[发明专利]一种钢筋混凝土工程结构植筋式植生槽构造及其设计方法和安装方法

权利要求书

1.一种钢筋混凝土工程结构植筋式植生槽构造，包括钢筋混凝土工程结构(10)，其特征是：所述钢筋混凝土工程结构(10)的迎空面上竖向、横向间隔设置植生槽(20)，各植生槽(20)由横向间隔设置的至少两组连接构件与钢筋混凝土工程结构(10)形成固定连接；所述植生槽(20)内装填用于种植绿化植物(22)的耕植土(21)。

2.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土工程结构植筋式植生槽构造，其特征是：所述植生槽(20)上预埋横向间隔设置的套管(23)；所述连接构件包括连接杆(30)和安装于其前端的锁紧螺母(31)，连接杆(30)的后部延伸入钢筋混凝土工程结构(10)内且与之固定连接，连接杆(30)的前部穿过套管(23)且出露植生槽(20)前壁；所述锁紧螺母(31)沿连接杆(30)轴向作用于植生槽(20)前壁上，且使其后壁与钢筋混凝土工程结构(10)的迎空面紧贴。

3.如权利要求2所述的一种钢筋混凝土工程结构植筋式植生槽构造，其特征是：所述套管(23)为PVC管或铝合金管。

4.如权利要求2所述的一种钢筋混凝土工程结构植筋式植生槽构造，其特征是：所述钢筋混凝土工程结构(10)的迎空面钻设安装孔，安装孔孔壁与连接杆(30)周壁之间灌注水泥砂浆(11)，连接杆(30)的后部与锚固钢筋混凝土工程结构(10)锚固连接。

5.如权利要求2所述的一种钢筋混凝土工程结构植筋式植生槽构造，其特征是：所述钢筋混凝土工程结构(10)内预埋螺旋套管，或者钻孔打入高强膨胀螺栓，连接杆(30)的后部与螺旋套管、高强膨胀螺栓螺纹连接。

6.如权利要求2所述的一种钢筋混凝土工程结构植筋式植生槽构造，其特征是：所述植生槽(20)为钢筋混凝土预制结构，或者由树脂类材料预制而成。

7.如权利要求1至6任意一项所述一种钢筋混凝土工程结构植筋式植生槽构造的设计方法，包括如下步骤：

①根据设计需要及资料查询或现场调查，确定如下参数：

连接杆(30)的数量，连接杆(30)的截面尺寸、抗拉强度设计值f_t、容许正应力[σ]、容许剪应力[τ]；

单个植生槽(20)与耕植土(21)和绿化植物(22)的总重量G；

植生槽(20)重心与钢筋混凝土工程结构(10)重心之间的水平距离a₀、与钢筋混凝土工程结构(10)底面的竖向距离h0、与钢筋混凝土工程结构(10)迎空面之间的距离s₀；

耕植土(21)顶面与植生槽(20)顶面之间的竖向距离h_y，植生槽(20)内槽的平面面积A_s，植生槽(20)迎风面面积A_c；

基本风压ω₀；

②通过以下公式确定连接杆(30)的侧向拔力F_b：

式中，F_b为连接杆(30)侧向拔力；f_y为雨水荷载分项系数，取0.6～0.8；S_y为雨水荷载；f_f为风荷载分项系数，取0.4～0.6；S_fc为植生槽(20)迎风面承担的风荷载；β_z为植物生长活载增大系数，取1.1～1.5；G为单个植生槽(20)与耕植土(21)和绿化植物(22)的总重量；a₀为植生槽(20)重心与钢筋混凝土工程结构(10)重心之间的水平距离；h₀为植生槽(20)重心与钢筋混凝土工程结构(10)底面的竖向距离；S_fz为植生槽(20)迎风面承担的风荷载；n为连接杆(30)的数量；μ为耕植土的水分入渗增大系数，取1.0～1.2；ρ为水的重度；h_y为耕植土顶面与植生槽(20)顶面之间的竖向距离；A_s为植生槽(1)内槽的平面面积；κ为风压增大系数，取1.2～1.6；A_c为植生槽(20)迎风面面积；ω₀为基本风压；

③通过以下公式进行连接杆(30)的抗拉断检算：

式中，T_b为连接杆(30)的抗拉力；f_t为连接杆(30)的抗拉强度设计值；A_l为连接杆(30)的截面面积；K为连接杆(30)的拉断安全系数，系数为1.5；

④通过以下公式进行连接杆(30)的抗弯检算：

式中，W_z为连接杆(30)截面惯性矩；s₀为植生槽(20)重心与钢筋混凝土工程结构(10)迎空面之间的距离；[σ]为连接杆(30)的容许正应力；

⑤通过以下公式进行连接杆(30)的抗剪验算：

式中，[τ]为连接杆(30)的容许剪应力；

⑥若连接杆(30)检算不满足步骤③、步骤④、步骤⑤的任意一项要求，则应重新调整步骤①中连接杆(30)的截面尺寸或连接杆(30)的数量；并重复步骤①至步骤⑤的工作，直至连接杆(30)检算满足设计要求为止。

8.如权利要求1至6任意一项所述一种钢筋混凝土工程结构植筋式植生槽构造的安装方法，包括如下步骤：

①制作植生槽(20)，植生槽(20)上预埋设置至少两个横向相间隔的套管(23)；

②在植生槽(20)内装填植生土(21)，并于植生土(21)内种植绿化植物(22)，并对绿化植物(22)进行养护；

③对连接杆(30)进行防腐、防锈蚀处理，然后将连接杆(30)的后部与钢筋混凝土工程结构(10)固定连接；

④测定连接杆(30)的侧向拔力；

⑤在钢筋混凝土工程结构(10)的迎空面上安装固定植生槽(20)。