一種多層大跨度裝配整體式空間鋼網格建筑結構制造技術

本實用新型專利技術公開了一種多層大跨度裝配整體式空間鋼網格建筑結構，本實用新型專利技術將作為樓蓋或屋蓋結構的裝配整體式平板型或曲面型鋼空腹網格結構的雙層十字形拼裝單元的弦桿連接固定在作為鋼網格式承重外墻結構的立柱上，該鋼網格式承重外墻結構由采用矩形鋼管或H型鋼制作成的立柱與采用H形鋼或T形鋼制作成的橫梁連接組成柱網結構，矩形鋼管截面的高或寬為200毫米～300毫米，壁厚為4毫米～10毫米，該柱網結構為每兩根相鄰立柱之間的中心距離為1500～4000毫米，在兩根相鄰立柱之間水平連接5根橫梁，每兩根相鄰橫梁之間的中心距離為500～2500毫米。本實用新型專利技術的結構具有重量輕、強度高、施工容易、質量好等優點。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種多層大跨度裝配整體式空間鋼網格建筑結構，屬于鋼結構建筑框架制作及施工
技術背景 隨著我國鋼產量迅速增加，鋼結構在建筑工程領域應用日趨增多，如多層(2層 4層)大跨度(18m 36m)公共與工業建筑，又如高層和超高層大開間，大柱網住宅及寫字樓建筑，這些鋼結構體系一般均采用矩形鋼管、H型鋼形成鋼框架結構。對于跨度為18m，每層的層高為5. 2m的四層工業車間的鋼框架結構，一般采用600X600X25(長X寬X厚度)規格或500X500X25規格的矩形鋼管作為立柱，其立柱之間的中心距離為9m，其立柱與立柱之間焊接H型鋼作為主橫梁，其主橫梁的所用的H型鋼規格為1200 X 300 X 10 X 25，在每層的主橫梁與主橫梁之間再焊接規格為700 X 250 X 8 X 16的H型鋼橫梁作為樓蓋或屋蓋結構，這樣即形成整個四層工業車間的鋼框架結構。經計算，在地震烈度為6度設防區，風載O.3kN/m2，樓面使用活荷載5kN/m2時，這種傳統鋼框架結構的型鋼用量為128kg/m2，其鋼筋用量15kg/m2，總單位平均用鋼量為146. 5kg/m2，用鋼量很大，其造價也很高。改革開放30多年來，各省市在工業廠房建設方面，90%以上為單層工業車間，其主要原因有如下兩方面其一，按傳統鋼框架結構體系制作，由于用鋼量大，造價高(是單層鋼結構的兩倍以上)；其二，由于前期的土地單價過低，造成人們不愿意建設成本較高的多層建筑。目前，我國很多地區，特別是經濟發達地區，為了確保18億畝耕地和保護生態環境，除重工業車間外，一律不允許做單層建筑，這是經濟建設大勢所趨，在這種條件下，由于傳統的鋼框架結構存在著單位面積用鋼量大、造價高，并且其梁、柱構件大而重，而傳統鋼框架結構的施工都是在現場進行施工，需要在高空進行大量的焊接作業，不僅工程質量難以保證，而且其施工難度還很大，所以現有多層鋼框架結構已不能滿足現實的需要。
技術實現思路
本技術在于提供一種單位面積用鋼量少、造價較低、施工容易、并且質量較高、結構穩定性較好的多層大跨度裝配整體式空間鋼網格建筑結構，以克服現有技術的不足。本技術的技術方案是這樣構成的本技術的一種多層大跨度裝配整體式空間鋼網格建筑結構為，該結構包括作為樓蓋或屋蓋結構的裝配整體式平板型或曲面型鋼空腹網格結構，其作為樓蓋或屋蓋結構的裝配整體式平板型或曲面型鋼空腹網格結構的雙層十字形拼裝單元的弦桿連接固定在作為鋼網格式承重外墻結構的立柱上，該鋼網格式承重外墻結構由采用矩形鋼管或H型鋼制作成的立柱與采用H形鋼或T形鋼制作成的橫梁連接組成柱網結構，立柱的矩形鋼管截面的矩形外形的高或寬為200毫米 300毫米，立柱的矩形鋼管的壁厚為4毫米 10毫米，橫梁的H形鋼或T形鋼的外形高度為100毫米 200毫米，該柱網結構為每兩根相鄰立柱之間的中心距離為1500 4000毫米，并且在多層大跨度裝配整體式空間鋼網格建筑結構的每層的層高高度范圍內的柱網結構中、在兩根相鄰立柱之間水平連接5根橫梁，每兩根相鄰橫梁之間的中心距離為500 2500毫米。對于H型鋼制作成的立柱，其H型鋼截面的高度或寬度為200毫米 300毫米。上述組成柱網結構的鋼網格式承重外墻結構的立柱由中立柱和端立柱相互連接組成，每個中立柱的兩端通過焊接或螺栓連接的方式與端立柱連接；組成柱網結構的鋼網格式承重外墻結構的每個橫梁都由兩個半橫梁通過焊接或螺栓連接的方式相互連接組成；在每個中立柱上按對稱方式固定連接有四個半橫梁，并且每兩個半橫梁的上平面都在同一水平高度；在每個端立柱上按對稱方式固定連接有四個半橫梁，并且每兩個半橫梁的上平面都在同一水平高度。在上述每個中立柱和端立柱的一端上都設有螺栓安裝槽或螺栓安裝孔，在每個中立柱和端立柱的另一端上都設有螺栓安裝孔。在上述每個半橫梁的連接端上都設有螺栓孔。上述每個中立柱或端立柱的長度為2米 3. 