本發(fā)明屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)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(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，可以使得工廠(chǎng)預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)拼裝一次成型，從而達(dá)到工業(yè)化要求。

背景技術(shù)：

為了節(jié)約土地促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)，2014年國(guó)土資源部出臺(tái)《節(jié)約集約利用土地的規(guī)定》（61號(hào)文件）大跨度公共與工業(yè)建筑，要求向多層大跨度發(fā)展，并作出相應(yīng)的規(guī)定。對(duì)鋼結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，采用傳統(tǒng)的鋼框架結(jié)構(gòu)，不僅受力不合理，用鋼量大，層高即大，如平面為30m×30m=900m²，多層（3層）體育建筑，如圖1所示采用鋼框架結(jié)構(gòu)布置，框架梁KJ-1沿Y方向設(shè)置，梁截面H2100×500×16×28，不僅用鋼量大（120kg/m²左右），樓蓋厚度達(dá)2.5m（管線(xiàn)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(cè)剛度很難滿(mǎn)足規(guī)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(jié)構(gòu)體系，即“裝配整體式正交正放鋼空腹空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)”，即橫向樓蓋的空腹網(wǎng)格結(jié)構(gòu)劃分為A單元15個(gè)，B單元5個(gè)，C單元3個(gè)，D單元1個(gè)；同時(shí)其豎向網(wǎng)格式框架也單元化，如圖3所示，這些網(wǎng)格式單元均在車(chē)間下料加工，焊接形成網(wǎng)格單元，如圖2的A型網(wǎng)格單元，如圖4a所示，它的平面7.5m×5m=37.5m²，高度h=1.2m（圖4b），這些車(chē)間制作的網(wǎng)格單元，要通過(guò)裝車(chē)運(yùn)輸?shù)绞┕すさ剡M(jìn)行拼裝，沿途收費(fèi)站，站口均有高度和寬度控制，圖5為A單元剖面構(gòu)造，其最小寬度為2a，a為網(wǎng)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(cè)懸挑的上、下弦桿在車(chē)間不焊接，運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)后再補(bǔ)焊形成圖5所示的單元，再組裝。網(wǎng)格式墻架亦出現(xiàn)相同的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種裝配整體式正交正放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，針對(duì)用于多層大跨度公共與工業(yè)建筑的新型結(jié)構(gòu)體系，可解決車(chē)間制作的網(wǎng)格單元超寬，站口無(wú)法通行，造成安裝單元拆分后再在現(xiàn)場(chǎng)二次焊接為單元整體進(jìn)行安裝的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種裝配整體式正交正放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)，適用于多層大跨度下樓蓋為長(zhǎng)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(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?jiǎng)澐?，在?chē)間下料，切割，鉆孔，焊接成型，全部在工廠(chǎng)車(chē)間加工，遠(yuǎn)距離運(yùn)輸不受收費(fèi)站門(mén)洞寬度的阻礙，通行無(wú)阻運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)，在現(xiàn)場(chǎng)安裝形成整體，達(dá)到預(yù)制裝配的工業(yè)化要求。

所述條狀網(wǎng)格單元其長(zhǎng)向尺寸L₁=na，其短向尺寸L₂=a，其中，n 為正整數(shù)，a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，a=2m~2.8m。

所述條狀網(wǎng)格單元，在長(zhǎng)度方向上，有四根長(zhǎng)度為na的鋼材一，呈雙層兩排布置，在寬度方向上，有2n 根長(zhǎng)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(gè)矩形，共n 個(gè)矩形，其中最邊緣的矩形與鋼材一的相應(yīng)端之間的距離均為a /2。

結(jié)構(gòu)體系的全部網(wǎng)格單元及上、下弦散裝構(gòu)件均在車(chē)間預(yù)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。各構(gòu)件運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，先安裝鋼網(wǎng)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(wǎng)格墻架整體后，再安裝樓蓋條狀空腹網(wǎng)格單元，并在條狀網(wǎng)格單元與單元之間通過(guò)定位板，將車(chē)間已加工成型的上、下弦T型鋼散件等強(qiáng)焊接，使結(jié)構(gòu)形成正交正放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)整體。

正交正放空間網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的力學(xué)性能，用鋼量低，但結(jié)構(gòu)網(wǎng)格化空腹化后，節(jié)點(diǎn)量大幅度增加，在車(chē)間成批生產(chǎn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程量，即構(gòu)件的下料加工，鉆孔及條狀網(wǎng)格成型均在車(chē)間完成，大幅度減少現(xiàn)場(chǎng)工作量，降低工程成本。

附圖說(shuō)明

圖1 多層（3層）大跨度（L=30m）鋼框架主、次梁結(jié)構(gòu)布置圖.

