一种单侧钢板混凝土空心组合屋盖制造技术

本实用新型专利技术提出的一种单侧钢板混凝土空心组合屋盖，属于核电厂大跨度、大空间屋盖及楼盖体系领域，该屋盖的外边缘与支撑该屋盖的建筑物侧墙连接，为由若干榀互相平行的工字型钢骨混凝土组合梁依次拼接形成中部带有多个空心的扁长方体箱型结构，所述工字型钢骨混凝土组合梁均满足单向独立受力要求，为一由工字型钢筋混凝土半包裹非对称工字型钢骨架的组合结构；本实用新型专利技术采用免模板设计，既解决了土建与安装交叉作业的问题，同时也加快了施工进度，满足了项目的工期要求；还具有临时开设供大型设备吊装的洞口而不影响屋盖整体受力的特点，并满足核电站厂房屋盖所需的功能要求。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于核电厂大跨度、大空间屋盖及楼盖体系领域，特别涉及一种单侧钢板混凝土空心组合屋盖的结构设计。
技术介绍
高温气冷堆(简称HTR-PM)是具有我国拥有自主知识产权、具有第四代核能系统安全特征的先进核电堆型，具有固有安全特性，应用领域广泛，商业化前景广阔。高温气冷堆核电站示范工程是国家重大专项之一，对促进我国进入第四代核电技术前沿、推动核电制造企业加大科研攻关力度、吸引凝聚核电人才具有重要意义。高温气冷堆核电站示范工程由两座反应堆和相应的两个蒸发器组成，所述反应堆和蒸发器分别放置在反应堆舱室和蒸发器舱室内。反应堆舱室和蒸发器舱室布置在同一个反应堆厂房内。反应堆厂房结构形式一般为钢筋混凝土剪力墙结构，在反应堆厂房顶层，通常设置大跨度、大空间的检修大厅，同时内设桥式吊车，方便对大型设备的吊装及使用后的检修工作。在核电站建造过程中，大型设备(如反应堆压力容器、蒸汽发生器)安装通常存在两大类问题：一是交货时间较晚；二是设备吊装完成后，在安装大型设备内部构件时，需要在检修大厅建立满足核级要求的清洁区。反应堆厂房的屋盖若采用传统的屋盖形式，如普通钢筋混凝土屋盖，主要存在以下几方面问题：1、建造时屋盖时必须在检修大厅中设置满堂脚手架，然后经过支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护混凝土、混凝土达到强度后拆模拆脚手架，才能为检修大厅腾出空间建立清洁区。施工现场作业量大，土建与设备安装交叉作业复杂，且现场多为高空作业，施工周期长；2.按传统形式建造的屋盖处于整个项目工期的关键路径上，是制约土建总施工周期的瓶颈；3.考虑到大型设备在役期内有更换的可能，需要考虑屋盖临时开洞问题，普通钢筋混凝土屋盖通常按整体受力设计，若临时开洞则会影响整个屋盖的受力及安全，对洞口周围屋盖结构的加固处理难度大，且费用高。除最常见的钢筋混凝土屋盖形式外，现有的普通钢骨混凝土屋盖同样存在支模、拆模等导致土建与设备安装交叉作业的问题；现有的双钢板混凝土组合屋盖，其外侧钢板长期暴露在如滨海等易腐钢板的室外环境中，耐久性难以保证；现有的钢结构屋盖则无法满足强震作用下的变形要求及核辐射屏蔽要求，且抵抗飞射物荷载的能力较差，耐久性同样难以保证。
技术实现思路
本技术为克服已有技术的不足之处，提出了一种单侧钢板混凝土空心组合屋盖，该屋盖可满足HTR-PM反应堆厂房工程进度及功能要求，具有可临时开设供大型设备吊装的洞口而不影响屋盖整体受力的特点，同时解决了土建与大型设备安装交叉作业复杂的问题。本技术提出的一种单侧钢板混凝土空心组合屋盖，其特征在于，该屋盖的外边缘与支撑该屋盖的建筑物侧墙连接，该屋盖为由若干榀互相平行的工字型钢骨混凝土组合梁依次拼接形成中部带有多个空心的扁长方体箱型结构，所述工字型钢骨混凝土组合梁均为能满足单向独立受力要求的组合梁。所述各榀工字型钢骨混凝土组合梁的结构相同，均包括上下非对称的工字型钢骨架、钢筋及工字型混凝土，所述工字型钢骨架由钢骨上翼缘、钢骨腹板及钢骨下翼缘连接而成，钢骨下翼缘上均匀设有栓钉；其中，所述钢筋均匀布置在钢骨上翼缘上下两侧、钢骨下翼缘上侧以及钢骨腹板两侧；在两个相邻工字型钢骨架内的钢骨腹板之间还设有箱型永久模板，工字型混凝土浇筑于由箱型永久模板及钢骨下翼缘围合而成的空间内，最终形成工字型钢筋混凝土半包裹工字型钢骨架的组合梁结构。本技术的特点及有益效果：1、单侧钢板混凝土空心组合屋盖内的工字型钢骨混凝土组合梁均为独立受力单元，并采用免模板设计，钢骨下翼缘承担拉应力的同时兼做浇筑混凝土时的模板，不需要按照传统屋盖形式建造时所需的支模、拆模及搭设满堂脚手架等工序，仅需建造时在各模块的内部设置箱型永久模板，绑扎钢筋及浇筑混凝土后即可完成单侧钢板混凝土空心组合屋盖；这既解决了土建与安装交叉作业的问题，同时也加快了施工进度，满足了项目的工期要求。