鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構及其制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種多層(2層-4層)大跨度(18m-30m)樓蓋長(Lx)短(1^)之比Lx/Ly> 1.5窄長形平面的鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構及其制作方法，屬于建筑結構技術領域。
【背景技術】
[0002]2014年5月22日，國土資源部頒發(fā)《中華人民共和國國土資源部令》即《節(jié)約集約利用土地規(guī)定》(第61號)，對大跨度(1^=18111-30111)公共與工業(yè)建筑，不再作單跨單層和多跨單層，而要作單跨多層和多跨多層，采用傳統(tǒng)的鋼筋混凝土框架結構，不僅《建筑抗震設計規(guī)程》(GB50011-2010)有明確規(guī)定，“不應或不宜作單跨多層”這是鋼筋混凝土傳統(tǒng)框架結構，避免不了的缺陷。
[0003]例:當建筑物為單跨多層(4層)，它的長&Lx=54m，短邊跨度1^=27111，即Lx/Ly=2時，周邊柱網(wǎng)為9m，此時跨度方向每一層只有4根柱3根梁，框架結構的抗側剛度遠遠不滿足《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)要求；采用正交正放盒式結構的樓蓋，也會造成樓蓋沿跨度方向80%以上荷載，而沿長向荷載傳遞極小使結構受力不均勻現(xiàn)象的發(fā)生。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明要解決的問題是針對以上不足，提供一種鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，采用該網(wǎng)格盒式結構后，實現(xiàn)以下目的:
1、提高抗側剛度:將橫梁與柱剛性連接，在相同水平力A乍用下，其抗側剛度提高4倍；網(wǎng)格化后，周邊網(wǎng)格式框架在截面不變情況下，其抗側剛度提高了 90倍。
[0005]2、節(jié)約工程造價:比大跨度框架結構用材減少25%_30%，樓蓋的空腹夾層板混凝土及鋼材減少25%-30%以上或更高。
[0006]3、結構受力均勻，不會形成正交正放盒式結構樓蓋沿跨度方向80%以上荷載，而沿長向荷載傳遞極小使結構受力不均勻現(xiàn)象發(fā)生。
[0007]4、提供一種鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構的制作方法。
[0008]為解決以上技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案:鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，其特征在于:建筑物樓蓋的空腹梁兩端的上、下弦與其周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱剛性連接。
[0009]一種優(yōu)化方案，建筑物樓蓋周邊為等腰三角形網(wǎng)格，中間沿周邊45°夾角為正方形空腹網(wǎng)格；周邊等腰三角形直角邊尺寸a與等腰三角形斜邊長&1為a=a i X sin45°關系，即周邊網(wǎng)格曰^角定后，內部沿45°方向方形網(wǎng)格a尺寸確定。
[0010]進一步地，正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，適用于樓蓋長邊(Lx)與短邊(Ly即跨度)之比Lx/Ly> 1.5的窄長形平面，空腹樓蓋厚度h=(Ly/25~Ly/30)，其上弦考慮混凝土板六倍厚度(6 δ )參加工作，即上弦為T形截面，下弦仍為矩形截面，這些正交斜放空腹梁兩端的上、下弦與網(wǎng)格式框架柱剛性連接，這是確保形成空間網(wǎng)格盒式結構整體的構造措施。[0011 ] 進一步地，空腹梁其上弦截面為T形，其下弦截面為矩形，其剪力鍵凈高Iitl與其凈寬B之比hQ/B< 1
[0012]進一步地，剪力鍵的截面為十字形。
[0013]基于以上所述鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，該鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構的制作方法包括以下步驟:
O先施工一層周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱；
2)施工一層鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋，將一層建筑物樓蓋的空腹梁與其周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱剛性連接。
[0014]進一步地，進行二層周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱的施工；
施工二層鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋，將二層建筑物樓蓋的空腹梁與其周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱剛性連接。
