网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法.pdf
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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010247647.X (22)申请日 2020.03.31 (71)申请人 江苏建筑职业技术学院 地址 221116 江苏省徐州市铜山新区学苑 路26号 (72)发明人 王军强 (74)专利代理机构 徐州市三联专利事务所 32220 代理人 张斌 (51)Int.Cl. E04G 21/00(2006.01) E04G 21/04(2006.01) E04G 21/12(2006.01) E04B 1/16(2006.01) E04B 1/32(2006.01) (54)。
2、发明名称 一种网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造 方法 (57)摘要 本发明公开了一种网状配筋混凝土曲面屋 面结构3D建造方法, 属于3D建造方法技术领域。 本发明包括如下施工步骤: 步骤一, 方案设计; 步 骤二, 建立曲面模型; 步骤三, 3D打印混凝土配 置; 步骤四, 打印混凝土曲面支撑体; 步骤五, 安 装定位销键、 支撑筋; 步骤六, 组编底部双向纤维 钢筋网; 步骤七, 打印成型底部曲面混凝土体; 步 骤八, 组编上部双向纤维钢筋网; 步骤九, 打印成 型上部曲面混凝土体; 步骤十, 封边与收面。 本发 明提出的网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造 方法可满足曲面壳体屋面的建造施工。
3、, 无需支 模, 节省人力、 物力、 材力, 施工安全可靠、 精度控 制较高, 符合绿色智能建造的发展趋势和工业化 要求。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 111335636 A 2020.06.26 CN 111335636 A 1.一种网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法, 其特征在于: 采用3D打印混凝土支 撑体, 形成结构底板和支撑体, 然后采用智能布筋方法, 编织架构底部经度方向和纬度方向 双向纤维钢筋, 形成双向曲面钢筋网; 接着采用3D打印成型底部曲面混凝土; 接着布置上部 经度方向和纬度方向双向纤维钢筋; 然后采用3D打印混凝土成型上部曲面混凝土; 最后形 成含筋。
4、的混凝土曲面屋面。 2.一种网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法, 其特征在于: 包括如下施工步骤: 步骤一, 方案设计; 包括: 根据设计图纸进行轮廓识别; 确定母线、 极点、 网格; 拆分曲 面, 确定分层边界及交汇区域; 3D打印混凝土配置及测试; 网状钢筋的材料性能及编织程 序; 步骤二, 建立曲面模型; 根据REVIT (BIM建筑信息模型软件) 建立模型, 对整体曲面和分 层曲面之间的组合进行模拟和冲突检查, 优化网状钢筋组网及编织流程, 确定定位销键和 支撑筋合理位置, 优化打印流程、 走向、 打印厚度层数及工作时间的冲突检查; 步骤三, 3D打印混凝土配置; 根据结构性能要求。
