是面支撐。點(diǎn)支撐又可分為頂撐和吊撐;面支撐可分為充氣氣球式支撐，充水水球式支撐以及用沙土堆成支撐等方法。
本發(fā)明與現(xiàn)有的建筑物及建筑構(gòu)件的制作方法相比，其優(yōu)點(diǎn)是1、本發(fā)明可制作用現(xiàn)有方法很難制作或甚至不能制作的任何結(jié)構(gòu)與形狀，較復(fù)雜的建筑物及其構(gòu)件。
2、由于本發(fā)明可將所需建筑構(gòu)件制成空心或蜂窩夾層形的，并可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力分布與建筑材料分布充分相關(guān)的設(shè)計(jì)形狀的構(gòu)件的制作。因而可節(jié)省建材5%～50%以上。
3、本發(fā)明在制作建筑構(gòu)件時(shí)不使用模具模板。
4、本發(fā)明可施工軍事上用的任何形狀的仿真?zhèn)窝b類建筑群。
5、本發(fā)明可建造無地基支撐的自剛性建筑物。
6、本發(fā)明可直接在水面建造漂浮性的鋼筋混凝土建筑物。
7、本發(fā)明可在未來太空站上制作太空站用的金屬類構(gòu)件。
以下結(jié)合附圖及照片對本發(fā)明進(jìn)一步說明圖一、圖二、圖三為利用本發(fā)明方法建造鋼筋混凝土的整體夾層結(jié)構(gòu)的拱形建筑的施工過程側(cè)視圖和實(shí)施例照片。圖一為基網(wǎng)和支撐在基網(wǎng)上的支撐架。圖中e箭頭所指即為支撐架。圖二為二次加固加工完成后的側(cè)視圖。圖三為實(shí)施例照片。
圖四、圖五、圖六為利用本發(fā)明方法建造的一仿生類藝術(shù)涼亭-靈芝亭的兩個(gè)施工工藝流程。圖四為在地基上編織基網(wǎng)及對基網(wǎng)實(shí)施支撐的側(cè)視圖。圖中e箭頭所指為支撐架。f箭頭所指為基網(wǎng)上不同網(wǎng)片間的縫合縫。圖四為圖五的BB側(cè)剖。圖五為基網(wǎng)頂視。f箭頭所指同上所述。圖六為該涼亭的實(shí)施例照片。
圖七、圖八為用本發(fā)明方法建造的塑像類藝術(shù)建筑-舞亭的實(shí)施例側(cè)面照片。亭柱為一具有舞姿的人物塑像，亭蓋由其舞裙構(gòu)造。一公分厚的，具有任意曲度的，半徑在3～10米間的舞裙即無法用堆砌法建造、也無法用模板澆注法建造、只能利用分子力方法建造。
圖九、圖十為利用本發(fā)明方法可以建造的規(guī)則類型的藝術(shù)建筑物的實(shí)施例照片。
圖十一為本發(fā)明方法為本發(fā)明將來在建筑施工中的推廣應(yīng)用而設(shè)計(jì)構(gòu)造的、用分子力建筑施工工藝方法建造建筑物的蜂窩夾層狀的“磚頭”的實(shí)施例照片。兩塊該種“磚頭”可在任何方向上進(jìn)行基網(wǎng)網(wǎng)頭之間的絞接，因此由該種“磚頭”拼接的建筑物可保持任意曲度、保持全蜂窩結(jié)構(gòu)、保持整體結(jié)構(gòu)。
利用本發(fā)明方法還可建造彌勒大廈、蜂窩別墅、巨龍賓館、山水飯莊等等一類住人用的藝術(shù)型建筑物。還可建造天鵝之舞、喇叭花廊、孔雀開屏，悟空上當(dāng)、雄鷹展翅、鵬程萬里、蝶戀花、羅米歐與朱利葉等等一類的園林用藝術(shù)型建筑物。
權(quán)利要求
1.建筑物與建筑構(gòu)件的分子力施工工藝方法，其特征在于采用支撐的方法編織按設(shè)計(jì)所要求的結(jié)構(gòu)及形狀的金屬基網(wǎng)使之剛性化，然后在其上涂抹一層與之能親合的漿狀建筑材料，待其硬化后，再進(jìn)行二次加固，然后拆除支撐即施工完畢。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征為所用的支撐方法是點(diǎn)支撐(包括頂撐和吊撐)，或者是面支撐(包括充氣氣球式支撐，充水水球式支撐，沙土堆成支撐等)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征為運(yùn)用以下公式計(jì)算所說的金屬基網(wǎng)的網(wǎng)孔孔徑L≤ (aαSinθ)/(πhρg) ，h≤0.5L其中L-網(wǎng)孔孔徑，h-網(wǎng)厚，α-所說的漿狀建筑材料的表面張力系數(shù)，π-圓周率，ρg-所說的漿狀建筑材料的比重，θ-所說的漿狀建筑材料的液面與所說的金屬基網(wǎng)平面的夾角，α-常數(shù)，其取值范圍為7～13。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征為所說的能親合的漿狀建筑材料的配方為425號礦渣水泥∶沙∶聚醋酸乙稀∶水0.5～2.0∶0.5～2.0∶0.01～0.1∶0.5～1
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征為二次加厚涂抹漿狀建筑材料采用澆注加厚或編織夾層的方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征為所說的金屬基網(wǎng)與漿狀建筑材料接觸面的親合力運(yùn)用以下公式計(jì)算F＝βS其中β-親合力系數(shù)，S-接觸面表面積，F(xiàn)-親合力
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征為其首層涂層厚度為3～10mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求
5所述的方法，其特征為可將建筑物或構(gòu)件做成空心或蜂窩夾層形的。
9.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其特征為此方法可用于建造無地基支撐的自剛性建筑物或直接在水面建造漂浮性的鋼筋混凝土建筑物或在未來太空站上制造太空站用的金屬類構(gòu)件或建造軍事上用的任何形狀的仿真?zhèn)窝b類建筑群。
專利摘要
建筑物及建筑物構(gòu)件的分子力施工工藝方法，采用一定的支撐方法編織設(shè)計(jì)所要求的結(jié)構(gòu)及形狀的金屬基網(wǎng)，而后在其上涂抹專門配比的漿狀建筑材料，再進(jìn)行二次加固加工制作各種形狀的建筑物及其構(gòu)件。其優(yōu)點(diǎn)是無需模板模具，且能節(jié)約建筑材料5％～50％以上。本發(fā)明方法可施工按現(xiàn)有施工方法很難甚至無法施工的任何復(fù)雜結(jié)構(gòu)和形狀的建筑構(gòu)件及直接在水面建造漂浮性鋼筋混凝土建筑物和可建筑無地基支撐的自剛性建筑物。
文檔編號B28C5/00GK86104878SQ86104878
公開日1988年2月17日 申請日期1986年8月7日
發(fā)明者劉新中 申請人:劉新中導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan