一种自稳定可变坡度高性能装配式屋面的制作方法

2021-01-14 15:01:07|

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本实用新型涉及一种装配式屋面。

背景技术：

随着人们对建筑外观要求的不断提升，建筑风格包括屋面的造型也在不断更新变化，从早期的平屋顶到坡屋顶是屋面造型的重要变化，坡屋面由于更接近现代风格并且具有多种优良特点及功能，被建筑设计人员广泛运用。但是，坡屋面并不是泛指有斜度的屋面，它是特指坡度大于等于10度且小于75度的建筑屋面。

坡屋面造型美观，兼有内部空间的布局灵活性与外部建筑学的美观性等特点，越来越多地被应用，但是由于其有一定的坡度，所以在施工过程中有很多的不便因素，现浇钢筋混凝土坡屋面施工难度大，整体的施工质量难控制。施工难点多，易发生质量问题。在坡屋面的模板工程质量控制中，受到较大坡度等因素的影响，坡面横向框架梁和连梁的模板支设极易出现梁侧向模板高差的问题，导致下坡向的梁侧向模板高度低于上坡向梁侧向模板高度。斜屋面现浇混凝土结构施工因斜屋面坡陡，在振动过程中往往会发生混凝土滑落、松散、离析现象，混凝土密实度难以得到控制，易造成质量缺陷，留下渗、漏隐患通病。除此之外，在坡屋面上进行钢筋的绑扎和混凝土的浇筑工作时，施工难度较大，工人安全难以保证，极易引起工人摔落等工程事故，特别是一些坡度较大、楼层较高的屋面，更是凸显了这种屋面的弊端。针对现有工程存在的问题，发明创造一种颠覆传统形式的坡屋面迫在眉睫。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种能解决上述问题的自稳定可变坡度高性能装配式屋面。

为实现本实用新型目的而采用的技术方案是这样的，一种自稳定可变坡度高性能装配式屋面，包括屋面板ⅰ、屋面板ⅱ和调节拉杆。

所述屋面板ⅰ和屋面板ⅱ均为倾斜的矩形板，屋面板ⅰ的上边缘和屋面板ⅱ的上边缘通过合页结构活动连接。

所述屋面板ⅰ包括封边钢梁ⅰ和钢筋网片ⅰ，两个封边钢梁ⅰ均倾斜设置且相互平行，两个相互间隔的封边钢梁ⅰ之间焊接有钢筋网片ⅰ，两个封边钢梁ⅰ之间填充混凝土。

所述屋面板ⅱ包括封边钢梁ⅱ和钢筋网片ⅱ，两个封边钢梁ⅱ均倾斜设置且相互平行，两个相互间隔的封边钢梁ⅱ之间焊接有钢筋网片ⅱ，两个封边钢梁ⅱ之间填充混凝土。

两个所述封边钢梁ⅰ的上端分别靠近两个封边钢梁ⅱ的上端，上端相互靠近的封边钢梁ⅰ和封边钢梁ⅱ之间设置有调节拉杆，具有伸缩功能的调节拉杆的一端连接到封边钢梁ⅰ的下表面，另一端连接到封边钢梁ⅱ的下表面。所述调节拉杆靠近封边钢梁ⅰ和封边钢梁ⅱ的上端。

每个所述封边钢梁ⅰ和封边钢梁ⅱ的下表面均设置有脚扣滑道，脚扣滑道靠近封边钢梁ⅰ和封边钢梁ⅱ的下端，脚扣滑道的方向与封边钢梁ⅰ和封边钢梁ⅱ的长度方向一致。

每个所述脚扣滑道内安装有滑块，每个滑块的下表面连接有前脚扣和后脚扣，前脚扣和后脚扣均为竖直板，前脚扣靠近滑块的上端，后脚扣靠近滑块的下端，前脚扣和后脚扣之间的间隙记为空间s。

