技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種屋面結(jié)構(gòu)，特別涉及大跨度建筑的屋面結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

屋面結(jié)構(gòu)采用大跨度時(shí)屋面梁受力會(huì)很大，有些工程采用預(yù)應(yīng)力筋來提升力學(xué)性能，但仍可能達(dá)不到安全要求，另外當(dāng)預(yù)應(yīng)力筋過長時(shí)預(yù)應(yīng)力張拉應(yīng)力損失會(huì)比較大，可以在屋面梁下面設(shè)置混凝土柱來減少跨度，但是屋面梁下面的混凝土柱顯然會(huì)影響使用功能。如何減少屋面梁的跨度，又能最大限度地發(fā)揮使用功能是工程人員面臨的課題。可以在在屋面中央設(shè)置支撐柱減少屋面梁的跨度，但是支撐柱會(huì)承受很大的壓力，支撐柱容易出現(xiàn)承壓破壞。另外，如何設(shè)置預(yù)應(yīng)力張拉機(jī)具也是該項(xiàng)技術(shù)措施遇到的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是提供一種大跨度建筑的屋面結(jié)構(gòu)，解決支撐柱容易出現(xiàn)承壓破壞和預(yù)應(yīng)力張拉機(jī)具難以設(shè)置的問題。

本發(fā)明在屋面中央設(shè)置支撐柱，支撐柱可以使屋面梁跨度減少一半，并在支撐柱上部設(shè)置預(yù)制管，預(yù)制管作為張拉預(yù)應(yīng)力筋的支座，預(yù)制管下面設(shè)置橡膠緩沖層，橡膠緩沖層使柱頂由剛接變?yōu)殂q接，這個(gè)措施不僅可以緩解支撐柱的壓力，同時(shí)提高了結(jié)構(gòu)的抗震性能，由于該部位為獨(dú)立柱，在地震發(fā)生時(shí)所受到地震水平力也會(huì)很大，本發(fā)明通過這個(gè)措施可以有效的改善結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能。

本發(fā)明在屋面中央設(shè)置支撐柱，支撐柱包括混凝土圓柱、混凝土圓臺(tái)、橡膠緩沖層、復(fù)合混凝土柱，混凝土圓柱直徑為1.5～2m，混凝土圓柱上面為上大下小的混凝土圓臺(tái)，混凝土圓臺(tái)高度為600～800mm，混凝土圓臺(tái)頂面直徑為1.8～2.3m，混凝土圓柱和混凝土圓臺(tái)插入工字鋼進(jìn)行加強(qiáng)，混凝土圓臺(tái)上面為橡膠緩沖層，橡膠緩沖層包括橡膠和鋼圈，鋼圈包裹在橡膠外圍，鋼圈厚度為8～12mm，橡膠緩沖層厚度為150～200mm，橡膠緩沖層頂面和底面均設(shè)置鋼連接板，鋼連接板厚度為6～8mm，橡膠緩沖層上面為復(fù)合混凝土柱，復(fù)合混凝土柱包括預(yù)制管和混凝土芯，預(yù)制管包裹在混凝土芯外面，預(yù)制管采用八邊形，預(yù)制管的邊形數(shù)量也可以根據(jù)與其聯(lián)接的預(yù)應(yīng)力斜梁數(shù)量來確定，預(yù)制管底部比預(yù)應(yīng)力梁底部低150～200mm，預(yù)制管底面設(shè)置鐵墊圈以便連接，混凝土芯混凝土強(qiáng)度為C35或者以上。預(yù)制管內(nèi)側(cè)面設(shè)置承壓鋼板，承壓鋼板目的是避免預(yù)制管在預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)受局部承壓破壞，承壓鋼板外面設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨具。在支撐柱四周設(shè)置預(yù)應(yīng)力梁和預(yù)應(yīng)力斜梁，形成發(fā)射形結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力梁和預(yù)應(yīng)力斜梁的受拉主筋有預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置在中間，非預(yù)應(yīng)力筋設(shè)置在預(yù)應(yīng)力筋的兩側(cè)，預(yù)應(yīng)力梁和預(yù)應(yīng)力斜梁之間設(shè)置斜向梁，斜向梁可以承受屋面板傳遞過來的應(yīng)力，避免屋面板應(yīng)力因跨度過大而開裂。屋面板厚度采用150～180mm。

施工步驟包括：

(1)混凝土圓柱和混凝土圓臺(tái)采用整體澆筑，先支設(shè)混凝土圓柱和混凝土圓臺(tái)的模板；模板采用方木作為次楞，鋼管作為主楞，主楞間距為0.15～0.2m，雙鋼管作為主楞，間距為0.2～0.25m，方木通過對穿螺栓進(jìn)行固定，對穿螺栓采用M14或者M(jìn)16螺栓；雙鋼管通過扣件與腳手架連成整體，每個(gè)扣件的擰緊力矩應(yīng)達(dá)到45N·m～60N·m；然后安裝工字鋼，將工字鋼用鋼筋支架焊接在支撐柱的主筋上，鋼筋支架采用箍筋形式，鋼筋支架設(shè)置間距為350～450mm，然后澆筑混凝土圓柱和混凝土圓臺(tái)；

(2)待混凝土圓柱和混凝土圓臺(tái)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70％～80％后安裝橡膠緩沖層，橡膠緩沖層底面的鋼連接板與工字鋼頂面焊接；

(3)安裝預(yù)制管，將預(yù)制管底面的鐵墊圈與橡膠緩沖層頂面的鋼連接板焊接；

(4)安裝預(yù)應(yīng)力梁、預(yù)應(yīng)力斜梁、斜向梁的模板及鋼筋；

預(yù)應(yīng)力梁和預(yù)應(yīng)力斜梁起拱高度應(yīng)為跨度的1/1000～3/1000；

預(yù)應(yīng)力梁和預(yù)應(yīng)力斜梁腳手架立桿縱橫間距為0.7m，梁下設(shè)立支撐立桿，立桿步距為1.2m；斜向梁腳手架立桿縱橫間距為0.8m，梁下設(shè)立支撐立桿，立桿步距為1.5m；腳手架底部距地不大于200mm設(shè)置縱橫掃地桿；立桿應(yīng)垂直，接頭位置錯(cuò)開布置，上層和下層立桿位置相對應(yīng)，立桿應(yīng)對接連接。橫桿宜采用對接連接，對接接頭應(yīng)相互錯(cuò)開，接頭不得設(shè)在同步及同跨內(nèi)，相鄰接頭水平距離不小于500mm。腳手架立桿底部應(yīng)設(shè)置墊木；在架體四周設(shè)置由下至上的豎向連續(xù)式剪刀撐，在中間縱橫向每不超過10m加設(shè)一道剪刀撐，豎向剪刀撐斜桿與地面的傾斜角為45°～60°，水平剪刀撐與支架縱或橫向夾角應(yīng)為45°～60°；

(5)澆筑預(yù)應(yīng)力梁、預(yù)應(yīng)力斜梁；