CN106760829A - 一种高气密性一次成型平房仓拱板屋盖的设计及建造方法 - Google Patents

一种高气密性一次成型平房仓拱板屋盖的设计及建造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高气密性一次成型平房仓拱板屋盖的设计及建造方法，属于平房仓建筑设计领域，旨在提供具有减少平房仓屋盖温度变形，整体有效限裂的拱板屋盖。其技术方案如下，步骤一，结构分析；步骤二，屋面纵向台座连梁施工；步骤三，作业平台搭建；步骤四，拱板支模；步骤五，预应力张拉作业；步骤六，拱板混凝土浇筑及养护；步骤七，拱板预应力放张；步骤八，拱板拆模。有效减少屋盖温度变形及混凝土收缩变形，增强屋盖整体性及限裂效果，增强平房仓气密性，提高保温、隔热性能，平房仓内温度较其它仓型低3～5℃；仓内空间整洁，有利于气调、熏蒸、低温储粮，延缓粮食陈化时间，保证粮食品质，降低粮食保管费用，具有显著社会经济效益。

Description

一种高气密性一次成型平房仓拱板屋盖的设计及建造方法
技术领域
本发明涉及平房仓建筑施工技术，特别涉及一种高气密性一次成型平房仓拱板屋盖的设计及建造方法。
背景技术
粮食平房仓的气密性对粮食存储至关重要。粮食平房仓隔热、密闭性能不理想会影响粮食品质，增加粮食储藏成本。
为了保障粮食储藏安全，提高储粮品质，实现低温保鲜绿色储粮，除了依靠通风、机械制冷等措施保证粮仓的储粮品质之外，粮仓围护结构的“气密性、保温隔热性”等综合技术措施对于保证储粮安全也至关重要。
拱板平房仓是粮食平房仓选用的主要仓型。其优点是：保温、隔热性能较好，仓内温度较其它仓型低3～5℃，空间整洁，利于粮食保管。现有拱板平房仓的拱板制作主要有隔块现浇、空中现浇滑移及地面预制吊装三种方案。其缺点是：拱板之间及拱板与墙体之间由于温度变形及施工误差不易控制，易产生裂缝，达不到仓库气密性要求。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种高气密性一次成型平房仓拱板屋盖，具有减少平房仓屋盖温度变形，整体有效限裂的效果，有效增强平房仓的气密性、保温隔热性能。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种高气密性一次成型平房仓拱板屋盖，包括以廒间为结构单元一次性成型的上弦板、下弦板及肋梁的屋盖，所述上弦板沿跨度端部两侧与下弦板整体连接，所述肋梁沿上弦板、下弦板开间方向等间距分布，所述上弦板、下弦板之间沿拱板跨度方向通过若干间隔的隔板连接。
进一步的，所述上弦板为抛物线形弧板，所述上弦板的板厚为45-55mm；
所述下弦板为平板，所述下弦板的板厚为40-50mm；
所述上弦板、下弦板之间通过若干间隔的隔板连接；
所述下弦板上设有预应力钢筋；所述预应力钢筋为冷轧带肋钢筋。
进一步的，所述隔板平面内设置有交叉拉结钢筋一，相邻隔板之间通过交叉拉结钢筋二连接。
上述技术方案，充分利用预应力拱板屋盖薄壁空间刚度大、整体性强、承载力高，以及散装平房仓侧向承载力高、平面外刚度大的结构特点，可满足现场大开间、大跨度整体张拉技术要求。所采用的拱板隔板交叉拉结钢筋一增加了拱板纵向整体刚度，拱板隔板间交叉拉结钢筋二增加了拱板横向整体刚度及稳定性。上弦板、下弦板一次性成型，减少了平房仓拱板屋盖因温度作用及混凝土收缩变形而产生的裂缝，提高了平房仓的气密性和保温隔热性能，具有显著的实用性和良好的技术经济指标。
本发明的另一目的是提供一种建造上述平房仓拱板屋盖的施工方法，具有减少平房仓屋盖温度变形，整体有效限裂的效果，有效增强平房仓的气密性、保温隔热性能。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种建造上述平房仓拱板屋盖的施工方法，包括
