本实用新型专利技术公开了一种多层大跨度正六边形楼盖平面的混凝土蜂窝状空间网格盒式结构，包括多层正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖和一混凝土网格式框架柱，在正六边形空腹楼盖六边顶点和支座处分别设立柱和连接柱，立柱与立柱之间除了楼盖主横梁外，再在窗过梁及窗台处各设一道横梁，使每层楼由单一的框架变成网格式框架，从而使每层楼六边形成网格式框架筒，每层楼的支坐节点与连接柱刚性连接，形成正六边形空间网格盒式筒体结构，在减少工程造价的同时，大幅度提高此类多层大跨度结构的抗侧刚度，与此同时内力分布均匀，延性及滞廻性能也得到大幅度地改善，能够更好地满足规范的要求，符合“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种多层大跨度正六边形蜂窝状空间网格盒式结构，属于公共建筑
技术介绍
大跨度（30m~45m）正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖是适用于多层（2~4层）大跨度正六边形平面公共建筑的优良结构形式，如果楼盖六边的支承结构采用常规的大柱网框架结构，则其抗侧刚度不能满足《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）6.1.5条要求：“甲、乙类建筑高度大于24m的丙类建筑，不应采用单跨框架结构，高度不大于24m的丙类建筑，不宜采用单跨框架结构”。这是因为：单跨框架结构抗侧刚度差，不满足抗震的基本要求，特别是多层大跨度单跨框架结构，工程界应慎用或禁用，鉴于此，有必要提出一种适用于多层大跨度正六边形建筑的新型结构形式。如图1所示，某三层公共建筑，楼盖平面为正六边形，正六边形高度h=41.57m，其对角线尺寸L=48m，楼盖面积1497m2，第一层作篮球、排球比赛馆使用，周边设看台，层高9.5m；第二层乒乓球馆，层高6.5m，第三层学术报告厅，层高6.5m，总高H=22.5m＜24m，采用图1所示传统的预应力混凝土框架结构，框架梁沿y向布置，空间三维受力的力学效应差，周边柱网结构示意图如图2、图3所示，每侧框架分别为12和6个网格，该结构存在如下问题：（1）、典型的肥梁胖柱结构，混凝土用量0.53m3/m2，结构自重设计值1590kg/m2，用钢150kg/m2以上，工程造价高不言而喻；（2）、各层均不满足建筑使用要求，第一层净高h1=9.5m-2.7m-0.5m(空调层)=6.3m，第二、三层h2=h3=6.5m-2.7m-0.5m=3.3m；（3）、单跨多层大跨度框架结构，达不到抗震规范要求，柱网及框架主次梁布置不对称，各边支承大跨度楼盖的框架网格少（6格和12格）抗侧刚度差，且各向不对称，有强有弱，针对以上问题特提出“多层大跨度正六边形混凝土蜂窝状空间网格盒式结构”新体系，在克服上述三个方面不足的前提下达到“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种刚度提高、内力分布均匀的单跨多层大跨度正六边形蜂窝状空间网格盒式结构。为了实现上述目标，本技术采用如下的技术方案：多层大跨度正六边形蜂窝状空间网格盒式结构，包括单跨多层正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖和混凝土网格式框架柱，其中，每层正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖均包括下弦层和上弦层，所述下弦层由三向交叉夹角120°的空腹梁交接构成若干个大小完全相同的正六边形网格，并且正六边形网格相较于正六边形楼盖旋转30°后布置，沿正六边形楼盖对角线方向设置有m个中心均位于对角线上的正六边形网格，沿正六边形楼盖的六个边长方向延伸，正六边形网格的数量以1等差递减，所述上弦层是具有正三角形网格的钢筋混凝土预制板；所述混凝土网格式框架柱的横截面形状为正六边形，包括：竖直设置的六根立柱、多根连接柱以及连接相邻立柱的若干横梁，六根立柱设置于正六边形楼盖的六个顶点处，连接柱分布于相邻两根立柱之间，并且每根连接柱均与两根空腹梁以30°夹角刚性连接，从而使支撑点负弯矩及剪力具有卸载作用，所述横梁包括：位于楼盖处的主横梁、位于窗过梁处的第一类横梁以及位于窗台处的第二类横梁。优选地，该盒式结构为三层，第一层层高为9.5m，可作篮球、排球比赛馆使用，周边设看台；第二层和第三层层高均为6.5m，作为乒乓球馆或学术报告厅等使用。具体地，前述正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖的对角线尺寸L1=9×2h+2h/3，h为蜂窝状网格中6个小正三角形高，假设h=2.5m，则对角线尺寸L1=18.667×2.5m=46.67m，楼盖面积1415.6m2。更具体地，前述正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖内，沿对角线方向设置有9个或7个正六边形网格。再优选地，前述正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖内，沿对角线方向设置9个正六边形网格时，相邻两根立柱之间均分布有5根连接柱，每边支承的网格式框架均分为54个网格。本技术的有益之处在于：本技术创造性地提出了单跨多层大跨度正六边形蜂窝状空间网格盒式结构，即在正六边形空腹楼盖六边顶点和支座处分别设立柱和连接柱，立柱与立柱之间除了楼盖主横梁外，再在窗过梁及窗台处各设一道横梁，使每层楼由单一的框架变成网格式框架，从而使每层楼六边形成网格式框架筒，每层楼的支坐节点与连接柱刚性连接，形成正六边形空间网格盒式筒体结构，在减少工程造价的同时，大幅度提高此类单跨多层大跨度结构的抗侧刚度，与此同时内力分布均匀，延性及滞廻性能也得到大幅度地改善，能够更好地满足规范的要求，形成单跨多层大跨度正六边形空间网格新型结构体系，符合“适用、经济、绿色、美观”的建筑方针。