进一步，所述封边钢梁ⅰ和封边钢梁ⅱ均为工字钢。

所述钢筋网片ⅰ包括受力钢筋ⅰ和分布钢筋ⅰ，受力钢筋ⅰ与封边钢梁ⅰ垂直，若干受力钢筋ⅰ沿封边钢梁ⅰ的长度方向等间距布置，受力钢筋ⅰ的两端分别焊接到两个封边钢梁ⅰ下翼缘的上表面，受力钢筋ⅰ的两个端头分别与两个封边钢梁ⅰ的腹板抵紧，最上端的受力钢筋ⅰ与两个封边钢梁ⅰ的上端齐平，最下端的受力钢筋ⅰ与两个封边钢梁ⅰ的下端齐平。若干所述受力钢筋ⅰ上焊接有若干分布钢筋ⅰ，分布钢筋ⅰ与封边钢梁ⅰ平行，若干分布钢筋ⅰ沿受力钢筋ⅰ的长度方向等间距布置，每个分布钢筋ⅰ的上下端分别与封边钢梁ⅰ的上下端齐平。

所述钢筋网片ⅱ包括受力钢筋ⅱ和分布钢筋ⅱ，受力钢筋ⅱ与封边钢梁ⅱ垂直，若干受力钢筋ⅱ沿封边钢梁ⅱ的长度方向等间距布置，受力钢筋ⅱ的两端分别焊接到两个封边钢梁ⅱ下翼缘的上表面，受力钢筋ⅱ的两个端头分别与两个封边钢梁ⅱ的腹板抵紧，最上端的受力钢筋ⅱ与两个封边钢梁ⅱ的上端齐平，最下端的受力钢筋ⅱ与两个封边钢梁ⅱ的下端齐平。若干所述受力钢筋ⅱ上焊接有若干分布钢筋ⅱ，分布钢筋ⅱ与封边钢梁ⅱ平行，若干分布钢筋ⅱ沿受力钢筋ⅱ的长度方向等间距布置，每个分布钢筋ⅱ的上下端分别与封边钢梁ⅱ的上下端齐平。

所述合页结构包括外圈壁ⅰ、外圈壁ⅱ和滚动体，外圈壁ⅰ和外圈壁ⅱ为直径一致的圆筒结构，外圈壁ⅰ的外壁焊接到一个封边钢梁ⅰ的上端，远离这个封边钢梁ⅰ的封边钢梁ⅱ的上端与外圈壁ⅱ的外壁焊接，外圈壁ⅰ和外圈壁ⅱ的轴线重合，该轴线与受力钢筋ⅰ平行，圆柱形的滚动体插入外圈壁ⅱ和外圈壁ⅰ。

进一步，所述调节拉杆包括第一根拉杆、第二根拉杆、第三个拉杆、第四根拉杆、第一个套铜螺母和第二个套铜螺母。

所述第一个套铜螺母的两端分别设置有方向相反的内螺纹，第二个套铜螺母的两端分别设置有方向相反的内螺纹。

所述第一根拉杆的一端通过螺栓连接到封边钢梁ⅰ下翼缘的下表面，另一端设置有螺纹ⅰ。所述第二根拉杆的一端设置有螺纹ⅱ，另一端通过螺栓与第三个拉杆的一端连接，第三个拉杆的另一端设置有螺纹ⅲ。所述第四根拉杆的一端通过螺栓连接到封边钢梁ⅱ下翼缘的下表面，另一端设置有螺纹ⅳ。

所述螺纹ⅰ和螺纹ⅱ的方向相反，第一个套铜螺母的两端分别旋入螺纹ⅰ和螺纹ⅱ。所述螺纹ⅲ和螺纹ⅳ的方向相反，第二个套铜螺母的两端分别旋入螺纹ⅲ和螺纹ⅳ。

进一步，所述屋面板ⅰ和屋面板ⅱ的上边缘均设置有坡口。

本实用新型的技术效果是毋庸置疑的，本实用新型的屋面可以在工厂预制，避免了在高空进行模板搭设和钢筋绑扎等一系列的危险工作，在工厂的平地预制高性能坡屋面，能够极大的保证作业人员的人身安全，并且提高了施工人员的作业效率，现场吊装也简便快捷，有效的缩短了施工工期。工厂预制，避免了建筑施工的现场污染和对周围居民的扰动，符合绿色施工的要求。经工程实践，本实用新型减少了大量脚手架的使用，节约了工程项目的造价。本实用新型使得坡屋顶对雨水排放顺畅这一优势得以更好的发挥，不容易产生屋面积水；有助于美观，由于坡屋顶装饰层还可以在工厂中采用彩瓦装饰，屋面瓦类型、颜色丰富多样，让屋面具备丰富的跳跃感和层次感。

附图说明

图1为本实用新型的屋面整体示意图；

图2为未浇筑混凝土的屋面示意图；

图3为合页结构示意图；

图4为调节拉杆构件图；

图5为滑块、前脚扣、后脚扣连接示意图；

图6为脚扣滑道与滑块的装配图；

图7为外圈壁ⅰ、外圈壁ⅱ和滚动体安装示意图。

图中：屋面板ⅰ1、封边钢梁ⅰ101、受力钢筋ⅰ102、分布钢筋ⅰ103、屋面板ⅱ2、封边钢梁ⅱ201、受力钢筋ⅱ202、分布钢筋ⅱ203、调节拉杆3、第一根拉杆301、第二根拉杆302、第三个拉杆303、第四根拉杆304、第一个套铜螺母305、第二个套铜螺母306、脚扣滑道4、滑块5、前脚扣6、后脚扣7、外圈壁ⅰ8、外圈壁ⅱ9和滚动体10。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但不应该理解为本实用新型上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本实用新型上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本实用新型的保护范围内。

实施例1：

本实施例公开了一种自稳定可变坡度高性能装配式屋面，包括屋面板ⅰ1、屋面板ⅱ2和调节拉杆3。

参见图7，所述屋面板ⅰ1和屋面板ⅱ2均为倾斜的矩形板，屋面板ⅰ1的上边缘和屋面板ⅱ2的上边缘通过合页结构活动连接。参见图1，所述屋面板ⅰ1和屋面板ⅱ2的上边缘均设置有坡口。

参见图2，所述屋面板ⅰ1包括封边钢梁ⅰ101和钢筋网片ⅰ，两个封边钢梁ⅰ101均倾斜设置且相互平行，两个相互间隔的封边钢梁ⅰ101之间焊接有钢筋网片ⅰ，两个封边钢梁ⅰ101之间填充混凝土。

参见图2，所述屋面板ⅱ2包括封边钢梁ⅱ201和钢筋网片ⅱ，两个封边钢梁ⅱ201均倾斜设置且相互平行，两个相互间隔的封边钢梁ⅱ201之间焊接有钢筋网片ⅱ，两个封边钢梁ⅱ201之间填充混凝土。

所述封边钢梁ⅰ101和封边钢梁ⅱ201均为工字钢，其高度不得小于120mm，可以采用12#工字钢。

参见图2，所述钢筋网片ⅰ包括受力钢筋ⅰ102和分布钢筋ⅰ103，受力钢筋ⅰ102与封边钢梁ⅰ101垂直，若干受力钢筋ⅰ102沿封边钢梁ⅰ101的长度方向等间距布置，受力钢筋ⅰ102的两端分别焊接到两个封边钢梁ⅰ101下翼缘的上表面，受力钢筋ⅰ102的两个端头分别与两个封边钢梁ⅰ101的腹板抵紧，最上端的受力钢筋ⅰ102与两个封边钢梁ⅰ101的上端齐平，最下端的受力钢筋ⅰ102与两个封边钢梁ⅰ101的下端齐平。若干所述受力钢筋ⅰ102上焊接有若干分布钢筋ⅰ103，分布钢筋ⅰ103与封边钢梁ⅰ101平行，若干分布钢筋ⅰ103沿受力钢筋ⅰ102的长度方向等间距布置，每个分布钢筋ⅰ103的上下端分别与封边钢梁ⅰ101的上下端齐平。

参见图2，所述钢筋网片ⅱ包括受力钢筋ⅱ202和分布钢筋ⅱ203，受力钢筋ⅱ202与封边钢梁ⅱ201垂直，若干受力钢筋ⅱ202沿封边钢梁ⅱ201的长度方向等间距布置，受力钢筋ⅱ202的两端分别焊接到两个封边钢梁ⅱ201下翼缘的上表面，受力钢筋ⅱ202的两个端头分别与两个封边钢梁ⅱ201的腹板抵紧，最上端的受力钢筋ⅱ202与两个封边钢梁ⅱ201的上端齐平，最下端的受力钢筋ⅱ202与两个封边钢梁ⅱ201的下端齐平。若干所述受力钢筋ⅱ202上焊接有若干分布钢筋ⅱ203，分布钢筋ⅱ203与封边钢梁ⅱ201平行，若干分布钢筋ⅱ203沿受力钢筋ⅱ202的长度方向等间距布置，每个分布钢筋ⅱ203的上下端分别与封边钢梁ⅱ201的上下端齐平。