步骤一，结构分析：利用有限元方法分析拱板屋盖张拉对下部结构的影响及计算结构单元温度应力工况；
步骤二，屋面纵向台座连梁施工；屋面纵向台座连梁的混凝土强度不低于C35，屋面纵向台座连梁外的混凝土天沟底板上增加锚栓以固定垂直锚板；采用垂直锚板固定预应力钢筋，垂直锚板上设预应力钢筋定位孔，预应力钢筋的两端分别穿过垂直锚板并通过螺母固定；屋面纵向台座连梁在混凝土浇筑时需制作两组试块，一组标准养护，一组与屋面纵向台座连梁同条件养护；
步骤三，作业平台搭建：在平房仓内搭设满堂脚手支架，脚手支架顶层水平支撑的端部设置可调托，增设水平与垂直支撑系统，满足张拉时作业平台的强度、刚度与稳定性要求；
步骤四，拱板支模：上弦模板采用曲面模板，曲面模板选用九夹板，下弦模板采用胶合板，肋梁模板采用木模板；下弦模板下方阵列铺设若干木次楞，木次楞下方设置双钢管主楞，双钢管主楞下方架设脚手架立杆；上弦模板支撑用钢管支撑，按上弦曲率大样编号定位、固定；上弦模板、下弦模板及肋梁模板分块编号、拼装；
步骤五，预应力张拉作业：当步骤二屋面纵向台座连梁混凝土试块达到100%强度后，对预应力钢筋实施张拉；预应力钢筋采用前卡式液压千斤顶张拉；采用一次超张拉，程序为：0→1.05σcon→锚固；
步骤六，拱板混凝土浇筑及养护：拱板混凝土浇筑时应控制工作性，坍落度宜控制在1~3cm，混凝土浇筑应一次成型；混凝土浇筑后立即养护；
步骤七，拱板预应力放张：当步骤六中的混凝土强度达到100%方可放张；放张顺序应间隔、对称放张；放张应先放张肋梁部位的预应力钢筋，再放张下弦板部位的预应力钢筋；
步骤八，拱板拆模：上弦板原则上在步骤六完成后3-5天内拆模；下弦板的底模及支撑平台应待步骤七完成后方可拆除。
进一步的，在步骤六中，浇筑顺序为：拱板沿纵向依次连续浇筑；拱板沿跨度方向下弦板先由跨中向两端对称浇筑，上弦板由拱板两端向跨中对称浇筑；下弦板、上弦板应一次连续浇筑完成，混凝土浇筑过程不得留设施工缝；混凝土振捣充分、随捣随抹，直到表面收水硬化，混凝土强度不低于C35，上弦板、下弦板钢筋保护层厚度应为15mm。
进一步的，步骤四中，所述上弦模板之间、下弦模板之间缝隙均采用海绵填实，并贴好胶带纸；下弦板同时垫横木，以此防漏浆。
进一步的，步骤六中，当冬季施工时，采用塑料薄膜双层覆盖，或采用搭暖棚加温，使养护温度保持在15℃左右。
综上所述，首先通过有限元计算分析了拱板屋盖预应力张拉对屋盖下部结构的影响，为拱板屋盖安全施工提供有效工艺参数及施工措施；也为搭设合理经济的脚手支架平台提供了理论依据。
附图说明
图1是实施例1中用于体现拱板屋盖的结构示意图；
图2是图1中A部的放大图；
图3是本实施例1中隔板的结构示意图；
图4是实施例2中用于体现施工方法的流程图；
图5是实施例2中用于体现脚手支架与拱板屋盖之间连接关系示意图；
图6是图5中B部的放大图。
图中，1、拱板屋盖；11、上弦板；12、下弦板；13、肋梁；14、隔板；141、交叉拉结钢筋一；142、交叉拉结钢筋二；15、屋面纵向台座连梁；16、预应力钢筋；2、脚手支架；3、胶合板；31、木次楞；32、双钢管主楞。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
实施例1：一种高气密性一次成型平房仓拱板屋盖，如图1、2和3所示，包括以廒间为结构单元一次性成型的上弦板11、下弦板12及肋梁13的屋盖，上弦板11沿跨度端部两侧与下弦板12整体连接，肋梁13沿上弦板11、下弦板12开间方向等间距分布，上弦板11、下弦板12之间沿拱板跨度方向通过若干间隔的隔板14连接。
上弦板11为抛物线形弧板，上弦板11的板厚为45-55mm；
下弦板12为平板，下弦板12的板厚为40-50mm；
