一種大跨度裝配整體式空腹夾層板樓蓋的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種空腹夾層板樓蓋，尤其是一種適用于大跨度的且為裝配整體式的空腹夾層板樓蓋。
【背景技術】
[0002]上世紀90年代中期，研制者提出《鋼筋混凝土剪力鍵式雙向空心大板》(ZL97200102.6)專利技術，在多層(2層?4層)大跨度(L = 18m?36m)樓蓋中取代傳統(tǒng)的鋼筋混凝土框架大梁和預應力混凝土框架大梁，由于它自重輕，比混凝土框架自重下降(40%?45% )，空間三維受力，空腹部位是良好的樓蓋空調等設備層，并以其受力的下弦網(wǎng)格取代大廳的吊頂造型，在多層大跨度公共與工業(yè)建筑中應用達100萬多平方米。隨著應用面積的增加和跨度的增加，如哈爾濱市黑龍江中醫(yī)藥大學文體中心(共四層)其每層兩塊大面積樓蓋分別為36mX57m = 2052m2和39mX57m = 2223m2，每層面積4275m2，混凝土下弦裂縫開展控制難以解決，研制者提出《U型鋼一一混凝土組合空腹夾層板樓蓋》(ZL200610200188.X)，有效地解決大跨度(L多36m)混凝土空腹夾層板樓蓋裂縫開展的難題，隨后在河北唐山市，河南洛陽市，貴州貴陽市的多層大跨度公共建筑相繼成功應用。從而在多層大跨度建筑的建造開創(chuàng)了具有我國自主知識產(chǎn)權的新技術，本世紀初，隨著我國鋼鐵產(chǎn)量由原來的幾千萬噸，迅速增加為八億多噸，位居世界首位，國家發(fā)改委、住建部中國鋼協(xié)提出在建筑工程中，特別是多層大跨度建筑中的樓蓋結構，當跨度L ^ 36m時，采用傳統(tǒng)鋼框架梁，工字鋼梁截面其高度達2.5m至3m之間，每米用鋼量達1752kg/m?1800kg/m之間。造成樓蓋結構平均用鋼量在(200kg/m2?250kg/m 2)左右，當建100萬m2三層36m跨公共與工業(yè)建筑時，需要鋼材(20?25)萬噸鋼材，按每噸單價(材料、制造、運輸、安裝)1.2萬元/T計算，僅鋼結構造價24億元至30億元人民幣。僅鋼結構每平方米單價2400元/m2?3000元/m2，是小跨度(L= 1m?12m)鋼框架造價兩倍以上，因此國內在多層大跨度建筑方面，幾乎無人問津，2007年研制者提出《裝配整體式平板型或曲面型鋼空腹網(wǎng)格結構》(ZL200710201934.1)及隨后提出并相繼申請的9個國家發(fā)明專利，它們是有關裝配整體式空間鋼網(wǎng)格盒式結構新體系，其橫向樓蓋均采用正交正放和正交斜放鋼空腹夾層板樓蓋組成，它由鋼空腹梁正交叉組成空腹網(wǎng)格板，鋼空腹梁的上、下弦由T型鋼組成，連接上、下弦的“剪力鍵”由方鋼管組成。并分別應用于多層大跨度公共與工業(yè)建筑和高層寫字樓建筑。通過理論分析和工程實踐檢驗，用T型鋼作上、下弦桿有兩大難題，很難合理解決，其一，樓蓋周邊為剛接連接，其負彎矩極大，為了提高抗彎剛度，此部分采用實腹鋼板工字梁來解決，這樣造成此部分空腹不存在，影響樓蓋空腹作中央空調及設備層工藝布置，其二，當樓蓋跨度大(L彡30m)時，靠支座(2?3個)的網(wǎng)格上，下弦桿局部彎矩很大，而T形鋼腹板彎曲抗壓能力極差，僅僅加大T型鋼腹板厚度還是不夠的。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是現(xiàn)有技術中為了提高大跨度鋼結構支撐處的抗彎剛度，在樓蓋周邊采用實腹鋼板工字梁來解決，這樣造成此部分空腹不存在；在大跨度時靠近支撐處的下弦桿局部彎矩很大，而現(xiàn)有的T形鋼腹板彎曲抗壓能力差。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種大跨度裝配整體式空腹夾層板樓蓋，包括由支撐連接A區(qū)、過渡連接B區(qū)以及中心連接C區(qū)構成的矩形網(wǎng)格空腹鋼結構；支撐連接A區(qū)位于矩形網(wǎng)格空腹鋼結構的四周邊緣，中心連接C位于矩形網(wǎng)格空腹鋼結構的中間部分，過渡連接B區(qū)介于支撐連接A區(qū)和中心連接C區(qū)之間；支撐連接A區(qū)由多個支撐雙十字單元構成，支撐雙十字單元位于樓蓋支撐邊緣的I?3個網(wǎng)格單元內；過渡連接B區(qū)由多個過渡雙十字單元構成，過渡雙十字單元位于支撐連接A區(qū)相鄰的網(wǎng)格單元內；中心連接C區(qū)由多個中心雙十字單元構成，中心雙十字單元由與過渡連接B區(qū)相鄰的網(wǎng)格單元延伸至矩形網(wǎng)格空腹鋼結構的中心處；支撐雙十字單元由H型支撐弦桿分別構成上下兩個十字單元，并在上下兩個十字單元的中心處豎直設有一根支撐剪力鍵；過渡雙十字單元的上下兩個十字單元中設有與支撐雙十字單元的H型支撐弦桿相對接的H型過渡弦桿以及與中心雙十字單元相對接的T型過渡弦桿；過渡雙十字單元的上下兩個十字單元的中心處豎直設有一根過渡剪力鍵；中心雙十字單元由T型中心弦桿分別構成上下兩個十字單元，并在上下兩個十字單元的中心處豎直設有一根中心剪力鍵；支撐雙十字單元、過渡雙十字單元以及中心雙十字單元共同對接構成雙層的矩形網(wǎng)格空腹鋼結構。
