[发明专利]正交斜放U型钢、混凝土组合空腹楼盖及制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种楼盖及制作方法，具体地说，涉及一种正交斜放U型钢、混凝土组合空腹楼盖及制作方法，尤其用于多层（2层-4层）大跨度（L_y=30m-36m），长边尺寸L_x=（60m-72m）以上的窄长形平面（L_x/L_y≥2）U形钢、混凝土组合空腹楼盖的制作方法，属于多层大跨度建筑技术领域。

背景技术

改革开放36年来，我国经济建设高速发展，其中建筑工程的发展令世界瞩目，而建筑工程中的大跨度（Ly=30m-36m）的公共与工业建筑，受传统结构体系（框架）的制约，其中99%均为单层，极小部分为多层大跨度公共建筑，如体育运动中心等，只好采用预应力混凝土框架结构。造成肥梁胖柱，这是制约此类建筑工程向多层大跨度发展的根本原因。这种情况的出现，亦是不得以而为之。此类单层大跨度建筑，30多年以来全国按35亿平方米计算，已占去良田好土达683.2万亩，长此以往将导致耕地面积大幅度减少的同时，严重影响“生态文明建设”的实施。

近几年全国各省、市相继出台相关节约公共与工业建筑用地政策，大跨度工业厂房要由单层改为多层（三层）。从上世纪90年代中期起，研制者就提出混凝土、钢、钢、混凝土组合的多层大跨度空腹楼盖多项专利技术，相继建成各类多层大跨度公共与工业建筑，约250万平方米。对35亿平方面而言，这仅是“杯水车薪”。很多公共与工业建筑，因功能和工艺需要，其楼盖平面为窄长形，其楼盖平面如图1所示，多层（3层）大跨度（Ly=31.2m）公共建筑窄长形（Lx/Ly=62.4/31.2=2＞1.5）楼盖平面图楼盖面积62.4m×31.2m=1947m²，三层面积5841m²（坐标x,y）；即其楼盖平面长度方向（Lx）与跨度（Ly）尺寸之比Lx/Ly＞1.5后，楼面荷载主要是由短跨方向传给两侧支承柱，长度方向的两端山墙柱承受楼面荷载极小，这是楼盖窄长形平面（Lx/Ly＞1.5）以后，楼盖受力不均匀造成的，此时其沿跨度方向内力是沿楼盖长向内力的（5-50倍）形成单向受力即长向完全按构造配杆和配筋，从而造成材料上的浪费。当窄长形平面楼盖跨度当Ly＞30m以后，正交正放钢筋混凝土网格空腹梁下弦出现裂缝，而采用U型截面钢板时，另一个方面（长向）内力极小，无需U型截面钢板，按构造设置（δ=6mm）亦是浪费，如图2所示，为U型钢、混凝土正交正放组合空腹夹层板楼盖，网格a×a=2.4m×2.4m=5.76m²，共338网格，即338×2.4m×2.4m=1947m²，按照申请号200610200188X的结构布置方法，楼面荷载90%以上由跨度方向空腹梁传递，形成单向受力，长向只传递荷载12.5%，跨度方向传递荷载87.5%，受力极不均匀，其刚度及舒适度亦降低。

发明内容

本发明要解决的问题是针对以上不足，提供一种正交斜放U型钢、混凝土组合空腹楼盖及制作方法，实现以下目的：

1、能够使窄长形平面（Lx/Ly＞1.5）的多层大跨度楼盖两个方向受力均匀和框架结构比，降低楼盖的混凝土和钢材用量，混凝土量减少40%，钢量减少48%。

2、当跨度大于30米以后，可以控制下弦混凝土裂缝开展，满足现行的国家混凝土规范要求。

3、提高结构刚度和舒适度，并节约建筑用材。

4、减小楼盖的厚度，h=Ly/(25-30)。

5、楼盖空腹内可作空调管线设备层使用，进一步降低楼层厚度，从而降低建筑层高。

6、提供一种正交斜放U型钢、混凝土组合空腹楼盖及制作方法。

为解决以上问题，本发明采用的技术方案为：正交斜放U型钢、混凝土组合空腹楼盖，其特征在于：建筑物楼盖周边为等腰三角形网格，中间沿周边45⁰夹角为正方形空腹网格；

周边等腰三角形直角边尺寸a与等腰三角形斜边长a1为a=a1×sin45⁰关系，即周边网格a1确定后，内部沿45⁰方向方形网格a尺寸确定；

所述建筑物楼盖由下弦和上弦通过钢筋混凝土剪力键连接而成，下弦由兼作模板和受力钢板的U型钢构件和U型钢构件槽内的钢筋混凝土层组合构成。

一种优化方案，建筑物楼盖为长边（L_x）与短边（L_y即跨度）之比L_x/L_y＞1.5的窄长形平面，跨度Ly＞30m。