一種單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)提出的一種單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋，屬于核電廠大跨度、大空間屋蓋及樓蓋體系領(lǐng)域，該屋蓋的外邊緣與支撐該屋蓋的建筑物側(cè)墻連接，為由若干榀互相平行的工字型鋼骨混凝土組合梁依次拼接形成中部帶有多個(gè)空心的扁長(zhǎng)方體箱型結(jié)構(gòu)，所述工字型鋼骨混凝土組合梁均滿足單向獨(dú)立受力要求，為一由工字型鋼筋混凝土半包裹非對(duì)稱工字型鋼骨架的組合結(jié)構(gòu)；本實(shí)用新型專利技術(shù)采用免模板設(shè)計(jì)，既解決了土建與安裝交叉作業(yè)的問(wèn)題，同時(shí)也加快了施工進(jìn)度，滿足了項(xiàng)目的工期要求；還具有臨時(shí)開設(shè)供大型設(shè)備吊裝的洞口而不影響屋蓋整體受力的特點(diǎn)，并滿足核電站廠房屋蓋所需的功能要求。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于核電廠大跨度、大空間屋蓋及樓蓋體系領(lǐng)域，特別涉及一種單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
技術(shù)介紹
高溫氣冷堆(簡(jiǎn)稱HTR-PM)是具有我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)、具有第四代核能系統(tǒng)安全特征的先進(jìn)核電堆型，具有固有安全特性，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，商業(yè)化前景廣闊。高溫氣冷堆核電站示范工程是國(guó)家重大專項(xiàng)之一，對(duì)促進(jìn)我國(guó)進(jìn)入第四代核電技術(shù)前沿、推動(dòng)核電制造企業(yè)加大科研攻關(guān)力度、吸引凝聚核電人才具有重要意義。高溫氣冷堆核電站示范工程由兩座反應(yīng)堆和相應(yīng)的兩個(gè)蒸發(fā)器組成，所述反應(yīng)堆和蒸發(fā)器分別放置在反應(yīng)堆艙室和蒸發(fā)器艙室內(nèi)。反應(yīng)堆艙室和蒸發(fā)器艙室布置在同一個(gè)反應(yīng)堆廠房?jī)?nèi)。反應(yīng)堆廠房結(jié)構(gòu)形式一般為鋼筋混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)，在反應(yīng)堆廠房頂層，通常設(shè)置大跨度、大空間的檢修大廳，同時(shí)內(nèi)設(shè)橋式吊車，方便對(duì)大型設(shè)備的吊裝及使用后的檢修工作。在核電站建造過(guò)程中，大型設(shè)備(如反應(yīng)堆壓力容器、蒸汽發(fā)生器)安裝通常存在兩大類問(wèn)題：一是交貨時(shí)間較晚；二是設(shè)備吊裝完成后，在安裝大型設(shè)備內(nèi)部構(gòu)件時(shí)，需要在檢修大廳建立滿足核級(jí)要求的清潔區(qū)。反應(yīng)堆廠房的屋蓋若采用傳統(tǒng)的屋蓋形式，如普通鋼筋混凝土屋蓋，主要存在以下幾方面問(wèn)題：1、建造時(shí)屋蓋時(shí)必須在檢修大廳中設(shè)置滿堂腳手架，然后經(jīng)過(guò)支模、綁扎鋼筋、澆筑混凝土、養(yǎng)護(hù)混凝土、混凝土達(dá)到強(qiáng)度后拆模拆腳手架，才能為檢修大廳騰出空間建立清潔區(qū)。施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量大，土建與設(shè)備安裝交叉作業(yè)復(fù)雜，且現(xiàn)場(chǎng)多為高空作業(yè)，施工周期長(zhǎng)；2.按傳統(tǒng)形式建造的屋蓋處于整個(gè)項(xiàng)目工期的關(guān)鍵路徑上，是制約土建總施工周期的瓶頸；3.考慮到大型設(shè)備在役期內(nèi)有更換的可能，需要考慮屋蓋臨時(shí)開洞問(wèn)題，普通鋼筋混凝土屋蓋通常按整體受力設(shè)計(jì)，若臨時(shí)開洞則會(huì)影響整個(gè)屋蓋的受力及安全，對(duì)洞口周圍屋蓋結(jié)構(gòu)的加固處理難度大，且費(fèi)用高。除最常見的鋼筋混凝土屋蓋形式外，現(xiàn)有的普通鋼骨混凝土屋蓋同樣存在支模、拆模等導(dǎo)致土建與設(shè)備安裝交叉作業(yè)的問(wèn)題；現(xiàn)有的雙鋼板混凝土組合屋蓋，其外側(cè)鋼板長(zhǎng)期暴露在如濱海等易腐鋼板的室外環(huán)境中，耐久性難以保證；現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋則無(wú)法滿足強(qiáng)震作用下的變形要求及核輻射屏蔽要求，且抵抗飛射物荷載的能力較差，耐久性同樣難以保證。