[发明专利]多层大跨度装配整体式空间钢网格建筑结构及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多层大跨度装配整体式空间钢网格建筑结构及制作方法，属于钢结构建筑框架制作及施工技术领域。

背景技术

随着我国钢产量迅速增加，钢结构在建筑工程领域应用日趋增多，如多层(2层～4层)大跨度(18m～36m)公共与工业建筑，又如高层和超高层大开间，大柱网住宅及写字楼建筑，这些钢结构体系一般均采用矩形钢管、H型钢形成钢框架结构。对于跨度为18m，每层的层高为5.2m的四层工业车间的钢框架结构，一般采用600×600×25（长×宽×厚度）规格或500×500×25规格的矩形钢管作为立柱，其立柱之间的中心距离为9m，其立柱与立柱之间焊接H型钢作为主横梁，其主横梁的所用的H型钢规格为1200×300×10×25，在每层的主横梁与主横梁之间再焊接规格为700×250×8×16的H型钢横梁作为楼盖或屋盖结构，这样即形成整个四层工业车间的钢框架结构。经计算，在地震烈度为6度设防区，风载0.3kN/m²，楼面使用活荷载5kN/m²时，这种传统钢框架结构的型钢用量为128kg/m²,其钢筋用量15kg/m²，总单位平均用钢量为146.5kg/m²，用钢量很大，其造价也很高。改革开放30多年来，各省市在工业厂房建设方面，90%以上为单层工业车间，其主要原因有如下两方面：其一，按传统钢框架结构体系制作，由于用钢量大，造价高(是单层钢结构的两倍以上)；其二，由于前期的土地单价过低，造成人们不愿意建设成本较高的多层建筑。目前，我国很多地区，特别是经济发达地区，为了确保18亿亩耕地和保护生态环境，除重工业车间外，一律不允许做单层建筑，这是经济建设大势所趋，在这种条件下，由于传统的钢框架结构存在着单位面积用钢量大、造价高，并且其梁、柱构件大而重，而传统钢框架结构的施工都是在现场进行施工，需要在高空进行大量的焊接作业，不仅工程质量难以保证，而且其施工难度还很大，所以现有多层钢框架结构已不能满足现实的需要。

发明内容

本发明在于：提供一种单位面积用钢量少、造价较低、施工容易、并且质量较高、结构稳定性较好的多层大跨度装配整体式空间钢网格建筑结构及制作方法，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明的一种多层大跨度装配整体式空间钢网格建筑结构的制作方法为，该方法包括采用现有的装配整体式平板型或曲面型钢空腹网格结构作为楼盖或屋盖结构，并采用钢网格式承重外墙结构与作为楼盖或屋盖结构的装配整体式平板型或曲面型钢空腹网格结构进行组装的方式而构成多层大跨度装配整体式空间钢网格建筑结构，将钢网格式承重外墙结构作为支撑装配整体式平板型或曲面型钢空腹网格结构的楼盖或屋盖的承重外墙结构，该钢网格式承重外墙结构由采用矩形钢管或H型钢制作成的立柱与采用H形钢或T形钢制作成的横梁连接组成柱网结构，作为楼盖或屋盖结构的装配整体式平板型或曲面型钢空腹网格结构连接固定在立柱上，立柱的矩形钢管截面的矩形外形的高或宽为200毫米～300毫米，立柱的矩形钢管的壁厚为4毫米～10毫米，横梁的H形钢或T形钢的外形高度为100毫米～200毫米，该柱网结构为每两根相邻立柱之间的中心距离为1500～4000毫米，并且在多层大跨度装配整体式空间钢网格建筑结构的每层的层高高度范围内的柱网结构中、在两根相邻立柱之间水平连接5根横梁，每两根相邻横梁之间的中心距离为500～2500毫米。

上述多层大跨度装配整体式空间钢网格建筑结构的层数为2层～6层，每层的层高高度为3米～6米，其跨度为18米～36米。

将上述每根立柱制作成由中立柱和端立柱相互连接组成的组合式结构，使每个中立柱的两端能通过焊接或螺栓连接的方式与端立柱连接；将每根横梁制作成由半横梁通过焊接或螺栓连接的方式相互连接组成；预先在车间通过焊接的方式在每个中立柱上按对称方式固定连接四个半横梁，使每两个半横梁在同一水平高度，这样即构成中部组合单元，在每个端立柱上按对称方式固定连接四个半横梁，使每两个半横梁在同一水平高度，这样即构成端部组合单元，然后将中部组合单元和端部组合单元运输到现场后进行组装而形成柱网结构的钢网格式承重外墙结构，同时将所形成的钢网格式承重外墙结构与作为楼盖或屋盖的装配整体式平板型或曲面型钢空腹网格结构进行组装，从而构成多层大跨度装配整体式空间钢网格建筑结构。