超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构及制作方法技术

本发明专利技术公开了超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构，包括外围呈四边分布的钢网格框架、混凝土核心筒以及钢网格空腹楼盖；所述钢网格空腹楼盖经墙架单元与钢网格框架连接形成盒式结构；所述盒式结构经墙架单元与混凝土核心筒刚性连接形成盒式筒中筒结构；所述混凝土核心筒为现场浇制；所述钢网格空腹楼盖由若干根钢空腹梁与周边柱网两两刚性连接形成的网格单元组成；所述钢网格空腹楼盖的四边中央柱网较其他柱网大；所述钢网格框架由矩形框架单元连接构成；所述框架单元由钢柱与横梁焊接形成。采用本发明专利技术的装配式混合型空间钢网格盒式筒中筒结构，当建筑功能和造型需要个别柱网加大或变小时，增加了3种网格形状，使得整体楼盖钢网格数量增多，促使楼盖结构厚度下降，在相同建筑高度下增加建筑面积，使工程整体造价下降，提高经济效益。

High rise mixed space steel grid box tube structure and making method

The invention discloses a hybrid tube structure high-rise steel space grid box tube, including the peripheral distribution of a square steel grid frame and concrete core tube and steel mesh hollow floor; the steel grid connected to form a hollow floor box structure with wall frame unit and steel grid frame; the box structure connected to form a tube structure cassette cartridge the wall frame unit and concrete core rigidity; the concrete core tube for cast-in-situ steel grid; grid unit of the hollow floor connected by a plurality of steel beam and column 22 rigid fasting peripheral formed; the central column of the four steel mesh hollow floor than other colmn; the steel grid frame is composed of rectangular frame units are connected; the frame element is welded by the steel column and beam forming. The tube structure assembly type hybrid steel space grid box cylinder of the invention, when the building function and other needs of the individual with increased or decreased, an increase of 3 mesh shape, making the overall increase in the number of steel grid floor, the thickness of the floor structure decreased, the increase of the construction area in the same building height, so that the overall cost project down, improve economic efficiency.