所述受力钢筋ⅰ102和受力钢筋ⅱ202均采用hrb400直径为10的螺纹钢，布置间距均为150mm。所述分布钢筋ⅰ103和分布钢筋ⅱ203均采用直径为8的螺纹钢，布置间距均为150mm。

参见图3或7，所述合页结构包括外圈壁ⅰ8、外圈壁ⅱ9和滚动体10，外圈壁ⅰ8和外圈壁ⅱ9为直径一致的圆筒结构，外圈壁ⅰ8的外壁焊接到一个封边钢梁ⅰ101的上端，远离这个封边钢梁ⅰ101的封边钢梁ⅱ201的上端与外圈壁ⅱ9的外壁焊接，外圈壁ⅰ8和外圈壁ⅱ9的轴线重合，该轴线与受力钢筋ⅰ102平行，圆柱形的滚动体10插入外圈壁ⅱ9和外圈壁ⅰ8，外圈壁ⅱ9和外圈壁ⅰ8可绕滚动体10转动。

两个所述封边钢梁ⅰ101的上端分别靠近两个封边钢梁ⅱ201的上端，参见图1或2，上端相互靠近的封边钢梁ⅰ101和封边钢梁ⅱ201之间设置有调节拉杆3，具有伸缩功能的调节拉杆3的一端连接到封边钢梁ⅰ101的下表面，另一端连接到封边钢梁ⅱ201的下表面。所述调节拉杆3靠近封边钢梁ⅰ101和封边钢梁ⅱ201的上端。

参见图4，所述调节拉杆3包括第一根拉杆301、第二根拉杆302、第三个拉杆303、第四根拉杆304、第一个套铜螺母305和第二个套铜螺母306。

所述第一个套铜螺母305的两端分别设置有方向相反的内螺纹，第二个套铜螺母306的两端分别设置有方向相反的内螺纹。

所述第一根拉杆301的一端通过螺栓连接到封边钢梁ⅰ101下翼缘的下表面，另一端设置有螺纹ⅰ。所述第二根拉杆302的一端设置有螺纹ⅱ，另一端通过螺栓与第三个拉杆303的一端连接，第三个拉杆303的另一端设置有螺纹ⅲ。所述第四根拉杆304的一端通过螺栓连接到封边钢梁ⅱ201下翼缘的下表面，另一端设置有螺纹ⅳ。

所述螺纹ⅰ和螺纹ⅱ的方向相反，第一个套铜螺母305的两端分别旋入螺纹ⅰ和螺纹ⅱ。所述螺纹ⅲ和螺纹ⅳ的方向相反，第二个套铜螺母306的两端分别旋入螺纹ⅲ和螺纹ⅳ。当向一个方向转动所述第一个套铜螺母305和第二个套铜螺母306时，调节拉杆3可以变长，向另一个方向转动第一个套铜螺母305和第二个套铜螺母306时，调节拉杆3可以缩短，这样可以达到在一定的范围内调节屋面坡度的目的。

参见图6，每个所述封边钢梁ⅰ101和封边钢梁ⅱ201的下表面均设置有脚扣滑道4，脚扣滑道4靠近封边钢梁ⅰ101和封边钢梁ⅱ201的下端，脚扣滑道4的方向与封边钢梁ⅰ101和封边钢梁ⅱ201的长度方向一致。

每个所述脚扣滑道4内安装有滑块5，参见图5，每个滑块5的下表面连接有前脚扣6和后脚扣7，前脚扣6和后脚扣7均为竖直钢板，前脚扣6靠近滑块5的上端，后脚扣7靠近滑块5的下端，前脚扣6和后脚扣7之间的间隙记为空间s。

