建造混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的模架結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了建造混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的模架結(jié)構(gòu)，包括：下部的支撐架，所述支撐架采用十字盤腳手架，所述十字盤腳手架的每個立桿的上端均設(shè)有頂托，根據(jù)所述異形薄殼的殼體頂面的弧度調(diào)整每個頂托相對于水平面的角度；分別架設(shè)于所述頂托上的多根主龍骨；在主龍骨上沿與所述主龍骨相交的方向架設(shè)的多根次龍骨，并采用小料將所述次龍骨支墊到設(shè)計高度；在所述次龍骨上并沿著所述次龍骨的方向鋪設(shè)的模板。本實(shí)用新型專利技術(shù)通過采用造型木，搭建完成形成異形薄殼的模板，從而完成混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的施工，成形的混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的形狀與受力情況滿足設(shè)計要求。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
建造混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的模架結(jié)構(gòu)
本技術(shù)涉及異形薄殼施工
，具體涉及一建造混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的模架結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
隨著時代發(fā)展，越來越多的公共建筑物，例如劇院、車站、博物館采用獨(dú)特的外形設(shè)計，以達(dá)到美觀、標(biāo)新立異的效果。例如中國的中央電視臺的大樓、鳥巢等。與常見的長方體、球形等規(guī)則的形狀相比，這些建筑統(tǒng)稱為異形建筑。很多異形建筑采用異形薄殼結(jié)構(gòu)，而異形薄殼結(jié)構(gòu)一直以鋼結(jié)構(gòu)施工為主，即由鋼材組成薄殼結(jié)構(gòu)。而針對異形薄殼的混凝土結(jié)構(gòu)的施工，則缺少相關(guān)的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。技術(shù)人為解決混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼施工的難題，經(jīng)過探索試驗(yàn)得到本技術(shù)的技術(shù)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于建造混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的模架結(jié)構(gòu)，以完成混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的施工。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)提供了一種建造混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的模架結(jié)構(gòu)，包括:下部的支撐架，所述支撐架采用十字盤腳手架，所述十字盤腳手架的每個立桿的上端均設(shè)有頂托，根據(jù)所述異形薄殼的殼體頂面的弧度調(diào)整每個頂托相對于水平面的角度；分別架設(shè)于所述頂托上的多根主龍骨；在主龍骨上沿與所述主龍骨相交的方向架設(shè)的多根次龍骨，并采用小料將所述次龍骨支墊到設(shè)計高度；在所述次龍骨上并沿著所述次龍骨的方向鋪設(shè)的模板。作為優(yōu)選，所述主龍骨包括最大弦高大于或等于8cm的第一類主龍骨和最大弦高小于8cm的第二類主龍骨；其中，所述第一類主龍骨包括與所述頂托接觸的第一主方木，粘結(jié)于所述第一主方木的上表面并沿著所述第一主方木的長度方向設(shè)置的第一造型木，以及夾在所述第一造型木兩側(cè)并與所述第一主方木和第一造型木粘結(jié)的以增加強(qiáng)度的條木；所述第二類主龍骨包括與所述頂托接觸的第二主方木，位于所述第二主方木上方并沿著第二主方木的長度方向設(shè)置的第二造型木，所述第二造型木與第二主方木之間設(shè)置有多個支撐木。作為優(yōu)選，所述次龍骨采用三層方木交錯疊加設(shè)置而形成。作為優(yōu)選，還包括外模，所述外模設(shè)置在所述異形薄殼的坡度大于30°的區(qū)域，所述外模采用鋼板網(wǎng)。本技術(shù)的建造混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的模架結(jié)構(gòu)具有如下有益效果:本技術(shù)通過采用造型木，搭建完成形成異形薄殼的模板，從而完成混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的施工，成形的混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的形狀與受力情況滿足設(shè)計要求。【附圖說明】圖1為本技術(shù)的一個實(shí)施例中的混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的立體模型圖。圖2為對圖1所示的異形薄殼的三維模型進(jìn)行空間定位過程示意圖。圖3示出了其中一個切片以及支撐架的結(jié)構(gòu)。圖4示出了一根立桿和其頂端的頂托的結(jié)構(gòu)。圖5為圖3中的部分切片以及設(shè)置的主龍骨的放大示意圖。圖6為第一主龍骨的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為圖6的B-B向示意圖。圖8為第二主龍骨的結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為圖8的C-C向示意圖。圖10為本實(shí)施例所采用的次龍骨在未彎曲時的結(jié)構(gòu)示意圖(只示出其中一段)。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對本技術(shù)的限定。以下，以圖1所示的混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼為例說明本技術(shù)的施工方法。其中圖1所示的三維立體模型是某劇院的BIM模型。以下參照【附圖說明】本技術(shù)的施工方法。BIM軟件是建筑領(lǐng)域常用的軟件。字母軸和數(shù)字軸也是建筑領(lǐng)域的定位的兩個相互垂直的軸線。本實(shí)施例的混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的施工方法，依次進(jìn)行如下步驟:(I)空間定位，空間定位分為兩個步驟:首先為虛擬建模步驟，根據(jù)設(shè)計方案，建立如圖1所示的異形薄殼的立體模型。根據(jù)然后采用BIM軟件，選取字母軸和數(shù)字軸方向上的相互平行的多個剖切面分別將異形薄殼的立體模型進(jìn)行剖切，相鄰兩個剖切面形成一切片，切片厚度在100mm-300mm之間，在異形薄殼的曲率變化較大的區(qū)域，減少該切片的厚度，導(dǎo)出每一個切片的DWG格式的圖紙，建立所有切片的坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫。需要說明的是，沿著字母軸方向所得到的切片可稱為第一切片，對應(yīng)于設(shè)置主龍骨，根據(jù)第一切片的形狀確定主龍骨的形狀和數(shù)量。沿著數(shù)字軸方向所得到的切片可稱為第二切片，用于確定次龍骨的彎曲程度。所謂的切片厚度也就是相鄰兩個剖切面之間的距離是可調(diào)整的，本實(shí)施例中選取為300mm，實(shí)際上就是按照300mmX 300mm在地面畫參考線，垂直于地面并通過每條參考線的平面即為剖切面。以上所述的參考線包括橫向參考線和縱向參考線。本實(shí)施例中分別沿著選取字母軸或數(shù)字軸方向進(jìn)行剖切，實(shí)際上選取任何相互垂直的方向上進(jìn)行剖切都是可行的，根據(jù)所要建造的異形薄殼的形狀進(jìn)行靈活選取。在圖2中，橫向參考線和縱向參考線均以附圖標(biāo)記15表示。這些橫向參考線和縱向參考線的交點(diǎn)(參考點(diǎn))作為觀察點(diǎn)，從而確定異形薄殼I內(nèi)部上的每個控制點(diǎn)Pi的坐標(biāo)。異形薄殼I上的控制線和控制點(diǎn)是這樣選擇的，從地面開始，以一定步長高度，例如300mm，設(shè)置一水平截面，該水平截面與異形薄殼I上的相交點(diǎn)連起來即為控制線，該控制線與剖切面相交的點(diǎn)即為控制點(diǎn)，圖2中僅標(biāo)出其中一個控制點(diǎn)，即Pl點(diǎn)。首先需要在虛擬模型中，確定這些控制點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，在施工時，只要控制這些控制點(diǎn)的坐標(biāo)，便能控制異形薄殼I的形狀。在異形薄殼I的曲率變化較大的部分，如果采用300mmX300mm的間距不能很好地控制其形狀，則采用加密的方式，即采用IOOmmX IOOmm的間距設(shè)置控制點(diǎn)和控制線。其次進(jìn)行測量放線步驟:在首層地面放出參考線，對于預(yù)設(shè)高度以下的部分利用首層地面進(jìn)行定位放線，本實(shí)施例中預(yù)設(shè)高度選為4.2m，該高度根據(jù)施工需要而確定。位于地面上的縱橫垂直交叉的參考線形成參考點(diǎn)，在實(shí)際測量時，以這些參考點(diǎn)作為觀察點(diǎn)，根據(jù)從上述三維模型得到的控制點(diǎn)的坐標(biāo)，通過設(shè)在首層地面的參考點(diǎn)上的全站儀來確定這些控制點(diǎn)在施工時的實(shí)際位置。并在后續(xù)過程中持續(xù)進(jìn)行監(jiān)測，保證施工得到的異形薄殼I與設(shè)計形狀一致。為了便于觀測，以及從有利于施工的角度出發(fā)。對于預(yù)設(shè)高度以上部分則在通過設(shè)置測量放線平臺再進(jìn)行定位放線，即搭設(shè)測量放線平臺，通過設(shè)在測量放線平臺上的全站儀，根據(jù)控制點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫確定異形薄殼I的內(nèi)表面上的控制點(diǎn)，從而進(jìn)一步確定控制線。搭設(shè)測量放線平臺好處是，相當(dāng)于將觀測點(diǎn)向上平移，從而降低觀測難度。在上述步驟中，空間定位是通過三維模型而確定控制點(diǎn)的坐標(biāo)，并在后續(xù)施工中確保控制點(diǎn)的位置正確。而測量放線則是根據(jù)空間定位情況在工地上進(jìn)行實(shí)際的操作，為施工提供依據(jù)，測量放線是根據(jù)空間定位的數(shù)據(jù)為依據(jù)的。(2)模架架設(shè):模架包括內(nèi)部的支撐架、設(shè)置于支撐架上的主龍骨、設(shè)置于主龍骨上的次龍骨以及覆蓋于次龍骨上的模板四個部分，根據(jù)步驟(I)中所得到的切片圖確定主龍骨和次龍骨的形狀；按照BIM軟件計算出的切片圖，地面上測設(shè)出與殼體同軸線、等精度的1500_X1500_的方格網(wǎng)，支撐架按照現(xiàn)場的方格網(wǎng)搭設(shè)，測量人員隨時對支撐架的位置準(zhǔn)確性和垂直度進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。(3)鋼筋工程:沿著面板外側(cè)設(shè)置鋼筋，形成鋼筋網(wǎng)，鋼筋接頭全部采用搭接，提前將部分鋼筋截斷，提前考慮鋼筋的搭接位置，避開鋼筋較密的位置；(4)混凝土施工:現(xiàn)場分區(qū)分段澆筑混凝土形成薄殼；( 5 )殼體卸荷并同時進(jìn)行監(jiān)測，殼體卸荷步驟即是逐步拆除模板和支撐架，監(jiān)測步驟的內(nèi)容包括應(yīng)力監(jiān)測和變形監(jiān)測，其中，應(yīng)力監(jiān)測:根據(jù)BM軟件進(jìn)行施工過本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
建造混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的模架結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括：下部的支撐架，所述支撐架采用十字盤腳手架，所述十字盤腳手架的每個立桿的上端均設(shè)有頂托，根據(jù)所述異形薄殼的殼體頂面的弧度調(diào)整每個頂托相對于水平面的角度；分別架設(shè)于所述頂托上的多根主龍骨；在主龍骨上沿與所述主龍骨相交的方向架設(shè)的多根次龍骨，并采用小料將所述次龍骨支墊到設(shè)計高度；在所述次龍骨上并沿著所述次龍骨的方向鋪設(shè)的模板。

【技術(shù)特征摘要】
1.建造混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的模架結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括: 下部的支撐架，所述支撐架采用十字盤腳手架，所述十字盤腳手架的每個立桿的上端均設(shè)有頂托，根據(jù)所述異形薄殼的殼體頂面的弧度調(diào)整每個頂托相對于水平面的角度； 分別架設(shè)于所述頂托上的多根主龍骨； 在主龍骨上沿與所述主龍骨相交的方向架設(shè)的多根次龍骨，并采用小料將所述次龍骨支墊到設(shè)計高度； 在所述次龍骨上并沿著所述次龍骨的方向鋪設(shè)的模板。2.如權(quán)利要求1所述的建造混凝土結(jié)構(gòu)的異形薄殼的模架結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述主龍骨包括最大弦高大于或等于8cm的第一類主龍骨和最大弦高小于8cm的第二類主龍骨；其中， 所述第一類主龍骨包括與所述頂托接觸的第...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳曉瑋，蒙爭杰，沃海燕，張方，金奕，王運(yùn)卿，先麗娜，段勁松，
申請(專利權(quán))人：北京城建十建設(shè)工程有限公司，
類型：新型
國別省市：北京;11