大跨度U型钢- - 混凝土高强螺栓连接组合空腹夹层板楼盖研究与应用

大部分工业车间和高校风雨操场、馆，跨度在18m≤L≤42m之间，过去由于楼盖荷载大、跨度大，所以90%以上均采用单层。根据国家节约土地文件精神，研制一种新型楼盖，使其结构高度等同普通平板（L/25～L/35），施工简单易行，且用钢量少，造价低的新型楼盖结构，是本项目研究应用的目的。本项目是在"钢筋砼空腹夹层板楼盖结构"（BD22/48-2005）的开拓与发展，即"U型钢- - 砼高强螺栓连接组合空腹夹层板楼盖结构"(ZL200610200188.X)。此类新型组合结构体系，前期已进行了大量理论基础研究和科学试验，并有部分工程实践（附件一、二、三），本项目关键技术是将U型钢板焊接连接改为高强螺栓连接，形成钢、砼组合网格结构。目前已应用于大跨度体育中心（36m×57m、39m×57m）二、三层楼盖。为完善和深化本课题，使其成为具有我国自主知识产权的新型楼盖结构体系，特申请国家自然科学地区项目基金。

在经济建设中，必须遵循“循环经济三原则”即减量化、再利用、资源化。如何在建筑工程中执行循环经济三原则，对建筑工程科技人员十分重要，本课题主要针对高等院校室内体育训练建筑。长期以来，各高等院校的体育馆室内场所，均为跨度L=18m~24m的单层场馆，不满足教学与运动的需要，必须建造多层(3层~5层)大跨度(18m~40m)体育训练建筑，采用常规的钢筋混凝土框架结构，不仅造成“肥梁胖柱”，建筑造价也猛增。要作到既节约土地又节约工程造价，必须以“科学发展观为主题”，以转变经济增长方式为主线，开展技术创新。本课题“多层大跨度U型钢——混凝土高强螺栓连接组合空腹夹层板楼盖研究与应用”，在计划书执行年限(2010.1~2012.12)完成，取得科技成果转化为生产力的效果。. 本课题是在研究者原有专利“钢筋混凝土空腹夹层板(ZL97200102.6)”的基础上开拓与发展，当多层建筑楼盖L≥24m，混凝土裂缝很难控制，刚度也很难满足使用要求，本课题提出在钢筋混凝土空腹夹层板下肋三边套U型钢板，形成钢——混凝土组合拉弯构件起到了预期的效果，并在2010年及2012年期间分别建成①黑龙江中医药大学文体中心大楼(四层，二、三层楼盖跨度为39m×57m和36m×57m建筑面积达8550m2，用钢量73.5kg/m2，混凝土折算厚度235mm/m2；②唐山市建华大厦二层裙房28.8m×25.2m，建筑面积1452m2，用钢量48.5kg/m2，混凝土折算厚度22.8mm/m2)，两项工程于2012年9月18日由中国工程院土木水利与建筑工程学部主持科技成果论证，并给予充分的肯定，“对传统的结构体系进行开拓与创新”。（附件一a,b）. 本课题从2010年至2012年12月分别在资助基金的支持下，并结合开展“产、学、研”活动，所获基金作了如下工作：①新型大跨度组合空腹楼盖理论基础研究工作及博士培养工作（附件一）②新型大跨度组合空腹楼盖缩尺模型试验分析（附件三）；③新型大跨度组合空腹楼盖“舒适度”现场测试及分析工作（附件四）；④新型大跨度组合空腹楼盖工程实践工作（附件一a.b）；⑤在本课题的基础上提出“装配整体式空间钢网格空腹夹层板与混凝土协同式组合楼盖”新型结构体系（附件五）。本课题支助经费均按预算经费支出。