安装时，将在工厂预制好的所述自稳定可变坡度高性能装配式屋面，每个调节拉杆3上的三个螺栓均呈松弛状态。将所述屋面吊装至墙体上端，第一根拉杆301、第二根拉杆302、第三个拉杆303、第四根拉杆304绕螺栓转动，调节拉杆3折叠，这样屋面板ⅰ1和屋面板ⅱ2可以旋转的角度较大，方便调节。所述墙体相互平行的两个墙面的顶端分别嵌入四个空间s内，将第一根拉杆301、第二根拉杆302、第三个拉杆303和第四根拉杆304调整到同一直线上，旋紧第二根拉杆302和第三个拉杆303之间的螺栓。拧动所述第一个套铜螺母305和第二个套铜螺母306，调节调节拉杆3的长度，滑块5与脚扣滑道4相对滑动，从而调节屋面板ⅰ1和屋面板ⅱ2的坡度，由于前脚扣6和后脚扣7均为具有一定韧性的钢板，前脚扣6和后脚扣7均可绕其与滑块5的连接处作稍微变形转动，从而满足在倾斜度改变的情况下，滑块5与脚扣滑道4继续相对滑动。当所述屋面板ⅰ(1)和屋面板ⅱ(2)的坡度满足要求后，停止拧动第一个套铜螺母305和第二个套铜螺母306，旋紧第一根拉杆(301)和第四根拉杆(304)上的螺栓，并将滑块5焊接在脚扣滑道4内。将防水材料整块贴在所述屋面板ⅰ1和屋面板ⅱ2上端的连接处，防止漏水。最后在所述屋面板ⅰ1和屋面板ⅱ2的上表面依次铺设防水层、保温层、彩瓦装饰。其中，所述调节拉杆3与封边钢梁ⅰ101和封边钢梁ⅱ201形成一个较小的三角形稳固结构，封边钢梁ⅰ101、封边钢梁ⅱ201和卡固的滑块5形成较大的三角结构，这样的坡屋面由于两个三角形的加持是非常稳定的。

本实施例结构主要针对现有技术的缺点作出的，现有技术常采用搭设脚手架-支模板-绑扎钢筋-浇筑混凝土的流程，存在如下缺点：

1.现浇钢筋混凝土坡屋面施工过程中，各种边线、坡线较多，并且大多数都相互穿插、交错，但对于坡屋面来说，坡线顺直、坡面平整也是其建筑造型所追求的目标。要求现浇钢筋混凝土坡屋面施工支撑需要在规范要求上进行斜面支撑水平推力的设计，提升支撑抗水平推力与竖向推力能力，这就会无形中增加设计的难度。

2.坡屋面绝大多数情况下都是对称的斜面，而内部的梁往往截面也就是梯形、弧形等，所以钢筋的形状也就和梁的形状相同。这类特殊的梁对于钢筋捆扎的要求极高，所以如何提高钢筋捆扎和加工质量就成了影响工程质量的关键因素。如今的建筑设计施工往往都是大空间的建筑形式，这就导致建筑梁板本身的跨度就大，板的厚度往往也较大，这就需要双层双向的来进行板内钢筋的设计布置，只有严格的进行钢筋保护层的设计，严格控制保护层厚度才能够最大程度上避免混凝土板收缩裂缝的产生。所以钢筋工程也是现浇混凝土坡屋面施工质量较难控制的关键点之一。

3.混凝土施工必须要考虑施工浇筑顺序，因为坡屋面坡度的存在，混凝土自重的因素必须要考虑，顺序合理才能够保证混凝土浇筑的均匀；其次混凝土的塌落度控制，混凝土振捣的时间控制与质量控制，混凝土施工养护质量，混凝土表面的整体性和裂缝控制等等都是直接关系着最终施工效果的难点。

针对上述缺点，本实施例结构所解决的问题有：

1.坡屋面施工难度较大，但是实际施工过程部分施工人员的专业素质较低，甚至是一些设计、施工管理人员的实际施工管理能力也较低。由于施工人员并没有严格的资格准入的制度，导致很多实际经验不足，专业素养不足的人员同样能够直接参与到施工中来，这些人员对于相关的现场施工经验不足，对于一些施工细节的关注不到位，细节的质量控制力度不够，施工就容易出现质量隐患的情况，这种隐患对于坡屋面的影响是巨大的。而本实用新型完全避免了在高处坡屋面上施工，本屋面可在工厂平地上进行施工作业，完全避免了施工人员专业素养不足带来的质量问题。