5米。由于采用了上述技術方案，本技術將現有的裝配整體式平板型或曲面型鋼空腹網格結構作為樓蓋或屋蓋，并采用由中立柱和半橫梁組成的中部組合單元、由端立柱和半橫梁組成的端部組合單元進行現場組裝后而形成的柱網結構式的鋼網格式承重外墻結構作為支撐樓蓋或屋蓋的承重外墻，從而構成本技術的多層大跨度裝配整體式空間鋼網格建筑結構。采用本技術的結構，能有效利用規格尺寸小的型鋼作為本技術的立柱和橫梁使用，本技術中兩根立柱之間的中心距離大大小于傳統鋼框架結構中兩根立柱之間的距離，由于本技術的立柱采用的是規格尺寸小的矩形鋼管，并在每兩根相鄰立柱之間設置規格尺寸小的橫梁，使立柱與橫梁相互連接形成柱網結構式的鋼網格式承重外墻，該鋼網格式承重外墻的網格數量，在面積相同的情況下，為傳統鋼框架結構的柱網格數量的20倍，即本技術將傳統鋼結構的大柱網格結構化為小柱網格結構，這種化整為零的目的有如下幾方面其一，降低拼裝結構的重量，如采用傳統鋼框架結構時其框架柱的重量為I. 25t/根，而采用本技術的鋼網格式承重外墻結構后，其最重的一個拼裝單元(中部組合單元I )的重量只有168kg/個,僅是傳統框架柱重量的1/7. 44,僅是傳統18m框架橫梁(w=5150kg/根)的1/30，從此刻明顯看出，本技術的拼裝件自重大大下降，這不僅有利于制造，而且還有利于運輸和安裝；其二，本技術的立柱采用由中立柱和端立柱相互連接組成的組合式結構，它沿高度拼裝點均為網格中部，其橫梁也采用組裝結構，橫梁的連接點亦在網格中央(反彎點)，即每層樓沿高度兩個拼裝單元(即中部組合單元I和端部組合單元II)，每個端部組合單元II是和樓蓋連為一體的，由于樓蓋是由T型鋼和方鋼管組成的空腹梁，安裝完本技術的鋼網格式承重外墻結構后，即可緊接著安裝空腹樓蓋，根據專利號為ZL200720201111.4所公開的技術方案可知，該空腹樓蓋為雙十字形，其上、下肋在中央采用雙拼板高強螺栓連接，本技術的整個鋼結構是在施工工地按鋼網格式承重外墻結構的墻架及樓蓋的拼裝單元有序排列后，在腳手架上采用摩擦型高強螺栓連接，完全消除了焊接工序，能有效防止火災發生，也促進了施工文明程度；其三，本技術將所有拼裝單元的焊接節點，均在車間焊接連接，用于在工地螺栓連接的槽孔在車間一次加工成型，這樣不僅能有效提高生產效率，而且還能確保整個鋼結構的施工質量。采用本技術的鋼網格式承重外墻，其單位平方米的建筑用鋼量大大低于現有技術中的鋼框架結構單位平方米的立柱用鋼量，并且本技術的鋼網格式承重外墻的結構強度要大大高于傳統鋼框架結構的強度，同時本技術將鋼網格式承重外墻與作為樓蓋或屋蓋的裝配整體式平板型或曲面型鋼空腹網格結構相互連接，從而構成一個完整的多層大跨度裝配整體式空間鋼網格建筑結構整體，本技術的多層大跨度裝配整體式空間鋼網格建筑結構的整體結構強度和用鋼量，經測算，在建筑結構的層數相同、建筑面積相同的情況下，本技術的結構強度為傳統鋼框架結構強度的I. 5 2倍，其用鋼量為傳統鋼框架結構用鋼量的2/3 3/5。所以本技術與現有技術相比，本技術不僅具有鋼量少、造價較低的優點，而且還具有施工容易、質量好、結構整體強度高、結構穩定性好等優點。本技術可作本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多層大跨度裝配整體式空間鋼網格建筑結構，包括作為樓蓋或屋蓋結構的裝配整體式平板型或曲面型鋼空腹網格結構，其特征在于：作為樓蓋或屋蓋結構的裝配整體式平板型或曲面型鋼空腹網格結構的雙層十字形拼裝單元（3）的弦桿（3.1）連接固定在作為鋼網格式承重外墻結構的立柱（1）上，該鋼網格式承重外墻結構由采用矩形鋼管或H型鋼制作成的立柱（1）與采用H形鋼或T形鋼制作成的橫梁（2）連接組成柱網結構，立柱（1）的矩形鋼管截面的矩形外形的高或寬為200毫米～300毫米，立柱（1）的矩形鋼管的壁厚為4毫米～10毫米，橫梁（2）的H形鋼或T形鋼的外形高度（h）為100毫米～200毫米，該柱網結構為每兩根相鄰立柱（1）之間的中心距離（L）為1500～4000毫米，并且在多層大跨度裝配整體式空間鋼網格建筑結構的每層的層高高度（G）范圍內的柱網結構中、在兩根相鄰立柱（1）之間水平連接5根橫梁（2），每兩根相鄰橫梁（2）之間的中心距離（B）為500～2500毫米。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：馬克儉，徐向東，胡嵐，曾勇，朱方正，肖建春，周觀根，周家干，張華剛，程志敏，張曉楠，段渝忠，
申請(專利權)人：湖南大學，貴州大學，湖南金海鋼結構股份有限公司，貴州匯通申發鋼結構有限公司，浙江東南網架股份有限公司，
類型：實用新型
國別省市：