一种3-D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑制造技术

本实用新型专利技术公开一种3

【技术实现步骤摘要】
一种3
‑
D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑


[0001]本技术涉及3
‑
D混凝土打印
具体地说是一种3
‑
D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑。

技术介绍

[0002]球形与纺锤形建筑共同特点是其水平剖面为圆形，由于圆形在相同的面积下具有最小的边长，即同量的建筑材料可建造的面积最大，且圆形的结构承受内外压力的性能是所有形状中最好的，因而球形和纺锤形建筑被认为是未来的月球与火星基地建筑的最佳形状。但是由于球形与纺锤形建筑的墙体和屋面均为连续的曲面，采用传统的混凝土支模浇筑建造方式非常困难，且建造周期长、建造成本高。3
‑
D混凝土打印具有建造灵活，不依赖模板的特点，因而特别适合用来建造球形与纺锤形建筑。目前3
‑
D混凝土打印通常采用的屋盖预制拼装方式建造。

技术实现思路

[0003]为此，本技术所要解决的技术问题在于提供一种采用3
‑
D混凝土打印进行整体建造，根据不同位置墙体压力大小采用不同的型式，并且通过设置3
‑
D打印墙体加强筋，使其与内外层墙体一体成型，提高墙体强度的3
‑
D 混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑。
[0004]为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案：
[0005]一种3
‑
D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑，包括墙体，所述墙体包括3
‑
D打印外层墙体、3
‑r/>D打印内层墙体以及位于所述3
‑
D打印外层墙体与所述3
‑
D打印内层墙体之间的3
‑
D打印墙体加强筋，每个所述3
‑
D打印墙体加强筋分别与所述3
‑
D打印外层墙体和所述3
‑
D打印内层墙体一体成型；沿所述墙体的周向：所述3
‑
D打印外层墙体的3
‑
D打印行走方向与所述3
‑
D 打印内层墙体的3
‑
D打印行走方向一致，所述3
‑
D打印墙体加强筋的3
‑
D打印行走方向由3
‑
D打印自行行走方向和3
‑
D打印公共行走方向复合而成，所述3
‑
D打印自行行走方向自所述3
‑
D打印外层墙体至所述3
‑
D打印内层墙体循环往复，所述3
‑
D打印公共行走方向与所述3
‑
D打印外层墙体的3
‑
D打印行走方向和所述3
‑
D打印内层墙体的3
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D打印行走方向一致。利用3
‑
D打印机对所述墙体采用3
‑
D混凝土打印方式进行连续整体建造，使得所述墙体整体性得到有效保障，并且墙体采用实芯和三明治构造两种型式，并灵活运用，在墙体压力大的位置采用实芯构造，在墙体压力小的位置采用三明治构造，并通过改变墙体内壁的曲率实现改变墙体厚度，保证外墙曲线的连续和美观。
[0006]上述一种3
‑
D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑，相邻所述3
‑
D 打印墙体加强筋之间无缝接触且一体成型，所述3
‑
D打印外层墙体、所述 3
‑
D打印内层墙体以及所述3
‑
D打印墙体加强筋构成实心墙体。
[0007]上述一种3
‑
D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑，相邻所述3
‑
D 打印墙体加强筋之间相间分布，所述3
‑
D打印外层墙体、所述3
‑
D打印内层墙体以及所述3
‑
D打印墙体
加强筋构成夹心墙体。
[0008]上述一种3
‑
D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑，所述实心墙体位于混凝土基础上表面，所述实心墙体的顶壁与所述夹心墙体的底壁贴合，且所述夹心墙体的顶壁与实心楼盖的底壁贴合，天窗安装在所述实心楼盖顶部，窗位于所述夹心墙体内，门位于所述墙体内。
[0009]上述一种3
‑