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)為克服已有技術(shù)的不足之處，提出了一種單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋，該屋蓋可滿足HTR-PM反應(yīng)堆廠房工程進(jìn)度及功能要求，具有可臨時(shí)開設(shè)供大型設(shè)備吊裝的洞口而不影響屋蓋整體受力的特點(diǎn)，同時(shí)解決了土建與大型設(shè)備安裝交叉作業(yè)復(fù)雜的問(wèn)題。本技術(shù)提出的一種單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋，其特征在于，該屋蓋的外邊緣與支撐該屋蓋的建筑物側(cè)墻連接，該屋蓋為由若干榀互相平行的工字型鋼骨混凝土組合梁依次拼接形成中部帶有多個(gè)空心的扁長(zhǎng)方體箱型結(jié)構(gòu)，所述工字型鋼骨混凝土組合梁均為能滿足單向獨(dú)立受力要求的組合梁。所述各榀工字型鋼骨混凝土組合梁的結(jié)構(gòu)相同，均包括上下非對(duì)稱的工字型鋼骨架、鋼筋及工字型混凝土，所述工字型鋼骨架由鋼骨上翼緣、鋼骨腹板及鋼骨下翼緣連接而成，鋼骨下翼緣上均勻設(shè)有栓釘；其中，所述鋼筋均勻布置在鋼骨上翼緣上下兩側(cè)、鋼骨下翼緣上側(cè)以及鋼骨腹板兩側(cè)；在兩個(gè)相鄰工字型鋼骨架內(nèi)的鋼骨腹板之間還設(shè)有箱型永久模板，工字型混凝土澆筑于由箱型永久模板及鋼骨下翼緣圍合而成的空間內(nèi)，最終形成工字型鋼筋混凝土半包裹工字型鋼骨架的組合梁結(jié)構(gòu)。本技術(shù)的特點(diǎn)及有益效果：1、單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋內(nèi)的工字型鋼骨混凝土組合梁均為獨(dú)立受力單元，并采用免模板設(shè)計(jì)，鋼骨下翼緣承擔(dān)拉應(yīng)力的同時(shí)兼做澆筑混凝土?xí)r的模板，不需要按照傳統(tǒng)屋蓋形式建造時(shí)所需的支模、拆模及搭設(shè)滿堂腳手架等工序，僅需建造時(shí)在各模塊的內(nèi)部設(shè)置箱型永久模板，綁扎鋼筋及澆筑混凝土后即可完成單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋；這既解決了土建與安裝交叉作業(yè)的問(wèn)題，同時(shí)也加快了施工進(jìn)度，滿足了項(xiàng)目的工期要求。2、由于單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋的每榀工字型鋼骨混凝土組合梁都采用各自獨(dú)立的單向受力模式，因此可以滿足施工時(shí)臨時(shí)開洞及后期開洞加固等需求，此外本技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)模塊化的施工方法，加快施工進(jìn)度，提高施工質(zhì)量，降低施工費(fèi)用。3、相比傳統(tǒng)的矩形混凝土梁設(shè)計(jì)，工字型鋼骨混凝土組合梁的設(shè)計(jì)受力更為科學(xué)合理，可靠度高，材料用量合理度高且可減輕結(jié)構(gòu)自重。同時(shí)單側(cè)鋼板混凝土空心組合設(shè)計(jì)可增大屋蓋剛度、有利于抵抗飛射物荷載；工字型鋼筋混凝土半包裹工字型鋼骨架的設(shè)計(jì)也可以更好的保證結(jié)構(gòu)的耐久性。4、工字型鋼骨混凝土組合梁兩端與廠房長(zhǎng)向側(cè)墻通過(guò)鋼牛腿及鋼埋件連接。在滿足本設(shè)計(jì)假定的施工過(guò)程中，工字型鋼骨混凝土組合梁兩端首先簡(jiǎn)支在下部鋼牛腿上，其自重由鋼牛腿承擔(dān)，內(nèi)力由鋼牛腿傳給廠房長(zhǎng)向側(cè)墻；在梁標(biāo)高范圍內(nèi)的廠房墻體混凝土凝結(jié)硬化后，工字型鋼骨混凝土組合梁與廠房墻體通過(guò)鋼埋件連成一個(gè)整體，實(shí)現(xiàn)了工字型鋼骨混凝土組合梁兩端與墻體之間的剛性連接，因此正常使用狀態(tài)下鋼骨混凝土組合梁的自重以及其上部荷載產(chǎn)生的內(nèi)力及變形、地震作用產(chǎn)生的內(nèi)力均通過(guò)鋼埋件傳給廠房墻體。這種由簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)變?yōu)閯傂赃B接的節(jié)點(diǎn)連接方式(簡(jiǎn)稱為半剛性連接)大幅降低了工字型鋼骨混凝土組合梁和廠房長(zhǎng)向側(cè)墻的節(jié)點(diǎn)連接要求，從而顯著降低了施工難度。