5、, 确定3D打印混凝土的强度, 测试其工 作性能、 挤出性能、 流变性能、 成型性能、 力学性能参数, 确定合理的打印方向、 打印行程、 打 印厚度、 层叠厚度、 持续时间、 间隔时间; 步骤四, 打印混凝土曲面支撑体; 打印采用Z型或S型路径, 由低端走向高端, 两侧对称 推进, 交汇区域设置在曲面拐点位置处; 打印厚度为15-20mm, 打印头为宽吻带凹口矩形嘴, 适应网状筋的流线走向; 打印持续时间为90-120min, 打印层间堆积厚度不超过200mm, 层间 间歇时间不超过90min; 打印曲面支撑体7d可达到支撑作用, 满足后续工序施工要求; 步骤五, 安装定位销键、 支撑筋; 在。
6、打印混凝土曲面支撑体时, 在曲面周边300mm范围 内, 以及屋脊线300mm带宽范围内, 等间距布置安装定位键和支撑筋, 为后续组编双向纤维 钢筋网架设张拉定位键; 步骤六, 组编底部双向纤维钢筋网; 在混凝土曲面支撑体强度满足要求后, 即同条件养 护3D打印混凝土的最低强度不低于50MPa时, 进行双向钢筋网的组网与编制安装; 组网的间 距满足设计要求, 纬度方向间距200-250mm, 经度方向间距为250-300mm; 组网流程及控制要 素为由低端到高端, 先短向再长向, 先纬度方向, 后经度方向; 步骤七, 打印成型底部曲面混凝土体; 底部双向纤维钢筋网安装完毕, 进行网格尺寸、 间。
7、距、 层间位置、 经度和纬度方向的曲面符合度复核, 进行隐蔽验收和记录, 满足要求后, 进 行底部曲面混凝土体的打印施工; 分层打印厚度为10-20mm, 打印宽度为纤维组网钢筋网格 间距的1-1.1倍, 打印头为宽吻带凹型缺口, 适应网状筋的流线走向; 打印持续时间为90- 120min, 打印层间堆积厚度不超过200mm, 层间间歇时间不超过90min; 步骤八, 组编上部双向纤维钢筋网; 底部曲面混凝土体强度达到设计强度的75%, 并不 低于50MPa时, 进行上部双向纤维钢筋的组网工作; 钢筋网的间距满足设计要求, 纬度方向 间距200-250mm, 经度方向间距为250-300mm;。
8、 组网流程及控制要素为由低端到高端, 先短向 再长向, 先纬度方向, 后经度方向; 组网钢筋采用定位销键和支撑筋进行曲面符合度校正; 步骤九, 打印成型上部曲面混凝土体; 上部双向纤维钢筋网隐蔽验收合格后, 进行上部 曲面混凝土体的打印施工, 上部曲面混凝土体的打印, 采用曲面上布置的定位筋控制打印 的标高; 打印分层厚度为10-15mm, 打印持续时间为90-120min, 打印层间堆积厚度不超过 权利要求书 1/2 页 2 CN 111335636 A 2 150mm, 层间间歇时间不超过90min; 步骤十, 封边与收面; 封边是对销键和周圈的交互处理, 收面是对打印中出现的一般质 量缺。
9、陷进行维护和修复, 采用同配比水泥胶浆进行修复。 3.根据权利要求2所述的网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法, 其特征在于: 所述 网状配筋混凝土曲面屋面结构, 由下往上依次为3D打印混凝土曲面支撑体 (1) 、 底部经度方 向和纬度方向双向纤维钢筋网 (2) 、 3D打印成型底部曲面混凝土体 (3) 、 上部经度方向和纬 度方向双向纤维钢筋网 (4) 、 3D打印成型上部曲面混凝土体 (5) , 还包括了辅助施工措施定 位销键 (6) 、 支撑网格钢筋 (7) ; 所述3D打印混凝土曲面支撑体, 为单曲面或双曲面混凝土壳体。 4.根据权利要求2所述的网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法。
