本發(fā)明涉及鋼構(gòu)建筑技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種多層大跨度裝配式混合型鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)及制作方法。

背景技術(shù)：

節(jié)約土地促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，這是確保綠水青山關(guān)鍵舉措，并有國土資源部《節(jié)約集約利用土地的規(guī)定》61號(hào)文件作出規(guī)定，長期以來，跨度在18m~36m的公共與工業(yè)建筑，均采用單層輕鋼結(jié)構(gòu)，這種違背環(huán)保的建筑群不能再出現(xiàn)。多層大跨度公共與工業(yè)建筑，采用常規(guī)的鋼框架結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致層高加大，用鋼量增多。近年來，采用發(fā)明專利“大跨度裝配正交斜放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)”，興建多層(2層~4層)大跨度(18m~36m)公共與工業(yè)建筑的工程不斷涌現(xiàn)，如貴州省貴陽市、湖南湘潭市、江蘇南京市、四川綿陽市、黑龍江哈爾濱市等，建筑面積合計(jì)達(dá)60余萬平方米，工程實(shí)踐證明，此類單跨多層大跨度新型空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)是具有發(fā)展前景的創(chuàng)新產(chǎn)品。

在某些特定情況下，多層樓蓋為窄長形平面(Lx/Ly＞1.5)，但其長邊與短邊(跨度邊)無公約數(shù)，如圖2所述示平面，其長邊尺寸Lx=10×3.6m=36m，其短邊4個(gè)3.6m，另一個(gè)為4m，Ly=4×3.6m+4m=18.4m，其長、短邊無公約數(shù)，此種情況工程中有出現(xiàn)，長度與跨度的比值Lx/Ly=36/18.4=1.96＞1.5為窄長形平面，即樓蓋結(jié)構(gòu)的力學(xué)模型仍為“單向板”。顯然該種方式無法使用正交斜放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，只能采用傳統(tǒng)做法，因此其受力均勻性差，鋼材耗費(fèi)大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種造價(jià)低，受力均勻性好，用材省且拆裝方便的多層大跨度裝配式混合型鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)及制作方法。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種多層大跨度裝配式混合型鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，包括多層鋼網(wǎng)格樓蓋和連接支撐各鋼網(wǎng)格樓蓋的框架；鋼網(wǎng)格樓蓋包括長方形的鋼空腹梁和安裝于鋼空腹梁內(nèi)的網(wǎng)格架；所述鋼空腹梁的長度Lx/跨度Ly＞1.5，構(gòu)成單向受力板，且鋼空腹梁的長度Lx和跨度Ly之間沒有公約數(shù)；所述網(wǎng)格架由多個(gè)單元構(gòu)成；所述網(wǎng)格架包括正方形網(wǎng)格、平行四邊形網(wǎng)格及四邊形網(wǎng)格；所述網(wǎng)格架與鋼空腹梁之間圍成以下形狀：直角等腰三角形、鈍角等腰三角形及銳角等腰三角形；所述框架由多個(gè)單元構(gòu)成；每層的樓蓋周邊的上、下弦鋼空腹梁與框架剛性相連，形成混合型空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的是，所述框架采用鋼網(wǎng)格式框架。

優(yōu)選的是，所述網(wǎng)格架包括具有兩個(gè)正方形網(wǎng)格、由兩橫三豎正交構(gòu)成的單元A，具有一個(gè)正方形網(wǎng)格呈井字形、且正方形網(wǎng)格一角處外伸兩邊呈銳角的單元B，十字形的單元C，X形的單元D，由X形和變異X形連接構(gòu)成的單元E。

優(yōu)選的是，所述網(wǎng)格架包括具有兩個(gè)正方形網(wǎng)格、由兩橫三豎正交構(gòu)成的單元A，具有一個(gè)正方形網(wǎng)格呈井字形、且正方形網(wǎng)格一角處外伸兩邊呈銳角的單元B，十字形的單元C，X形的單元D，由X形和變異X形連接構(gòu)成的單元E，以及由十字形、X形和變異X形構(gòu)成的單元F。

優(yōu)選的是，所述網(wǎng)格架的各單元之間、單元與鋼空腹梁之間通過螺栓連接。

優(yōu)選的是，所述樓蓋與框架采用高強(qiáng)度螺栓連接。

一種多層大跨度裝配式混合型鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的制作方法，包括多層樓蓋和連接支撐各樓蓋的框架；包括長方形的鋼空腹梁和安裝于鋼空腹梁內(nèi)的網(wǎng)格架；所述鋼空腹梁的長度Lx/跨度Ly＞1.5，構(gòu)成單向受力板，且鋼空腹梁的長度Lx和跨度Ly之間沒有公約數(shù)；所述網(wǎng)格架由多個(gè)單元構(gòu)成；所述框架由多個(gè)單元構(gòu)成；所述網(wǎng)格架包括正方形網(wǎng)格、平行四邊形網(wǎng)格及四邊形網(wǎng)格；所述網(wǎng)格架與鋼空腹梁之間圍成以下形狀：直角等腰三角形、鈍角等腰三角形及銳角等腰三角形；整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)體系單元化后，鋼結(jié)構(gòu)制作即下料、打孔、坡口、節(jié)點(diǎn)焊接均在車間流水作業(yè)，單元運(yùn)往工地后，先安裝第一層鋼網(wǎng)格式框架后，再安裝鋼網(wǎng)格樓蓋，形成第一層空間混合型鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，之后依次進(jìn)行上層空間混合型鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的施工，直至整個(gè)鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)完成。

