本發(fā)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）樓蓋為窄長形矩形平面的施工，特別涉及一種裝配整體式正交斜放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，可以使得工廠預制，現(xiàn)場拼裝一次成型，從而達到工業(yè)化要求。

背景技術：

多層大跨度公共與工業(yè)建筑的發(fā)展，是節(jié)約土地促進生態(tài)文明建設的需要，傳統(tǒng)的鋼框架主次梁結(jié)構(gòu)體系如圖1所示，不僅造成肥梁胖柱，造價高昂，整個室內(nèi)大廳造成壓抑感，為此申請人提出“裝配整體式正交斜放混合型空間鋼網(wǎng)格結(jié)構(gòu)及制作方法”（已申報發(fā)明專利），此專利申報后，相繼在貴州貴陽市、湖南省湘潭市等工業(yè)園建造4層跨度L=18m、21m、24m多層大跨度工業(yè)廠房約6.5萬m²，2015年在四川綿陽市富樂學校建成樓蓋跨度L_y =36m，長度L_x =60m，樓蓋面積2160m²的多層大跨度體育館，工程實踐已證明，窄長形（L_x/L_y＞1.5）平面的多層大跨度工業(yè)與公共建筑，采用“裝配整體式正交斜放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)”不僅具有優(yōu)良的建筑功效和良好的力學性能，同時和傳統(tǒng)的框架結(jié)構(gòu)比較，工程造價也大幅下降（20%~25%）。然而通過工程實踐發(fā)現(xiàn)：與裝配整體式正交正放空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)相同的問題，即制作的網(wǎng)格單元寬度大，長距離運輸受阻，形成工地二次再拼裝。如申請人單位的四層大跨度（L_y =23.4m）多功能建筑，即采用“裝配整體式正交斜放空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)”，圖2為該樓蓋結(jié)構(gòu)布置圖，采用正交斜放鋼空腹梁形成，周邊柱網(wǎng)a₁=3900，內(nèi)部正方形網(wǎng)格a₂=3900×cos45°=2757，樓蓋在車間制造的網(wǎng)格單元有A單元13個，B單元1個，C單元1個，D單元3個及E單元14個，其中65%面積為A網(wǎng)格單元，其長乘寬的面積A=3a×2a=3×2.757m×2×2.757m=45.6m²，A單元最小寬度（5.514m）不能通過檢查及收費站，造成二次拼裝。同時車間制造的網(wǎng)格式墻架亦出現(xiàn)相同的問題。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種裝配整體式正交斜放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，是多層（2層~4層）大跨度（18m~36m），樓蓋長邊L_x與跨度L_y之比大于1.5的矩形平面建筑的優(yōu)良結(jié)構(gòu)體系，便于運輸，可避免現(xiàn)場二次拼裝。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：

一種裝配整體式正交斜放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，適用于多層大跨度下樓蓋為長邊與跨度之比大于1.5的矩形平面的體系，所述多層大跨度是指2層~4層，總高18m~36m。其鋼空腹網(wǎng)格樓蓋及鋼網(wǎng)格式框架中，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)均按條狀網(wǎng)格單元劃分。按條狀網(wǎng)格單元劃分后，在車間下料加工成形，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(xiàn)場，在現(xiàn)場安裝形成整體，達到預制裝配的工業(yè)化要求。

所述條狀網(wǎng)格單元其長向尺寸L₁=na₂，其短向尺寸L₂ =a₂，其中，n為正整數(shù)，a₂為條狀網(wǎng)格單元的寬度，也即鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)格寬度，a₂=a₁×cos45°，a₁是周邊柱網(wǎng)長度。

所述條狀網(wǎng)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2n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n根，下層兩排鋼材一之間以a為間距等間距布置n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n根，后排兩層鋼材一之間以a為間距等間距布置n根，每2根鋼材二和2根鋼材三連接組成一個矩形，共n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。

結(jié)構(gòu)中的上、下弦散件也在車間預制，鋼網(wǎng)格式框架由若干條狀網(wǎng)格單元和若干H鋼散件組成。運往施工現(xiàn)場后，先安裝第一層鋼網(wǎng)格式框架的條狀網(wǎng)格單元，再用已加工的H鋼散件兩兩相連形成鋼網(wǎng)格式框架，再安裝樓蓋條狀網(wǎng)格單元，在條狀網(wǎng)格單元與單元之間通過定位板，將車間已加工成型的上、下弦散件等強連接后，使結(jié)構(gòu)形成正交斜放空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)整體。

