现场叠层生产预应力钢筋混凝土拱型屋面板制造技术

本实用新型专利技术是建筑工程用的屋面结构。较之通常采用的折板、壳板或拱板，其优点是在现场叠层预制，采用后张预应力配筋，生产出的大板可直接吊装就位。简化了预制生产台座，不需专门车辆运输构件，降低了工程综合造价。本实用新型专利技术适用于一般轻工、纺织、机械等工业厂房和大型文体建筑采用。（*该技术在1995年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术属建筑工程的屋面结构用预制的预应力钢筋混凝土“板架合一”的大板作建筑物的屋面，由于其力学性能好、结构功能合理、节省原材料，所以发展很快，板型种类很多，如折板、各种壳板、拱板等。但是，这些大板都必须在固定的预制场地或工厂用特制的预应力台座和模具进行生产，然后再用专门的运输工具运往工程现场进行拼装和安装才能使用。采用这些大板作屋面，虽然大板本身的材料能节省一些，但先张预应力台座的投资和大型大板构件的运输，仍然要大量增加工程造价。尤其是大体型大板构件的运输往往要遇到很大的困难，在我国现实条件下更是如此。常用的“马鞍形壳板”。其结构形式很好，预应力钢筋的交叉配置也非常合理，但它的缺点是只能在固定的场地或工厂，用先张预应力工艺在单个构件的独立台座上进行短线预应力张拉才能生产。虽然在跨度小于12米时也能重叠生产，但跨度稍大就只能单块生产，而且成型工艺复杂。在运往现场使用时，无论临时堆放或正式安装的支座，都必须是曲线型的。所以采用这种大板，限制条件很多，不能得到理想的经济效果。折叠“折板”。是一种使用范围很广的屋面板。它的生产工艺较合理，先采用叠层生产的办法，在预应力长线台座上并排生产二块用横向钢筋联结在一起的钢筋混凝土平板，在混凝土达到强度后，剪断纵向预应力钢丝，然后逐层将二块混凝土平板折叠起来，运往工程现场使用。但它的缺点仍然是必须在固定的预应力台座上用先张预应力工艺生产；进行半成品构件的运输；预制折线支座，用以控制折板的形状；折板的屋面上打开以后，要进行严格的灌缝处理，才能成为一个完整的受力构件。所以，这种大板的整个施工工序复杂，操作技术要求很高，建筑造型也不够美观。预制的预应力槽形拱板(苏联的K C大板)这种大板的力学性能很好，能充份发挥混凝土受压、钢筋受拉的特性，跨度可以作的很大。但是它的缺点也仍然是必须在预制工厂用先张预应力张拉钢筋，在特制的钢模中成型。然后用专门的运输工具运往工程现场使用。它不仅不能重叠生产，也不能叠层运输和堆放，占用的生产、堆放场地很大。所以，它虽然板型好，但使用仍然受生产、运输、堆放条件的限制，造价很高。因此，当前使用的这些大板，无论板型和生产工艺，都需要继续研究改进。本专利技术的目的是以取消大型大板构件的运输为主要目标，把合理的结构型式与简单方便的生产工艺有机的结合起来，创造出能在使用现场叠层生产、直接吊装使用的新的板型，以便得到最好的经济效果。更具体的说，就是要在深入研究叠层生产理论，掌握叠层生产规律的前提下，把受力形式非常合理的“板架合一”预应力大板，都设计成能重叠生产的结构形式，并采用后张预应力的办法进行配筋，以便最大限度的减少生产占地面积和简化生产台座，达到能在工程使用现场按吊装位置的要求，灵活布置简易生产台座，使既将生产出来的构件，能不经运输就可直接吊装使用的目的。这样就可以大量节约先张预应力生产台座的投资和节省全部大型构件的运输费。本专利技术的关键技术是要按前述目的，设计出能够叠层生产的大板板型和具体解决这些大板的成型工艺，以及为实施叠层生产需要解决的二个具体问题，即后张预应力钢筋在重叠生产构件中的配置方法和重叠生产构件中吊钩的设置办法。叠层生产大板截面形状的设计把一些简单的平面构件或单一的曲线或折线构件逐层叠合起来生产是很容易的，但是，要把一些能满足各方面力学性能要求，形状复杂的大板结构，在纵、横两个方向都紧密的叠合在一起生产，并使生产出来的每个构件都跨度相等，形状相同、各个部位的尺寸都完全一样，就必须深入研究重叠生产的规律，严格掌握设计原则，即当截面为曲面时，截面的上表面和下表面的曲率必须相同；当截面为折平面时，截面的上表面和下表面的折点必须在同一条垂线上；对整个构件的任意一点作垂线，构件上表面和下表面与该垂线相交的两点的距离是一个常数，该常数就是构件叠层生产的厚度，也就是生产时每次模板垂直提升的高度。