節能拱形屋面大板的製作方法

2023-09-23 18:12:55 2

專利名稱：節能拱形屋面大板的製作方法
技術領域：
本實用新型為一種節能拱形屋面大板，用該板可安裝成大跨度的高效保溫屋蓋，適於在各種倉庫和工業廠房的保溫屋蓋上應用。
在寒冷地區保溫倉庫和保溫工業廠房的屋蓋結構，傳統的作法是在鋼筋混凝土屋架或鋼屋架的上面，放置大型屋面板，做找平層、隔氣層、保溫層，再做找平層和防水層，這種作法的弊病是，傳熱係數太大，屋蓋保溫性能差，不符合建築節能的要求；其次，這種屋蓋的屋架和屋面板是兩種獨立構件，屋面板作為荷載加在屋架上，浪費了結構材料，增加了屋蓋荷載，以鋼屋架為主要承重結構的屋蓋自重約為3.80KN／M2，以鋼筋混凝土屋架為主要承重結構的屋蓋自重約為4.30KN／M2；另外，屋蓋工序多，高空作業量過大，施工麻煩；保溫層和防水層質量難以控制；造價過高，這些傳統屋蓋按照當前市場價格來計算，其造價約為395元／M2；由此看來，工業建築大跨度保溫屋蓋的弊病是很大的。建築界人士提出了許多改進工業建築保溫屋蓋結構的技術措施，但是，至今尚未得到滿意的解訣；近期以來，哈爾濱市正在推廣應用的陶粒混凝土屋面大板，這種大板構成的保溫屋蓋，比傳統保溫屋蓋作法是有一定改進，但是，仍存在著三大缺點，第一，屋蓋保溫性能很差，傳熱係數為KR＝1.048W／M2·K，遠遠滿足不了建築節能的要求；第二，屋蓋自重過大，約為4.46KN／M2，比傳統保溫屋蓋的自重還要大；第三，造價仍然比較高，約為320元／M2。
本實用新型的目的，在於提出一種節能拱形屋面大板，由這種板安裝成的保溫屋蓋結構，可以成功地解決了傳統的和近期的工業建築保溫屋蓋結構所存在的這些缺點，第一，節能拱形屋面大板的傳熱係數很小，用該板安裝成的工業建築保溫屋蓋，可以達到和超過國家提出的第二步建築節能目標的技術指標；第二，「板架合一」的拱形結構，結構性能好；第三，屋蓋自重輕，室內空間開闊敞亮；第四，疊層生產，施工方便，進度快；第五，保溫層和防水層的質量能得到保證；第六，造價低；從以上優點看來，節能拱形屋面大板的保溫屋蓋結構是一種理想的工業建築節能屋蓋結構。
本實用新型的主要技術內容是，該節能拱形屋面大板的上弦為二次拋物線拱形板，拱形板斷面由三層構成，上下層為鋼筋混凝土板，中間層為高效保溫層，用輕質混凝土肋板或鋼筋桁架連結上下層板，使拱形板成整體斷面；拱形板兩端連結在拱腳板上，拱形板的兩側設置鋼筋混凝土邊肋板，由於節能拱形屋面大板採用疊層生產的施工工藝，邊肋板應稍向內側傾斜，在邊肋板的下端設底肋，在底肋側邊的凹槽內配置預應力鋼筋，預應力鋼筋的兩端錨固在拱腳板上，從而形成了節能拱形屋面大板。該節能拱形屋面大板為後張預應力鋼筋混凝土結構，跨度為12米至36米，板寬一般為3000MM，拱形板厚約為250MM；將節能拱形屋面大板逐塊起吊拼裝在屋頂上，板的拼接縫和端頭應進行構造和保溫處理，然後，鋪設防水層，便成由節能拱形屋面大板構成的節能屋蓋。
