一種裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構的制作方法
【專利摘要】一種裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構，適用于多層大跨度下樓蓋為長邊與跨度之比小于1.5的近似正方形平面的體系，多層大跨度是指2層~4層，總高18m~36m。其鋼空腹網格樓蓋及鋼網格式框架中，網格結構均按條狀網格單元劃分，在車間下料，切割，鉆孔，焊接成型，全部在工廠車間加工，遠距離運輸不受收費站門洞寬度的阻礙，通行無阻運往施工現場，在現場安裝形成整體，達到預制裝配的工業化要求。
【專利說明】
一種裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構
技術領域
[0001]本發明屬于建筑工程技術領域，涉及一種多層(2層?4層)大跨度(18m?36m)樓蓋為近似于正方形平面的施工，特別涉及一種裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構，可以使得工廠預制，現場拼裝一次成型，從而達到工業化要求。
【背景技術】
[0002]為了節約土地促進生態文明建設，2014年國土資源部出臺《節約集約利用土地的規定》(61號文件)大跨度公共與工業建筑，要求向多層大跨度發展，并作出相應的規定。對鋼結構來說，采用傳統的鋼框架結構，不僅受力不合理，用鋼量大，層高即大，如平面為30mX 30m = 900m2，多層(3層)體育建筑，如圖1所示采用鋼框架結構布置，框架梁KJ-1沿Y方向設置，梁截面取100\500\16\28，不僅用鋼量大(1201^/1112左右)，樓蓋厚度達2.5111(管線掛梁下)，且受力不合理(平面力系)，由于單跨多層大跨度，其抗側剛度很難滿足規程要求(山墻框架要增加斜拉桿)。鑒于上述原因，采用如圖2所示新型結構體系，即“裝配整體式正交正放鋼空腹空間網格盒式結構”，即橫向樓蓋的空腹網格結構劃分為A單元15個，B單元5個，C單元3個，D單元I個；同時其豎向網格式框架也單元化，如圖3所示，這些網格式單元均在車間下料加工，焊接形成網格單元，如圖2的A型網格單元，如圖4a所示，它的平面7.5mX5m = 37.5m2，高度h= 1.2m(圖4b)，這些車間制作的網格單元，要通過裝車運輸到施工工地進行拼裝，沿途收費站，站口均有高度和寬度控制，圖5為A單元剖面構造，其最小寬度為2a，a為網格尺寸，一般為a = (2m?2.8m)范圍，站口寬度最小要大于(4m?5.6m)，否則通行受阻。為此只有將圖5寬度方向兩側懸挑的上、下弦桿在車間不焊接，運往施工現場后再補焊形成圖5所示的單元，再組裝。網格式墻架亦出現相同的問題。

【發明內容】

[0003]為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構，針對用于多層大跨度公共與工業建筑的新型結構體系，可解決車間制作的網格單元超寬，站口無法通行，造成安裝單元拆分后再在現場二次焊接為單元整體進行安裝的問題。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是:
[0005]—種裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構，適用于多層大跨度下樓蓋為長邊與跨度之比小于1.5的近似正方形平面的體系，多層大跨度是指2層?4層，總高18m?36m。其鋼空腹網格樓蓋及鋼網格式框架中，網格結構均按條狀網格單元劃分，在車間下料，切害J，鉆孔，焊接成型，全部在工廠車間加工，遠距離運輸不受收費站門洞寬度的阻礙，通行無阻運往施工現場，在現場安裝形成整體，達到預制裝配的工業化要求。
[0006]所述條狀網格單元其長向尺+L1= Iia,其短向尺寸L2 = a，其中，η為正整數，a為條狀網格單元的寬度，也即鋼網格盒式結構中的網格寬度，a = 2m?2.8m。
[0007]所述條狀網格單元，在長度方向上，有四根長度為na的鋼材一，呈雙層兩排布置，在寬度方向上，有2η根長度為na的鋼材二，其中上層兩排鋼材一之間以a為間距等間距布置η根，下層兩排鋼材一之間以a為間距等間距布置η根，在高度方向上，有2n根鋼材三，其中前排兩層鋼材一之間以a為間距等間距布置η根，后排兩層鋼材一之間以a為間距等間距布置η根，每2根鋼材二和2根鋼材三連接組成一個矩形，共η個矩形，其中最邊緣的矩形與鋼材一的相應端之間的距離均為a/2。
[0008]結構體系的全部網格單元及上、下弦散裝構件均在車間預制，鋼網格式框架由若干條狀網格單元和若干H鋼散件組成。各構件運到現場后，先安裝鋼網格框架條狀單元，再用已加工的H鋼兩兩相連，形成第一層網格墻架整體后，再安裝樓蓋條狀空腹網格單元，并在條狀網格單元與單元之間通過定位板，將車間已加工成型的上、下弦T型鋼散件等強焊接，使結構形成正交正放空間鋼網格盒式結構整體。
[0009]正交正放空間網格盒式結構具有優良的力學性能，用鋼量低，但結構網格化空腹化后，節點量大幅度增加，在車間成批生產，與現有技術相比，本發明整個鋼結構工程量，即構件的下料加工，鉆孔及條狀網格成型均在車間完成，大幅度減少現場工作量，降低工程成本。
【附圖說明】
[0010]圖1多層(3層)大跨度(L= 30m)鋼框架主、次梁結構布置圖.