[0005]采用將樓蓋分為支撐連接A區(qū)、過渡連接B區(qū)以及中心連接C區(qū)，并在各個區(qū)域內設置相應結構強度的雙十字單元，不僅能夠保證樓蓋的結構強度，而且還能夠節(jié)省用鋼量，降低了樓蓋成本；采用H型支撐弦桿分別構成支撐雙十字單元的上下兩個十字單元，避免采用實腹鋼板工字梁造成此部分空腹不存在的問題，提高了樓蓋的空腹率，更加方便空調等頂部設備布線；采用過渡雙十字單元方便連接支撐雙十字單元和中心雙十字單元，滿足強度逐漸降低的過渡連接要求。
[0006]作為本發(fā)明的進一步改進方案，支撐雙十字單元中的上下對應的兩根H型支撐弦桿之間固定設有支撐槽鋼，且支撐槽鋼豎直固定在支撐剪力鍵上。采用支撐槽鋼能夠有效提高H型支撐弦桿對接的結構強度。
[0007]作為本發(fā)明的進一步限定方案，支撐槽鋼的槽底面正對于支撐剪力鍵的壁面。將支撐槽鋼的槽底面設置為正對于支撐剪力鍵的壁面，使槽底面更好地支撐在H型支撐弦桿的下方，進一步提高H型支撐弦桿對接的結構強度。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進方案，H型支撐弦桿的腹板上且位于支撐槽鋼的槽底面的正上方和正下方均設有支撐加強筋板，支撐加強筋板的上下邊緣分別固定于H型支撐弦桿的兩側翼緣上。采用支撐加強筋板能夠有效防止H型支撐弦桿的兩側翼緣變形，進一步提高了 H型支撐弦桿的結構強度。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進方案，過渡雙十字單元中的上下對應的兩根T型過渡弦桿之間設有固定鋼板，過渡雙十字單元中的上下對應的兩根H型過渡弦桿之間設有過渡支撐槽鋼，固定鋼板和過渡支撐槽鋼均固定于過渡剪力鍵上。采用固定鋼板和過渡支撐槽鋼能夠對應增強T型過渡弦桿和H型過渡弦桿的結構強度。
[0010]作為本發(fā)明的進一步限定方案，過渡支撐槽鋼的槽底面正對于過渡剪力鍵的壁面。將過渡支撐槽鋼的槽底面設置為正對于過渡剪力鍵的壁面，使槽底面更好地支撐在H型過渡弦桿的下方，進一步提高H型過渡弦桿對接的結構強度。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進方案，H型過渡弦桿的腹板上且位于過渡支撐槽鋼的槽底面的正上方和正下方均設有過渡加強筋板，過渡加強筋板的上下邊緣分別固定于H型過渡弦桿的兩側翼緣上。采用過渡加強筋板能夠有效防止H型過渡弦桿的兩側翼緣變形，進一步提高了 H型過渡弦桿的結構強度。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進方案，中心雙十字單元中的上下對應的兩根T型中心弦桿之間設有中心固定鋼板，中心固定鋼板固定于中心剪力鍵上。采用中心固定鋼板能夠有效增強T型中心弦桿對接的結構強度。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進方案，支撐雙十字單元、過渡雙十字單元以及中心雙十字單元中上十字單元的頂部均固定設有凸出的銷釘。采用銷釘能夠方便將混凝土層固定在各個雙十字單元的上十字單元的頂部。
[0014]作為本發(fā)明的進一步限定方案，支撐剪力鍵、過渡剪力鍵以及中心剪力鍵均為方鋼管。采用方鋼管作為剪力鍵能夠從四個方向滿足剪力支撐需求。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:(1)采用將樓蓋分為支撐連接A區(qū)、過渡連接B區(qū)以及中心連接C區(qū)，并在各個區(qū)域內設置相應結構強度的雙十字單元，不僅能夠保證樓蓋的結構強度，而且還能夠節(jié)省用鋼量，降低了樓蓋成本；(2)采用H型支撐弦桿分別構成支撐雙十字單元的上下兩個十字單元，避免采用實腹鋼板工字梁造成此部分空腹不存在的問題，提高了樓蓋的空腹率，更加方便空調等頂部設備布線；(3)采用過渡雙十字單元方便連接支撐雙十字單元和中心雙十字單元，滿足強度逐漸降低的過渡連接要求。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明的樓蓋頂部分布結構示意圖；
[0017]圖2為本發(fā)明的支撐雙十字單元結構示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明的支撐雙十字單元對接結構示意圖；
[0019]圖4為本發(fā)明的過渡雙十字單元結構示意圖；
[0020]圖5為圖4中G-G處剖視圖；
[0021]圖6為本發(fā)明的中心雙十