波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼的製作方法

2023-04-23 08:41:46

專利名稱：波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼，屬於結構工程技術領域。
背景技術：
鋼筋混凝土拱殼與鋼結構拱在土木工程應用中已經非常普遍，但其有以下缺點(l)鋼 筋混凝土拱殼在建造過程中必須採用支承模板系統，消耗大量的模板材料且支模工程量極大， 費工又費時，使結構建造過程成本提高，在土木工程中逐步被淘汰；(2)實腹式截面鋼拱在 製作成型時，由於構件腹板要產生較大的塑性變形才能形成弧形，無論採用冷加工或熱加工， 其成型過程極其困難；(3)欲建造一個承受衝擊荷載能力較強的防護工程，鋼筋純混凝土拱 殼或純鋼結構拱都將不能完成這一使命。前者儘管具有較大的剛度，但缺乏延性易於脆斷而 脫落，傷害被保護的重要設備。後者儘管具有很好的延性，但鋼拱之間仍需要填充其它結構 材料，因而承載力低無法承受較大的衝擊荷載，而且抗局部衝擊能力差，不能滿足功能要求。
為了克服鋼筋混凝土拱殼與鋼結構拱的上述缺點，本實用新型提出了一種新型的組合拱 殼結構，其由波紋拱板結構、鋼筋桁架拱結構與混凝土結構組合而成，見圖1所示。波紋拱 板結構不僅作為其混凝土結構施工澆築時的模板，而且在混凝土凝固後與其一塊參與工作， 既方便了施工，也節約了施工成本，同時也提高了結構的整體承載力；將鋼筋桁架拱與波紋 拱板焊接成為一個整體結構，在混凝土澆築時成為其堅強的支承模板，比單獨利用波紋拱板 作為施工過程中的支承模板，其可以承受更大的混凝土澆築厚度及應用於更大的跨度，同時 在混凝土澆注完成後，鋼筋桁架拱、波紋拱板與混凝土所形成的組合拱殼結構，比波紋拱板 與鋼筋混凝土所形成的組合拱殼結構的承載力更高，跨越的空間更大。這種組合拱殼結構的 最大優點是能夠承受更大的整體與局部衝擊荷載，而且用於跨度更大的防護工程。
實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種新型的組合拱殼，用於防護工程，承載力高，且施工方 便節約成本。
本實用新型提出的波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼，其特徵在於，所述組合拱殼 結構由波紋拱板l、鋼筋桁架與混凝土組成；所述鋼筋桁架由上弦縱向筋2、下弦縱向筋3、腹筋4、腹杆6及橫向鋼筋5組成；所述波紋拱板1通過波紋拱板咬邊7組合成任意長度的 拱殼；所述上弦縱向筋2、下弦縱向筋3與腹筋4通過與斜置的腹杆6焊接，形成鋼筋桁架 拱；所述橫向鋼筋5與鋼筋桁架拱焊接或綁紮，並在波紋拱板咬合7處通過點焊連接；所述 波紋拱板1與鋼筋桁架拱形成拱形模板體系，再澆築混凝土，待混凝土凝固後，便形成所述 的波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結構。
在述組合拱殼中，所述波紋拱板1採用熱軋薄鋼板軋制而成。
在述組合拱殼中，所述鋼筋混凝土拱殼的厚度依防護要求變化。
在述組合拱殼中，所述腹杆6採用直徑為3 6mm的細鋼筋，與所述縱向鋼筋通過點焊連接。
本實用新型提供的波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結構，整體性能好，承載力高， 方便野外施工，節約成本，具有很高的整體抗力和承受局部打擊的能力，是一種優秀的防護 工程結構形式。