優(yōu)選的是，所述網(wǎng)格架包括具有兩個(gè)正方形網(wǎng)格、由兩橫三豎正交構(gòu)成的單元A，具有一個(gè)正方形網(wǎng)格呈井字形、且正方形網(wǎng)格一角處外伸兩邊呈銳角的單元B，十字形的單元C，X形的單元D，由X形和變異X形連接構(gòu)成的單元E，以及由十字形、X形和變異X形構(gòu)成的單元F。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明合理劃分和組合使樓蓋同樣具有“單向板”的力學(xué)模型，達(dá)到“經(jīng)濟(jì)、適用、綠色、美觀”的建筑方針要求，其可確保大跨度樓蓋具有空間板的力學(xué)模型，達(dá)到節(jié)約用鋼的目的。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1：多層(4層)大跨度(L=16m)裝配式混合型空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)布置圖，其周邊的網(wǎng)格式框架柱(H鋼)，沿長邊均為3m，Lx=12×3m=36m，其短邊即跨度方向框架柱間距4個(gè)為3m另1個(gè)4m，Ly=4×3m+4m=16m，框架柱除角柱采用方鋼管外，其他均采用H型鋼，4層建筑面積A=4×36m×16m=2304m²；

圖2：多層(4層)大跨度(L=18.4m)裝配式混合型空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)布置圖，其周邊的網(wǎng)格式框架柱間距，沿長邊均為3.6m，Lx=10×3.6m=36m，沿跨度方向Ly=4×3.6+4=18.4m，除四角柱采用方鋼管外，其他框架柱均為H鋼，4層建筑面積A=4×36m×18.4m=2649.6m²；

圖3：圖1結(jié)構(gòu)布置圖中，其兩端山墻面鋼網(wǎng)格式框架結(jié)構(gòu)布置簡圖；

圖4：圖2結(jié)構(gòu)布置圖中，其兩端山墻面鋼網(wǎng)格式框架布置簡圖；

圖5：對(duì)應(yīng)圖4的鋼網(wǎng)格式框架采用裝配式施工工序時(shí)，其網(wǎng)格單元?jiǎng)澐謭D，黑點(diǎn)為網(wǎng)格單元的拼裝點(diǎn)，每面山墻A、B、C、D、E、F各2個(gè)，H、G、H₁、G₁各1個(gè)；

圖6：網(wǎng)格式框架單元柱與柱拼裝大樣；

圖7：鋼網(wǎng)格式盒式結(jié)構(gòu)單元的梁與梁高強(qiáng)螺栓拼接構(gòu)造。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

一種多層大跨度裝配式混合型鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，包括多層鋼網(wǎng)格樓蓋和連接支撐各鋼網(wǎng)格樓蓋的框架；鋼網(wǎng)格樓蓋包括長方形的鋼空腹梁和安裝于鋼空腹梁內(nèi)的網(wǎng)格架；所述鋼空腹梁的長度Lx/跨度Ly＞1.5，構(gòu)成單向受力板，且鋼空腹梁的長度Lx和跨度Ly之間沒有公約數(shù)；所述網(wǎng)格架由多個(gè)單元構(gòu)成；所述網(wǎng)格架包括正方形網(wǎng)格、平行四邊形網(wǎng)格及四邊形網(wǎng)格；所述網(wǎng)格架與鋼空腹梁之間圍成以下形狀：直角等腰三角形、鈍角等腰三角形及銳角等腰三角形；所述框架由多個(gè)單元構(gòu)成；每層的樓蓋周邊的上、下弦鋼空腹梁與框架剛性相連，形成混合型空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)。

所述框架采用鋼網(wǎng)格式框架。

所述網(wǎng)格架包括具有兩個(gè)正方形網(wǎng)格、由兩橫三豎正交構(gòu)成的單元A，具有一個(gè)正方形網(wǎng)格呈井字形、且正方形網(wǎng)格一角處外伸兩邊呈銳角的單元B，十字形的單元C，X形的單元D，由X形和變異X形連接構(gòu)成的單元E，以及由十字形、X形和變異X形構(gòu)成的單元F。

變異X形為其中一對(duì)相對(duì)的夾角角度不相等，即將其中的一個(gè)夾角角度進(jìn)行變換，使X形該夾角的兩邊進(jìn)行等角度相向或反向偏轉(zhuǎn)。