【技术实现步骤摘要】
超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构及制作方法
本专利技术属于钢结构
，尤其涉及超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构及制作方法。
技术介绍
长期以来，超高层(H＞100m)的写字楼建筑除了采用钢筋混凝土结构体系外，一般均采用钢框架与混凝土核心筒组成钢框、筒混合结构和钢密柱外筒与混凝土核心筒组成的筒中筒混合结构（图1），这些传统的结构体系在建筑功能上作不到大开间灵活划分房间综合应用，必须遵循“有墙必有梁”的要求，如图1所示超高层写字楼建筑，采用传统的钢外筒柱网3.6m，中央柱网4m，形成筒中筒混合结构，其建筑上有如下不足：其一：房间开间(宽度)只能是3.6m的倍数，不能自由划分；其二：楼盖厚度大，仅结构厚度δ1=750+120(板)=870，另加楼盖自动喷淋设备层δ2=150，合计楼盖厚度达1020，当塔楼结构高宽比H/B=6时，塔楼地上高度H=6×40m=240m，当塔楼(1~5)层分别为商场及会所，净高h0=3m时，层高为4m，5层高度20m，写字楼净高2.8m时，层高3.8m，写字楼最多层数为220/3.8=57层，塔楼地上总层数为62层，总高度H=236.6m＜240m，总面积99200m2；其三：此类新型正交斜放空间钢网格盒式筒中筒混合结构，它的楼盖空腹钢网格只有两种，即大数量的正方形网格和周边的直角等腰三角形网格，要形成正交斜放网格的基本条件是周边柱网均相同。当建筑功能和造型需要个别柱网加大或变小时，如周边中央柱网由3.6m加大为4m时，原有正交斜放空间钢网格盒式筒中筒混合结构将不能满足实际施工需求。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构及制作方法，当建筑功能和造型需要个别柱网加大或变小时，保证整体钢结构稳定性前提下，在原有网格形状下增加3种网格形状，使得整体楼盖钢网格数量增多，起到保证整体钢结构稳定性前提下节省钢原材料的目的。为了解决上述技术问题，专利技术人经过研究和总结得出本专利技术的技术方案是：超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构，包括外围呈四边分布的钢网格框架、混凝土核心筒以及钢网格空腹楼盖；所述钢网格空腹楼盖经墙架单元与钢网格框架连接形成盒式结构；所述盒式结构经墙架单元与混凝土核心筒刚性连接形成盒式筒中筒结构；所述混凝土核心筒为现场浇制；所述钢网格空腹楼盖由若干根钢空腹梁与周边柱网两两刚性连接形成的网格单元组成；所述钢网格空腹楼盖的四边中央柱网较其他柱网大；所述钢网格框架由矩形框架单元连接构成；所述框架单元由钢柱与横梁焊接形成。优选的，所述四周中央柱网范围出现正方形、直角等腰三角形、平行四边形、不规则四边形和非直角等腰三角形网格结构。优选的，所述正方形网格结构夹角均为90°；直角等腰三角形网格结构夹角有45°90°两种；平行四边形网格结构夹角有84°与96°两种；不规则四边形网格结构四边夹角分别为93°、84°、84°、99°；非直角等腰三角形网格结构夹角有42°与96°两种。优选的，所述钢结构之间均采用焊接或高强螺栓连接。优选的，超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构制作方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：网格单元制作A1、网格单元分为○1、○2、○3、○4、○5共五种，分别由横梁与纵梁构成的网格结构；网格单元○1为正方形，其四个夹角均为90°；网格单元○2为等腰直角三角形；网格单元○3为不规则四边形，其夹角有93°、84°、99°三种；网格单元○4为非直角等腰三角形，其夹角只有96°、42°两种；网格单元○5为平行四边形，其夹角只有96°、84°两种；步骤二：钢网格框架单元制作B1、框架单元分为A1、A2、A3、B、C五种分别由钢柱与横梁焊接构成类矩形结构；B2、框架单元A1、A2、A3为井字结构；B3、框架单元B由两段横梁与钢柱一侧焊接构成；B4、框架单元C由两段横梁及与横梁中央位置焊接的钢柱构成；步骤三：现场拼装C1、将上述步骤中制作完成的网格单元与框架单元运输至建筑施工现场；C2、混凝土核心筒建好数层后，由起重机械将各框架单元吊至拼装位置后各单元之间用高强螺栓连接形成呈四边分布的钢网格框架，再由起重机械将各网格单元吊至拼装位置后各单元之间用高强螺栓连接形成一个钢网格式楼盖整体。与现有技术相比，本专利技术可以获得以下技术效果：采用本专利技术的装配式混合型空间钢网格盒式筒中筒结构，当建筑功能和造型需要个别柱网加大或变小时，在保证整体钢结构稳定性前提下，增加了3种网格形状，使得整体楼盖钢网格数量增多，促使楼盖结构厚度下降，在相同建筑高度下增加建筑面积，使工程整体造价下降，提高经济效益。附图说明图1是传统技术的筒中筒混合结构示意图；图2是本专利技术实施例的超高层混合型空间钢网格楼盖平面示意图；图3是塔楼周边网格式钢框架结构布置示意图；图4是图2所示每层的楼盖混合型空腹钢网格示意图；图5是平行四边形网格空腹钢空腹楼盖构造(A-A)示意图；图6是楼盖正方形钢空腹网格①下弦节点结构示意图；图7是空腹梁网格下弦四个网格节点结构示意图；图8是钢网格结构连接方式示意图；图9是本专利技术实施例的墙架A结构示意图；图10是本专利技术实施例的墙架B结构示意图；图11是图3中框架单元A2结构示意图；图12是图3中框架单元A3结构示意图；图13是图3中框架单元A1结构示意图；图14是图3中柱网单元B结构示意图；图15是图3中柱网单元C结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术作进一步的详细说明。下面结合附图及具体实施例对本专利技术的应用原理进一步描述。超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构，包括外围呈四边分布的钢网格框架、混凝土核心筒以及钢网格空腹楼盖；所述钢网格空腹楼盖经墙架单元与钢网格框架连接形成盒式结构；所述盒式结构经墙架单元与混凝土核心筒刚性连接形成盒式筒中筒结构；所述混凝土核心筒为现场浇制；所述钢网格空腹楼盖由若干根钢空腹梁与周边柱网两两刚性连接形成的网格单元组成；所述钢网格空腹楼盖的四边中央柱网较其他柱网大；所述钢网格框架由矩形框架单元连接构成；所述框架单元由钢柱与横梁焊接形成。图1所示为超高层建筑，采用传统的钢筋混凝土核心筒与周边密柱框架(3.6m和中央4m)柱网形成的钢外筒，从而组成筒中筒混合结构，由楼盖结构厚度达1020，其层高较混合型空间网格盒式筒中筒结构厚度(550)大，综合写字楼在H/B=6时，总层数只有62层，总高度H=236.6m，塔楼总面积99200m2。当图1的核心筒及周边柱网的几何尺寸不变情况下，采用如图2的超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒混合结构，在建筑使用条件及净高不变的条件下，总层数由62层增加为71层总高度H=238.85m，总面积113600m2(增加14400m2)，传统超高层(62层)筒中筒结构用钢量(型钢及钢筋)135kg/m2，总用钢13392T。而新结构体系的超高层(71层)用钢量105kg/m2，在增加14400m2情况下用钢量11928T，比前者还少1464T，即增加的面积和常规结构比不仅不增加工程造价，还节约型钢1464T，按单价(材料、加工、运输、安装)8000元/T计算，还节约人民币1171.2万元，增加写字楼2.5万元/m2销售价计算，纯利润仅此一项已达3.71本文档来自技高网...