上弦板11、下弦板12之间通过若干间隔的隔板14连接；
下弦板12上设有预应力钢筋16；预应力钢筋16为冷轧带肋钢筋。
隔板14平面内设置有交叉拉结钢筋一141，相邻隔板14之间通过交叉拉结钢筋二142连接。
上述技术方案充分利用预应力拱板屋盖1薄壁空间刚度大、整体性强、承载力高，以及散装平房仓侧向承载力高、平面外刚度大的结构特点，可满足现场大开间、大跨度整体张拉技术要求。所采用的拱板隔板14交叉拉结钢筋一141增加了拱板纵向整体刚度，拱板隔板14间交叉拉结钢筋二142增加了拱板横向整体刚度及稳定性。上弦板11、下弦板12一次性成型，减少了平房仓拱板屋盖1因温度作用及混凝土收缩变形而产生的裂缝，提高了平房仓的气密性和保温隔热性能，具有显著的实用性和良好的技术经济指标。
实施例2：一种建造上述平房仓拱板屋盖的施工方法，如图4、5和6所示，包括以下步骤：
步骤一，结构分析：利用有限元方法分析拱板屋盖1张拉对下部结构的影响及计算结构单元温度应力工况；
步骤二，屋面纵向台座连梁施工；屋面纵向台座连梁15的混凝土强度不低于C35，屋面纵向台座连梁15外的混凝土天沟底板上增加锚栓以固定垂直锚板；采用垂直锚板固定预应力钢筋16，垂直锚板上设预应力钢筋定位孔，预应力钢筋16的两端分别穿过垂直锚板并通过螺母固定；屋面纵向台座连梁15在混凝土浇筑时需制作两组试块，一组标准养护，一组与屋面纵向台座连梁15同条件养护；
步骤三，作业平台搭建：在平房仓内搭设满堂脚手支架2，脚手支架2顶层水平支撑的端部设置可调托，增设水平与垂直支撑系统，满足张拉时作业平台的强度、刚度与稳定性要求；
步骤四，拱板支模：上弦模板采用曲面模板，曲面模板选用九夹板，下弦模板采用胶合板3，肋梁13模板采用木模板；下弦模板下方阵列铺设若干木次楞31，木次楞31下方设置双钢管主楞32，双钢管主楞32下方架设脚手架立杆；上弦模板支撑用钢管支撑，按上弦曲率大样编号定位、固定；上弦模板、下弦模板及肋梁13模板分块编号、拼装；
步骤五，预应力张拉作业：当步骤二屋面纵向台座连梁15混凝土试块达到100%强度后，对预应力钢筋16实施张拉；预应力钢筋16采用前卡式液压千斤顶张拉；采用一次超张拉，程序为：0→1.05σcon→锚固；
步骤六，拱板混凝土浇筑及养护：拱板混凝土浇筑时应控制工作性，坍落度宜控制在1~3cm，混凝土浇筑应一次成型；混凝土浇筑后立即养护；
步骤七，拱板预应力放张：当步骤六中的混凝土强度达到100%方可放张；放张顺序应间隔、对称放张；放张应先放张肋梁13部位的预应力钢筋，再放张下弦板12部位的预应力钢筋16；
步骤八，拱板拆模：上弦板11原则上在步骤六完成后3-5天内拆模；下弦板12的底模及支撑平台应待步骤七完成后方可拆除。
步骤六中，浇筑顺序为：拱板沿纵向依次连续浇筑；拱板沿跨度方向下弦板12先由跨中向两端对称浇筑，上弦板11由拱板两端向跨中对称浇筑；下弦板12、上弦板11应一次连续浇筑完成，混凝土浇筑过程不得留设施工缝；混凝土振捣充分、随捣随抹，直到表面收水硬化，混凝土强度不低于C35，上弦板11、下弦板12钢筋保护层厚度应为15mm。
步骤四中，上弦模板之间、下弦模板之间缝隙均采用海绵填实，并贴好胶带纸；下弦板12同时垫横木，以此防漏浆。
步骤六中，当冬季施工时，采用塑料薄膜双层覆盖，或采用搭暖棚加温，使养护温度保持在15℃左右。
首先通过有限元计算分析了拱板屋盖1预应力张拉对屋盖下部结构的影响，为拱板屋盖1安全施工提供有效工艺参数及施工措施；也为搭设合理经济的脚手支架2平台提供了理论依据。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种高气密性一次成型平房仓拱板屋盖，其特征是：包括以廒间为结构单元一次性成型的上弦板（11）、下弦板（12）及肋梁（13）的屋盖，所述上弦板（11）沿跨度端部两侧与下弦板（12）整体连接，所述肋梁（13）沿上弦板（11）、下弦板（12）开间方向等间距分布，所述上弦板（11）、下弦板（12）之间沿拱板跨度方向通过若干间隔的隔板（14）连接。
