[发明专利]波纹拱板与钢筋混凝土组合柱面拱壳结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型波纹拱板与钢筋混凝土组合柱面拱壳结构，属于结构工程技术领域。

技术背景

在五十年代，钢筋混凝土柱面拱壳作为建筑屋面工程有广泛的应用，但随着新型材料的出现以及施工工艺的进步，这种纯钢筋混凝土柱面拱壳由于在施工过程中必须采用支承模板浇注混凝土，消耗大量的模板材料且支模工程量极大，费工又费时，在工程应用中逐步被淘汰；作为屋面结构的波纹拱板结构，在90年代被普遍作为仓储类屋面工程有较多的应用，但由于其本身承载力低，在大雪及飓风作用下垮塌较多，现存建筑物所剩无几。同时由于保温等施工工艺极其困难，很难推广应用在有品位的建筑结构中，只能作为临时结构使用。

欲建造一种能够抵抗地震、导弹以及核爆炸威力的高抗力结构，又能使在野外条件很差的情况下方便施工的防护工程，到目前为止，尚未见报道此类技术。

基于此，本发明提出了一种新型的组合拱壳结构，其由波纹拱板结构与钢筋混凝土结构组合而成。它解决了以下两个方面的问题：其一，这种组合柱面拱壳结构克服了纯钢筋混凝土柱面拱壳以及波纹拱板结构单独使用时的缺点，其组合后不仅提高了其抵抗外荷载的能力，又极大的方便了施工，非常适合应用于防护工程。其二，波纹拱板结构在施工过程中不仅作为钢筋混凝土结构施工浇筑时的支承模板，而且在混凝土凝固后与其一块参与受力，既提高了组合结构的强度与承载力，又节约了施工成本。因此，用作防护工程，能够承受较大的冲击荷载，起到保护重要设备等作用。

发明内容

本发明提出的波纹拱板与钢筋混凝土组合柱面拱壳，其目的在于提供一种新型的组合拱壳结构用于防护工程，其特点在于结合了两种结构的优点，且施工方便，节约成本。

本发明提出的波纹拱板与钢筋混凝土组合柱面拱壳结构，其特征在于，所述组合柱面拱壳结构由波纹拱板1与上覆钢筋混凝土拱壳组成，所述波纹拱板1通过波纹拱板咬边5形成任意宽度的拱板；所述纵向钢筋2、箍筋4以及横向钢筋3形成拱形钢筋骨架，在波纹拱板咬边5处通过点焊连接；所述波纹拱板1与钢筋骨架形成混凝土浇筑的拱形模板体系；所述拱形模板体系中浇筑混凝土，待混凝土凝固后形成波纹拱板-钢筋混凝土组合柱面拱壳结构。

在上述组合柱面拱壳结构中，所述波纹拱板1由热轧薄钢板轧制而成。

在上述组合柱面拱壳结构中，所述钢筋混凝土拱壳的厚度依防护要求变化。

在上述组合柱面拱壳结构中，所述钢筋骨架的横向钢筋3与波纹拱板1在相交处点焊连接。

本发明提供的波纹拱板-钢筋混凝土组合柱面拱壳，整体性能好，施工方便，节约成本，具有很高的整体抗力和承受局部打击的能力，是一种优秀的防护工程结构形式。

附图说明

图1为本发明波纹拱板-钢筋混凝土组合柱面拱壳结构示意图。

图2为本发明波纹拱板-钢筋混凝土组合柱面拱壳结构截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

由图1～2所示，1-波纹拱板  2-纵向钢筋  3-横向钢筋  4-箍筋  5-波纹拱板咬边6-混凝土。

本发明的波纹拱板-钢筋混凝土组合柱面拱壳结构，由波纹拱板1与上覆钢筋混凝土拱壳组成。波纹拱板1通过咬边5可形成任意宽度的拱板。纵向钢筋2、箍筋4以及横向钢筋形成拱形钢筋骨架，在波纹拱板咬边5处通过点焊连接，由此波纹拱板1与钢筋骨架可形成混凝土浇筑的拱形模板体系。再浇筑混凝土，待混凝土凝固后便形成波纹拱板-钢筋混凝土组合柱面拱壳结构。

理论和实验证明，该组合柱面拱壳结构具有如下明显的优点：

所述组合柱面拱壳由波纹拱板与上覆钢筋混凝土拱壳组成；所述波纹拱板由热轧薄钢板轧制而成；所述钢筋混凝土拱壳由混凝土与钢筋骨架组成，钢筋混凝土拱壳的厚度依防护要求可变化；所述钢筋骨架的横向钢筋与波纹拱板在相交处点焊连接。

在上述组合柱面拱壳结构中，参加组合的两种结构形式的缺点在组合结构中得到克服，而且二者协同受力，受压能力出众的混凝土置于上部，而受拉能力优越的波纹拱板置于下部，兼起钢筋的作用，这样各部分都能够充分发挥各自的优势。

在上述组合柱面拱壳结构中，钢筋骨架的横向钢筋与波纹拱板在相交处点焊相连，这样在浇筑混凝土后，钢筋骨架与波纹拱板便形成受力整体，作为防护结构应用，能够更有效地抵抗冲击荷载对结构的破坏。

在上述组合柱面拱壳结构中，钢筋混凝土拱壳的厚度可以随防护等级而变化。钢筋骨架与波纹拱板可以组成一个在施工阶段能承受湿混凝土自重及施工荷载的承重构件，而不是单纯由波纹拱板承受，可有效解决波纹拱板刚度不足的问题。