上述三点，统称为设计叠层生产构件时必须遵循的“等高提升”原则。构件的设计，无论对任何一点而言，都必须满足这一原则，否则，设计出来的构件在实际生产时，就重叠不起来。叠层生产大板后张预应力钢筋的设计为使设计出来的叠层生产预应力钢筋混凝土大板，能够在使用现场按吊装需要灵活布置生产台座，达到不进行构件运输的目的，就必须取消固定的先张预应力台座，采用后张预应力配筋工艺。但是，后张预应力钢筋的配置，不能穿透已叠层生产的混凝土构件，必须逐层分开。所以，这些后张预应力钢筋只能安装在已叠层生产完了的构件两侧，并采用外露的形式，待大板安装后，再在预留板缝中灌浆保护，如图1(A)所示。为保证板宽的安装尺寸，锚固预应力钢筋的短牛腿不能伸出板外，故预应力钢筋的锚头是在端部水平弯折后进入与板宽相等的短牛腿中锚固的，如图1所示。叠层生产大板吊钩的设计在叠层生产构件中，如何设计吊钩是一项技术关键。这是因为大板均为薄壁拱型结构，一般对吊钩的位置要求严格，不能任意移动。所以在整个叠层生产过程中，吊钩也必然重叠在一起。但是在构件吊装时，又要保证这些吊钩能顺利脱开，并能立即挂钩起吊。吊钩承受的荷重很大，可是大板作为薄壁结构，锚固吊钩的混凝土又很薄，所以必须设法保证吊钩锚固的可靠性。为满足上述要求，吊钩的形状为锥形，下大上小，以便吊钩之间套叠，锥底加焊锚板，增加锚固，露出混凝土的锥顶作为吊环，混凝土施工时将此吊环用砂浆填充，作成实心锥体，刷隔离剂后，即可与上层构件隔开，以便脱模。如图1(B)所示。按上述原则设计的板型有下列四类十种带拉桿的二铰拱架空叠层生产，不带保温层，正槽形拱板，如图2。紧贴叠层生产，带保温层，反槽形拱板，图3。紧贴叠层生产，带保温层，矩形截面拱板，图4。紧贴叠层生产，不带保温层，板面为网格梁的反槽形拱板，图5。整体槽板拱紧贴叠层生产，带保温层，槽板拱，图6。紧贴叠层生产，不带保温层，板面为网格梁的槽板拱，图7。折板拱紧贴叠层生产，不带保温层，幕型板拱，图8。双向微曲拱紧贴叠层生产，不带保温层，双向微曲拱，图9。紧贴叠层生产，带保温层，双向微曲拱，图10。紧贴叠层生产，不带保温层，板面为网格梁的双向微曲拱，图11。这些大板的结构形式、力学性能、成型工艺各不相同，所以它们的优缺点和适用范围也各不相同。如带有拉杆的二铰拱大板，其成型工艺简单，模板制作方便，但由于下弦是外露的柔性钢筋拉杆，所以只比较适用于各种库房、无吊车的厂房。整体槽板拱，其力学性能很好，造型美观，所以适用范围很广，无论库房、厂房、公共建筑都能适用，而且跨度能够作的很大。但它的模板和成型工艺比较复杂，施工水平要求较高。折板拱，它的力学性能和建筑造型都不如槽板拱，所以跨度不能作的太大。另外，它的屋面为折线，保温、防水的施工操作不方便，材料用量也多。但是，这种板的成型工艺极为简单，模具用料很省。在一个台座可以很容易的生产10～15层，所以可以广泛适用于各种中小型建筑。双向微曲拱，这种拱板的力学性能很好，造型也很好，而且成型工艺简单，模具用料很省，但它必须四边支承，所以只能用于具有四边支承条件的结构。上弦为网格梁的各种大板，其建筑造型均较好，可用于要求较高的建筑物。由于没有混凝土板面，板重较轻，所以板宽能够加大。但形成网格梁的框模用料很多，施工不方便。这些大板有一个共同的最大优点，就是建成后的屋面整体性好，抗震害能力强，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预制生产的预应力钢筋混凝土屋面板，其特征在于是现场预制的后张预应力配筋的拱型板。

【技术特征摘要】
1.一种预制生产的预应力钢筋混凝土屋面板，其特征在于是现场预制的后张预应力配筋的拱型板。2.根据权利要求(1)所述的屋面板，其特征在于大板构件上表面的任意点与下表面的对应点的垂直距离相等。3.根据权利要求(1)所述的屋面板，其特征在于后张预应力配筋外露在大板构件两侧。4.根据权利要求(1)所述的屋面板，其特征在于有四类十种板型带拉杆的二铰拱有；不...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘健群，
申请(专利权)人：黑龙江省建住设计院新技术研究所，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]