[0015]進一步地，進行其他樓層的周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱、鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋的施工及連接；
通過養(yǎng)護，形成鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構。
[0016]本發(fā)明采用以上技術方案，與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點:
(I)結構受力均勻，不會形成正交正放盒式結構樓蓋沿跨度方向80%以上荷載，而沿長向荷載傳遞極小使結構受力不均勻現(xiàn)象發(fā)生。
[0017](2)提高抗側剛度:將橫梁與柱剛性連接，在相同水平力A乍用下，其抗側剛度提高4倍；網(wǎng)格化后，周邊網(wǎng)格式框架在截面不變情況下，其抗側剛度提高了 90倍。當大幅度截面尺寸，其用材比常規(guī)框架下降25%左右時，其剛度滿足規(guī)范要求，從而節(jié)約大量建筑用材。
[0018](3)節(jié)約工程造價:框架結構用材減少25%_30%，樓蓋的空腹夾層板用材減少25%-30%。
[0019](4)使窄長形平面的多層(2層-4層)大跨度(18m-30m)建造從不能實施到在節(jié)約工程造價前提下能夠建造，達到國土資源部有關《節(jié)約集約土地資源》文件興建多層大跨度建筑的要求。
[0020]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
【附圖說明】
[0021]附圖1為本發(fā)明實施例中鋼筋混凝土正交斜放空腹夾層板樓蓋的結構布置圖； 附圖2為本發(fā)明實施例中窄長形平面鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架結構布置圖；
附圖3為本發(fā)明實施例中鋼筋混凝土空腹板樓蓋剖面構造圖；
附圖4為本發(fā)明實施例中正交斜放鋼筋混凝土剪力鍵構造圖。
【具體實施方式】
[0022]實施例1，鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，建筑物樓蓋的空腹梁兩端的上、下弦與其周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱剛性連接；建筑物樓蓋周邊為等腰三角形網(wǎng)格，中間沿周邊45°夾角為正方形空腹網(wǎng)格；周邊等腰三角形直角邊尺寸a與等腰三角形斜邊長B=B1XsiMS°關系，即周邊網(wǎng)格S1確定后，內部沿45°方向方形網(wǎng)格a尺寸確定。建筑物的長度1^與其跨度L ,之比大于1.5?？崭沽浩渖舷医孛鏋門形，其下弦截面為矩形，其剪力鍵凈高hQ與其凈寬B之比hQ/B< 1
[0023]該鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構按照以下步驟制作方法包括:
O先施工一層周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱和框架梁；
2)施工一層鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋，將一層建筑物樓蓋的空腹梁與其周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱剛性連接；
3)再進行二層周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱和梁的施工；
4)施工二層鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋，將二層建筑物樓蓋的空腹梁與其周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱剛性連接；
5)依次進行其他樓層的周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱、鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋的施工及連接；
6)通過養(yǎng)護，形成多層大跨度鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構。
[0024]以圖1所示為例進行詳細說明，窄長形平面(Lx=57.6m, Ly=28.8m，Lx/Ly=2)樓蓋每層面積A=57.6mX28.8m=1658.88m2，它由鋼筋混凝土空腹梁彼此正交，并與周邊鋼筋混凝土豎向網(wǎng)格框架柱斜交(45° )剛性連接形成鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，該建筑為多功能體育建筑，從圖2的鋼筋混凝土豎向網(wǎng)格式框架簡圖可知，第一層為籃球、排球館，共設四個籃球場地，層高9m，凈高hQ1=9m-l.2m=7.8m，中央空調層在空腹內其凈空為1845X600，第二、三層為體操、兵乓球及會議廳，每層面積1658.88m2，層高6m，二、三層凈高hQ=6m-l.2m=4.8m，中央空調層仍在空腹內設置，結構總高度H=9+6+6=21m < 24m，圖3為鋼筋混凝土空腹梁的剖面構造，網(wǎng)格a=2545，樓蓋厚h=1200(L/23.57)4=300，h0=600, h0/6=600/700=0.857 < 1，它由鋼筋混凝土 T形截面(含板)的上弦和鋼筋混凝土矩形截面下弦通過圖4所示十字形截面鋼筋混凝土“剪力鍵”與上、下弦連為整體，形成空間空腹網(wǎng)格盒式結構整體。圖4的鋼筋混凝土十字形剪力鍵要求其凈高Iitl與凈寬B之比h c/B < 1，此處h0/B=600/700=0.857 < 1，符合塊體單元的力學模型。
