一种多层大跨度不规则I型混凝土空间网格盒式结构及制作方法与流程

本发明涉及窄长形平面的多层大跨度公共与工业建筑的新型结构体系技术领域，尤其涉及一种多层大跨度不规则i型混凝土空间网格盒式结构及制作方法。

背景技术：

周边简支承“不规则i型大跨度混凝土空腹夹层板楼盖”，它解决了窄长形平面的楼盖其长边两端支座间距与跨度支座间距无公约数，而形成的一种大跨度混凝土楼盖，其目的是将此类新型结构体系应用于多层大跨度建筑，并达到节能减排，促进生态文明建设的功效。混凝土正交正放与正交斜放空间网格盒式结构已申报发明专利，并在工程中应用取得良好的技术经济指标。

技术实现要素：
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将不规则i型混凝土空腹夹层板楼盖各支座处的混凝土空腹梁与以支座间跨等于网格式框架柱间距，两者在连接处刚性连接，即形成“多层大跨度不规则i型混凝土空间网格盒式结构”新型结构体系。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种多层大跨度不规则i型混凝土空间网格盒式结构及制作方法。

本发明提出的一种多层大跨度不规则i型混凝土空间网格盒式结构，包括预应力混凝土框架结构，所述混凝土框架结构为三层大跨度(ly＝21.6m，ly为跨度边长度)不规则i型混凝土空间网格盒式结构，所述混凝土框架结构横向的不规则i型混凝土空腹夹层板楼盖每个支座节点与周边的混凝土网格式框架柱刚性连接，形成空间网格盒式结构新体系，此体系是空间三维受力的网格盒式结构，且混凝土框架结构的两侧的山墙还设有混凝土网格式框架结构，所述山墙端的网格数为60。

优选的，所述混凝土框架结构为三层大跨度(ly＝21.6m)不规则i型混凝土空间网格盒式结构，所述混凝土框架结构横向的不规则i型混凝土空腹夹层板楼盖每个支座节点与周边的混凝土网格式框架柱刚性连接，形成空间网格盒式结构新体系，此体系是空间三维受力的网格盒式结构，且混凝土框架结构的两侧的山墙还设有混凝土网格式框架结构，所述山墙端的网格数为100。

优选的，所述混凝土框架结构沿其长边两侧的混凝土网格式框架结构的网格数达到98个。

优选的，所述混凝土框架结构为三层大跨度(ly＝21.6m)不规则i型混凝土空间网格盒式结构，所述混凝土框架结构横向的不规则i型混凝土空腹夹层板楼盖每个支座节点与周边的混凝土网格式框架柱刚性连接，形成空间网格盒式结构新体系，此体系是空间三维受力的网格盒式结构，且混凝土框架结构的两侧的山墙还设有混凝土网格式框架结构，所述山墙端的网格数为60，为常规框架结构网格的60/9＝6.7倍。

优选的，所述混凝土框架结构为三层大跨度(ly＝21.6m)不规则i型混凝土空间网格盒式结构，所述混凝土框架结构横向的不规则i型混凝土空腹夹层板楼盖每个支座节点与周边的混凝土网格式框架柱刚性连接，形成空间网格盒式结构新体系，此体系是空间三维受力的网格盒式结构，且混凝土框架结构的两侧的山墙还设有混凝土网格式框架结构，所述山墙端的网格数为100，为常规框架网格的98/18＝5.4倍。

本发明还提出了一种多层大跨度不规则i型混凝土空间网格盒式结构的制作方法，包括混凝土框架结构，首先，在制作的工厂预制混凝土网格式框架结构的预制单元，预制件的安装顺序为一层一层的拼接安装，先安装第一层混凝土网格式框架结构的预制单元，再安装不规则i型混凝土空腹夹层板楼盖，并对混凝土网格式框架结构和不规则i型混凝土空腹夹层板楼盖进行拼接以及现场的浇筑，即可完成第一层工序的安装，然后以此类推，向下层按照同样的方式进行安装。

本发明整体结构形成空间网格盒式结构新体系，此体系是空间三维受力的网格盒式结构，抗侧刚度大幅度增加，建筑结构的抗侧刚度是规程统一制定，在空间网格盒式结构在满足规程要求前提下，可大幅度降低网格式框架各构件的截面面积，本发明是建筑结构体系的开拓与创新，真正实现了“转变经济增长方式”的要求，是实现“循环经济三原则”良好的新型结构体系。