2.模板及支顶必须有足够的承载力、刚度和稳定性。斜面施工极易失稳，要求稳定性更高，模板及支顶用料必须符合材质要求，并且能可靠地承受新浇筑混凝土的自重及在施工过程中所产生的荷载。模板及其支架的设计应符合有关的专门规定，模板安装必须牢固平整，平整度不好将影响混凝土板的厚度，厚度不均则影响板的自重及承载力，但是这些在坡屋面的施工现场控制难度都较大，本实用新型则可以解决这些现场存在的问题。

3.板缝过大漏浆也是降低坡屋面混凝土板质量的原因之一，因为所有的模板都是斜的，在支模过程中经常出现板缝拼接不齐，模板固定不牢等问题，容易造成漏浆，而本实用新型则完全可以解决这类问题。

4.与平面板不同，斜面板不能梅花点式绑孔钢筋，必须每相交点全部扎牢，以防浇筑时因混凝土自重下坠产生钢筋位移，这也是坡屋面现场施工的难度之一，而本实用新型则完全可以解决这类问题。

实施例2：

本实施例公开了一种自稳定可变坡度高性能装配式屋面，包括屋面板ⅰ1、屋面板ⅱ2和调节拉杆3。

参见图7，所述屋面板ⅰ1和屋面板ⅱ2均为倾斜的矩形板，屋面板ⅰ1的上边缘和屋面板ⅱ2的上边缘通过合页结构活动连接。

每个所述脚扣滑道4内安装有滑块5，参见图5，每个滑块5的下表面连接有前脚扣6和后脚扣7，前脚扣6和后脚扣7均为竖直板，前脚扣6靠近滑块5的上端，后脚扣7靠近滑块5的下端，前脚扣6和后脚扣7之间的间隙记为空间s。

安装时，将预制好的所述自稳定可变坡度高性能装配式屋面吊装至墙体上端，墙体相互平行的两个墙面的顶端分别嵌入四个空间s内。调节所述调节拉杆3的长度，滑块5与脚扣滑道4相对滑动，从而调节屋面板ⅰ1和屋面板ⅱ2的坡度，当坡度满足要求后，停止对调节拉杆3的调节，将滑块5焊接在脚扣滑道4内。最后对所述屋面板ⅰ1和屋面板ⅱ2上端的连接处作防水处理。

实施例3：

本实施例主要结构同实施例2，进一步，所述封边钢梁ⅰ101和封边钢梁ⅱ201均为工字钢。

实施例4：

本实施例主要结构同实施例3，进一步，参见图4，所述调节拉杆3包括第一根拉杆301、第二根拉杆302、第三个拉杆303、第四根拉杆304、第一个套铜螺母305和第二个套铜螺母306。

所述第一个套铜螺母305的两端分别设置有方向相反的内螺纹，第二个套铜螺母306的两端分别设置有方向相反的内螺纹。

所述螺纹ⅰ和螺纹ⅱ的方向相反，第一个套铜螺母305的两端分别旋入螺纹ⅰ和螺纹ⅱ。所述螺纹ⅲ和螺纹ⅳ的方向相反，第二个套铜螺母306的两端分别旋入螺纹ⅲ和螺纹ⅳ。

所述自稳定可变坡度高性能装配式屋面生产完成后，每个调节拉杆3上的三个螺栓均呈松弛状态，吊装时，第一根拉杆301、第二根拉杆302、第三个拉杆303、第四根拉杆304绕螺栓转动，调节拉杆3折叠。吊装完成后，将调节拉杆3调直，旋紧第二根拉杆302和第三个拉杆303之间的螺栓。所述屋面板ⅰ1和屋面板ⅱ2的坡度调节到设计值时，旋紧第一根拉杆301和第四根拉杆304上的螺栓。

实施例5：

本实施例主要结构同实施例4，进一步，参见图1，所述屋面板ⅰ1和屋面板ⅱ2的上边缘均设置有坡口。

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