【技术保护点】
超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构，其特征在于，包括外围呈四边分布的钢网格框架、混凝土核心筒以及钢网格空腹楼盖；所述钢网格空腹楼盖经墙架单元与钢网格框架连接形成盒式结构；所述盒式结构经墙架单元与混凝土核心筒刚性连接形成盒式筒中筒结构；所述混凝土核心筒为现场浇制；所述钢网格空腹楼盖由若干根钢空腹梁与周边柱网两两刚性连接形成的网格单元组成；所述钢网格空腹楼盖的四边中央柱网较其他柱网大；所述钢网格框架由矩形框架单元连接构成；所述框架单元由钢柱与横梁焊接形成。

【技术特征摘要】
1.超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构，其特征在于，包括外围呈四边分布的钢网格框架、混凝土核心筒以及钢网格空腹楼盖；所述钢网格空腹楼盖经墙架单元与钢网格框架连接形成盒式结构；所述盒式结构经墙架单元与混凝土核心筒刚性连接形成盒式筒中筒结构；所述混凝土核心筒为现场浇制；所述钢网格空腹楼盖由若干根钢空腹梁与周边柱网两两刚性连接形成的网格单元组成；所述钢网格空腹楼盖的四边中央柱网较其他柱网大；所述钢网格框架由矩形框架单元连接构成；所述框架单元由钢柱与横梁焊接形成。2.根据权利要求1所述的超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构，其特征在于，所述四周中央柱网范围出现正方形、直角等腰三角形、平行四边形、不规则四边形和非直角等腰三角形网格结构。3.根据权利要求2所述的超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构，其特征在于，所述正方形网格结构夹角均为90°；直角等腰三角形网格结构夹角有45°90°两种；平行四边形网格结构夹角有84°与96°两种；不规则四边形网格结构四边夹角分别为93°、84°、84°、99°；非直角等腰三角形网格结构夹角有42°与96°两种。4.根据权利要求1至3任意一项所述的超高层混合型空间钢网格盒式筒中筒结构，其特征在于，所述钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：马克俭，曾勇，马范军，黄瑞五，朱宏伟，
申请(专利权)人：湖南金海集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43