專利名稱：節(jié)能拱形屋面大板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型為一種節(jié)能拱形屋面大板，用該板可安裝成大跨度的高效保溫屋蓋，適于在各種倉(cāng)庫(kù)和工業(yè)廠房的保溫屋蓋上應(yīng)用。
在寒冷地區(qū)保溫倉(cāng)庫(kù)和保溫工業(yè)廠房的屋蓋結(jié)構(gòu)，傳統(tǒng)的作法是在鋼筋混凝土屋架或鋼屋架的上面，放置大型屋面板，做找平層、隔氣層、保溫層，再做找平層和防水層，這種作法的弊病是，傳熱系數(shù)太大，屋蓋保溫性能差，不符合建筑節(jié)能的要求；其次，這種屋蓋的屋架和屋面板是兩種獨(dú)立構(gòu)件，屋面板作為荷載加在屋架上，浪費(fèi)了結(jié)構(gòu)材料，增加了屋蓋荷載，以鋼屋架為主要承重結(jié)構(gòu)的屋蓋自重約為3.80KN／M2，以鋼筋混凝土屋架為主要承重結(jié)構(gòu)的屋蓋自重約為4.30KN／M2；另外，屋蓋工序多，高空作業(yè)量過(guò)大，施工麻煩；保溫層和防水層質(zhì)量難以控制；造價(jià)過(guò)高，這些傳統(tǒng)屋蓋按照當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格來(lái)計(jì)算，其造價(jià)約為395元／M2；由此看來(lái)，工業(yè)建筑大跨度保溫屋蓋的弊病是很大的。建筑界人士提出了許多改進(jìn)工業(yè)建筑保溫屋蓋結(jié)構(gòu)的技術(shù)措施，但是，至今尚未得到滿意的解訣；近期以來(lái)，哈爾濱市正在推廣應(yīng)用的陶?；炷廖菝娲蟀?，這種大板構(gòu)成的保溫屋蓋，比傳統(tǒng)保溫屋蓋作法是有一定改進(jìn)，但是，仍存在著三大缺點(diǎn)，第一，屋蓋保溫性能很差，傳熱系數(shù)為KR＝1.048W／M2·K，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了建筑節(jié)能的要求；第二，屋蓋自重過(guò)大，約為4.46KN／M2，比傳統(tǒng)保溫屋蓋的自重還要大；第三，造價(jià)仍然比較高，約為320元／M2。
本實(shí)用新型的目的，在于提出一種節(jié)能拱形屋面大板，由這種板安裝成的保溫屋蓋結(jié)構(gòu)，可以成功地解決了傳統(tǒng)的和近期的工業(yè)建筑保溫屋蓋結(jié)構(gòu)所存在的這些缺點(diǎn)，第一，節(jié)能拱形屋面大板的傳熱系數(shù)很小，用該板安裝成的工業(yè)建筑保溫屋蓋，可以達(dá)到和超過(guò)國(guó)家提出的第二步建筑節(jié)能目標(biāo)的技術(shù)指標(biāo)；第二，“板架合一”的拱形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)性能好；第三，屋蓋自重輕，室內(nèi)空間開(kāi)闊敞亮；第四，疊層生產(chǎn)，施工方便，進(jìn)度快；第五，保溫層和防水層的質(zhì)量能得到保證；第六，造價(jià)低；從以上優(yōu)點(diǎn)看來(lái)，節(jié)能拱形屋面大板的保溫屋蓋結(jié)構(gòu)是一種理想的工業(yè)建筑節(jié)能屋蓋結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的主要技術(shù)內(nèi)容是，該節(jié)能拱形屋面大板的上弦為二次拋物線拱形板，拱形板斷面由三層構(gòu)成，上下層為鋼筋混凝土板，中間層為高效保溫層，用輕質(zhì)混凝土肋板或鋼筋桁架連結(jié)上下層板，使拱形板成整體斷面；拱形板兩端連結(jié)在拱腳板上，拱形板的兩側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土邊肋板，由于節(jié)能拱形屋面大板采用疊層生產(chǎn)的施工工藝，邊肋板應(yīng)稍向內(nèi)側(cè)傾斜，在邊肋板的下端設(shè)底肋，在底肋側(cè)邊的凹槽內(nèi)配置預(yù)應(yīng)力鋼筋，預(yù)應(yīng)力鋼筋的兩端錨固在拱腳板上，從而形成了節(jié)能拱形屋面大板。該節(jié)能拱形屋面大板為后張預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，跨度為12米至36米，板寬一般為3000MM，拱形板厚約為250MM；將節(jié)能拱形屋面大板逐塊起吊拼裝在屋頂上，板的拼接縫和端頭應(yīng)進(jìn)行構(gòu)造和保溫處理，然后，鋪設(shè)防水層，便成由節(jié)能拱形屋面大板構(gòu)成的節(jié)能屋蓋。