D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑，所述实心墙体、所述夹心墙体和所述实心楼盖组成一个球形建筑，所述门(5)的一部分位于所述实心墙体(1)内，另一部分位于所述夹心墙体(2)内，，且所述门的底壁与所述混凝土基础上表面贴合，所述门的顶壁和所述窗的顶壁在同一水平线上。
[0010]上述一种3
‑
D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑，所述实心墙体、所述夹心墙体和所述实心楼盖组成一个纺锤形建筑，所述门位于所述实心墙体内，且所述门的底壁与所述混凝土基础上表面贴合，所述窗位于所述门的正上方，且所述门的中线和所述窗的中线在同一条轴线上。
[0011]上述一种3
‑
D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑，所述实心墙体、所述夹心墙体和所述实心楼盖内沿纵方向每隔300mm
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500mm均设置有水平钢丝网层。在所述实心墙体、所述夹心墙体和所述实心楼盖内沿水平方向设置所述3
‑
D打印墙体加强筋和所述钢丝网增加所述实心墙体、所述夹心墙体和所述实心楼盖的抗拉强度，防止所述实心墙体、所述夹心墙体和所述实心楼盖因基础不均匀沉降、温度变化以及干缩而产生裂纹，保障所述实心墙体、所述夹心墙体和所述实心楼盖的整体性。
[0012]本技术的技术方案取得了如下有益的技术效果：
[0013]1、本技术中，利用3
‑
D打印机对所述墙体采用3
‑
D混凝土打印方式进行连续整体建造，使得所述墙体整体性得到有效保障，并且墙体采用实芯和三明治构造两种型式，并灵活运用，在墙体压力大的位置采用实芯构造，在墙体压力小的位置采用三明治构造，并通过改变墙体内壁的曲率实现改变墙体厚度，保证外墙曲线的连续和美观。
[0014]2、在所述实心墙体、所述夹心墙体和所述实心楼盖内沿水平方向设置所述3
‑
D打印墙体加强筋和所述钢丝网增加所述实心墙体、所述夹心墙体和所述实心楼盖的抗拉强度，防止所述实心墙体、所述夹心墙体和所述实心楼盖因基础不均匀沉降、温度变化以及干缩而产生裂纹，保障所述实心墙体、所述夹心墙体和所述实心楼盖的整体性。
附图说明
[0015]图1本技术3
‑
D混凝土打印球形建筑的构造示意图；
[0016]图2本技术3
‑
D混凝土打印纺锤形建筑的构造示意图；
[0017]图3本技术球形与纺锤形建筑夹心墙体和楼盖的构造示意图；
[0018]图4本技术球形与纺锤形建筑实心墙体和楼盖的构造示意图。
[0019]图中附图标记表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种3
‑
D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑，其特征在于，包括墙体，所述墙体包括3
‑
D打印外层墙体(8)、3
‑
D打印内层墙体(9)以及位于所述3
‑
D打印外层墙体(8)与所述3
‑
D打印内层墙体(9)之间的3
‑
D打印墙体加强筋(10)，每个所述3
‑
D打印墙体加强筋(10)分别与所述3
‑
D打印外层墙体(8)和所述3
‑
D打印内层墙体(9)一体成型；沿所述墙体的周向：所述3
‑
D打印外层墙体(8)的3
‑
D打印行走方向与所述3
‑
D打印内层墙体(9)的3
‑
D打印行走方向一致，所述3
‑
D打印墙体加强筋(10)的3
‑
D打印行走方向由3
‑
D打印自行行走方向和3
‑
D打印公共行走方向复合而成，所述3
‑
D打印自行行走方向自所述3
‑
D打印外层墙体(8)至所述3
‑
D打印内层墙体(9)循环往复，所述3
‑
D打印公共行走方向与所述3
‑
D打印外层墙体(8)的3
‑
D打印行走方向和所述3
‑
D打印内层墙体(9)的3
‑
D打印行走方向一致。2.根据权利要求1所述的一种3
‑
D混凝土打印整体建造的球形与纺锤形建筑，其特征在于，相邻所述3
‑
D打印墙体加强筋(10)之间无缝接触且一体成型，所述3
‑
D打印外层墙体(8)、所述3
‑
D打印内层墙体(9)以及所述3

【专利技术属性】
技术研发人员：史勇，
申请(专利权)人：内蒙古工业大学，
类型：新型
国别省市：