正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构及其制造方法.pdf

本发明涉及一种正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构，包括钢空腹梁，其特征在于：钢空腹梁交接形成由若干正六边形网格和若干菱形网格组成的蜂窝型平面钢网格，每四个所述正六边形网格包裹一个所述菱形网格，所述蜂窝型平面钢网格为矩形平面网格板，蜂窝型平面钢网格长边为Lx宽边为Ly，所述菱形网格的长对角线与所述长边Lx平行；所述平面钢网格上搁置并焊接有与正六边形预制板和菱形预制板，所述正六边形预制板和菱形预制板是具有肋状三角形网格的钢筋混凝土预制板，所述正六边形预制板和菱形预制板上浇制有混凝土层。本发明可以丰富各类多层大跨度公共建筑室内网格造型，形成“安全、合理、先进、经济”的新型结构体系。

1.  一种正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构，包括钢空腹梁，其特征在于：所述钢空腹梁交接形成由若干正六边形网格和若干菱形网格组成的蜂窝型平面钢网格，每四个所述正六边形网格包裹一个所述菱形网格，所述蜂窝型平面钢网格为矩形平面网格板，蜂窝型平面钢网格长边为L_x宽边为L_y，所述菱形网格的长对角线与所述长边L_x平行；所述平面钢网格上搁置并焊接有与正六边形网格和菱形网格形状相匹配的正六边形预制板和菱形预制板，所述正六边形预制板和菱形预制板是具有肋状三角形网格的钢筋混凝土预制板，所述正六边形预制板和菱形预制板上浇制有混凝土层。

2.  根据权利要求1所述的正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构，其特征在于：所述钢空腹梁交接处均设有剪力键，所述钢空腹梁通过剪力键交接。

3.  根据权利要求1所述的正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构，其特征在于：所述空腹梁由两根相互平行的T型钢构成，所述剪力键由钢管和加劲板组成，由两根相互平行的T型钢构成空腹梁通过焊接的方式与钢管连接，在与钢管焊接连接处的上下两根T型钢之间均焊接有所述加劲板，同时加劲板靠钢管一侧与钢管焊接。

4.  一种权利要求1所述的正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构的制造方法，其特征在于：预先将所述钢空腹梁连接成正六边形网格和菱形网格交错的所述蜂窝型平面钢网格；在所述蜂窝型平面钢网格上搁置与正六边形网格和菱形网格形状相匹配的所述正六边形预制板和菱形预制板，将正六边形预制板和菱形预制板与所述蜂窝型平面钢网格焊接，以所述正六边形预制板和菱形预制板为模板，在其上浇制混凝土层。