本實用新型的技術效果在於，節能拱形屋面大板的最大跨度可達36米，大中小型倉庫和大中小型工業廠房的保溫屋蓋結構均可應用；用該板安裝成的屋蓋，屋蓋保溫性能特別好，其傳熱係數很小KR≤0.37W／M2·K，比國家提出在哈爾濱地區第二步建築節能目標KR≤0.51W／M2·K的指標還要小得多，節省了大量冬季採暖煤耗量，而且，冬季勞動環境也改善了；節能拱形屋面大板為「板架合一」的屋蓋結構，要比傳統的無楞屋蓋結構的結構性能好，整體性好，抗震性強；由於結構合理和保溫材料重力密度小，屋蓋結構的自重很小，約為2.82KN／M2，比陶粒混凝土屋面大板的屋蓋減輕自重約37％，從而減少了承重結構的材料；節能拱形屋面大板的製作，在工程現場採用疊層澆注混凝土的生產工藝，構件混凝土達到設計強度和張拉預應力鋼筋以後，直接從臺座上起吊和拼裝在屋頂上，減少了施工用場地和運輸費，施工方便，進度快；保溫層採用以塑料薄膜袋裝的膨脹珍珠巖為主，板端採用少量苯板，這樣，保溫層不會由於板面受雨淋或防水層漏水而導致保溫層含水量的提高，這就保證了屋蓋結構保溫層的保溫性能；另外，防水層鋪設在堅硬拱形板面上，加之保溫層是乾燥的，屋面防水層不會產生粘結不牢、氣鼓、氣泡和裂縫等現象，從而保證了防水層的質量；節能屋蓋的廠房空間開闊、敞亮，工作環境舒暢，使用效果好；節能屋蓋結構的造價約為272元／M2，比傳統屋蓋和陶粒混凝土屋面大板屋蓋分別降低造價約31％和15％。


圖1為本實用新型結構示意圖；圖2左邊半跨為本實用新型正面圖，右邊半跨為本實用新型縱剖面圖；圖3為本實用新型橫剖面圖；L板長、B板寬、f拱形板矢高、h拱形板厚、1預應力鋼筋、2拱形板下板、3拱形板保溫層、4拱形板上板、5輕質混凝土肋板、6邊肋板、7底肋、8拱腳板、9預應力鋼筋錨固件、10吊鉤。
實現本實用新型的最佳方案如圖示，該節能拱形屋面大板的主筋為後張預應力鋼筋1，板寬B一般為3M，板長L在12M～36M，上弦拱形板為二次拋物線曲面，矢高f為L／20～L／15，拱形板斷面分三層，板厚h約為250MM，拱形板下板2約為45MM厚的鋼筋混凝土板，拱形板上板4約為25MM厚的鋼筋細石混凝土板，上下板混凝土強度等級均為C30，拱形板保溫層3在兩端是採用100MM厚的苯板，其餘部位均採用塑料薄膜袋裝的膨脹珍珠巖，厚約180MM；輕質混凝土肋板5宜採用帶孔板，輕質混凝土強度等級為C10～C15，鋼筋混凝土邊肋板6厚約35MM～40MM，底肋7高為160MM左右，拱腳板8的厚度與拱形板厚h相等；節能拱形屋面大板起吊拼裝在屋頂上後，對板的拼接縫和端頭應進行構造和保溫處理，然後，鋪設防水層，這樣，形成了結構合理，造價低的節能拱形屋面大板構成的節能屋蓋。