附图说明

图1为本发明提出的一种多层大跨度不规则i型混凝土空间网格盒式结构及制作方法的预应力混凝土框架结构布置图；

图2为本发明提出的一种多层大跨度不规则i型混凝土空间网格盒式结构及制作方法的预应力混凝土框架结构简图；

图3为本发明图1平面的两端山墙处混凝土框架结构布置图；

图4为本发明图1平面的两长边混凝土框架结构布置图；

图5为本发明图1窄长形平面采用不规则i型混凝土空间网格盒式结构；

图6为本发明图5所示空间网格盒式结构示意图；

图7为本发明图5所示的空间网格盒式结构另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-7，一种多层大跨度不规则i型混凝土空间网格盒式结构，包括预应力混凝土框架结构，所述混凝土框架结构为三层大跨度(ly＝21.6m，ly为跨度边长度)不规则i型混凝土空间网格盒式结构，所述混凝土框架结构横向的不规则i型混凝土空腹夹层板楼盖每个支座节点与周边的混凝土网格式框架柱刚性连接，楼盖不规则网格共六种(a、b、c、d、e、f)周边支座处网格式框架柱与空腹刚性连接，即形成空间网格盒式结构整体，且混凝土框架结构的两侧的山墙还设有混凝土网格式框架结构，所述山墙端的网格数为60或100，当网格数为60的时候，为常规框架结构网格的60/9＝6.7倍，当网格数为100的时候，为常规框架网格的98/18＝5.4倍，所述混凝土框架结构沿其长边两侧的混凝土网格式框架结构的网格数达到98个，如图1所示，其跨度ly＝3×7.2m＝21.6m，其长边lx＝4m+4×7.2m+4m＝36.8m，长短边之比lx/ly＝1.52＞1.5，属平面受力的单跨框架梁结构体系，该建筑是多层大跨度体育馆建筑，第一层为篮、排球馆，净高要求8m，第二层，三层分为体操与乒乓球馆，净高要求5m。各层框架梁高1.5m，自动喷淋0.3m，楼盖厚度δ＝1.5m+0.3m＝1.8m，则第一层层高h1＝8+1.8m＝9.8m，第二、三层层高h2＝h3＝5m+1.8m＝6.8m，总高h＝9.8m+2×6.8m＝23.4m＜24m，抗震规范“高度不大于24m的丙类建筑不宜采用单跨框架结构”，原因在于此类框架结构的抗侧刚度差，其跨度方向的抗侧刚度由图2所示的框架和图3所示的两端网格式框架来承担，其长向的抗侧刚度由图4所示的两侧网格式框架承担，为了保证抗侧刚度，往往是加大构件截面尺寸来保证，此为此类结构体系内力分布极不均匀，特别是框架节点配筋量大，构造造成施工困难，基于上述原因，此类传统结构建材用量大，根据图1、2、3、4分析，此结构混凝土(c40)折算厚度达38cm/m²，用钢量125kg/m²，总面积2385m²建筑的混凝土用量907m³，单价800元/m³，混凝土造价72.56万元，用钢298t单价0.75万元/t，钢材造价达223.5万元，每平方米建筑的结构造价达1242元。根据目前国内已建的此类公共建筑结构造价在(1400元～1500元)/m²，这是目前国内建造的多层大跨度公共建筑采用混凝土结构体系普遍现状。本发明根据图1所示平面尺寸每层(36.8m×21.6m＝795m²),，相同的建筑面积提出三层大跨度(ly＝21.6m)不规则i型混凝土空间网格盒式结构，如图5所示，其横向的不规则i型混凝土空腹夹层板楼盖每个支座节点与周边的混凝土网格式框架柱刚性连接，形成空间网格盒式结构新体系，此体系是空间三维受力的网格盒式结构，图6为此结构两端的山墙处。混凝土网格式框架结构，它的网格数为60个，是前者(图3)的6.7倍，它的抗侧刚度比前者大10倍以上，图7为新体系沿长边两侧的混凝土网格式框架结构，它的网格数达到98个，是前者(图4)的5.4倍，抗侧刚度亦大幅度增加，建筑结构的抗侧刚度是规程统一制定，空间网格盒式结构在满足规程要求前提下，可大幅度降低网格式框架各构件的截面面积。由于新体系周边框架网格化，其楼盖与墙架网格组成空间网格盒式结构新体系，经分析混凝土19.5cm/m²，总用量465m³，混凝土造价37.2万元，钢材82kg/m²，总用钢196t，钢造价146.25万元，采用新型结构体系，结构部分造价769.2元/m²，比前者(1242元/m²)下降470元/m²，在未考虑新结构建筑功能优越所带来的经济效益前提下，节约建造成本38％，建筑结构体系的开拓与创新，真正实现了“转变经济增长方式”的要求，是实现“循环经济三原则”良好的新型结构体系。

本发明还提出了一种多层大跨度不规则i型混凝土空间网格盒式结构的制作方法，包括混凝土框架结构，首先，在制作的工厂预制混凝土网格式框架结构的预制单元，预制件的安装顺序为一层一层的拼接安装，先安装第一层混凝土网格式框架结构的预制单元，再安装不规则i型混凝土空腹夹层板楼盖，并对混凝土网格式框架结构和不规则i型混凝土空腹夹层板楼盖进行拼接以及现场的浇筑，即可完成第一层工序的安装，然后以此类推，向下层按照同样的方式进行安装。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。