一种钢筋混凝土组合壳体系统及其施工方法技术方案

本发明专利技术涉及建筑物构造技术领域，具体涉及一种钢筋混凝土组合壳体系统及其施工方法。钢筋混凝土组合壳体系统，包括：屋盖壳体，屋盖壳体包括：空间网格肋梁，以及铺设在空间网格肋梁上的钢筋混凝土预制异形的屋面板；屋面板和空间网格肋梁之间通过连接件相连，异形屋面板之间的缝隙填充用于保证屋盖钢结构、钢筋混凝土预制异形板二者共同工作的混凝土。通过上述网格肋梁与屋面板组合壳体系统可以有效地克服现有技术中钢筋混凝扁壳结构无法应用于跨度较大且存在开孔需求的建筑如体育场建筑中，同时该系统可以充分发挥钢结构和混凝土的自身优势，达到节省工程用钢量，提高屋盖系统的稳定性和耐久性以及抗风能力。稳定性和耐久性以及抗风能力。稳定性和耐久性以及抗风能力。

【技术实现步骤摘要】
一种钢筋混凝土组合壳体系统及其施工方法


[0001]本专利技术涉及建筑物构造
，具体涉及一种钢筋混凝土组合壳体系统及其施工方法。

技术介绍

[0002]现有技术中，例如体育场等中央位置需要开孔的弧形壳体建筑物，由于中央开孔导致弧形壳体的整体壳体空间效应不明显。现有技术中的钢筋混凝土扁壳结构的承载力和稳定性无法满足上述开孔壳体建筑的功能和外观需要。
[0003]为此，本领域技术人员需要改变现有技术中的中央开孔弧形壳体的整体结构，从而避免采用现有的混凝土薄壳技术时，现有的混凝土壳体无法满足开孔壳体建筑稳定性技术要求，导致建筑整体结构承载力和稳定性不足的问题。并且，通过上述钢筋混凝土组合系统达到节省工程用钢量的目的。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中钢筋混凝扁壳结构无法应用于跨度较大且存在开孔需求的建筑如体育场建筑中，同时该系统可以充分发挥钢结构和混凝土的自身优势，达到节省工程用钢量，提高屋盖系统的稳定性和耐久性以及抗风能力的作用。为此，本专利技术提供一种钢筋混凝土组合壳体系统，包括：
[0005]屋盖壳体，所述屋盖壳体的中央位置具有开口，所述屋盖壳体包括：由钢结构的第一肋梁和钢结构的第二肋梁交错配合固定相连组成的空间网格肋梁，以及铺设在所述空间网格肋梁上的屋面板；所述屋面板和所述空间网格肋梁之间的缝隙填充有用于连接其二者的混凝土。
[0006]钢筋混凝土组合壳体系统，还包括：
[0007]翻檐，设置在所述空间网格肋梁外轮廓边缘，且所述翻檐位置设置有沿所述屋盖壳体外轮廓方向延伸的钢拱支撑结构和/或混凝土暗拱结构。
[0008]钢筋混凝土组合壳体系统，还包括：
[0009]承接基座，包括：承台支座、设置在所述承台支座底部且埋置在底下的桩基，以及连接相邻所述承台支座的拉梁；多根所述拉梁依次相连多个所述承台支座以围成一个闭环；所述钢拱支撑结构和/或所述混凝土暗拱结构的两端分别与相邻的所述承台支座固定相连。
[0010]可选的，所述第一肋梁朝向所述承台支座的方向倾斜设置，或所述第二肋梁朝向所述承台支座的方向倾斜设置；
[0011]每个所述承台支座均具有朝向该承台支座方向倾斜设置的所述第一肋梁或所述第二肋梁。
[0012]可选的，所述空间网格肋梁为由所述第一肋梁和所述第二肋梁组成的正方形网格状结构。
[0013]可选的，所述屋盖壳体的中央位置具有开口，所述开口的边缘位置设置有与所述空间网格肋梁固定相连的环形梁。
[0014]可选的，所述连接件为设置在第一肋梁和/或所述第二肋梁上的垫片，所述屋面板通过所述垫片与所述第一肋梁和/或所述第二肋梁配合相连，所述垫片用于填补所述空间网格肋梁与所述屋面板之间的安装间隙。
[0015]可选的，所述垫片焊接固定在所述第一肋梁和/或所述第二肋梁上；和/或，
[0016]所述第一肋梁和所述第二肋梁均为工字梁；和/或，
[0017]所述屋面板为混凝土板。
[0018]钢筋混凝土组合壳体系统的施工方法，包括以下步骤：
[0019]S1，构建承接基座；
[0020]S2，通过临时支撑架在所述承接基座上依次搭建所述钢拱支撑结构、由第一肋梁和第二肋梁交错配合固定相连组成的所述空间网格肋梁，以及所述屋盖壳体上所述开口边缘位置的环形梁；
[0021]S3，将屋面板铺设在所述空间网格肋梁上，并在所述空间网格肋梁底部搭设木质托板，之后在所述屋面板和所述空间网格肋梁之间的缝隙中浇筑混凝土，以将所述屋面板固定在所述空间网格肋梁上；
[0022]S4，对浇筑混凝土后的屋盖壳体进行保温施工；
[0023]S5，拆除所述临时支撑架。
[0024]可选的，在步骤S2中，还包括：在搭设好所述环形梁后，在所述空间网格肋梁外轮廓边缘搭设翻檐。
[0025]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0026]1.本专利技术提供的钢筋混凝土组合壳体系统，包括：屋盖壳体，所述屋盖壳体的中央位置具有开口，所述屋盖壳体包括：由第一肋梁和第二肋梁交错配合固定相连组成的空间网格肋梁，以及铺设在所述空间网格肋梁上的屋面板；所述屋面板和所述空间网格肋梁固定相连。