10、, 其特征在于, 所述 步骤三, 3D打印混凝土配置, 包括支撑体3D打印混凝土、 底部曲面3D打印混凝土、 上部曲面 3D打印混凝土, 要求混凝土抗压最低强度不低于80MPa, 抗拉强度不低于7.8MPa, 同条件养 护7d相应最低强度不低于50MPa, 抗拉强度不低于5.5MPa。 5.根据权利要求2所述的网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法, 其特征在于, 所述 步骤四, 打印混凝土曲面支撑体, 打印嘴宽度为1-2倍纬度或经度方向钢筋网孔尺寸, 钢筋 网孔不小于200mm; 打印交汇区域设置在曲面拐点位置, 也就是屋面基线最高处于最低处1/ 3-1/4处的300mm范围之间, 打印分层。
11、厚度误差不超过(-2mm,+2mm), 累计厚度误差不超过 5mm。 6.根据权利要求2所述的网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法, 其特征在于, 所述 步骤五, 安装定位销键、 支撑筋; 所述定位销键采用带锚固端头的端钢筋棒, 直径不小于 20mm 的HPB300钢筋, 间距为200-300mm, 底部部分插入混凝土体不少于50mm, 露出长度不低 于500mm, 露出一段带锚固板或锚固头, 中间带丝扣和固定环; 固定筋或支撑筋为梯子形状 筋, 固定编制钢筋网的位置, 调整钢筋网标高。 7.根据权利要求2所述的网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法, 其特征在于, 所述 步骤六, 组编底部。
12、双向纤维钢筋网, 双向钢筋网, 采用纤维钢筋或预应力镀锌钢丝, 抗拉强 度不低于1350MPa, 拉伸率不低于30%。 8.根据权利要求2所述的网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法, 其特征在于, 所述 步骤七, 打印成型底部曲面混凝土体, 采用掺入纤维的3D打印混凝土, 其设计抗压强度不低 于80MPa, 抗拉强度不低于7.8MPa, 打印分层厚度误差不超过(-5mm,+2mm), 累计厚度误差不 超过5mm。 9.根据权利要求2所述的网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法, 其特征在于, 所述 步骤八, 组编上部双向纤维钢筋网, 组网钢筋的间距误差不超过(-5mm,+5mm)、 网格尺寸。
13、偏 差6mm、 节点高差5mm、 节点位置偏差5mm, 采用激光水准仪、 经纬仪进行点核对。 10.根据权利要求2所述的网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法, 其特征在于, 所 述步骤九, 打印成型上部曲面混凝土体, 采用掺入纤维的3D打印混凝土, 其设计抗压强度不 低于80MPa, 抗拉强度不低于7.8MPa, 打印分层厚度误差不超过(-2mm,+2mm), 累计厚度误差 不超过5mm, 打印完毕, 采用喷雾和覆盖薄膜养护。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111335636 A 3 一种网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法 技术领域 0001 本发明涉及一种配筋混凝土3D建造空间曲屋。
14、面结构和方法, 属于曲面屋面3D建造 方法技术领域。 背景技术 0002 目前, 建筑设计领域的表现技法, 从平屋面到坡屋面再造异型屋面, 特别是流水造 型的曲面屋面越来越多的应用在建筑屋面造型中, 如采用轻钢结构、 膜结构、 混凝土结构 等。 而采用混凝土建造屋面, 优点是其保温隔热性能、 整体性较好, 但是其缺点是其建造难 度相对较大。 由于曲面的几何特性相对比较复杂, 现浇混凝土曲面施工存在模板放样、 成 型、 拼装、 支撑的困难。 同样, 曲面的单曲性或双曲性, 钢筋施工存在曲线建模、 曲线放样加 工、 绑扎安装、 连接施工的诸多困难。 浇筑混凝土方面, 鉴于曲面的流线及比较大的切向坡。