2.根据权利要求1所述的拱板屋盖，其特征是：
所述上弦板（11）为抛物线形弧板，所述上弦板（11）的板厚为45-55mm；
所述下弦板（12）为平板，所述下弦板（12）的板厚为40-50mm；
所述上弦板（11）、下弦板（12）之间通过若干间隔的隔板（14）连接；
所述下弦板（12）上设有预应力钢筋（16）；所述预应力钢筋（16）为冷轧带肋钢筋。
3.根据权利要求1所述的拱板屋盖，其特征是：所述隔板（14）平面内设置有交叉拉结钢筋一（141），相邻隔板（14）之间通过交叉拉结钢筋二（142）连接。
4.一种建造权利要求1所述拱板屋盖的施工方法，其特征是：包括
步骤一，结构分析：利用有限元方法分析拱板屋盖（1）张拉对下部结构的影响及计算结构单元温度应力工况；
步骤二，屋面纵向台座连梁施工；屋面纵向台座连梁（15）的混凝土强度不低于C35，屋面纵向台座连梁（15）外的混凝土天沟底板上增加锚栓以固定垂直锚板；采用垂直锚板固定预应力钢筋（16），垂直锚板上设预应力钢筋定位孔，预应力钢筋（16）的两端分别穿过垂直锚板并通过螺母固定；屋面纵向台座连梁（15）在混凝土浇筑时需制作两组试块，一组标准养护，一组与屋面纵向台座连梁（15）同条件养护；
步骤三，作业平台搭建：在平房仓内搭设满堂脚手支架（2），脚手支架（2）顶层水平支撑的端部设置可调托，增设水平与垂直支撑系统，满足张拉时作业平台的强度、刚度与稳定性要求；
步骤四，拱板支模：上弦模板采用曲面模板，曲面模板选用九夹板，下弦模板采用胶合板（3），肋梁（13）模板采用木模板；下弦模板下方阵列铺设若干木次楞（31），木次楞（31）下方设置双钢管主楞（32），双钢管主楞（32）下方架设脚手架立杆；上弦模板支撑用钢管支撑，按上弦曲率大样编号定位、固定；上弦模板、下弦模板及肋梁（13）模板分块编号、拼装；
步骤五，预应力张拉作业：当步骤二屋面纵向台座连梁（15）混凝土试块达到100%强度后，对预应力钢筋（16）实施张拉；预应力钢筋（16）采用前卡式液压千斤顶张拉；采用一次超张拉，程序为：0→1.05σcon→锚固；
步骤六，拱板混凝土浇筑及养护：拱板混凝土浇筑时应控制工作性，坍落度宜控制在1~3cm，混凝土浇筑应一次成型；混凝土浇筑后立即养护；
步骤七，拱板预应力放张：当步骤六中的混凝土强度达到100%方可放张；放张顺序应间隔、对称放张；放张应先放张肋梁（13）部位的预应力钢筋，再放张下弦板（12）部位的预应力钢筋；
步骤八，拱板拆模：上弦板（11）原则上在步骤六完成后3-5天内拆模；下弦板（12）的底模及支撑平台应待步骤七完成后方可拆除。
5.根据权利要求4所述的拱板屋盖的施工方法，其特征是：在步骤六中，浇筑顺序为：拱板沿纵向依次连续浇筑；拱板沿跨度方向下弦板（12）先由跨中向两端对称浇筑，上弦板（11）由拱板两端向跨中对称浇筑；下弦板（12）、上弦板（11）应一次连续浇筑完成，混凝土浇筑过程不得留设施工缝；混凝土振捣充分、随捣随抹，直到表面收水硬化，混凝土强度不低于C35，上弦板（11）、下弦板（12）钢筋保护层厚度应为15mm。
6.根据权利要求5所述的拱板屋盖的施工方法，其特征是：步骤四中，所述上弦模板之间、下弦模板之间缝隙均采用海绵填实，并贴好胶带纸；下弦板（12）同时垫横木，以此防漏浆。
7.根据权利要求4所述的拱板屋盖的施工方法，其特征是：步骤六中，当冬季施工时，采用塑料薄膜双层覆盖，或采用搭暖棚加温，使养护温度保持在15℃左右。
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