[發明專利]一種裝配式雙層波紋鋼-UHPC加勁肋復合結構及施工方法

在審

• 申請號: 202310396701.0
• 申請日: 2023-04-14
• 公開（公告）號: CN116378316A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 吳占明;劉昌永;劉發起;王玉銀;楊華;余展
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: E04D3/35
• 分類號: E04D3/35;E04B7/08;E04B7/10
• 代理公司: 黑龍江立超同創知識產權代理有限責任公司 23217
• 代理人: 楊立超

本發明提供一種裝配式雙層波紋鋼?UHPC加勁肋復合結構及施工方法，屬于拱形波紋鋼復合結構技術領域。為解決現有的拱形波紋鋼屋蓋現澆時需要設置側模，搭建臨時支撐，加工工藝高，養護時間長，施工速度慢，且保溫效果較差的問題。包括通過預埋件連接的兩層波紋鋼層，兩層波紋鋼層之間間隔設置有若干個UHPC加勁肋，UHPC加勁肋包括至少一個UHPC加勁肋單元，每個UHPC加勁肋單元的形狀與兩層波紋鋼層之間的形狀相匹配，兩層波紋鋼層之間除UHPC加勁肋外的空間或間隙填充有輕質填充料。本發明為裝配式的結構，相對于現澆施工來說，提高了施工速度，施工效率較高；且增加了保溫功能，承載力相對較強。

技術領域

本發明涉及拱形波紋鋼復合結構技術領域，具體而言，涉及一種裝配式雙層波紋鋼-UHPC加勁肋復合結構及施工方法。

背景技術

拱形波紋鋼結構(也有稱無梁拱或是太空瓦)是一種新型的空間輕鋼結構，這種結構具有重量輕、材料省、施工速度快、造價低(不包括保溫)、室內凈空高、跨越能力大、造型優美、使用性能優良等優點，在上個世紀40年代，美國的一些結構師們從自然界植物表皮紋理的結構造型中受到啟發，開始尋求用極薄的材料通過波紋加勁，從而做成較大跨度結構的方法，他們以薄鋼板為材料，建立力學模型，在理論上分析出合理的結構形式，在實現這種結構的道路上，結構師與機械師走到了一起，結構構造要求指引著機械師研制出了能生產帶波紋薄壁結構的機組，這便是金屬屋頂成型機。

現有的拱形波紋鋼屋蓋在裝配時一般為單層，單層波紋鋼屋蓋的承載力較低，在雪荷載或風荷載作用下時常發生破壞(結構坍塌)，造成了巨大人員傷亡和經濟損失，同時單層波紋鋼屋蓋保暖性能差。而當拱形波紋鋼屋蓋為雙層波紋鋼時，需要將兩層的波紋鋼固定后，在中間澆筑混凝土，現澆過程中需要設置用于防止漏漿的側模，搭建臨時支撐，加工工藝相對較高，且混凝土澆筑過后需要養護至少28天，施工速度較慢，影響施工效率。且現有的拱形波紋鋼屋蓋保溫性能相對較差，難以用于保暖需求較高的建筑。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：

為了解決現有單層拱形波紋鋼屋蓋承載力和保溫性差，雙層拱形波紋鋼屋蓋現澆時需要設置側模，搭建臨時支撐，加工工藝高，養護時間長，施工速度慢，且保溫效果較差的問題。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案：

本發明提供了一種裝配式雙層波紋鋼-UHPC加勁肋復合結構，包括通過預埋件連接的兩層波紋鋼層，所述波紋鋼層為預制波紋鋼層，每層波紋鋼層包括若干個拼接而成的波紋鋼板，上下兩層波紋鋼層的波峰與波谷位置相對或相錯設置，兩層波紋鋼層之間間隔設置有若干個UHPC加勁肋，所述UHPC加勁肋為預制UHPC加勁肋，所述UHPC加勁肋包括至少一個UHPC加勁肋單元，每個UHPC加勁肋單元的形狀與兩層波紋鋼層之間的形狀相匹配，兩層波紋鋼層之間除UHPC加勁肋外的空間或間隙填充有輕質填充料。

進一步地，所述波紋鋼層包括若干個波紋鋼板通過高強螺栓連接，所述高強螺栓的螺帽與波紋鋼層之間設有防水墊。

進一步地，相鄰兩個UHPC加勁肋之間的波紋鋼層上設有若干個層間支撐，所述層間支撐沿波紋鋼層的拱形延伸方向均勻布設。

進一步地，所述層間支撐為X型支架，且X型支架的端部與上下層的波紋鋼層通過高強螺栓連接。

進一步地，所述X型支架的底部兩端均設置在波紋鋼層的波谷處，X型支架的交叉處位于下層波紋鋼層的波峰處上方。

進一步地，所述預埋件為預埋錨栓，所述預埋錨栓的兩端貫穿兩層波紋鋼層且通過螺帽固定，所述螺帽與波紋鋼層之間設有防水墊。

進一步地，所述預埋錨栓均勻布設在兩層波紋鋼層的波峰處或波谷處。

進一步地，所述輕質填充料可為阻燃發泡劑、輕質混凝土或巖棉。