15、 度, 给混凝土布料、 浇筑、 振捣、 施工、 养护带来了意想不到的困难。 0003 现有技术中, 3D打印混凝土的优点是其不需要模板, 适应建筑造型体型的复杂变 化。 3D打印具有智能制造的优势, 其局限性在于3D打印与传统钢筋混凝土结构中需要配置 钢筋相互冲突。 发明内容 0004 为了克服上述现有技术的不足之处, 本发明提供一种网状配筋混凝土曲面屋面结 构3D建造方法, 解决3D打印与传统钢筋混凝土结构中需要配置钢筋相互冲突的问题。 0005 本发明是通过如下技术方案实现的: 一种网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方 法采用3D打印混凝土支撑体, 形成结构底板和支撑体, 然后采用智能布筋。
16、方法, 即采用机械 手和数字模型信息控制的方式制作钢筋网, 编织架构底部经度方向和纬度方向双向纤维钢 筋, 形成双向曲面钢筋网; 接着采用3D打印成型底部曲面混凝土; 接着布置上部经度方向和 纬度方向双向纤维钢筋; 然后采用3D打印混凝土成型上部曲面混凝土; 最后形成含筋的混 凝土曲面屋面。 0006 进一步的, 一种网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法, 包括如下施工步骤: 步骤一, 方案设计; 包括: 根据设计图纸进行轮廓识别; 确定母线、 极点、 网格; 拆分曲 面, 确定分层边界及交汇区域; 3D打印混凝土配置及测试; 网状钢筋的材料性能及编织程 序。 0007 步骤二, 建立曲面模。
17、型; 根据REVIT (即BIM建筑信息模型软件) 建立模型, 对整体曲 面和分层曲面之间的组合进行模拟和冲突检查, 优化网状钢筋组网及编织流程, 确定定位 销键和支撑筋合理位置, 优化打印流程、 走向、 打印厚度层数及工作时间的冲突检查。 0008 步骤三, 3D打印混凝土配置; 根据结构性能要求, 确定3D打印混凝土的强度, 测试 其工作性能、 挤出性能、 流变性能、 成型性能、 力学性能参数, 确定合理的打印方向、 打印行 程、 打印厚度、 层叠厚度、 持续时间、 间隔时间。 0009 步骤四, 打印混凝土曲面支撑体; 打印采用Z型或S型路径, 由低端走向高端, 两侧 说明书 1/6 页。
18、 4 CN 111335636 A 4 对称推进, 交汇区域设置在曲面拐点位置处; 打印厚度为15-20mm, 打印头为宽吻带凹口矩 形嘴, 适应网状筋的流线走向; 打印持续时间为90-120min, 打印层间堆积厚度不超过 200mm, 层间间歇时间不超过90min; 打印曲面支撑体7d可达到支撑作用, 满足后续工序施工 要求。 0010 步骤五, 安装定位销键、 支撑筋; 在打印混凝土曲面支撑体时, 在曲面周边300mm范 围内, 以及屋脊线300mm带宽范围内, 等间距布置安装定位键和支撑筋, 为后续组编双向纤 维钢筋网架设张拉定位键。 0011 步骤六, 组编底部双向纤维钢筋网; 在混。
19、凝土曲面支撑体强度满足要求后, 即同条 件养护3D打印混凝土的最低强度不低于50MPa时, 进行双向钢筋网的组网与编制安装; 组网 的间距满足设计要求, 纬度方向间距200-250mm, 经度方向间距为250-300mm; 组网流程及控 制要素为由低端到高端, 先短向再长向, 先纬度方向, 后经度方向。 0012 步骤七, 打印成型底部曲面混凝土体; 底部双向纤维钢筋网安装完毕, 进行网格尺 寸、 间距、 层间位置、 经度和纬度方向的曲面符合度复核, 进行隐蔽验收和记录, 满足要求 后, 进行底部曲面混凝土体的打印施工; 分层打印厚度为10-20mm, 打印宽度为纤维组网钢 筋网格间距的1-1。
