[实用新型]大跨度混凝土四坡拟扁网壳屋盖结构

说明书

本实用新型公开了一种大跨度混凝土四坡拟扁网壳屋盖结构，本实用新型的结构由均匀划分网格的四块密肋平板对角倾斜放置后在屋脊拱处交汇构成，屋脊拱及密肋平板再支承在边缘桁架上，边缘桁架为空腹桁架，屋盖周边带挑檐及其封口梁。结构的制作方法为现浇或预制装配，现浇时需用满堂模板浇筑全部构件的混凝土；预制装配时，边缘桁架及脊线拱现浇，密肋梁预制成十字架，与预制屋面板现场拼装后再部分现浇混凝土即完成屋盖制作。本实用新型的结构可用于公共建筑屋盖，实现用混凝土材料修建大跨度屋盖的目的，并可缓解壳体结构声音的集中现象，施工难度低，并减少屋盖的后期维护成本。

技术领域

本实用新型属于建筑混凝土结构技术领域，具体涉及采用钢筋混凝土材料修建建筑的四坡拟扁网壳屋盖结构。

背景技术

扁壳是指矢高与底面短边之比小于或等于1/5的壳体，是成熟的薄壁空间结构型式，通常用作建筑屋盖结构，具有占用建筑空间小、造型优美、排水性好等优点，但存在声学效果差和施工模板复杂的缺点。

当扁壳成型从球面截取时，称为球面扁壳；当采用曲母线在空间中沿两条曲准线移动成型时，称为双曲扁壳。肖炽等所作的算例表明，扁壳的中央区域主要受薄膜内力作用，四个边缘区域存在弯曲效应，而四个角隅区域的主拉应力较大 (肖炽，马少华，王伟成.空间结构设计与施工.南京：东南大学出版社，1993 年，P60)。因此混凝土扁壳的边缘和角隅区域通常需加厚壳体并加强配筋。目前，混凝土扁壳有现浇和预制装配两种施工方式。当采用现浇混凝土方式制作时，需一次性耗用大量模板。当采用预制装配方式制作时，预制壳板的网格划分通常按平行于边界或按同心圆划分网格(肖炽，马少华，王伟成.空间结构设计与施工.南京：东南大学出版社，1993年，P71)。按平行于边界划分网格时，预制壳板的形状也不完全一样，但由于对称，壳板预制时模板的消耗是可以降低的；按同心圆划分网格时，壳板安放后的接缝往往与主内力方向一致，不利于壳体受力。无论哪种网格划分方式，为消除壳体的应力集中现象，壳板均需制作成微弯曲平板，因此壳板预制时的制作难度是较大的。

因此，现有技术依然存在不足之处。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是采用密肋平板交汇，形成类似于扁壳的四坡混凝土网壳结构，用于混凝土公共建筑的大跨度屋盖。与呈曲面形状的混凝土扁壳相比，占用建筑空间更小，消除了声音的集中现象，制作简便，缩短了工期。

为解决上述技术中结构的成型问题，本实用新型采用的技术方案是：运用两条相交直线构成构成平面的几何原理来构造屋盖，即将矩形密肋平板倾斜放置后，再绕其中的一条对角线旋转一定角度，得到屋盖的1/4平面，将4块旋转后的密肋平板的最低点置于同一水平面上，即可得到本实用新型的屋盖。每块密肋平板的两个相邻边位于屋盖边缘桁架的上弦上，另两个相邻边位于屋盖的脊线拱上。本实用新型的成型原理与扭壳是不同的，扭壳为双曲面，而本实用新型的壳体由平面组成。

为解决上述技术中屋盖的制作问题，本实用新型采用的技术方案一是：现浇混凝土制作拟扁网壳，具体实施步骤为：(1)搭设满堂脚手架。(2)安放肋及屋面板的模板。(3)绑扎肋及屋面板钢筋。(4)浇筑肋及屋面板混凝土。(5)混凝土达到设计强度后，拆除脚手架及模板。此技术方案需要采取措施控制混凝土现浇时的流淌问题。

为解决上述技术中屋盖的制作问题，本实用新型采用的技术方案二是：预制屋面板和十字形肋，现场进行拼装后，再现浇连接混凝土，具体实施步骤为：(1) 预制屋面平板及十字形肋，但肋上需预留出构件安放后屋面板厚度范围内的混凝土浇筑厚度。(2)搭设满堂脚手架。(3)安放预制肋，连接肋端的纵筋，并绑扎连接区域的箍筋。(5)绑扎肋的顶面纵筋，安放肋连接区域的侧模。(6)安放预制屋面平板。(7)浇筑肋连接区域和肋顶的混凝土。(8)现浇混凝土达到设计强度后拆除脚手架。