附图说明图1是现有技术中国多层大跨度正六边形平面的混凝土楼盖结构示意图；图2是图1中支承预应力混凝土框架梁的两边混凝土框架布置图；图3是图1中支承混凝土次梁的四边混凝土框架布置图；图4是本技术中实施例1的平面结构示意图；图5是图4所示实施例中一边的网格式框架结构示意图；图6是本技术中实施例2的平面结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术作具体的介绍。实施例1本实施例如图4和图5所示，楼盖对角线L1=9×2h+2h/3，h为蜂窝状网格中6个小正三角形的高，假设h=2.5m，则对角线尺寸L1=18.667×2.5m=46.67m，楼盖面积1415.6m2，与图1的尺寸和形状基本相似。本实施例的正六边形蜂窝状空间网格盒式结构为三层，第一层层高为9.5m，可作篮球、排球比赛馆使用，周边设看台；第二层和第三层层高均为6.5m，作为乒乓球馆或学术报告厅等使用。具体包括3层正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖和一混凝土网格式框架柱，其中，每层正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖均包括下弦层和上弦层，下弦层由三向交叉夹角120°的空腹梁交接构成若干个大小完全相同的正六边形网格，并且正六边形网格相较于正六边形楼盖旋转30°，沿正六边形楼盖对角线方向设置有9个中心均位于对角线上的正六边形网格，沿正六边形楼盖的六个边长方向延伸，正六边形网格的数量以1等差递减，上弦层是具有正三角形网格的钢筋混凝土预制板。混凝土网格式框架柱的横截面形状亦为正六边形，包括：竖直设置的六根立柱、多根连接柱以及连接相邻立柱的若干横梁，六根立柱设置于正六边形楼盖的六个顶点处，连接柱分布于相邻两根立柱之间，相邻两根立柱之间均分布有5根连接柱，并且每根连接柱均与两根空腹梁以30°夹角刚性连接，从而使支撑点负弯矩及剪力具有卸载作用；横梁包括：位于楼盖处的主横梁、位于窗过梁处的第一类横梁以及位于窗台处的第二类横梁。这样一来，如图5所示，每边支承的网格式框架均分为54个网格，抗侧刚度相较于图1的结构数倍增加，受力均匀，刚度对称，其延性与滞廻性也更好，适用于抗震烈度较高地区多层大跨度公共建筑。实施例2本实施例如图6所示，楼盖对角线L1=14.666h，沿对角线方向有7个小的正六边形网格，h为蜂窝状网格中6个小正三角形高，假设h=2.5m，则对角线尺寸L1=14.666×2.5m=36.665m，楼盖面积878m2。其结构和制作方法与实施例1相同，本实施例中不再赘述。在实际施工中，层数和每层楼盖面积均可根本文档来自技高网...
【技术保护点】
多层大跨度正六边形蜂窝状空间网格盒式结构，其特征在于，包括多层正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖和一混凝土网格式框架柱，其中，每层正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖均包括下弦层和上弦层，所述下弦层由三向交叉夹角120°的空腹梁交接构成若干个大小完全相同的正六边形网格，并且正六边形网格相较于正六边形楼盖旋转30°，沿正六边形楼盖对角线方向设置有m个中心均位于对角线上的正六边形网格，沿正六边形楼盖的六个边长方向延伸，正六边形网格的数量以1等差递减，所述上弦层是具有正三角形网格的钢筋混凝土预制板；所述混凝土网格式框架柱的横截面形状为正六边形，包括：竖直设置的六根立柱、多根连接柱以及连接相邻立柱的若干横梁，六根立柱设置于正六边形楼盖的六个顶点处，连接柱分布于相邻两根立柱之间，并且每根连接柱均与两根空腹梁以30°夹角刚性连接，所述横梁包括：位于楼盖处的主横梁、位于窗过梁处的第一类横梁以及位于窗台处的第二类横梁。
【技术特征摘要】
1.多层大跨度正六边形蜂窝状空间网格盒式结构，其特征在于，包括多层正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖和一混凝土网格式框架柱，其中，每层正六边形混凝土蜂窝状空腹楼盖均包括下弦层和上弦层，所述下弦层由三向交叉夹角120°的空腹梁交接构成若干个大小完全相同的正六边形网格，并且正六边形网格相较于正六边形楼盖旋转30°，沿正六边形楼盖对角线方向设置有m个中心均位于对角线上的正六边形网格，沿正六边形楼盖的六个边长方向延伸，正六边形网格的数量以1等差递减，所述上弦层是具有正三角形网格的钢筋混凝土预制板；所述混凝土网格式框架柱的横截面形状为正六边形，包括：竖直设置的六根立柱、多根连接柱以及连接相邻立柱的若干横梁，六根立柱设置于正六边形楼盖的六个顶点处，连接柱分布于相邻两根立柱之间，并且每根连接柱均与两根空腹梁以30°夹角刚性连接，所述横梁包括：位于楼盖处的主横梁、位于窗过梁处的第一类横梁以及位于窗台处的第二类横梁。2.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员：马克俭，吴刚，徐鹏强，令狐延，江韩，吴京，张华刚，朱九洲，林力勋，李宁，孙泽阳，陈志鹏，吴敦军，魏艳辉，王维奇，白蓉，陈靖，李莉，
申请(专利权)人：东南大学，贵州大学，潍坊昌大建设集团有限公司，中国建筑第四工程局有限公司，南京长江都市建筑设计股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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