20、.1倍, 打印头为宽吻带凹型缺口, 适应网状筋的流线走向; 打印持续时间 为90-120min, 打印层间堆积厚度不超过200mm, 层间间歇时间不超过90min。 0013 步骤八, 组编上部双向纤维钢筋网; 底部曲面混凝土体强度达到设计强度的75%, 并不低于50MPa时, 进行上部双向纤维钢筋的组网工作; 钢筋网的间距满足设计要求, 纬度 方向间距200-250mm, 经度方向间距为250-300mm; 组网流程及控制要素为由低端到高端, 先 短向再长向, 先纬度方向, 后经度方向; 组网钢筋采用定位销键和支撑筋进行曲面符合度校 正。 0014 步骤九, 打印成型上部曲面混凝土体; 上部。
21、双向纤维钢筋网隐蔽验收合格后, 进行 上部曲面混凝土体的打印施工, 上部曲面混凝土体的打印, 采用曲面上布置的定位筋控制 打印的标高; 打印分层厚度为10-15mm, 打印持续时间为90-120min, 打印层间堆积厚度不超 过150mm, 层间间歇时间不超过90min。 0015 步骤十, 封边与收面; 封边是对销键和周圈的交互处理, 收面是对打印中出现的一 般质量缺陷进行维护和修复, 采用同配比水泥胶浆进行修复。 0016 所述网状配筋混凝土曲面屋面结构, 由下往上依次为3D打印混凝土曲面支撑体、 底部经度方向和纬度方向双向纤维钢筋网、 3D打印成型底部曲面混凝土体、 上部经度方向 和纬度。
22、方向双向纤维钢筋网、 3D打印成型上部曲面混凝土体, 还包括了辅助施工措施定位 销键、 支撑网格钢筋。 所述3D打印混凝土曲面支撑体, 为单曲面或双曲面混凝土壳体。 0017 进一步, 所述步骤三, 3D打印混凝土配置, 包括支撑体3D打印混凝土、 底部曲面3D 打印混凝土、 上部曲面3D打印混凝土, 要求混凝土抗压最低强度不低于80MPa, 抗拉强度不 低于8.7MPa, 同条件养护7d相应最低强度不低于50MPa, 抗拉强度不低于5.5MPa。 0018 进一步, 所述步骤四, 打印混凝土曲面支撑体, 打印嘴宽度为1-2倍纬度或经度方 向钢筋网孔尺寸, 钢筋网孔不小于200mm; 打印交汇。
23、区域设置在曲面拐点位置, 也就是屋面 基线最高处于最低处1/3-1/4处的300mm范围之间, 打印分层厚度误差不超过(-2mm,+2mm), 累计厚度误差不超过5mm。 0019 进一步, 所述步骤五, 安装定位销键、 支撑筋; 所述定位销键采用带锚固端头的端 说明书 2/6 页 5 CN 111335636 A 5 钢筋棒, 直径不小于20mm 的HPB300钢筋, 间距为200-300mm, 底部部分插入混凝土体不少于 50mm, 露出长度不低于500mm, 露出一段带锚固板或锚固头, 中间带丝扣和固定环; 固定筋或 支撑筋为梯子形状筋, 固定编制钢筋网的位置, 调整钢筋网标高。 002。
24、0 进一步, 所述步骤六, 组编底部双向纤维钢筋网, 双向钢筋网, 采用纤维钢筋或预 应力镀锌钢丝, 抗拉强度不低于1350MPa, 拉伸率不低于30%。 0021 进一步, 所述步骤七, 打印成型底部曲面混凝土体, 采用掺入纤维的3D打印混凝 土, 其设计抗压强度不低于80MPa, 抗拉强度不低于7.8MPa, 打印分层厚度误差不超过(- 5mm,+2mm), 累计厚度误差不超过5mm。 0022 进一步, 所述步骤八, 组编上部双向纤维钢筋网, 组网钢筋的间距误差不超过(- 5mm,+5mm)、 网格尺寸偏差6mm、 节点高差5mm、 节点位置偏差5mm, 采用激光水准仪、 经 纬仪进行点。