[0011]圖2裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構樓蓋預制井字網格單元布置圖.
[0012]圖3裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構周邊網格式鋼框架預制井字網格單元布置圖。
[0013]圖4正交正放鋼空腹網格樓蓋A單元平面簡圖(圖4a)及剖面簡圖(圖4b)。
[0014]圖5正交正放鋼空腹網格樓蓋A網格單元最小寬度方向(2a)網格單元構造圖。
[0015]圖6正交正放鋼空腹網格樓蓋“空間條狀網格單元”布置圖。
[0016]圖7正交正放鋼空腹網格樓蓋空間條狀網格A單元平面網格簡圖(圖7a)及剖面網格簡圖(圖7b)。
[0017]圖8裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構周邊鋼網格框架“條狀網格單元”布置圖。
[0018]圖9為圖6樓蓋“空間條狀網格單元”剖面構造圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和實施例詳細說明本發明的實施方式。
[0020]本發明針對用于多層大跨度公共與工業建筑的新型結構體系，ΒΓ裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構”，提出一種新的預制裝配方案，用以解決車間制作的網格單元超寬，站口無法通行，造成安裝單元拆分后再在現場二次焊接為單元整體進行安裝的問題。其樓蓋及網格式墻架均改為“條狀網格單元”，即單元長向為na，其寬度僅為一個網格a。
[0021]圖6為正交正放鋼空腹網格樓蓋條狀單元布置圖，其中A單元10個，B單元5個，C單元2個，D單元I個，其中A單元最大，如圖7所示，單元長4a，單元寬為a，如a = 2.5m，S卩運輸的網格單元通行無阻，圖8三層鋼網格墻架條狀單元布置圖，第一層一邊墻面墻架Al單元5個，BI單元I個，Cl單元I個(角部，每邊各占1/2個)，二、三層亦按一層相同劃分單元，即單元寬度為a不會造成運輸受阻問題的發生。
[0022]本發明條狀網格單元和上、下弦散件，均在車間加工成型，運輸可以通行無阻運往施工現場，分別按第一層鋼網格墻架條狀單元和散件(上、下弦)及第一層條狀鋼空腹網格樓蓋單元和散件堆放。并按如下步驟安裝:
[0023]第一步:改變原有的樓蓋及墻架網格單元劃分方法(圖2、圖3)即原井字網格單元法，按圖6、圖8改為“條狀網格單元法”；
[0024]第二步:按樓蓋和墻架各種條狀網格單元，繪制各網格單元的加工構造圖，圖9為樓蓋寬度方向構造圖，并繪制條狀網格單元以外的上、下弦桿散件加工圖，并列出明細表；
[0025]第三步:各類條狀網格單元及上、下弦桿散件在車間加工，焊接成型后，分層分類堆放運往施工安裝現場；
[0026]第四步:從第一層起逐層進行安裝，即第一層周邊網格式墻架單元(A、B、C)再將單元之間H鋼散件采用高強螺栓等強連接形成墻架網格(圖8單實線所示)，第一層墻架網格單元安裝完畢后，進行第二層空腹樓蓋條狀網格單元安裝(圖6雙實線)再將單元與單元之間的上、下弦桿散件連接，形成正交正放鋼空間網格盒式結構第一層，其他層次按第一層方法進行。
【主權項】
1.一種裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構，適用于多層大跨度下樓蓋為長邊與跨度之比小于1.5的近似正方形平面的體系，其鋼空腹網格樓蓋及鋼網格式框架中，網格結構均按條狀網格單元劃分，其特征在于，所述條狀網格單元，在長度方向上，有四根長度為na的鋼材一，呈雙層兩排布置，在寬度方向上，有2η根長度為na的鋼材二，其中上層兩排鋼材一之間以a為間距等間距布置η根，下層兩排鋼材一之間以a為間距等間距布置η根，在高度方向上，有2η根鋼材三，其中前排兩層鋼材一之間以a為間距等間距布置η根，后排兩層鋼材一之間以a為間距等間距布置η根，每2根鋼材二和2根鋼材三連接組成一個矩形，共η個矩形，其中最邊緣的矩形與鋼材一的相應端之間的距離均為a/2。2.根據權利要求1所述裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構，其特征在于，所述條狀網格單元其長向尺IL1 = Iia,其短向尺寸L2 = a，其中，η為正整數，a為條狀網格單元的寬度，也即鋼網格盒式結構中的網格寬度，a = 2m?2.8m。3.根據權利要求1所述裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構，其特征在于，所述條狀網格單元的單元之間通過定位板，將上、下弦T型鋼散件等強連接。4.根據權利要求1所述裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構，其特征在于，所述鋼網格式框架由若干條狀網格單元和若干H鋼散件組成。5.根據權利要求1所述裝配整體式正交正放空間鋼網格盒式結構，其特征在于，所述多層大跨度是指2層?4層，總高18m?36m。
【文檔編號】E04B5/10GK205663028SQ201620235044
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年3月25日
【發明人】馬克儉, 田啟良, 吳剛, 任后敏, 張華剛, 吳京, 唐敦洲, 魏艷輝, 張澤陽, 吳聚龍, 陳志鵬, 白志強
【申請人】南京中建化工設備制造有限公司, 貴州大學, 東南大學