[0027]在本专利技术中，通过采用空间网格肋梁与屋面板相组合的方式形成屋盖壳体，可以极大程度地增加中央位置具有开口的屋盖壳体结构强度。从而避免现有的混凝土壳体强度不足，无法满足屋盖壳体中央位置开口的问题。
[0028]2.本专利技术提供的钢筋混凝土组合壳体系统，所述屋面板和所述空间网格肋梁之间的缝隙填充有用于连接其二者的混凝土。
[0029]通过在所述屋面板和所述空间网格肋梁之间的缝隙填充混凝土，通过混凝土可以有效地将屋面板和空间网格肋梁牢固可靠地固定在一起，而且上述混凝土从屋面板顶部浇灌，混凝土会顺着所述屋面板和所述空间网格肋梁之间的缝隙向屋盖壳体下部流动，上述方式还具有操作简单方便的优点。
[0030]3.本专利技术提供的钢筋混凝土组合壳体系统，翻檐，设置在所述空间网格肋梁外轮廓边缘，且所述翻檐位置设置有沿所述屋盖壳体外轮廓方向延伸的钢拱支撑结构和/或混凝土暗拱结构。
[0031]在本专利技术中，通过在屋面板的外轮廓边缘设置翻檐。该翻檐可以形成隐形拱形加强结构，从而提高钢筋混凝土组合壳体系统的结构强度。
[0032]4.本专利技术提供的钢筋混凝土组合壳体系统，还包括：承接基座，包括：承台支座、设置在所述承台支座底部且埋置在底下的桩基，以及连接相邻所述承台支座的拉梁；多根所述拉梁依次相连多个所述承台支座以围成一个闭环；所述钢拱支撑结构和/或所述混凝土暗拱结构的两端分别与相邻的所述承台支座固定相连。
[0033]在本专利技术中，屋盖壳体采用边缘钢拱带肋组合壳体结构，利用向内侧倾斜的建筑壳体翻檐所形成的隐形大拱加强结构。并在承接基座附近灌注混凝土增强抗压承载力，承台支座通过设置预应力钢筋混凝土结构的拉梁平衡壳体支座水平推力，通过上述结构设计可以有效地平衡壳体支座水平推力并提高钢筋混凝土组合壳体系统的整体结构强度。
[0034]5.本专利技术提供的钢筋混凝土组合壳体系统，所述第一肋梁朝向所述承台支座的方向倾斜设置，或所述第二肋梁朝向所述承台支座的方向倾斜设置；每个所述承台支座均具有朝向该承台支座方向倾斜设置的所述第一肋梁或所述第二肋梁。
[0035]在本专利技术中，通过将所述第一肋梁和所述第二肋梁二者其一设置为朝向承台支座方向倾斜设置，可以使壳体系统的应力迹线朝向承台支座设置，从而有效地将屋盖壳体上的作用力传递到承台支座，保证钢筋混凝土组合壳体系统的结构稳定性。
[0036]6.本专利技术提供的钢筋混凝土组合壳体系统，所述屋盖壳体的中央位置具有开口，所述开口的边缘位置设置有与所述空间网格肋梁固定相连的环形梁。
[0037]在本专利技术中，通过在开口的边缘位置设置有与所述空间网格肋梁固定相连的环形梁，上述环形梁可以有效地提高屋盖壳体其开口位置的结构强度。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土组合壳体系统，其特征在于，包括：屋盖壳体，所述屋盖壳体的中央位置具有开口(1)，所述屋盖壳体包括：由钢结构的第一肋梁(2)和钢结构的第二肋梁(3)交错配合固定相连组成的空间网格肋梁(4)，以及铺设在所述空间网格肋梁(4)上的屋面板(5)；所述屋面板(5)和所述空间网格肋梁(4)配合固定相连。2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土组合壳体系统，其特征在于，所述屋面板(5)和所述空间网格肋梁(4)之间通过连接件相连，异形屋面板之间的缝隙填充保证屋盖钢结构、钢筋混凝土预制异形板二者共同工作的混凝土。3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土组合壳体系统，其特征在于，还包括：翻檐(6)，设置在所述空间网格肋梁(4)外轮廓边缘，且所述翻檐(6)位置设置有沿所述屋盖壳体外轮廓方向延伸的钢拱支撑结构(7)和/或混凝土暗拱结构。4.根据权利要求3所述的钢筋混凝土组合壳体系统，其特征在于，还包括：承接基座(8)，包括：承台支座(9)、设置在所述承台支座(9)底部且埋置在底下的桩基，以及连接相邻所述承台支座(9)的拉梁(10)；多根所述拉梁(10)依次相连多个所述承台支座(9)以围成一个闭环；所述钢拱支撑结构(7)和/或所述混凝土暗拱结构的两端分别与相邻的所述承台支座(9)固定相连。5.根据权利要求4所述的钢筋混凝土组合壳体系统，其特征在于，所述第一肋梁(2)朝向所述承台支座(9)的方向倾斜设置，或所述第二肋梁(3)朝向所述承台支座(9)的方向倾斜设置；每个所述承台支座(9)均具有朝向该承台支座(9)方向倾斜设置的所述第一肋梁(2)或所述第二肋梁(3)。6.根据权利要求5所述的钢筋混凝土组合壳体系统，其特征在于，所述空间网格肋梁(4)为由所述第一肋梁(2)和所述第二肋梁(3)组成的正方形网...

【专利技术属性】
技术研发人员：任庆英，李兴钢，刘文珽，丁伟伦，杨松霖，王磊，李森，张晓萌，谭泽阳，张司腾，
申请(专利权)人：中国建筑设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：