[发明专利]一种厚顶板拱形结构闭合钢筋框架的优化方法

说明书

本发明公开了一种厚顶板拱形结构闭合钢筋框架的优化方法，闭合钢筋框架包含位于拱形结构顶板的顶板钢筋框、连接于顶板钢筋框两端部的隔墙钢筋框以及连接于两隔墙钢筋框底部的底板钢筋框；顶板钢筋框为分层设置，其中层间钢筋网片通过顶板单肢箍筋连接并连接有一组钢筋支架；钢筋优化时主要采用立柱承力、单肢箍筋代换等方法，本发明通过顶板钢筋框的分层设置，利于顶板的分层浇筑、振捣和受力；通过钢筋立架和钢筋立架间横梁的设置，加大了浇筑后顶板结构的承力性能；根据等强度法和等面积法，采用单肢箍筋替换闭合箍筋，有助于在保证顶板结构受力，从而，进一步优化整体拱形结构闭合钢筋框架的钢筋用量，且便于施工和提高工作效率。

技术领域

本发明涉及拱形结构钢筋工程领域，特别涉及一种厚顶板拱形结构闭合钢筋框架的优化方法。

背景技术

现阶段，由于隧道、涵洞以及管道等地下结构应用越来越普遍，在地下结构设计时，采用的拱形结构形式是其中的一种重要形式。在拱形结构中以钢筋混凝土框架结构应用最为常见，此结构布置灵活，便于标准化施工，且其材料易得，受力性能好，因此，钢筋混凝土框架结构得到广泛的实施。

但是，因为场地环境、上部承载、地质条件以及应用功能等情况的不同，有时会采用大厚度顶板的拱形结构，而顶板厚度较大时，其钢筋设置的疏密程度就较普通顶板钢筋密度小，不利于浇筑混凝土和箍筋的绑扎，且在对于厚顶板的承力也应做针对性设计，因此，如何在保证受力的情况下减少钢筋的用量，需要提供一种厚顶板拱形结构下闭合钢筋框架应用的优化方法。

发明内容

本发明提供了一种厚顶板拱形结构闭合钢筋框架的优化方法，用以厚顶板拱形结构闭合钢筋框架的钢筋绑扎方法、承力构件选取以及优化设计等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种厚顶板拱形结构闭合钢筋框架，包含顶板钢筋框、连接于顶板钢筋框两端部的隔墙钢筋框以及连接于两隔墙钢筋框底部的底板钢筋框；所述顶板钢筋框为分层设置，每层包含沿拱形结构环向的环向筋和沿拱形结构长向的轴向筋，环向筋和轴向筋交错布置形成每层的钢筋网片，其中，层间钢筋网片通过顶板单肢箍筋连接，顶板钢筋框上顶面钢筋网片和底面钢筋网片间通长连接有一组钢筋支架。

进一步的，所述钢筋支架为杆件，杆件下端部连接有固定板并且，固定板与底面钢筋网片焊接，钢筋支架上端部与顶面钢筋网片搭接；钢筋支架在拱形结构的环向上和长向上间隔设置，在拱形结构的长向上相邻的钢筋支架间设置有横向加强梁。

进一步的，所述隔墙钢筋框包含一组间隔分布的隔墙竖向筋以及连接于隔墙竖向筋间的隔墙单肢箍筋，隔墙竖向筋上端部延伸至顶板钢筋框的顶面钢筋网片，隔墙竖向筋下端部延伸至底板钢筋框的底面钢筋层。

进一步的，所述底板钢筋框包含横向筋和纵向筋交错连接成的立体钢筋网格，以及连接在横向筋和纵向筋间的底板单肢箍筋；所述底板钢筋框顶面与相近一侧隔墙钢筋框外侧面的阴角处连接有斜向的加劲肋钢筋，所述加劲肋钢筋与底板钢筋框内底板单肢箍筋相连接。

进一步的，所述底板钢筋框下方连接有支撑桩，支撑桩的柱筋上端部延伸至底板钢筋框中部，且柱筋外侧与围檩间连接有斜向连筋。

一种厚顶板拱形结构闭合钢筋框架的优化方法，具体步骤如下：

步骤一、基于顶板的厚度设计顶板钢筋框的网片个数，进而根据拱形结构的设计尺寸和受力要求，明确顶板钢筋框、隔墙钢筋框和底板钢筋框所用的闭合箍筋型号、数量和安装位置；

步骤二、对于闭合箍筋进行单肢箍筋的替换，其中对于闭合箍筋和单肢箍筋不同种类代换时，按强度相等的原则进行代换，即是代换钢筋的总承载力等于原设计钢筋的总承载力，对于用相同闭合箍筋和单肢箍筋种类代换时，按钢筋截面积相等的原则进行代换，由此，根据以上两种替代方案进行选取；