[发明专利]一种大跨度装配式组合拱形重屋顶结构及其施工方法

说明书

本发明提供一种大跨度装配式组合拱形重屋顶结构及其施工方法，涉及建筑设计技术领域，安装下部支承结构，对与钢‑混凝土组合拱肋连接的支撑框架施加预应力，使支撑框架在预应力的作用下产生向内收变形；在下部支承结构上方吊装钢‑混凝土组合拱肋；在钢‑混凝土组合拱肋上沿第一方向安装拱间联系梁；沿第二方向在钢‑混凝土组合拱肋内浇筑混凝土，沿第二方向形成屋面板；钢‑混凝土组合拱肋包括：带有外伸翼缘的箱型钢拱以及填充在箱型钢拱内的混凝土拱。本发明可以实现跨度超过60米的情况，且施工难度小，安全风险低，成本低。

技术领域

本发明涉及建筑设计技术领域，尤其涉及一种大跨度装配式组合拱形重屋顶结构及其施工方法。

背景技术

随着经济和技术水平的提高，人们不仅追求建筑物内部的无柱大空间，还希望充分利用建筑屋顶来从事休闲娱乐活动，但是从建筑结构的受力机理上讲，这二者是相互矛盾的。大跨度屋盖结构可以创造建筑内部的大空间，常见的有机场、体育场、会展中心、高铁站等公共建筑，这种屋盖均为非承载人的轻屋盖结构。屋顶设有种植绿化、观景平台或运动场地时，这种屋盖为承载人的重型屋盖，此时，如果想创造建筑内部的大空间，尤其是当跨度大于30米时，就需要提供一种大跨度装配式组合拱形重屋顶结构。

目前，相关技术提供的屋顶结构包括屋盖结构、钢拉索和撑杆，屋盖结构由若干独立的异形拼装单元装配式连接构成，屋盖结构通过支撑杆与钢拉索连接构成装配式屋盖结构体系。

但是上述屋盖结构自身高度过大，如网架结构、桁架结构等，30米跨度时，其自身高度约为3米，占用了普通民用建筑的一层空间，若跨度超过60米，则无法实现；且施工难度大，安全风险高。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种大跨度装配式组合拱形重屋顶结构及其施工方法，用以解决屋盖结构自身高度过大，如网架结构、桁架结构等，30米跨度时，其自身高度约为3米，占用了普通民用建筑的一层空间，若跨度超过60米，则无法实现；且施工难度大，安全风险高的问题。

本发明的一种大跨度装配式组合拱形重屋顶结构施工方法，包括：

安装下部支承结构，对与钢-混凝土组合拱肋连接的支撑框架施加预应力，使所述支撑框架在预应力的作用下产生向内收变形；

在所述下部支承结构上方吊装所述钢-混凝土组合拱肋；

在所述钢-混凝土组合拱肋上沿所述第一方向安装拱间联系梁；

沿第二方向在所述钢-混凝土组合拱肋内浇筑混凝土，沿所述第二方向形成所述屋面板；

所述大跨度装配式组合拱形重屋顶结构包括：

下部支承结构，包括相连接的至少两层支撑框架；

拱形承重组件，包括钢-混凝土组合拱肋，所述钢-混凝土组合拱肋与支撑框架通过拱脚节点连接，所述钢-混凝土组合拱肋包括：带有外伸翼缘的箱型钢拱，填充在所述箱型钢拱内的混凝土拱；

拱间联系梁，沿所述第一方向连接所述箱型钢拱；

屋面板，沿所述第二方向位于所述箱型钢拱上方；

其中，所述钢-混凝土组合拱肋跨度大于60米；

所述第一方向与所述第二方向垂直。

在一种可选的实施例中，所述箱型钢拱包括相对设置的两块腹板，与所述两块腹板垂直连接的两块翼缘板，两块腹板与两块翼缘板之间形成箱体。

在一种可选的实施例中，所述翼缘板的宽度大于两块腹板之间的间隔。

在一种可选的实施例中，所述箱型钢拱还包括加劲肋，所述加劲肋间隔设置在所述箱体内。