該節能拱形屋面大板採用疊層生產的施工工藝，根據大板設計圖，製作大板胎模和側模板，胎模表面抹水泥砂漿，待水泥砂漿強度達到M2.5要求後，進行下步工序，第一步，製作邊肋板6、底肋7、拱腳板8和拱形板下板2，方法是在胎模側邊鋪設塑料薄膜，按圖示鋪放邊肋板6、底肋7、拱腳板8的鋼筋和綁紮這些鋼筋，並固定好吊鉤10，其後，將側模板支撐在胎模的周邊，側模板固定完後，澆注這些板的混凝土，並震搗密實；隨即製作拱形板下板2，在胎模的上表面鋪設塑料薄膜，其上放置拱形板下板2的鋼筋和綁紮這些鋼筋，澆注和震搗混凝土；第二步，鋪設拱形板保溫層3，方法是在拱形板下板2的上表面，按圖示放置輕質混凝土肋板5，在拱形板下板2端部的肋板5之間鋪設苯板，其餘部位保溫層均鋪設塑料薄膜袋裝膨脹珍珠巖，拍實整平，拱形板保溫層3鋪設完畢；第三步是製作拱形板上板4，方法是在保溫層3上表面鋪設鋼筋，綁紮鋼筋，並妥善地與輕質混凝土肋板5鋼筋連結，澆注混凝土，並震搗密實；然後，混凝土養護，混凝土強度達到70％後，在製作完的這塊拱形屋面大板的上表面，採用上述相同的三步方法，製作另一塊拱形屋面大板，依次類推，可以疊層生產6塊至9塊拱形屋面大板；疊層澆注混凝土最後一塊大板，並在混凝土養護至設計強度等級以後，用千斤頂張拉預應力鋼筋1，由下至上的逐塊板張拉，預應力鋼筋1的兩端用錨固件9妥善錨固牢；這樣，節能拱形屋面大板製作完畢。
用該節能拱形屋面大板吊裝在倉庫或廠房的屋面上後，對大板的拼接縫和端頭，進行結構和保溫處理，方法為在底肋7和預應力鋼筋1部位的縫，用細石混凝土C20灌滿和搗實；拱形板高度h範圍內，先墊上混凝土薄板，薄板縫隙用M1.0水泥砂漿堵嚴實，在薄板上面的空間鋪設袋裝膨脹珍珠巖，在哈爾濱地區珍珠巖厚度≥140MM，大板端部鋪放80MM厚苯板，然後，用砧砌上，在保溫層上表面抹水泥漿找平層，找平層表面與屋面大板的拱形板上表面齊平，找平層抹平壓實，養護達到設計強度等級和表面乾燥後，整個建築物屋面上鋪設防水層；這樣，由節能拱形屋面大板安裝的高效保溫屋蓋便施工完畢。
權利要求1.一種節能拱形屋面大板，其特徵在於該板上弦是二次拋物線拱形板，拱形板斷面由三層組成，上下層為鋼筋混凝土板，中間層為高效保溫層，拱形板兩側設置鋼筋混凝土邊肋板，底部配置後張預應力鋼筋，並錨固在拱腳板上，構成整體結構。
2.根據權利要求1所述節能拱形屋面大板，其特徵在於該板上弦的拱形板，在上下層鋼筋混凝土板之間，設由輕質混凝土肋板或鋼筋桁架連結上下層板為拱形板整體斷面。
3.根據權利要求1所述節能拱形屋面大板，其特徵在於該板由於採用疊層生產工藝，拱形板兩側的鋼筋混凝土邊肋板向內側傾斜。
專利摘要本實用新型為一種節能拱形屋面大板，是「板架合一」結構，最大跨度可達36米，適於倉庫、廠房等保溫屋蓋上應用。該板的上弦拱形板斷面由三層組成，上下層為鋼筋混凝土板，由輕質混凝土肋板或鋼筋杆架連結成整體斷面，中間層為高效保溫層，拱形板兩側設置鋼筋混凝土邊肋板，底部配置後張預應力鋼筋。該節能拱形屋面大板，結構和保溫性能特好，自重輕，抗震性強，疊層生產，施工方便，造價低，經濟效益突出。
文檔編號E04D3/00GK2190674SQ94205578
公開日1995年3月1日 申請日期1994年3月29日 優先權日1994年3月29日
發明者張慧文, 齊秀增 申請人:張慧文, 齊秀增