25、核对。 0023 进一步, 所述步骤九, 打印成型上部曲面混凝土体, 采用掺入纤维的3D打印混凝 土, 其设计抗压强度不低于80MPa, 抗拉强度不低于7.8MPa, 打印分层厚度误差不超过(- 2mm,+2mm), 累计厚度误差不超过5mm, 打印完毕, 采用喷雾和覆盖薄膜养护。 0024 本发明的有益效果是: 本发明技术原理与思路是通过经纬度双向柔性配筋, 将曲 面混凝土屋面拆分为3层曲面, 通过3D智能打印建造。 经纬度双向柔性配筋解决了钢筋混凝 土大直径热轧钢筋的放样、 加工、 绑扎安装、 连接锚固难题; 曲面3D智能打印建造, 通过 revit3d建模, 解决了层间结合、 曲面造型复。
26、杂、 模板、 钢筋、 混凝土施工的技术难题。 特别是 曲面模板施工中模板放样、 成型、 加工、 安装、 支撑等技术难题。 同时, 也解决了曲面混凝土 大坡度与大仰角、 混凝土施工中布料、 浇筑、 振捣、 成型等技术难题。 0025 本发明与现有的曲面屋面施工技术对比, 不需要繁杂的模板拼接、 加工、 安装, 不 需要高支模的支架体系, 节省了热轧钢筋加工、 弯曲成型、 吊装、 连接、 支撑等大量工序成 本, 节省了建筑施工措施费、 安全环保等方面的费用, 节省大量的人力、 物力、 财力, 而且施 工安全可靠、 环保绿色, 极大的提高了工效。 网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法符合 数字建造。
27、、 绿色施工的工业化建造模式, 环境生态效益比较明显。 附图说明 0026 下面根据附图和实施例对本发明进一步说明。 0027 图1 是本发明3D建造方法流程图 图2 是本发明网状配筋混凝土曲面屋面结构构造示意图; 图3是本发明网状配筋混凝土曲面屋面结构曲面网格筋平面布置图。 0028 图中, 1-3D打印混凝土支撑体; 2-底部双向曲面钢筋网; 3-底部曲面混凝土; 4-上 部双向曲面钢筋网; 5-上部曲面混凝土; 6-定位销键; 7-支撑筋。 具体实施方式 0029 下面将结合说明书附图, 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述, 显 然, 所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,。
28、 而不是全部的实施例。 以下对至少一个示例 性实施例的描述实际上仅仅是说明性的, 决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。 基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有 说明书 3/6 页 6 CN 111335636 A 6 其他实施例, 都属于本发明保护的范围。 0030 对于本领域技术人员已知的技术、 方法和设备可能不作详细讨论, 但在适当情况 下, 所述技术、 方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。 0031 本发明实施例公开的网状配筋混凝土曲面屋面结构3D建造方法, 技术方案如下: 采用3D打印混凝土支撑体, 形成结构底板和支撑体; 然后采用智。
29、能布筋方法, 编织架构底部 经度方向和纬度方向双向纤维钢筋, 形成双向曲面钢筋网; 采用3D打印成型底部曲面混凝 土; 布置上部经度方向和纬度方向双向纤维钢筋; 采用3D打印混凝土成型上部曲面混凝土; 最后形成含筋的混凝土曲面屋面。 0032 一种网状配筋混凝土曲面屋面结构, 其结构特征为: 由下往上依次为3D打印混凝 土曲面支撑体1、 底部经度方向和纬度方向双向纤维钢筋网2、 3D打印成型底部曲面混凝土 体3、 上部经度方向和纬度方向双向纤维钢筋网4、 3D打印成型上部曲面混凝土体5。 还包括 了辅助施工措施定位销键6、 支撑网格钢筋7。 所述3D打印混凝土曲面支撑体, 为单曲面或 双曲面混。