圖2 裝配整體式正交正放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)樓蓋預(yù)制井字網(wǎng)格單元布置圖.

圖3 裝配整體式正交正放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)周邊網(wǎng)格式鋼框架預(yù)制井字網(wǎng)格單元布置圖。

圖4 正交正放鋼空腹網(wǎng)格樓蓋A單元平面簡(jiǎn)圖（圖4a）及剖面簡(jiǎn)圖（圖4b）。

圖5 正交正放鋼空腹網(wǎng)格樓蓋A網(wǎng)格單元最小寬度方向（2a）網(wǎng)格單元構(gòu)造圖。

圖6 正交正放鋼空腹網(wǎng)格樓蓋“空間條狀網(wǎng)格單元”布置圖。

圖7 正交正放鋼空腹網(wǎng)格樓蓋空間條狀網(wǎng)格A單元平面網(wǎng)格簡(jiǎn)圖（圖7a）及剖面網(wǎng)格簡(jiǎn)圖（圖7b）。

圖8 裝配整體式正交正放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)周邊鋼網(wǎng)格框架“條狀網(wǎng)格單元”布置圖。

圖9 圖6樓蓋空間“條狀網(wǎng)格單元”剖面構(gòu)造圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。

本發(fā)明針對(duì)用于多層大跨度公共與工業(yè)建筑的新型結(jié)構(gòu)體系，即“裝配整體式正交正放空間鋼網(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)”，提出一種新的預(yù)制裝配方案，用以解決車(chē)間制作的網(wǎng)格單元超寬，站口無(wú)法通行，造成安裝單元拆分后再在現(xiàn)場(chǎng)二次焊接為單元整體進(jìn)行安裝的問(wèn)題。其樓蓋及網(wǎng)格式墻架均改為“條狀網(wǎng)格單元”，即單元長(zhǎng)向?yàn)?i>na，其寬度僅為一個(gè)網(wǎng)格a 。

圖6為正交正放鋼空腹網(wǎng)格樓蓋條狀單元布置圖，其中A單元10個(gè)，B單元5個(gè)，C單元2個(gè)，D單元1個(gè)，其中A單元最大，如圖7所示，單元長(zhǎng)4a ，單元寬為a ，如a =2.5m，即運(yùn)輸?shù)木W(wǎng)格單元通行無(wú)阻，圖8三層鋼網(wǎng)格墻架條狀單元布置圖，第一層一邊墻面墻架A1單元5個(gè)，B1單元1個(gè)，C1單元1個(gè)（角部，每邊各占1/2個(gè)），二、三層亦按一層相同劃分單元，即單元寬度為a 不會(huì)造成運(yùn)輸受阻問(wèn)題的發(fā)生。

本發(fā)明條狀網(wǎng)格單元和上、下弦散件，均在車(chē)間加工成型，運(yùn)輸可以通行無(wú)阻運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)，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：改變?cè)械臉巧w及墻架網(wǎng)格單元?jiǎng)澐址椒ǎ▓D2、圖3）即原井字網(wǎng)格單元法，按圖6、圖8改為“條狀網(wǎng)格單元法”；

第二步：按樓蓋和墻架各種條狀網(wǎng)格單元，繪制各網(wǎng)格單元的加工構(gòu)造圖，圖9為樓蓋寬度方向構(gòu)造圖，并繪制條狀網(wǎng)格單元以外的上、下弦桿散件加工圖，并列出明細(xì)表；

第三步：各類(lèi)條狀網(wǎng)格單元及上、下弦桿散件在車(chē)間加工，焊接成型后，分層分類(lèi)堆放運(yùn)往施工安裝現(xiàn)場(chǎng)；

第四步：從第一層起逐層進(jìn)行安裝，即第一層周邊網(wǎng)格式墻架單元（A、B、C）再將單元之間H鋼散件采用高強(qiáng)螺栓等強(qiáng)連接形成墻架網(wǎng)格（圖8單實(shí)線(xiàn)所示），第一層墻架網(wǎng)格單元安裝完畢后，進(jìn)行第二層空腹樓蓋條狀網(wǎng)格單元安裝（圖6雙實(shí)線(xiàn)）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(wǎng)格盒式結(jié)構(gòu)第一層，其他層次按第一層方法進(jìn)行。