專利名稱：波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
鋼筋混凝土拱殼與鋼結(jié)構(gòu)拱在土木工程應(yīng)用中已經(jīng)非常普遍，但其有以下缺點(diǎn)(l)鋼 筋混凝土拱殼在建造過程中必須采用支承模板系統(tǒng)，消耗大量的模板材料且支模工程量極大， 費(fèi)工又費(fèi)時(shí)，使結(jié)構(gòu)建造過程成本提高，在土木工程中逐步被淘汰；(2)實(shí)腹式截面鋼拱在 制作成型時(shí)，由于構(gòu)件腹板要產(chǎn)生較大的塑性變形才能形成弧形，無論采用冷加工或熱加工， 其成型過程極其困難；(3)欲建造一個(gè)承受沖擊荷載能力較強(qiáng)的防護(hù)工程，鋼筋純混凝土拱 殼或純鋼結(jié)構(gòu)拱都將不能完成這一使命。前者盡管具有較大的剛度，但缺乏延性易于脆斷而 脫落，傷害被保護(hù)的重要設(shè)備。后者盡管具有很好的延性，但鋼拱之間仍需要填充其它結(jié)構(gòu) 材料，因而承載力低無法承受較大的沖擊荷載，而且抗局部沖擊能力差，不能滿足功能要求。
為了克服鋼筋混凝土拱殼與鋼結(jié)構(gòu)拱的上述缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提出了一種新型的組合拱 殼結(jié)構(gòu)，其由波紋拱板結(jié)構(gòu)、鋼筋桁架拱結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)組合而成，見圖1所示。波紋拱 板結(jié)構(gòu)不僅作為其混凝土結(jié)構(gòu)施工澆筑時(shí)的模板，而且在混凝土凝固后與其一塊參與工作， 既方便了施工，也節(jié)約了施工成本，同時(shí)也提高了結(jié)構(gòu)的整體承載力；將鋼筋桁架拱與波紋 拱板焊接成為一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，在混凝土澆筑時(shí)成為其堅(jiān)強(qiáng)的支承模板，比單獨(dú)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筑厚度及應(yīng)用于更大的跨度，同時(shí) 在混凝土澆注完成后，鋼筋桁架拱、波紋拱板與混凝土所形成的組合拱殼結(jié)構(gòu)，比波紋拱板 與鋼筋混凝土所形成的組合拱殼結(jié)構(gòu)的承載力更高，跨越的空間更大。這種組合拱殼結(jié)構(gòu)的 最大優(yōu)點(diǎn)是能夠承受更大的整體與局部沖擊荷載，而且用于跨度更大的防護(hù)工程。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種新型的組合拱殼，用于防護(hù)工程，承載力高，且施工方 便節(jié)約成本。
本實(shí)用新型提出的波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼，其特征在于，所述組合拱殼 結(jié)構(gòu)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、腹桿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通過與斜置的腹桿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扎，并在波紋拱板咬合7處通過點(diǎn)焊連接；所述 波紋拱板1與鋼筋桁架拱形成拱形模板體系，再澆筑混凝土，待混凝土凝固后，便形成所述 的波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結(jié)構(gòu)。
在述組合拱殼中，所述波紋拱板1采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(hù)要求變化。
在述組合拱殼中，所述腹桿6采用直徑為3 6mm的細(xì)鋼筋，與所述縱向鋼筋通過點(diǎn)焊連接。
本實(shí)用新型提供的波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結(jié)構(gòu)，整體性能好，承載力高， 方便野外施工，節(jié)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(yōu)秀的防護(hù) 工程結(jié)構(gòu)形式。

圖1為本實(shí)用新型波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本實(shí)用新型波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結(jié)構(gòu)截面示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)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-腹桿7-波紋拱板咬邊。
本實(shí)用新型的波紋拱板、鋼筋桁架拱與混凝土組合拱殼結(jié)構(gòu)，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桿焊接，可形成鋼筋桁架拱。橫向鋼筋與鋼筋桁架拱焊接(或綁扎)， 并在波紋拱板咬合7處通過點(diǎn)焊連接起來。于是，波紋拱板1可以與鋼筋桁架拱形成拱形模 板體系。再澆筑混凝土，待混凝土凝固后，便形成波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結(jié) 構(gòu)。
理論和實(shí)驗(yàn)證明，該組合柱面拱殼結(jié)構(gòu)具有如下明顯的優(yōu)點(diǎn)
參加組合的兩種結(jié)構(gòu)形式的缺點(diǎn)在組合結(jié)構(gòu)中得到克服，而且二者協(xié)同受力。受壓能力 出眾的鋼筋混凝土置于上部，而受拉能力優(yōu)越的壓型鋼板板置于下部，這樣各部分都能夠充 分發(fā)揮各自的優(yōu)勢。
由鋼筋制作的鋼筋桁架受力合理，其加工在工廠里可直接完成，避免現(xiàn)場綁扎鋼筋，可加快施工速度，方便快捷。
鋼筋桁架拱與壓型鋼板在澆筑混凝土后，便形成受力整體，作為防護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用，能夠更 有效地抵抗沖擊荷載對(duì)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)可作為支模系統(tǒng)使用，這樣可節(jié) 約大量模板支護(hù)的成本與費(fèi)用，也特別能夠滿足防護(hù)結(jié)構(gòu)需要在野外作業(yè)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(dǎo)致的剛度較弱問題，可以減少波紋拱板的用量，適用于跨度更大的結(jié)構(gòu)。
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(jié)構(gòu)。各單元板間的拼接需 要特別制作，防止在沖擊荷載作用下鋼板之間的咬合破壞，導(dǎo)致混凝土碎塊掉落后破壞防護(hù) 物。
權(quán)利要求1、波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼，其特征在于，所述組合拱殼結(jié)構(gòu)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)、腹桿(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)通過與斜置的腹桿(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扎，并在波紋拱板咬合(7)處通過點(diǎn)焊連接；所述波紋拱板(1)與鋼筋桁架拱形成拱形模板體系，再澆筑混凝土，待混凝土凝固后，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(jù)權(quán)利要求1所述的組合拱殼，其特征在于，所述波紋拱板(1)采用熱軋薄鋼板 軋制而成。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合拱殼，其特征在于，所述鋼筋混凝土拱殼的厚度依防護(hù)要 求變化。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合拱殼，其特征在于，所述腹桿(6)采用直徑為3 6mm 的細(xì)鋼筋，與所述縱向鋼筋通過點(diǎn)焊連接。
專利摘要本實(shí)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，屬于結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域。所述組合拱殼結(jié)構(gòu)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、腹桿及橫向鋼筋組成；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扎，并在波紋拱板咬合處通過點(diǎn)焊連接；所述波紋拱板與鋼筋桁架拱形成拱形模板體系，再澆筑混凝土，待混凝土凝固后，便形成所述的波紋拱板、鋼筋桁架與混凝土組合拱殼結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型提供的組合拱殼結(jié)構(gòu)，整體性能好，承載力高，方便野外施工，節(jié)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(yōu)秀的防護(hù)工程結(jié)構(gòu)形式。
文檔編號(hào)E04B7/10GK201391030SQ200920106429
公開日2010年1月27日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
發(fā)明者濤 蘭, 呂清天, 王小安, 郭彥林 申請人:清華大學(xué)