30、凝土壳体。 如图1-图3所示, 以椭元曲面为例, 椭圆半径12m, 拱圈高5.68m。 一种网状配筋混凝土曲 面屋面结构3D建造方法, 施工步骤如下: 步骤一, 方案设计, 方案设计需要界定的主要内容包括: 根据设计图纸, 进行轮廓识别; 确定母线、 极点; 拆分曲面, 确定分层边界及交汇区域; 3D打印混凝土配置及测试; 网状钢筋 的材料性能及编织程序。 步骤二, 建立曲面模型。 根据REVIT建立模型, 对整体曲面和分层曲面之间的组合进行 模拟和冲突检查, 优化网状钢筋组网及编织流程, 确定定位销键和支撑筋合理位置, 优化打 印流程、 走向、 打印厚度层数及工作时间的冲突检查。 0033 。
31、步骤三, 3D打印混凝土配置。 根据结构性能要求, 确定3D打印混凝土的强度, 测试 其工作性能、 挤出性能、 流变性能、 成型性能、 力学性能等参数, 确定其合理的打印方向、 打 印行程、 打印厚度、 层叠厚度、 持续时间、 间隔时间。 0034 步骤四, 打印混凝土曲面支撑体。 打印采用Z型或S型路径, 由低端走向高端, 两侧 对称推进, 交汇区域设置在曲面拐点位置处。 打印厚度为17mm, 打印头为宽吻带凹型缺口, 适应网状筋的流线走向。 打印持续时间为90min, 打印层间堆积厚度不超过200mm, 层间间歇 时间不超过90min。 打印曲面支撑体7d可达到支撑作用, 满足后续工序施工。
32、要求。 0035 步骤五, 安装定位销键、 支撑筋。 在打印混凝土曲面支撑体时, 在曲面周边300mm范 围内, 以及屋脊线300mm带宽范围内, 等间距布置安装定位键和支撑筋, 为后续组编双向纤 维钢筋网架设张拉定位键。 0036 步骤六, 组编底部双向纤维钢筋网。 在混凝土曲面支撑体强度满足要求后, 即同条 件养护3D打印混凝土的最低强度不低于50MPa时, 可以进行双向钢筋网的组网与编制安装。 组网的间距满足设计要求, 纬度方向间距200mm, 经度方向间距为250mm。 组网流程及控制要 素为由低端到高端, 先短向再长向, 先纬度方向, 后经度方向。 0037 步骤七, 打印成型底部曲。
33、面混凝土体。 底部双向纤维钢筋网安装完毕, 进行网格尺 寸、 间距、 层间位置、 经度和纬度方向的曲面符合度复核, 进行隐蔽验收和记录, 满足要求 后, 可以进行底部曲面混凝土体的打印施工。 打印成型底部曲面混凝土体, 采用的3D打印混 凝土为掺入纤维的3D打印混凝土, 其设计抗压强度不低于80MPa, 抗拉强度不低于7.8MPa。 说明书 4/6 页 7 CN 111335636 A 7 分层打印厚度为10-20mm, 打印宽度为纤维组网钢筋网格间距的1-1.1倍, 打印头为宽吻带 凹型缺口, 适应网状筋的流线走向。 打印持续时间为90-120min, 打印层间堆积厚度不超过 200mm, 。
34、层间间歇时间不超过90min。 0038 步骤八, 组编上部双向纤维钢筋网。 底部曲面混凝土体强度达到设计强度的75%, 并不低于50MPa时, 可以进行上部双向纤维钢筋的组网工作。 钢筋网的间距满足设计要求, 纬度方向间距200-250mm, 经度方向间距为250-300mm。 组网流程及控制要素为由低端到高 端, 先短向再长向, 先纬度方向, 后经度方向。 组网钢筋采用定位销键和支撑筋进行曲面符 合度校正。 组网钢筋的间距、 网格尺寸、 节点高差、 位置等符合要求, 采用激光水准仪、 经纬 仪进行点核对。 0039 步骤九, 打印成型上部曲面混凝土体。 上部双向纤维钢筋网隐蔽验收合格后, 。