正交斜放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)良的力學性能，用鋼量低，但結(jié)構(gòu)網(wǎng)格化后，節(jié)點量大幅度增加，必須在工廠車間成批量下料加工，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明在形成樓蓋及墻架的條件網(wǎng)格單元后，再通行無阻運往現(xiàn)場拼裝形成整體，達到大幅度減少現(xiàn)場工作量，降低工程成本的目標。

附圖說明

圖1 四層樓蓋平面23.4m×39m=912.6m²，采用傳統(tǒng)鋼框架結(jié)構(gòu)布置圖。

圖2 四層樓蓋平面23.4m×39m=912.6m²，采用裝配整體式正交斜放空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，采用井字鋼空腹網(wǎng)格單元劃分圖。

圖3 四層樓蓋平面23.4m×39m=912.6m²，為裝配整體式正交斜放空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，它采用條狀網(wǎng)格單元，如ST-1、ST-2等條狀網(wǎng)格單元圖。

圖4 四層正交斜放空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)周邊鋼網(wǎng)格框架1軸~11軸條狀網(wǎng)格單元劃分圖（雙實線為條狀網(wǎng)格單元）。

圖5 為圖3的條狀網(wǎng)格單元ST-1，其寬度（a=2.757m）剖面構(gòu)造，上、下兩側(cè)有定位板。

圖6 為圖3與圖4條狀網(wǎng)格單元剖面圖，安裝完畢后，將通過車間加工，鉆孔的上、下弦T型鋼的腹板與定位板高強螺栓等強連接后，再將T型鋼翼緣等強對焊，形成正交斜放空腹網(wǎng)格樓蓋整體。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。

為了克服裝配整體式正交斜放空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)樓蓋，采用井字網(wǎng)格造成的不足（圖2），其樓蓋及網(wǎng)格式墻架的車間加工井字的預制網(wǎng)格單元，均改為“條狀網(wǎng)格單元”，即單元長向為na₁，其寬度僅為一個網(wǎng)格a₁，如圖3、圖4所示。

圖3為樓蓋面積39m×23.4m=912.6m²的空腹網(wǎng)格單元布置圖，右側(cè)45°方向為“雙實線”，即車間加工制造的條狀網(wǎng)格單元，分ST-1、ST-2多個條狀網(wǎng)格單元，這些單元寬度方向只一個網(wǎng)格（a=2.757m），長度方向分別有多個網(wǎng)格，如5a=5×2.757m=13.785m，4a=4×2.757m=11.028m等，預制單元超長不妨礙通行，左側(cè)45°方向為單實線，是在車間下料、鉆孔、坡口的上、下弦散件，運輸時按編號1、1a、1b堆放。

圖4為結(jié)構(gòu)1軸~11軸即長度方向（39m）四層網(wǎng)格式框架條狀網(wǎng)格單元劃分圖，其豎向“雙實線”內(nèi)均為車間加工的網(wǎng)格單元，單元與單元之間的水平“單實線”為車間下料加工的橫向H鋼散件，運輸時，亦按編號分批次堆放，整個建筑的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件均在車間加工制造，運往現(xiàn)場后進行二次整體組裝，形成空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)整體。

上述的條狀網(wǎng)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(xiàn)場，分別按第一層鋼網(wǎng)格墻架條狀單元和散件（上、下弦）及第一層條狀鋼空腹網(wǎng)格樓蓋單元和散件堆放。并按如下步驟安裝：

第一步，安裝第一層鋼網(wǎng)格框架A₁條狀網(wǎng)格單元，如圖4所示豎向“雙實線”，豎向單元兩兩安裝完成后，將水平向以“單實線”表示H鋼橫梁采用栓焊結(jié)合方式形第一層鋼網(wǎng)格框架，第一層墻架完成后，第二步安裝正交斜放空腹樓蓋，按圖3所示條狀網(wǎng)格單元劃分圖，先安裝右側(cè)45°方向“雙實線”表示的條狀網(wǎng)格單元，右側(cè)安裝完畢后，ST-1等條狀網(wǎng)格單元區(qū)寬度方向剖面構(gòu)造如圖5所示，左、右兩側(cè)的①號連接板亦是安裝單元與單元之間的上、下弦散件的定位板，又是等強連接板，第三步按圖3左側(cè)45°方向，以“單實線”表示的上、下弦T型鋼散件位置，如圖6所示，在左右兩側(cè)定位板用高強螺栓等強連接上、下弦T型鋼腹板，使散件就位于條狀網(wǎng)格單元兩側(cè)，采用等強對焊方式將T型鋼上、下弦翼緣與鋼剪力鍵等強連接，從而形成正交斜放鋼空腹樓蓋，沿左側(cè)45°方向鋼空腹梁與沿右側(cè)45°空腹梁正交后,即形成正交斜放鋼空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)整體。