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于，節(jié)能拱形屋面大板的最大跨度可達(dá)36米，大中小型倉(cāng)庫(kù)和大中小型工業(yè)廠房的保溫屋蓋結(jié)構(gòu)均可應(yīng)用；用該板安裝成的屋蓋，屋蓋保溫性能特別好，其傳熱系數(shù)很小KR≤0.37W／M2·K，比國(guó)家提出在哈爾濱地區(qū)第二步建筑節(jié)能目標(biāo)KR≤0.51W／M2·K的指標(biāo)還要小得多，節(jié)省了大量冬季采暖煤耗量，而且，冬季勞動(dòng)環(huán)境也改善了；節(jié)能拱形屋面大板為“板架合一”的屋蓋結(jié)構(gòu)，要比傳統(tǒng)的無(wú)楞屋蓋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)性能好，整體性好，抗震性強(qiáng)；由于結(jié)構(gòu)合理和保溫材料重力密度小，屋蓋結(jié)構(gòu)的自重很小，約為2.82KN／M2，比陶?；炷廖菝娲蟀宓奈萆w減輕自重約37％，從而減少了承重結(jié)構(gòu)的材料；節(jié)能拱形屋面大板的制作，在工程現(xiàn)場(chǎng)采用疊層澆注混凝土的生產(chǎn)工藝，構(gòu)件混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度和張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋以后，直接從臺(tái)座上起吊和拼裝在屋頂上，減少了施工用場(chǎng)地和運(yùn)輸費(fèi)，施工方便，進(jìn)度快；保溫層采用以塑料薄膜袋裝的膨脹珍珠巖為主，板端采用少量苯板，這樣，保溫層不會(huì)由于板面受雨淋或防水層漏水而導(dǎo)致保溫層含水量的提高，這就保證了屋蓋結(jié)構(gòu)保溫層的保溫性能；另外，防水層鋪設(shè)在堅(jiān)硬拱形板面上，加之保溫層是干燥的，屋面防水層不會(huì)產(chǎn)生粘結(jié)不牢、氣鼓、氣泡和裂縫等現(xiàn)象，從而保證了防水層的質(zhì)量；節(jié)能屋蓋的廠房空間開(kāi)闊、敞亮，工作環(huán)境舒暢，使用效果好；節(jié)能屋蓋結(jié)構(gòu)的造價(jià)約為272元／M2，比傳統(tǒng)屋蓋和陶?；炷廖菝娲蟀逦萆w分別降低造價(jià)約31％和15％。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；圖2左邊半跨為本實(shí)用新型正面圖，右邊半跨為本實(shí)用新型縱剖面圖；圖3為本實(shí)用新型橫剖面圖；L板長(zhǎng)、B板寬、f拱形板矢高、h拱形板厚、1預(yù)應(yīng)力鋼筋、2拱形板下板、3拱形板保溫層、4拱形板上板、5輕質(zhì)混凝土肋板、6邊肋板、7底肋、8拱腳板、9預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固件、10吊鉤。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的最佳方案如圖示，該節(jié)能拱形屋面大板的主筋為后張預(yù)應(yīng)力鋼筋1，板寬B一般為3M，板長(zhǎng)L在12M～36M，上弦拱形板為二次拋物線曲面，矢高f為L(zhǎng)／20～L／15，拱形板斷面分三層，板厚h約為250MM，拱形板下板2約為45MM厚的鋼筋混凝土板，拱形板上板4約為25MM厚的鋼筋細(xì)石混凝土板，上下板混凝土強(qiáng)度等級(jí)均為C30，拱形板保溫層3在兩端是采用100MM厚的苯板，其余部位均采用塑料薄膜袋裝的膨脹珍珠巖，厚約180MM；輕質(zhì)混凝土肋板5宜采用帶孔板，輕質(zhì)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C10～C15，鋼筋混凝土邊肋板6厚約35MM～40MM，底肋7高為160MM左右，拱腳板8的厚度與拱形板厚h相等；節(jié)能拱形屋面大板起吊拼裝在屋頂上后，對(duì)板的拼接縫和端頭應(yīng)進(jìn)行構(gòu)造和保溫處理，然后，鋪設(shè)防水層，這樣，形成了結(jié)構(gòu)合理，造價(jià)低的節(jié)能拱形屋面大板構(gòu)成的節(jié)能屋蓋。