正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构及其制造方法
技术领域
本发明属于钢结构技术领域，特别是涉及一种正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构构。
背景技术
传统常规结构体系中，若搭盖多层大跨度建筑，其用钢量大幅度增加，投资者为了节约造价，在当时土地量较多且购制费相对较低情况下，大跨度单层工业厂房铺天盖地涌现，大跨度公共与工业建筑局限于单层。随着土地购制费用提高和相关节约土地资源政策出台，2007年，空间网格盒式结构被提出，同时伴随着各项空间网格盒式结构专利被提出和工程应用，它们的出现，打破了长期以来在大跨度公共与工业建筑领域里传统钢框架及门式刚架体系。与此同时“装配整体式空间钢网格盒式结构新体系”的出现，多层大跨度公共与工业建筑相继在全国多个地区出现，但这些新技术的空间网格组成，均局限为方形，即正交正放和正交斜放两种，而城市的多层大跨度公共建筑，其楼盖的天棚造型要求多样化，并要求节约投资，不足以完全满足建筑需求。
发明内容
本发明为解决公知技术中存在的现有正交正放钢网格盒式结构局限性的技术问题而提供一种能够丰富各类多层大跨度公共建筑室内网格造型，形成“安全、合理、先进、经济”的新型结构体系的正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构构。
本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构，包括钢空腹梁，其特征在于：所述钢空腹梁交接形成由若干正六边形网格和若干菱形网格组成的蜂窝型平面钢网格，每四个所述正六边形网格包裹一个所述菱形网格，所述蜂窝型平面钢网格为矩形平面网格板，蜂窝型平面钢网格长边为L_x宽边为L_y，所述菱形网格的长对角线与所述长边L_x平行；所述平面钢网格上搁置并焊接有与正六边形网格和菱形网格形状相匹配的正六边形预制板和菱形预制板，所述正六边形预制板和菱形预制板是具有肋状三角形网格的钢筋混凝土预制板，所述正六边形预制板和菱形预制板上浇制有混凝土层。
本发明还可以采用如下技术措施：
所述钢空腹梁交接处均设有剪力键，所述钢空腹梁通过剪力键交接。
所述空腹梁由两根相互平行的T型钢构成，所述剪力键由钢管和加劲板组成，由两根相互平行的T型钢构成空腹梁通过焊接的方式与钢管连接，在与钢管焊接连接处的上下两根T型钢之间均焊接有所述加劲板，同时加劲板靠钢管一侧与钢管焊接。
制造上述正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构的方法为：预先将所述钢空腹梁连接成正六边形网格和菱形网格交错的所述蜂窝型平面钢网格；在所述蜂窝型平面钢网格上搁置与正六边形网格和菱形网格形状相匹配的所述正六边形预制板和菱形预制板，将正六边形预制板和菱形预制板与所述蜂窝型平面钢网格焊接，以所述正六边形预制板和菱形预制板为模板，在其上浇制混凝土层。
本发明具有的优点和积极效果是：
本发明目的在于使已存在的“装配整体式空间钢网格盒式结构”在多层(2层～4层)大跨度(18m～36m)公共与工业建筑应用，提出了一种新的正六边形与菱形结合的空间空腹网格造型，即蜂窝型，从而丰富各类多层大跨度公共建筑室内网格造型，形成“安全、合理、先进、经济”的新型结构体系。
附图说明
图1是本发明中蜂窝型平面刚网格的结构示意图；
图2是本发明中蜂窝型平面刚网格上搁置正六边形预制板和菱形预制板后的结构示意图；
图3是本发明中正六边形网格的结构示意图；
图4是本发明中正六边形预制板的结构示意图；
图5是本发明中菱形预制板的结构示意图；
图6是本发明的剖视图。
图中：1、T型钢；2、钢管；3、加劲板；4、正六边形预制板；5、菱形预制板。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
请参阅图1-图6，一种正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构，包括钢空腹梁。所述钢空腹梁交接形成由若干正六边形网格和若干菱形网格组成的蜂窝型平面钢网格，每四个所述正六边形网格包裹一个所述菱形网格。正六边形网格的左右两边各两个节点为三向(x₁、x₂、x₃)，而其上、下各一个节点为两向(x₁、x₃)。
所述蜂窝型平面钢网格的长边为L_x宽边为L_y，所述菱形网格的长对角线与所述长边L_x平行。蜂窝型平面钢网格的宽边L_y由若干个正六边形边长b组成，b亦为正三角形底边，则宽边L_y＝m×b，底边尺寸定为b＝2.5m，如附图1、和附图2，m＝12，则L_y＝12×2.5m＝30m，长边L_x(L_x＞L_y)是由n个正三角形组成，正三角形高h与底边b的几何关系为h＝bsin600或b＝2＝h/sin600，如b＝2.5m，h＝2.5×0.866＝2.165m，长边L_x由12个正六边形高组成，即二倍正三角形高2h，图示长边L_x＝12×2×2.165＝51.96m。蜂窝型平面钢网格面积A＝30m×51.96m＝1558.8m2。即蜂窝型平面钢网格的宽边L_y为m个正六边形边长(也是正三角形边长b)组成，L_y＝m×b，而长边L_x由n个正三角形高h组成，而正六边形高为二倍正三角形高，L_x＝n×b其中m和n必为偶数。
钢空腹梁交接处均设有剪力键，所述钢空腹梁通过剪力键交接。所述空腹梁由两根相互平行的T型钢1构成，所述剪力键由钢管2和加劲板3组成，由两根相互平行的T型钢1构成空腹梁通过焊接的方式与钢管2连接，在与钢管2焊接连接处的上下两根T型钢1之间均焊接有所述加劲板3，加劲板3靠钢管2一侧与钢管焊接。
所述蜂窝型平面钢网格上搁置并焊接有与正六边形网格和菱形网格形状相匹配的正六边形预制板4和菱形预制板5，所述正六边形预制板4和菱形预制板5是具有肋状三角形网格的钢筋混凝土预制板，所述正六边形预制板4和菱形预制板5上浇制有混凝土层。
制造上述正六边形与菱形纵向交错式蜂窝网格型楼盖结构的方法为：预先将所述钢空腹梁连接成正六边形网格和菱形网格交错的所述蜂窝型平面钢网格；在所述蜂窝型平面钢网格上搁置与正六边形网格和菱形网格形状相匹配的所述正六边形预制板和菱形预制板，将正六边形预制板和菱形预制板与所述蜂窝型平面钢网格焊接，以所述正六边形预制板和菱形预制板为模板，在其上浇制混凝土层。为了保证蜂窝型平面钢网格的上弦层钢与混凝土组合作用，正六边形预制板和菱形预制板表层要作成粗糙表面的同时，其肋底部预埋槽钢，必须与蜂窝型平面钢网格的上弦层T型钢翼缘焊接连接(附图6)，确保二次浇制的钢筋混凝土具有组合作用，形成上表层具有钢——混凝土组合作用的楼盖结构体系。
蜂窝型平面钢网格的周边必须与H型钢组成的钢网格墙架竖柱刚性连接。