所述網(wǎng)格架的各單元之間、單元與鋼空腹梁之間通過螺栓連接。

所述樓蓋與框架采用高強(qiáng)度螺栓連接。

一種多層大跨度裝配式混合型鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的制作方法，包括多層樓蓋和連接支撐各樓蓋的框架；包括長方形的鋼空腹梁和安裝于鋼空腹梁內(nèi)的網(wǎng)格架；所述鋼空腹梁的長度Lx/跨度Ly＞1.5，構(gòu)成單向受力板，且鋼空腹梁的長度Lx和跨度Ly之間沒有公約數(shù)；所述網(wǎng)格架由多個(gè)單元構(gòu)成；所述框架由多個(gè)單元構(gòu)成；所述網(wǎng)格架包括正方形網(wǎng)格、平行四邊形網(wǎng)格及四邊形網(wǎng)格；所述網(wǎng)格架與鋼空腹梁之間圍成以下形狀：直角等腰三角形、鈍角等腰三角形及銳角等腰三角形；整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)體系單元化后，鋼結(jié)構(gòu)制作即下料、打孔、坡口、節(jié)點(diǎn)焊接均在車間流水作業(yè)，單元運(yùn)往工地后，先安裝第一層鋼網(wǎng)格式框架后，再安裝鋼網(wǎng)格樓蓋，形成第一層空間混合型鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，之后依次進(jìn)行上層空間混合型鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)的施工，直至整個(gè)鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)完成。

實(shí)施例一

圖1 窄長形平面4層裝配式混合型空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)布置圖，其長邊柱網(wǎng)3m，Lx=12×3000=36000，其跨度方向4個(gè)柱網(wǎng)3m，1個(gè)柱網(wǎng)4m，Ly=4×3000+4000=16000，每層的橫向混合型空腹樓蓋周邊上、下弦空腹梁與周邊鋼網(wǎng)格式框架(如圖3所示)剛性相連，形成混合型空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，每層的空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)一層又一層疊合即形成多層大跨度混合型空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例中的網(wǎng)格架包括具有兩個(gè)正方形網(wǎng)格、由兩橫三豎正交構(gòu)成的單元A，具有一個(gè)正方形網(wǎng)格呈井字形、且正方形網(wǎng)格一角處外伸兩邊呈銳角的單元B，十字形的單元C，X形的單元D，由X形和變異X形連接構(gòu)成的單元E，以及由十字形、X形和變異X形構(gòu)成的單元F。

實(shí)施例二

圖2所示長邊鋼網(wǎng)格式框架柱間距3.6m，Lx=10×3.6m=36m，短邊柱網(wǎng)間距4個(gè)3.6m，1個(gè)4m，Ly=4×3.6m+4m=18.4m，每層面積36×18.4m=662.4m²，4層結(jié)構(gòu)面積2649.6m²。每一層的混合型鋼空腹網(wǎng)格樓蓋，如圖2所示均單元化，在工廠制造，現(xiàn)場拼裝。所述網(wǎng)格架包括具有兩個(gè)正方形網(wǎng)格、由兩橫三豎正交構(gòu)成的單元A，具有一個(gè)正方形網(wǎng)格呈井字形、且正方形網(wǎng)格一角處外伸兩邊呈銳角的單元B，十字形的單元C，X形的單元D，由X形和變異X形連接構(gòu)成的單元E。其周邊的鋼網(wǎng)格式框架(圖4)各根框架柱與樓蓋空腹梁剛性連接，即每一層均形成混合型空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，它們一層又一層疊合在一起，即形成跨度Ly=18.4m，長度Lx=36m，4層面積2649.6m²的多層大跨度混合型空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)。為了促進(jìn)建筑工程向工業(yè)化發(fā)展，支承樓蓋鋼網(wǎng)格式框架必然也要走車間制造，施工現(xiàn)場用高強(qiáng)螺栓拼裝形成整體的裝配整體式工法。

圖5為與圖配合的2山墻面的鋼網(wǎng)格式框架，它分層按幾何尺寸劃分工廠制作單元，如第一層的A、E、F單元，第二層B、E、F單元，第三層的C、G、G₁單元和第四層的D、H、D₁單元，圖5中各單元的連接點(diǎn)，即車間制作單元的柱與柱和梁與梁采用高強(qiáng)螺栓等強(qiáng)連接點(diǎn)，即如圖6和圖7所示。由于整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)體系單元化后，鋼結(jié)構(gòu)制作即下料、打孔、坡口、節(jié)點(diǎn)焊接均在車間流水作業(yè)，單元運(yùn)往工地后，先安裝第一層鋼網(wǎng)格式框架后，再安裝鋼網(wǎng)格樓蓋，形成第一層空間混合型鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，第二、三、四層依次按第一層工法實(shí)施，整個(gè)施工現(xiàn)場不再存在電焊作業(yè)，且鋼結(jié)構(gòu)工程的加工量均在車間完成，達(dá)到安全、綠色、環(huán)保的工業(yè)化要求，從而真正形成“多層大跨度裝配式混合型空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)”新體系。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。