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)整體平面布置圖。圖2為本技術(shù)主剖面(A-A)圖。圖3為本技術(shù)工字型鋼骨架截面示意圖。圖4為本技術(shù)相鄰兩個(gè)工字型鋼骨架之間的連接示意圖。圖5為本技術(shù)實(shí)施例水平支撐的截面示意圖。圖6為本技術(shù)實(shí)施例中間段水平支撐與工字型鋼骨架的連接示意圖。圖7為本技術(shù)水平支撐與廠房短向側(cè)墻的連接示意圖。圖8(a)為本技術(shù)實(shí)施例工字型鋼骨混凝土組合梁與廠房長(zhǎng)向側(cè)墻的連接示意圖；圖8(b)為本技術(shù)實(shí)施例工字型鋼骨混凝土組合梁與廠房短向側(cè)墻的連接示意圖。具體實(shí)施方式本技術(shù)提出的一種單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋結(jié)合附圖及實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明如下：本技術(shù)提出的一種單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋支撐于廠房側(cè)墻頂部，其整體平面布置如圖1所示，單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋為由若干榀結(jié)構(gòu)相同且平行設(shè)置的工字型鋼骨混凝土組合梁1依次拼接形成中部帶有多個(gè)空心的扁長(zhǎng)方體箱型結(jié)構(gòu)，所述工字型鋼骨混凝土組合梁1的軸向均垂直于廠房長(zhǎng)向側(cè)墻0-1，工字型鋼骨混凝土組合梁1按單向獨(dú)立受力要求設(shè)計(jì)，為屋蓋臨時(shí)開設(shè)洞口提供保障。所述工字型鋼骨混凝土組合梁1的橫截面如圖2所示，均包括上下非對(duì)稱的工字型鋼骨架11、鋼筋12及工字型混凝土13，工字型鋼骨架11(如圖3所示)由鋼骨上翼緣11-1、鋼骨腹板11-2及鋼骨下翼緣11-3焊接而成，鋼骨下翼緣11-3上均勻設(shè)有栓釘11-4；其中，鋼筋12均勻布置在鋼骨上翼緣11-1上下兩側(cè)、鋼骨下翼緣11-3上側(cè)以及鋼骨腹板11-2兩側(cè)；在兩個(gè)相鄰工字型鋼骨架11內(nèi)的鋼骨腹板11-2之間還設(shè)有與工字型鋼骨架11等長(zhǎng)的箱型永久模板14，工字型混凝土13澆筑于由箱型永久模板14及鋼骨下翼緣11-3圍合而成的空間內(nèi)，最終形成工字型鋼筋混凝土半包裹工字型鋼骨架11的組合梁結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例的鋼骨上翼緣11-1、鋼骨腹板11-2、鋼骨下翼緣11-3均采用熱軋鋼板，鋼骨上翼緣11-1的寬度小于鋼骨下翼緣11-3，由于鋼骨上翼緣11-1抗拉能力較低，工字型鋼骨混凝土組合梁1中的負(fù)彎本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋，其特征在于，該屋蓋的外邊緣與支撐該屋蓋的建筑物側(cè)墻連接，該屋蓋為由若干榀互相平行的工字型鋼骨混凝土組合梁依次拼接形成中部帶有多個(gè)空心的扁長(zhǎng)方體箱型結(jié)構(gòu)，所述工字型鋼骨混凝土組合梁均為能滿足單向獨(dú)立受力要求的組合梁。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋，其特征在于，該屋蓋的外邊緣與支撐該屋蓋的建筑物側(cè)墻連接，該屋蓋為由若干榀互相平行的工字型鋼骨混凝土組合梁依次拼接形成中部帶有多個(gè)空心的扁長(zhǎng)方體箱型結(jié)構(gòu)，所述工字型鋼骨混凝土組合梁均為能滿足單向獨(dú)立受力要求的組合梁。2.如權(quán)利要求1所述的單側(cè)鋼板混凝土空心組合屋蓋，其特征在于，所述的各榀工字型鋼骨混凝土組合梁的結(jié)構(gòu)相同，均包括上下非對(duì)稱的工字型鋼骨架、鋼筋及工字型混凝土，所述工字型鋼骨架由鋼骨上翼緣、鋼骨腹板及鋼骨下翼緣連接而成，鋼骨下翼緣上均勻設(shè)有栓釘；其中，所述鋼筋均勻布置在鋼骨上翼緣上下兩側(cè)、鋼骨下翼緣上側(cè)以及鋼骨腹板兩側(cè)；...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張沛，孫運(yùn)輪，陽(yáng)芳，李鳳姣，陰泰越，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中核能源科技有限公司，
類型：新型
國(guó)別省市：北京;11