[發(fā)明專利]波紋拱板與鋼筋混凝土組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910080644.5
• 申請日: 2009-03-20
• 公開（公告）號: CN101509296A
• 公開（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭彥林;王小安;呂清天;趙思遠
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: E04B7/10
• 分類號: E04B7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種新型波紋拱板與鋼筋混凝土組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

在五十年代，鋼筋混凝土柱面拱殼作為建筑屋面工程有廣泛的應(yīng)用，但隨著新型材料的出現(xiàn)以及施工工藝的進步，這種純鋼筋混凝土柱面拱殼由于在施工過程中必須采用支承模板澆注混凝土，消耗大量的模板材料且支模工程量極大，費工又費時，在工程應(yīng)用中逐步被淘汰；作為屋面結(jié)構(gòu)的波紋拱板結(jié)構(gòu)，在90年代被普遍作為倉儲類屋面工程有較多的應(yīng)用，但由于其本身承載力低，在大雪及颶風(fēng)作用下垮塌較多，現(xiàn)存建筑物所剩無幾。同時由于保溫等施工工藝極其困難，很難推廣應(yīng)用在有品位的建筑結(jié)構(gòu)中，只能作為臨時結(jié)構(gòu)使用。

欲建造一種能夠抵抗地震、導(dǎo)彈以及核爆炸威力的高抗力結(jié)構(gòu)，又能使在野外條件很差的情況下方便施工的防護工程，到目前為止，尚未見報道此類技術(shù)。

基于此，本發(fā)明提出了一種新型的組合拱殼結(jié)構(gòu)，其由波紋拱板結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)組合而成。它解決了以下兩個方面的問題：其一，這種組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)克服了純鋼筋混凝土柱面拱殼以及波紋拱板結(jié)構(gòu)單獨使用時的缺點，其組合后不僅提高了其抵抗外荷載的能力，又極大的方便了施工，非常適合應(yīng)用于防護工程。其二，波紋拱板結(jié)構(gòu)在施工過程中不僅作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工澆筑時的支承模板，而且在混凝土凝固后與其一塊參與受力，既提高了組合結(jié)構(gòu)的強度與承載力，又節(jié)約了施工成本。因此，用作防護工程，能夠承受較大的沖擊荷載，起到保護重要設(shè)備等作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提出的波紋拱板與鋼筋混凝土組合柱面拱殼，其目的在于提供一種新型的組合拱殼結(jié)構(gòu)用于防護工程，其特點在于結(jié)合了兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，且施工方便，節(jié)約成本。

本發(fā)明提出的波紋拱板與鋼筋混凝土組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)由波紋拱板1與上覆鋼筋混凝土拱殼組成，所述波紋拱板1通過波紋拱板咬邊5形成任意寬度的拱板；所述縱向鋼筋2、箍筋4以及橫向鋼筋3形成拱形鋼筋骨架，在波紋拱板咬邊5處通過點焊連接；所述波紋拱板1與鋼筋骨架形成混凝土澆筑的拱形模板體系；所述拱形模板體系中澆筑混凝土，待混凝土凝固后形成波紋拱板-鋼筋混凝土組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)。

在上述組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)中，所述波紋拱板1由熱軋薄鋼板軋制而成。

在上述組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)中，所述鋼筋混凝土拱殼的厚度依防護要求變化。

在上述組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)中，所述鋼筋骨架的橫向鋼筋3與波紋拱板1在相交處點焊連接。

本發(fā)明提供的波紋拱板-鋼筋混凝土組合柱面拱殼，整體性能好，施工方便，節(jié)約成本，具有很高的整體抗力和承受局部打擊的能力，是一種優(yōu)秀的防護工程結(jié)構(gòu)形式。

附圖說明

圖1為本發(fā)明波紋拱板-鋼筋混凝土組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明波紋拱板-鋼筋混凝土組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)截面示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細說明。

由圖1～2所示，1-波紋拱板??2-縱向鋼筋??3-橫向鋼筋??4-箍筋??5-波紋拱板咬邊6-混凝土。

本發(fā)明的波紋拱板-鋼筋混凝土組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)，由波紋拱板1與上覆鋼筋混凝土拱殼組成。波紋拱板1通過咬邊5可形成任意寬度的拱板。縱向鋼筋2、箍筋4以及橫向鋼筋形成拱形鋼筋骨架，在波紋拱板咬邊5處通過點焊連接，由此波紋拱板1與鋼筋骨架可形成混凝土澆筑的拱形模板體系。再澆筑混凝土，待混凝土凝固后便形成波紋拱板-鋼筋混凝土組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)。

理論和實驗證明，該組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)具有如下明顯的優(yōu)點：

所述組合柱面拱殼由波紋拱板與上覆鋼筋混凝土拱殼組成；所述波紋拱板由熱軋薄鋼板軋制而成；所述鋼筋混凝土拱殼由混凝土與鋼筋骨架組成，鋼筋混凝土拱殼的厚度依防護要求可變化；所述鋼筋骨架的橫向鋼筋與波紋拱板在相交處點焊連接。

在上述組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)中，參加組合的兩種結(jié)構(gòu)形式的缺點在組合結(jié)構(gòu)中得到克服，而且二者協(xié)同受力，受壓能力出眾的混凝土置于上部，而受拉能力優(yōu)越的波紋拱板置于下部，兼起鋼筋的作用，這樣各部分都能夠充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。

在上述組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)中，鋼筋骨架的橫向鋼筋與波紋拱板在相交處點焊相連，這樣在澆筑混凝土后，鋼筋骨架與波紋拱板便形成受力整體，作為防護結(jié)構(gòu)應(yīng)用，能夠更有效地抵抗沖擊荷載對結(jié)構(gòu)的破壞。

在上述組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)中，鋼筋混凝土拱殼的厚度可以隨防護等級而變化。鋼筋骨架與波紋拱板可以組成一個在施工階段能承受濕混凝土自重及施工荷載的承重構(gòu)件，而不是單純由波紋拱板承受，可有效解決波紋拱板剛度不足的問題。