2、由于单侧钢板混凝土空心组合屋盖的每榀工字型钢骨混凝土组合梁都采用各自独立的单向受力模式，因此可以满足施工时临时开洞及后期开洞加固等需求，此外本技术可以实现模块化的施工方法，加快施工进度，提高施工质量，降低施工费用。3、相比传统的矩形混凝土梁设计，工字型钢骨混凝土组合梁的设计受力更为科学合理，可靠度高，材料用量合理度高且可减轻结构自重。同时单侧钢板混凝土空心组合设计可增大屋盖刚度、有利于抵抗飞射物荷载；工字型钢筋混凝土半包裹工字型钢骨架的设计也可以更好的保证结构的耐久性。4、工字型钢骨混凝土组合梁两端与厂房长向侧墙通过钢牛腿及钢埋件连接。在满足本设计假定的施工过程中，工字型钢骨混凝土组合梁两端首先简支在下部钢牛腿上，其自重由钢牛腿承担，内力由钢牛腿传给厂房长向侧墙；在梁标高范围内的厂房墙体混凝土凝结硬化后，工字型钢骨混凝土组合梁与厂房墙体通过钢埋件连成一个整体，实现了工字型钢骨混凝土组合梁两端与墙体之间的刚性连接，因此正常使用状态下钢骨混凝土组合梁的自重以及其上部荷载产生的内力及变形、地震作用产生的内力均通过钢埋件传给厂房墙体。这种由简支转变为刚性连接的节点连接方式(简称为半刚性连接)大幅降低了工字型钢骨混凝土组合梁和厂房长向侧墙的节点连接要求，从而显著降低了施工难度。附图说明图1为本技术整体平面布置图。图2为本技术主剖面(A-A)图。图3为本技术工字型钢骨架截面示意图。图4为本技术相邻两个工字型钢骨架之间的连接示意图。图5为本技术实施例水平支撑的截面示意图。图6为本技术实施例中间段水平支撑与工字型钢骨架的连接示意图。图7为本技术水平支撑与厂房短向侧墙的连接示意图。图8(a)为本技术实施例工字型钢骨混凝土组合梁与厂房长向侧墙的连接示意图；图8(b)为本技术实施例工字型钢骨混凝土组合梁与厂房短向侧墙的连接示意图。具体实施方式本技术提出的一种单侧钢板混凝土空心组合屋盖结合附图及实施例详细说明如下：本技术提出的一种单侧钢板混凝土空心组合屋盖支撑于厂房侧墙顶部，其整体平面布置如图1所示，单侧钢板混凝土空心组合屋盖为由若干榀结构相同且平行设置的工字型钢骨混凝土组合梁1依次拼接形成中部带有多个空心的扁长方体箱型结构，所述工字型钢骨混凝土组合梁1的轴向均垂直于厂房长向侧墙0-1，工字型钢骨混凝土组合梁1按单向独立受力要求设计，为屋盖临时开设洞口提供保障。所述工字型钢骨混凝土组合梁1的横截面如图2所示，均包括上下非对称的工字型钢骨架11、钢筋12及工字型混凝土13，工字型钢骨架11(如图3所示)由钢骨上翼缘11-1、钢骨腹板11-2及钢骨下翼缘11-3焊接而成，钢骨下翼缘11-3上均匀设有栓钉11-4；其中，钢筋12均匀布置在钢骨上翼缘11-1上下两侧、钢骨下翼缘11-3上侧以及钢骨腹板11-2两侧；在两个相邻工字型钢骨架11内的钢骨腹板11-2之间还设有与工字型钢骨架11等长的箱型永久模板14，工字型混凝土13浇筑于由箱型永久模板14及钢骨下翼缘11-3围合而成的空间内，最终形成工字型钢筋混凝土半包裹工字型钢骨架11的组合梁结构。本实施例的钢骨上翼缘11-1、钢骨腹板11-2、钢骨下翼缘11-3均采用热轧钢板，钢骨上翼缘11-1的宽度小于钢骨下翼缘11-3，由于钢骨上翼缘11-1抗拉能力较低，工字型钢骨混凝土组合梁1中的负弯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单侧钢板混凝土空心组合屋盖，其特征在于，该屋盖的外边缘与支撑该屋盖的建筑物侧墙连接，该屋盖为由若干榀互相平行的工字型钢骨混凝土组合梁依次拼接形成中部带有多个空心的扁长方体箱型结构，所述工字型钢骨混凝土组合梁均为能满足单向独立受力要求的组合梁。

【技术特征摘要】
1.一种单侧钢板混凝土空心组合屋盖，其特征在于，该屋盖的外边缘与支撑该屋盖的建筑物侧墙连接，该屋盖为由若干榀互相平行的工字型钢骨混凝土组合梁依次拼接形成中部带有多个空心的扁长方体箱型结构，所述工字型钢骨混凝土组合梁均为能满足单向独立受力要求的组合梁。2.如权利要求1所述的单侧钢板混凝土空心组合屋盖，其特征在于，所述的各榀工字型钢骨混凝土组合梁的结构相同，均包括上下非对称的工字型钢骨架、钢筋及工字型混凝土，所述工字型钢骨架由钢骨上翼缘、钢骨腹板及钢骨下翼缘连接而成，钢骨下翼缘上均匀设有栓钉；其中，所述钢筋均匀布置在钢骨上翼缘上下两侧、钢骨下翼缘上侧以及钢骨腹板两侧；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张沛，孙运轮，阳芳，李凤姣，阴泰越，
申请(专利权)人：中核能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11