专利名称：节能拱形屋面大板的制作方法
技术领域：
本实用新型为一种节能拱形屋面大板，用该板可安装成大跨度的高效保温屋盖，适于在各种仓库和工业厂房的保温屋盖上应用。
在寒冷地区保温仓库和保温工业厂房的屋盖结构，传统的作法是在钢筋混凝土屋架或钢屋架的上面，放置大型屋面板，做找平层、隔气层、保温层，再做找平层和防水层，这种作法的弊病是，传热系数太大，屋盖保温性能差，不符合建筑节能的要求；其次，这种屋盖的屋架和屋面板是两种独立构件，屋面板作为荷载加在屋架上，浪费了结构材料，增加了屋盖荷载，以钢屋架为主要承重结构的屋盖自重约为3.80KN／M2，以钢筋混凝土屋架为主要承重结构的屋盖自重约为4.30KN／M2；另外，屋盖工序多，高空作业量过大，施工麻烦；保温层和防水层质量难以控制；造价过高，这些传统屋盖按照当前市场价格来计算，其造价约为395元／M2；由此看来，工业建筑大跨度保温屋盖的弊病是很大的。建筑界人士提出了许多改进工业建筑保温屋盖结构的技术措施，但是，至今尚未得到满意的解诀；近期以来，哈尔滨市正在推广应用的陶粒混凝土屋面大板，这种大板构成的保温屋盖，比传统保温屋盖作法是有一定改进，但是，仍存在着三大缺点，第一，屋盖保温性能很差，传热系数为KR＝1.048W／M2·K，远远满足不了建筑节能的要求；第二，屋盖自重过大，约为4.46KN／M2，比传统保温屋盖的自重还要大；第三，造价仍然比较高，约为320元／M2。
本实用新型的目的，在于提出一种节能拱形屋面大板，由这种板安装成的保温屋盖结构，可以成功地解决了传统的和近期的工业建筑保温屋盖结构所存在的这些缺点，第一，节能拱形屋面大板的传热系数很小，用该板安装成的工业建筑保温屋盖，可以达到和超过国家提出的第二步建筑节能目标的技术指标；第二，“板架合一”的拱形结构，结构性能好；第三，屋盖自重轻，室内空间开阔敞亮；第四，叠层生产，施工方便，进度快；第五，保温层和防水层的质量能得到保证；第六，造价低；从以上优点看来，节能拱形屋面大板的保温屋盖结构是一种理想的工业建筑节能屋盖结构。
本实用新型的主要技术内容是，该节能拱形屋面大板的上弦为二次抛物线拱形板，拱形板断面由三层构成，上下层为钢筋混凝土板，中间层为高效保温层，用轻质混凝土肋板或钢筋桁架连结上下层板，使拱形板成整体断面；拱形板两端连结在拱脚板上，拱形板的两侧设置钢筋混凝土边肋板，由于节能拱形屋面大板采用叠层生产的施工工艺，边肋板应稍向内侧倾斜，在边肋板的下端设底肋，在底肋侧边的凹槽内配置预应力钢筋，预应力钢筋的两端锚固在拱脚板上，从而形成了节能拱形屋面大板。该节能拱形屋面大板为后张预应力钢筋混凝土结构，跨度为12米至36米，板宽一般为3000MM，拱形板厚约为250MM；将节能拱形屋面大板逐块起吊拼装在屋顶上，板的拼接缝和端头应进行构造和保温处理，然后，铺设防水层，便成由节能拱形屋面大板构成的节能屋盖。
本实用新型的技术效果在于，节能拱形屋面大板的最大跨度可达36米，大中小型仓库和大中小型工业厂房的保温屋盖结构均可应用；用该板安装成的屋盖，屋盖保温性能特别好，其传热系数很小KR≤0.37W／M2·K，比国家提出在哈尔滨地区第二步建筑节能目标KR≤0.51W／M2·K的指标还要小得多，节省了大量冬季采暖煤耗量，而且，冬季劳动环境也改善了；节能拱形屋面大板为“板架合一”的屋盖结构，要比传统的无楞屋盖结构的结构性能好，整体性好，抗震性强；由于结构合理和保温材料重力密度小，屋盖结构的自重很小，约为2.82KN／M2，比陶粒混凝土屋面大板的屋盖减轻自重约37％，从而减少了承重结构的材料；节能拱形屋面大板的制作，在工程现场采用叠层浇注混凝土的生产工艺，构件混凝土达到设计强度和张拉预应力钢筋以后，直接从台座上起吊和拼装在屋顶上，减少了施工用场地和运输费，施工方便，进度快；保温层采用以塑料薄膜袋装的膨胀珍珠岩为主，板端采用少量苯板，这样，保温层不会由于板面受雨淋或防水层漏水而导致保温层含水量的提高，这就保证了屋盖结构保温层的保温性能；另外，防水层铺设在坚硬拱形板面上，加之保温层是干燥的，屋面防水层不会产生粘结不牢、气鼓、气泡和裂缝等现象，从而保证了防水层的质量；节能屋盖的厂房空间开阔、敞亮，工作环境舒畅，使用效果好；节能屋盖结构的造价约为272元／M2，比传统屋盖和陶粒混凝土屋面大板屋盖分别降低造价约31％和15％。
