[发明专利]复合组合材料混凝土结构与结构设计方法

权利要求书

1、一种建筑用“复合组合材料混凝土结构与结构设计方法”的实施方式是：

a、根据具体建筑的建筑物各部结构构件的使用要求，完成结构设计；

b、根据结构设计，施工制做复合组合材料混凝土结构。

2、一种建筑用“复合组合材料混凝土结构与结构设计方法”中“复合组合材料混凝土结构”的制做由如下材料构成：

a、65～80%的聚氟氯乙烯、乙烯-氯氟乙烯共聚物、乙烯－四氟乙烯共聚物、聚偏二氟乙烯、全氟烷氧基、氟化乙烯-丙烯共聚物、聚四氟乙烯，5～10%的陶瓷，15～25%的玻璃纤维或碳纤维复合而成：

b、35～55%碳纤维，45～65%的陶瓷复合而成：

c、40～70%聚氯乙烯，4～10%石墨，10～25%玻璃纤维或碳纤维复合而成：

d、45～75%聚丙烯、5～15%红泥（或工业残渣），20～35%碳纤维或玻璃纤维复合而成；

e、60～80％聚苯乙烯，3～10％白炭黑或滑石粉、20～30％玻璃纤维或碳纤维复合而成。

f、用热塑性塑料和热固性塑料、各种无机填料和有机填料，与纤维物质增强材料，按设计要求复合而成。

g、由1～6所述的复合而成的材料，在用于建筑结构中取代钢筋，虽然各种物理性能指标达到或超过了钢筋，但拉伸强度满足不了结构使用要求。因此，还需用石棉纤维、维尼龙纤维制成的绳索或园形线材，以及其地受拉强度高的材料制成的线材与上述复合材料组合成整体使用的“复合组合材料”。其材料截面形状是：周围凹凸形并沿纵向全长延长，有规律的扭曲成螺旋形或人字形。截面中间是园孔或呈凹凸槽口的孔洞。孔洞中供维尼龙绳等受拉强度高的线材穿过，两头热焊牢固成整体受力材料。以受压强度为主的构件中的复合组合材料的截面形成的周围是凹凸槽口，截面中心是实心的无需成孔。

h、与混凝土搅拌匀均并提高混凝土受拉应力强度，并共同工作的材料有石棉长纤维、玻璃长纤维、合成纤维等拉应力强度高的纤维材料。

3、一种建筑用“复合组合材料混凝土结构与结构设计方法”中的结构设计方法是：

a、按不同使用要求设计的建筑物的各部具体结构构件的受力要求设计出来，如：基础（包括各类桩基础）、立柱、大梁、楼板、楼梯和剪力墙等，首先确定各部构件的截面尺寸；

b、按结构各部构件的各截面的受力应力大小，设计所需强度和复合组合材料受力筋的用量以及箍筋的用量；

c、混凝土的强度设计：

①、以受压为主的结构构件的抗压强度设计；

②、以受弯结构为主的结构构件的抗弯强度设计，在受弯区域的混凝土配制中，可根据具体受弯构件的要求，选用长度在1CM以上的石棉纤维、玻璃纤维、合成纤维、碳纤维、陶瓷纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维和晶顺；

③、结构构件中在受扭曲的区域中，仍按上述2中所提出各纤维增强材料选用；

④、按1～3所述设计的结构构件，首先设计试验构件，并作强度试验，待试验标准得出合格后，完成建筑结构的整体设计；

⑤、设计中可根据结构构件中，各构件的受力应力状度选择使用复合组合材料。如：结构中以受压为主的构件，可设计选用截面形状为周围是凹凸形，中心是实心无孔的复合组合材料；、结构中以受弯（扭）为主的构件（大梁楼板等），可设计选用截面形状为周围是凹凸形，中间是园孔或凹凸槽口孔洞的复合组合材料；结构中构件的受力状态是需要考虑即受压又受弯（扭）时，按使用安全要求，可以交叉选用，即结构构件截面中受弯（扭）区域，选用有孔洞的增强复合组合材料，受压区域选用无孔实心的复合组合材料。

4、如权利要求1、2、3所述的“复合组合混凝土结构与结构设计方法”，可应用于工业与民用建筑结构、铁路和公路桥梁、地下铁道工程、码头设施构筑物、水库大坝、水利水电、电力工程、飞机场跑道和电讯指挥中心等建筑物。