[0025]本領域技術人員應該認識到，上述的【具體實施方式】只是示例性的，是為了使本領域技術人員能夠更好的理解本
【發(fā)明內容】
，不應理解為是對本發(fā)明保護范圍的限制，只要是根據(jù)本發(fā)明技術方案所作的改進，均落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，其特征在于:建筑物樓蓋空腹梁兩端的上、下弦與其周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱剛性連接。
2.如權利要求1所述的鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，其特征在于:建筑物樓蓋周邊為等腰三角形網(wǎng)格，中間沿周邊45°夾角為正方形空腹網(wǎng)格；周邊等腰三角形直角邊尺寸a與等腰三角形斜邊長S1S a=a iXsiMS。。
3.如權利要求1所述的鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，其特征在于:建筑物樓蓋為長邊(Lx)與短邊(Ly即跨度)之比Lx/Ly> 1.5的窄長形平面。
4.如權利要求1所述的鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，其特征在于:空腹梁其上弦截面為T形，其下弦截面為矩形，其剪力鍵凈高Iitl與其凈寬B之比h < I。
5.如權利要求4所述的鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，其特征在于:剪力鍵的截面為十字形。
6.如權利要求1-5其中之一所述鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構的制作方法，其特征在于:所述制作方法包括以下步驟: O先施工一層周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱； 2)施工一層鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋，將一層建筑物樓蓋的空腹梁與其周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱剛性連接。
7.如權利要求6所述鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構的制作方法，其特征在于:所述制作方法還包括以下步驟: 進行二層周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱的施工； 施工二層鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋，將二層建筑物樓蓋的空腹梁與其周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱剛性連接。
8.如權利要求7所述鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構的制作方法，其特征在于:所述制作方法還包括以下步驟: 進行其他樓層的周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱、鋼筋混凝土空腹夾層板樓蓋的施工及連接； 通過養(yǎng)護，形成鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構，建筑物樓蓋的空腹梁與其周邊鋼筋混凝土網(wǎng)格式框架柱剛性連接；建筑物樓蓋周邊為等腰三角形網(wǎng)格，中間沿周邊45°夾角為正方形空腹網(wǎng)格；周邊等腰三角形直角邊尺寸a與等腰三角形斜邊長a1為a=a1×sin45°關系，即周邊網(wǎng)格a1確定后，內部沿45°方向方形網(wǎng)格a尺寸確定，當建筑物的長度Lx與其跨度Ly之比大于1.5，空腹梁其上弦截面為T形，其下弦截面為矩形，其剪力鍵凈高h0與其凈寬B之比h0/B≤1，橫向空腹梁彼此沿兩個450方向正交斜放形成剛度很大的橫向空間空腹網(wǎng)格，這些網(wǎng)格周邊節(jié)點與豎向的網(wǎng)格式框架剛性連接，從而形成鋼筋混凝土正交斜放空間網(wǎng)格盒式結構整體。結構受力均勻，提高抗側剛度，節(jié)約工程造價。
【IPC分類】E04B5-43, E04G21-00, E04B1-58
【公開號】CN104831851
【申請?zhí)枴緾N201510210703
【發(fā)明人】馬克儉, 徐鵬強, 張華剛, 朱九洲, 肖建春, 房海, 魏艷輝, 王維奇, 盧亞琴, 王豐娟, 欒煥強, 陳靖, 袁波, 姜嵐
【申請人】濰坊昌大建設集團有限公司, 貴州大學, 昌大建筑科技有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月29日