該節(jié)能拱形屋面大板采用疊層生產(chǎn)的施工工藝，根據(jù)大板設(shè)計(jì)圖，制作大板胎模和側(cè)模板，胎模表面抹水泥砂漿，待水泥砂漿強(qiáng)度達(dá)到M2.5要求后，進(jìn)行下步工序，第一步，制作邊肋板6、底肋7、拱腳板8和拱形板下板2，方法是在胎模側(cè)邊鋪設(shè)塑料薄膜，按圖示鋪放邊肋板6、底肋7、拱腳板8的鋼筋和綁扎這些鋼筋，并固定好吊鉤10，其后，將側(cè)模板支撐在胎模的周邊，側(cè)模板固定完后，澆注這些板的混凝土，并震搗密實(shí)；隨即制作拱形板下板2，在胎模的上表面鋪設(shè)塑料薄膜，其上放置拱形板下板2的鋼筋和綁扎這些鋼筋，澆注和震搗混凝土；第二步，鋪設(shè)拱形板保溫層3，方法是在拱形板下板2的上表面，按圖示放置輕質(zhì)混凝土肋板5，在拱形板下板2端部的肋板5之間鋪設(shè)苯板，其余部位保溫層均鋪設(shè)塑料薄膜袋裝膨脹珍珠巖，拍實(shí)整平，拱形板保溫層3鋪設(shè)完畢；第三步是制作拱形板上板4，方法是在保溫層3上表面鋪設(shè)鋼筋，綁扎鋼筋，并妥善地與輕質(zhì)混凝土肋板5鋼筋連結(jié)，澆注混凝土，并震搗密實(shí)；然后，混凝土養(yǎng)護(hù)，混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％后，在制作完的這塊拱形屋面大板的上表面，采用上述相同的三步方法，制作另一塊拱形屋面大板，依次類推，可以疊層生產(chǎn)6塊至9塊拱形屋面大板；疊層澆注混凝土最后一塊大板，并在混凝土養(yǎng)護(hù)至設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)以后，用千斤頂張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋1，由下至上的逐塊板張拉，預(yù)應(yīng)力鋼筋1的兩端用錨固件9妥善錨固牢；這樣，節(jié)能拱形屋面大板制作完畢。
用該節(jié)能拱形屋面大板吊裝在倉(cāng)庫(kù)或廠房的屋面上后，對(duì)大板的拼接縫和端頭，進(jìn)行結(jié)構(gòu)和保溫處理，方法為在底肋7和預(yù)應(yīng)力鋼筋1部位的縫，用細(xì)石混凝土C20灌滿和搗實(shí)；拱形板高度h范圍內(nèi)，先墊上混凝土薄板，薄板縫隙用M1.0水泥砂漿堵嚴(yán)實(shí)，在薄板上面的空間鋪設(shè)袋裝膨脹珍珠巖，在哈爾濱地區(qū)珍珠巖厚度≥140MM，大板端部鋪放80MM厚苯板，然后，用砧砌上，在保溫層上表面抹水泥漿找平層，找平層表面與屋面大板的拱形板上表面齊平，找平層抹平壓實(shí)，養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)和表面干燥后，整個(gè)建筑物屋面上鋪設(shè)防水層；這樣，由節(jié)能拱形屋面大板安裝的高效保溫屋蓋便施工完畢。
權(quán)利要求1.一種節(jié)能拱形屋面大板，其特征在于該板上弦是二次拋物線拱形板，拱形板斷面由三層組成，上下層為鋼筋混凝土板，中間層為高效保溫層，拱形板兩側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土邊肋板，底部配置后張預(yù)應(yīng)力鋼筋，并錨固在拱腳板上，構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述節(jié)能拱形屋面大板，其特征在于該板上弦的拱形板，在上下層鋼筋混凝土板之間，設(shè)由輕質(zhì)混凝土肋板或鋼筋桁架連結(jié)上下層板為拱形板整體斷面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述節(jié)能拱形屋面大板，其特征在于該板由于采用疊層生產(chǎn)工藝，拱形板兩側(cè)的鋼筋混凝土邊肋板向內(nèi)側(cè)傾斜。
專利摘要本實(shí)用新型為一種節(jié)能拱形屋面大板，是“板架合一”結(jié)構(gòu)，最大跨度可達(dá)36米，適于倉(cāng)庫(kù)、廠房等保溫屋蓋上應(yīng)用。該板的上弦拱形板斷面由三層組成，上下層為鋼筋混凝土板，由輕質(zhì)混凝土肋板或鋼筋桿架連結(jié)成整體斷面，中間層為高效保溫層，拱形板兩側(cè)設(shè)置鋼筋混凝土邊肋板，底部配置后張預(yù)應(yīng)力鋼筋。該節(jié)能拱形屋面大板，結(jié)構(gòu)和保溫性能特好，自重輕，抗震性強(qiáng)，疊層生產(chǎn)，施工方便，造價(jià)低，經(jīng)濟(jì)效益突出。
文檔編號(hào)E04D3/00GK2190674SQ94205578
公開(kāi)日1995年3月1日 申請(qǐng)日期1994年3月29日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月29日
發(fā)明者張慧文, 齊秀增 申請(qǐng)人:張慧文, 齊秀增