35、进行 上部曲面混凝土体的打印施工, 上部曲面混凝土体的打印, 采用曲面上布置的定位筋控制 打印的标高。 打印分层厚度为10-15mm, 打印持续时间为90-120min, 打印层间堆积厚度不超 过150mm, 层间间歇时间不超过90min。 打印完毕, 采用喷雾和覆盖薄膜养护。 0040 步骤十, 封边与收面。 封边是对销键和周圈的交互处理, 收面是对打印中出现的一 般质量缺陷进行维护和修复, 采用同配比水泥胶浆进行修复。 0041 所述网状配筋混凝土曲面屋面结构, 其结构特征是: 采用3D打印混凝土支撑体, 形 成结构底板和支撑体, 然后采用智能布筋方法, 编织架构底部经度方向和纬度方向双向。
36、纤 维钢筋, 形成双向曲面钢筋网; 接着采用3D打印成型底部曲面混凝土; 接着布置上部经度方 向和纬度方向双向纤维钢筋; 然后采用3D打印混凝土成型上部曲面混凝土; 最后形成含筋 的混凝土曲面屋面。 0042 所述步骤三3D打印混凝土配置, 包括支撑体3D打印混凝土、 底部曲面3D打印混凝 土、 上部曲面3D打印混凝土, 要求混凝土抗压最低强度不低于80MPa, 抗拉强度不低于 7.8MPa, 同条件养护7d相应最低强度不低于50MPa, 抗拉强度不低于5.5MPa。 0043 所述步骤四, 打印混凝土曲面支撑体, 打印嘴宽度为1-2倍纬度或经度方向钢筋网 孔尺寸, 并不小于200mm。 打印。
37、交汇区域设置在曲面拐点位置, 也就是屋面基线最高处于最 低处1/3-1/4处的300mm范围之间。 打印分层厚度误差不超过(-2mm,+2mm), 累计厚度误差不 超过5mm。 0044 所述步骤五, 安装定位销键、 支撑筋。 定位销键采用带锚固端头的端钢筋棒, 直径 不小于20mm 的HPB300钢筋, 间距为200-300mm, 底部部分插入混凝土体不少于50mm, 露出长 度不低于500mm, 露出一段带锚固板或锚固头, 中间带丝扣和固定环。 固定筋或支撑筋为梯 子形状筋, 固定编制钢筋网的位置, 调整钢筋网标高。 0045 所述步骤六, 组编底部双向纤维钢筋网。 双向钢筋网, 采用纤维。
38、钢筋或预应力镀锌 钢丝, 抗拉强度不低于1350MPa, 拉伸率不低于30%。 0046 所述步骤七, 打印成型底部曲面混凝土体。 采用掺入纤维的3D打印混凝土, 其设计 抗压强度不低于80MPa, 抗拉强度不低于7.8MPa。 打印分层厚度误差不超过(-5mm,+2mm), 累 计厚度误差不超过5mm。 0047 所述步骤八, 组编上部双向纤维钢筋网。 组网钢筋的间距误差不超过(-5mm,+ 5mm)、 网格尺寸偏差6mm、 节点高差5mm、 节点位置偏差5mm, 采用激光水准仪、 经纬仪 进行点核对。 说明书 5/6 页 8 CN 111335636 A 8 0048 所述步骤九, 打印成。
39、型上部曲面混凝土体。 采用掺入纤维的3D打印混凝土, 其设计 抗压强度不低于80MPa, 抗拉强度不低于7.8MPa。 打印分层厚度误差不超过(-2mm,+2mm), 累 计厚度误差不超过5mm。 打印完毕, 采用喷雾和覆盖薄膜养护。 0049 重点解决曲面屋面钢筋混凝土屋面的模板成型、 支撑、 拼接难题; 解决曲面屋面钢 筋混凝土屋面板中钢筋的放样、 加工、 绑扎、 安装、 连接、 固定难题; 解决曲面屋面钢筋混凝 土屋面板混凝土的布料、 浇筑、 振捣、 成型与养护等难题。 0050 以上所述仅为本发明的示例性实施例, 并不用以限制本发明, 凡在本发明的精神 和原则之内, 所作的任何修改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 6/6 页 9 CN 111335636 A 9 图1 图2 说明书附图 1/2 页 10 CN 111335636 A 10 图3 说明书附图 2/2 页 11 CN 111335636 A 11 。
- 内容关键字: 网状 混凝土 曲面 屋面 结构 建造 方法
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