一种高耐久性配筋式永久性模板、混凝土结构构件及设计、制造方法
专利汇可以提供一种高耐久性配筋式永久性模板、混凝土结构构件及设计、制造方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种高耐久性配筋式 永久性模板 、 混凝土 结构构件及设计、制造方法，属于 建筑模板 及其设计方法技术领域。采用本发明技术方案，可以获得一种具有良好强度、 刚度 和连接性能的、在浇筑结构构件时无需额外配筋的永久性模板。解决了永久性模板的连接问题，使用时的 钢 筋布置问题和混凝土振捣阶段的较难正常使用的问题。进一步地，采用本发明所述的设计方法，可以定量化设计永久性模板及其形成构件，使得构件各处的承载 力 和耐久性均满足使用要求；可以实现材料的最大化利用，从而降低其成本。在此 基础 上，本发明所述技术方案简化了使用永久性模板的浇筑施工，具有广阔的应用前景。，下面是一种高耐久性配筋式永久性模板、混凝土结构构件及设计、制造方法专利的具体信息内容。
1.一种高耐久性配筋式永久性模板，其特征是，所述的高耐久性配筋式永久性模板由面板(1)和连接件(2)组成；所述面板具有第一连接部位，所述连接件具有第二连接部位，所述的第二连接部位可以与拼合后两块面板的第一连接部位扣合，且所述连接件处在拼合后两块面板的浇筑界面这一侧并与两块面板的第一连接部位相叠，所述面板的浇筑界面设有第一凸起，所述连接件的浇筑界面有第三凸起；所述面板和连接件选用超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)制作，所述面板和连接件内部有用于代替使用所述永久性模板浇筑的混凝土结构构件中增强筋的增强筋，所述增强筋包括有钢筋；所述面板在不与连接件相叠部分的最小厚度(t1)，使得使用所述模板的结构达到抗弯极限承载力(M)时，所述面板最大裂缝宽度满足目标裂缝宽度(wmax)，以及所述面板的最小配筋(fy1As1)由下式确定：
以上公式中，εUH是所述面板所用超高韧性水泥基复合材料直接拉伸情况下稳态开裂阶段达到目标裂缝宽度(wmax)的最大应变，σUH是所述超高韧性水泥基复合材料直接拉伸情况下最大应变εUH所对应的应力，b是所述面板的宽度，h是永久性模板在形状主体的混凝土浇筑凝结后与形状主体一同形成的构件的高度，m1是所述面板的增强筋中的受力主筋形心距处于面板浇筑界面对面的那一面的距离，fc是所浇筑的混凝土抗压强度，ε0是所述混凝土压应力达到fc时所对应的压应变，εcu是所述混凝土的极限压应变，fy1是所述面板的受力主筋的屈服应力，As1是所述面板的受力主筋的横截面积之和。
2.根据权利要求1所述的一种高耐久性配筋式永久性模板，其特征是，面板的第一连接部位设置扣合用的凹槽，连接件的第二连接部位设置扣合用的第二凸起。
3.根据权利要求2所述的一种高耐久性配筋式永久性模板，其特征是，面板第一连接部位的凹槽深度和所述连接件的第二凸起高度为所述面板在不与连接件相叠部分中的最小厚度(t1)的15％～40％；所述面板的第一凸起和所述连接件的第三凸起高度为5～30mm。
4.根据权利要求1所述的一种高耐久性配筋式永久性模板，其特征是，所述连接件的增强筋中的受力主筋的两端不被超高韧性水泥基复合材料所包裹，其两端外露长度均为50～
200mm。
5.根据权利要求1所述的一种高耐久性配筋式永久性模板，其特征是，所用的超高韧性水泥基复合材料(UHTCC)，其拉应变能力达到1％以上，极限拉应变下裂缝宽度小于50～150μm。
6.根据权利要求1所述的一种高耐久性配筋式永久性模板，其特征是，所述面板的第一连接部位有一个或多个；所述面板和连接件直接扣合或扣合后再通过粘结剂粘合组成所需尺寸和形状的模板。
7.一种混凝土结构构件，其特征在于它包括使用权利要求1所述永久性模板浇筑混凝土而成的形状主体，永久性模板在形状主体的混凝土浇筑凝结后与形状主体连为一体，形状主体中不含增强筋。
8.权利要求1所述高耐久性配筋式永久性模板的设计方法，其特征是，面板的第一连接部位设置扣合用的凹槽，连接件的第二连接部位设置扣合用的第二凸起；
所述的设计方法包括以下步骤：
1)确定所使用永久性模板的面板和连接件面积、数量和形式，使之与所需浇筑的混凝土结构构件形状主体相适配；
2)确定所述面板在不与连接件相叠部分的最小厚度(t1)，使得使用所述模板的结构达到抗弯极限承载力(M)时，所述面板最大裂缝宽度满足目标裂缝宽度(wmax)；
所述面板的最小厚度(t1)由下式确定：
3)在已确定的所述面板最小厚度(t1)的基础上，确定使用所述模板的结构满足目标抗弯极限承载力所需的面板最小配筋(fy1As1)；
所述最小配筋(fy1As1)由下述两式的任意一个确定：
4)令所述连接件的厚度(t2)与所述面板不与连接件相叠部分的最小厚度(t1)相等，即t2＝t1，使得使用所述模板的结构达到抗弯极限承载力时，所述连接件最大裂缝宽度同样满足目标裂缝宽度(wmax)；
5)在已确定的所述连接件厚度(t2)的基础上，确定使用所述模板的结构满足目标抗弯极限承载力所需的连接件最小配筋(fy2As2)；
所述最小配筋(fy2As2)由下式确定：
以上公式中，εUH是所述面板所用超高韧性水泥基复合材料直接拉伸情况下稳态开裂阶段达到目标裂缝宽度(wmax)的最大应变，σUH是所述超高韧性水泥基复合材料直接拉伸情况下最大应变εUH所对应的应力，b是所述面板的宽度，h是永久性模板在形状主体的混凝土浇筑凝结后与形状主体一同形成的构件的高度，m1是所述面板的增强筋中的受力主筋形心距处于面板浇筑界面对面的那一面的距离，fc是所浇筑的混凝土抗压强度，ε0是所述混凝土压应力达到fc时所对应的压应变，εcu是所述混凝土的极限压应变，fy1是所述面板的受力主筋的屈服应力，As1是所述面板的受力主筋的横截面积之和；fy2是所述连接件的受力主筋的屈服应力，As2是所述连接件的受力主筋的横截面积之和，m2是所述连接件的受力主筋形心距连接件不计第二凸起部分的面向面板的这一面的距离；
6)选择确定所述面板和连接件表面的第一凸起高度和凹槽深度、所述连接件的增强筋中的受力主筋的两端外露长度参数。
9.权利要求1所述高耐久性配筋式永久性模板的制造方法，其特征在于它包括以下步骤：
按照权利要求8所述设计方法确定的面板和连接件的各项参数，配置面板和连接件的增强筋，采用浇筑的方式制造符合权利要求8所述设计方法确定的各项参数的面板和连接件。
10.一种混凝土结构构件，其特征在于它包括使用权利要求1所述永久性模板浇筑混凝土而成的形状主体，永久性模板在形状主体的混凝土浇筑凝结后与形状主体连为一体，形状主体中不含增强筋；模板中的面板和连接件的各项参数按照权利要求8所述设计方法确定。
一种高耐久性配筋式永久性模板、混凝土结构构件及设计、制
造方法
技术领域
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