一种多层级加筋混凝土结构的制作方法

本实用新型涉及混凝土复合材料结构设计领域，特别是一种多层级加筋混凝土结构。

背景技术：

自1824年英国工匠约瑟夫·阿斯普丁实用新型波特兰水泥后，水泥混凝土得到迅速发展，经过近190多年的研究和应用，混凝土已成为当今主要的一种优良建筑材料。但是依然存在着一个突出的缺陷，即：它的抗压强度虽然比较高，但其抗拉强度(抗压强度的十分之一左右)、抗弯强度、抗裂强度、抗冲击韧性等性能比较差，任何显著的拉弯作用都会使其微观晶格结构开裂和分离从而导致结构的破坏。而绝大多数结构构件内部都有受拉应力作用的需求，因此需要改进混凝土材料抗拉强度差等性能。

目前，国内外针对混凝土材料抗拉强度低及脆性大易产生走向不均匀裂缝的问题处理方法中大多都是采用纤维增强的方法，其中最常用的是掺入金属中的钢纤维，非金属中的聚丙烯，聚丙烯腈，尼龙等。然而纤维掺入量较大时，易形成纤维团，并且纤维的位置是随机分布，若纤维与微观裂缝方向一致，则不能有效抑制裂缝的发展，影响混凝土的耐久性和使用安全，从而可能导致产生危害结构的裂缝，最终导致因混凝土材料破坏而引起的结构破坏的发生。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种多层级加筋混凝土结构，在混凝土主体长、宽、高各个方向上，均设置加强筋，有效地减少混凝土微观裂缝尖端的应力集中，从而有效抑制微裂缝的发展，提高混凝土综合性能。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种多层级加筋混凝土结构，包括主体，所述主体为六面体结构；所述六面体结构内沿长、宽、高方向各设有N层加强筋（横截面直径为0.5mm～2mm），且N≥1。

所述六面体结构长、宽、高方向上的N层加强筋将所述六面体长、宽、高分别分隔为长度相等的N+1段，加强筋分布均匀，进一步防止混凝土微观裂缝尖端的应力集中。

作为本实用新型的一个优化方案，每一层所述加强筋均包括纵向筋、横向筋；所述纵向筋和所述横向筋连接形成四边形结构。

作为本实用新型的一个优化方案，所述四边形结构内设有多条与所述纵向筋平行的第一筋体，所述四边形结构内设有多条与所述横向筋平行的、且与所述第一筋体垂直相交的第二筋体；所述第一筋体、第二筋体将所述四边形结构划分为多个大小相同的四边形。

作为本实用新型的一个优化方案，所述四边形结构内设有多条平行的第一斜向筋。

作为本实用新型的一个优化方案，所述第一斜向筋与多条平行设置的第二斜向筋相交，使得所述四边形内形成一个由第一斜向筋和第二斜向筋连接形成的内置四边形。

作为本实用新型的一个优化方案，所述四边形结构内设有至少一根第一斜向筋和至少一根与所述第一斜向筋相交的第二斜向筋。

作为本实用新型的一个优化方案，所述四边形结构对角线上设有斜向筋。

作为本实用新型的一个优化方案，所述四边形结构内设有两根平行的第一斜向筋和两根平行的第二斜向筋，且所述第一第一斜向筋、第二斜向筋不相交。

作为本实用新型的一个优化方案，所述主体为立方体，且所述立方体的边长为150mm。

与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：本实用新型在混凝土主体长、宽、高各个方向上，均设置加强筋，有效地减少混凝土微观裂缝尖端的应力集中，从而有效抑制微裂缝的发展，提高混凝土综合性能，便于科学地预防和减少因混凝土材料破坏而引起的结构破坏的发生，提高混凝土构件的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型实施例一结构示意图；

图2为本实用新型实施例一主视图；

图3为本实用新型实施例二加强筋排布示意图；

图4为本实用新型实施例三加强筋排布示意图；

图5为本实用新型实施例四加强筋排布示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型实施例一包括主体1，所述主体1为六面体结构；所述六面体结构内沿长、宽、高方向各设有N层加强筋2，且N≥1。本实施例中N=2，且2层加强筋2将所述六面体长、宽、高分别分隔为长度相等的N+1段，每一层所述加强筋2均包括纵向筋21、横向筋22；所述纵向筋21和所述横向筋22连接形成四边形结构。

实施例一种，所述四边形结构内设有多条与所述纵向筋21平行的第一筋体，所述四边形结构内设有多条与所述横向筋22平行的、且与所述第一筋体垂直相交的第二筋体；所述第一筋体、第二筋体将所述四边形结构划分为多个大小相同的四边形，本实施例中，四边形为正四边形，边长为50mm。

所述四边形结构内设有多条平行的第一斜向筋3，所述第一斜向筋3与多条平行设置的第二斜向筋4相交，使得所述四边形内形成一个由第一斜向筋3和第二斜向筋4连接形成的内置四边形，本实施例中，内置四边形为正四边形，边长为50mm，且内置四边形的四个顶点分别与其外接四边形四条边的中点重合。

如图3所示，本实用新型实施例二中，四边形结构内设有至少一根第一斜向筋3和至少一根与所述第一斜向筋3相交的第二斜向筋4。

如图4所示，本实用新型实施例三中，四边形结构对角线上设有斜向筋。

如图5所示，本实用新型实施例四中，四边形结构内设有两根平行的第一斜向筋3和两根平行的第二斜向筋4，且所述第一第一斜向筋3、第二斜向筋4不相交。

本实用新型中，主体1为立方体，且所述立方体的边长为150mm。

通过多层级加筋，在六面体结构长、宽、高的各个方向（即三维方向）上，均有效地减少混凝土微观裂缝尖端的应力集中，从而有效抑制微裂缝的发展，提高混凝土综合性能，从而科学地预防和减少因混凝土材料破坏而引起的结构破坏的发生，提高混凝土构件的可靠性。