图1为本实用新型结构示意图；图2左边半跨为本实用新型正面图，右边半跨为本实用新型纵剖面图；图3为本实用新型横剖面图；L板长、B板宽、f拱形板矢高、h拱形板厚、1预应力钢筋、2拱形板下板、3拱形板保温层、4拱形板上板、5轻质混凝土肋板、6边肋板、7底肋、8拱脚板、9预应力钢筋锚固件、10吊钩。
实现本实用新型的最佳方案如图示，该节能拱形屋面大板的主筋为后张预应力钢筋1，板宽B一般为3M，板长L在12M～36M，上弦拱形板为二次抛物线曲面，矢高f为L／20～L／15，拱形板断面分三层，板厚h约为250MM，拱形板下板2约为45MM厚的钢筋混凝土板，拱形板上板4约为25MM厚的钢筋细石混凝土板，上下板混凝土强度等级均为C30，拱形板保温层3在两端是采用100MM厚的苯板，其余部位均采用塑料薄膜袋装的膨胀珍珠岩，厚约180MM；轻质混凝土肋板5宜采用带孔板，轻质混凝土强度等级为C10～C15，钢筋混凝土边肋板6厚约35MM～40MM，底肋7高为160MM左右，拱脚板8的厚度与拱形板厚h相等；节能拱形屋面大板起吊拼装在屋顶上后，对板的拼接缝和端头应进行构造和保温处理，然后，铺设防水层，这样，形成了结构合理，造价低的节能拱形屋面大板构成的节能屋盖。
该节能拱形屋面大板采用叠层生产的施工工艺，根据大板设计图，制作大板胎模和侧模板，胎模表面抹水泥砂浆，待水泥砂浆强度达到M2.5要求后，进行下步工序，第一步，制作边肋板6、底肋7、拱脚板8和拱形板下板2，方法是在胎模侧边铺设塑料薄膜，按图示铺放边肋板6、底肋7、拱脚板8的钢筋和绑扎这些钢筋，并固定好吊钩10，其后，将侧模板支撑在胎模的周边，侧模板固定完后，浇注这些板的混凝土，并震捣密实；随即制作拱形板下板2，在胎模的上表面铺设塑料薄膜，其上放置拱形板下板2的钢筋和绑扎这些钢筋，浇注和震捣混凝土；第二步，铺设拱形板保温层3，方法是在拱形板下板2的上表面，按图示放置轻质混凝土肋板5，在拱形板下板2端部的肋板5之间铺设苯板，其余部位保温层均铺设塑料薄膜袋装膨胀珍珠岩，拍实整平，拱形板保温层3铺设完毕；第三步是制作拱形板上板4，方法是在保温层3上表面铺设钢筋，绑扎钢筋，并妥善地与轻质混凝土肋板5钢筋连结，浇注混凝土，并震捣密实；然后，混凝土养护，混凝土强度达到70％后，在制作完的这块拱形屋面大板的上表面，采用上述相同的三步方法，制作另一块拱形屋面大板，依次类推，可以叠层生产6块至9块拱形屋面大板；叠层浇注混凝土最后一块大板，并在混凝土养护至设计强度等级以后，用千斤顶张拉预应力钢筋1，由下至上的逐块板张拉，预应力钢筋1的两端用锚固件9妥善锚固牢；这样，节能拱形屋面大板制作完毕。
用该节能拱形屋面大板吊装在仓库或厂房的屋面上后，对大板的拼接缝和端头，进行结构和保温处理，方法为在底肋7和预应力钢筋1部位的缝，用细石混凝土C20灌满和捣实；拱形板高度h范围内，先垫上混凝土薄板，薄板缝隙用M1.0水泥砂浆堵严实，在薄板上面的空间铺设袋装膨胀珍珠岩，在哈尔滨地区珍珠岩厚度≥140MM，大板端部铺放80MM厚苯板，然后，用砧砌上，在保温层上表面抹水泥浆找平层，找平层表面与屋面大板的拱形板上表面齐平，找平层抹平压实，养护达到设计强度等级和表面干燥后，整个建筑物屋面上铺设防水层；这样，由节能拱形屋面大板安装的高效保温屋盖便施工完毕。
权利要求1.一种节能拱形屋面大板，其特征在于该板上弦是二次抛物线拱形板，拱形板断面由三层组成，上下层为钢筋混凝土板，中间层为高效保温层，拱形板两侧设置钢筋混凝土边肋板，底部配置后张预应力钢筋，并锚固在拱脚板上，构成整体结构。
2.根据权利要求1所述节能拱形屋面大板，其特征在于该板上弦的拱形板，在上下层钢筋混凝土板之间，设由轻质混凝土肋板或钢筋桁架连结上下层板为拱形板整体断面。
3.根据权利要求1所述节能拱形屋面大板，其特征在于该板由于采用叠层生产工艺，拱形板两侧的钢筋混凝土边肋板向内侧倾斜。
专利摘要本实用新型为一种节能拱形屋面大板，是“板架合一”结构，最大跨度可达36米，适于仓库、厂房等保温屋盖上应用。该板的上弦拱形板断面由三层组成，上下层为钢筋混凝土板，由轻质混凝土肋板或钢筋杆架连结成整体断面，中间层为高效保温层，拱形板两侧设置钢筋混凝土边肋板，底部配置后张预应力钢筋。该节能拱形屋面大板，结构和保温性能特好，自重轻，抗震性强，叠层生产，施工方便，造价低，经济效益突出。
文档编号E04D3/00GK2190674SQ94205578
公开日1995年3月1日 申请日期1994年3月29日 优先权日1994年3月29日
发明者张慧文, 齐秀增 申请人:张慧文, 齐秀增