圖1為本實用新型波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結構示意圖。 圖2為本實用新型波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結構截面示意圖。
具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型進行詳細說明。
如圖1 2所示，1-波紋拱板2-上弦縱向筋3-下弦縱向筋4-腹筋5-橫向鋼筋6-腹杆7-波紋拱板咬邊。
本實用新型的波紋拱板、鋼筋桁架拱與混凝土組合拱殼結構，由波紋拱板l、鋼筋桁架 與混凝土組成。波紋拱板通過咬邊7可組合成任意長度的拱殼，上弦縱向筋2、下弦縱向筋3 與腹筋通過與斜置的腹杆焊接，可形成鋼筋桁架拱。橫向鋼筋與鋼筋桁架拱焊接(或綁紮)， 並在波紋拱板咬合7處通過點焊連接起來。於是，波紋拱板1可以與鋼筋桁架拱形成拱形模 板體系。再澆築混凝土，待混凝土凝固後，便形成波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結 構。
理論和實驗證明，該組合柱面拱殼結構具有如下明顯的優點
參加組合的兩種結構形式的缺點在組合結構中得到克服，而且二者協同受力。受壓能力 出眾的鋼筋混凝土置於上部，而受拉能力優越的壓型鋼板板置於下部，這樣各部分都能夠充 分發揮各自的優勢。
由鋼筋製作的鋼筋桁架受力合理，其加工在工廠裡可直接完成，避免現場綁紮鋼筋，可加快施工速度，方便快捷。
鋼筋桁架拱與壓型鋼板在澆築混凝土後，便形成受力整體，作為防護結構應用，能夠更 有效地抵抗衝擊荷載對結構的破壞。
鋼筋桁架拱與壓型鋼板在混凝土澆筑前形成的整體結構可作為支模系統使用，這樣可節 約大量模板支護的成本與費用，也特別能夠滿足防護結構需要在野外作業的特殊需求。
在施工過程中由鋼筋桁架拱與波紋拱板共同提供剛度，而不僅是波紋拱板，這解決了波 紋拱板過薄導致的剛度較弱問題，可以減少波紋拱板的用量，適用於跨度更大的結構。
通過波紋拱板的拼接，可以組成各種不同跨度和矢高的拱形結構。各單元板間的拼接需 要特別製作，防止在衝擊荷載作用下鋼板之間的咬合破壞，導致混凝土碎塊掉落後破壞防護 物。
權利要求1、波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼，其特徵在於，所述組合拱殼結構由波紋拱板(1)、鋼筋桁架與混凝土組成；所述鋼筋桁架由上弦縱向筋(2)、下弦縱向筋(3)、腹筋(4)、腹杆(6)及橫向鋼筋(5)組成；所述波紋拱板(1)通過波紋拱板咬邊(7)組合成任意長度的拱殼；所述上弦縱向筋(2)、下弦縱向筋(3)與腹筋(4)通過與斜置的腹杆(6)焊接，形成鋼筋桁架拱；所述橫向鋼筋(5)與鋼筋桁架拱焊接或綁紮，並在波紋拱板咬合(7)處通過點焊連接；所述波紋拱板(1)與鋼筋桁架拱形成拱形模板體系，再澆築混凝土，待混凝土凝固後，便形成所述的波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼。
2、 根據權利要求1所述的組合拱殼，其特徵在於，所述波紋拱板(1)採用熱軋薄鋼板 軋制而成。
3、 根據權利要求1所述的組合拱殼，其特徵在於，所述鋼筋混凝土拱殼的厚度依防護要 求變化。
4、 根據權利要求1所述的組合拱殼，其特徵在於，所述腹杆(6)採用直徑為3 6mm 的細鋼筋，與所述縱向鋼筋通過點焊連接。
專利摘要本實用新型涉及一種新型波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼，屬於結構工程技術領域。所述組合拱殼結構由波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組成；所述鋼筋桁架由上弦縱向筋、下弦縱向筋、腹筋、腹杆及橫向鋼筋組成；所述波紋拱板通過波紋拱板咬邊組合成任意長度的拱殼；所述橫向鋼筋與鋼筋桁架拱焊接或綁紮，並在波紋拱板咬合處通過點焊連接；所述波紋拱板與鋼筋桁架拱形成拱形模板體系，再澆築混凝土，待混凝土凝固後，便形成所述的波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結構。本實用新型提供的組合拱殼結構，整體性能好，承載力高，方便野外施工，節約成本，具有很高的整體抗力和承受局部打擊的能力，是一種優秀的防護工程結構形式。
文檔編號E04B7/10GK201391030SQ200920106429
公開日2010年1月27日 申請日期2009年3月20日 優先權日2009年3月20日
發明者濤 蘭, 呂清天, 王小安, 郭彥林 申請人:清華大學