一种空腹钢梁和钢框架系统技术方案

本发明专利技术公开了一种空腹钢梁，包括：上翼缘、下翼缘、至少一排腹杆和两个端部节点板；端部节点板布置在上翼缘和下翼缘的两端，分别与上下翼缘相连接。腹杆为桁架结构，布置在上下翼缘和端部节点板之间。上下翼缘以及桁架结构的腹杆之间形成了方便穿越管线的空间，综合运用了桁架结构和实腹梁的优点，最大限度地降低了钢梁的高度，尽可能的扩大了建筑的有效使用层高，且空腹钢梁的各组成部分之间具有良好的结构性能，可以满足民用、住宅类建筑对层高的要求，适用面广，应用前景良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及建筑工程领域，尤其涉及一种空腹钢梁和钢框架系统。
技术介绍
民用钢结构建筑，尤其是高层钢结构建筑，由于收到层高的限制，钢梁截 面的高度受到很大的制约，同时，在高层钢结构建筑的各种管线设计中，也需 要将管线都布置在结构梁高的范围内，以进一步地增加房屋的实际使用高度， 达到降低总体层高的目的。为了降低梁高，同时方便各种管线的穿越，许多学者提出了新的解决方法，例如申请号为200480032009的专利中提出的将薄钢板弯折成T形，腹板插入 上下T形翼缘板并用螺钉连接，腹板开洞便于管道通过，专利号为92103422.9 中提出的桁架结构，采用人字形整体式斜腹杆连接上弦杆和下弦杆，斜腹杆冲 击出凹槽加强刚度。上述专利中钢梁采用的是组合冷弯薄壁型钢截面，而冷弯 薄壁型钢梁在国内建筑工程中多应用于工业建筑，民用建筑较少使用，适用面 较窄。除了以上新方法外，传统方法中的蜂窝梁备受专业人士的青睐。蜂窝梁在 腹板上按照一定的间距排列圓形或六边形孔洞，管道穿越结构梁时简单方便。 蜂窝梁虽然有容易穿管线的优势，但不足之处在于梁的高度仍然较高，且加工 较为繁瑣。
技术实现思路
本专利技术提供一种结构性能较好、梁高较低、方便穿越管线的新型空腹钢梁 及钢框架系统。5其中，本专利技术实施例提供的空腹钢梁，包括上翼缘(101 )、下翼缘(102)、 至少一排腹杆(105)和两个端部节点板(103、 104);所述端部节点板(103、 104)布置在上翼缘(101 )和下翼缘(102)的两 端，分别与上翼缘(101)下翼缘(102)相连接；所述腹杆(105)为桁架结构，布置在上翼缘(101)、下翼缘(102)和端 部节点板(103、 104)之间。所述上翼缘和下翼缘分别由两根背对背对称布置的角钢(1011、 1012)和 钢板(1013)组成，所述钢板(1013)与该两根角钢(1011、 1012)的肢背相 连；或所述上翼缘和下翼缘分别由两根背对背对称布置的角钢(7011、 7012)和 槽钢(7013)组成，所述槽钢(7013)的腹板与该两根角钢(7011、 7012)的 肢背相连；或所述上翼缘和下翼缘分别由两根背对背对称布置的槽钢(8011、 8012)和 钢板(8013)组成；所述钢板(8013)与该两根槽钢(8011、 8012)的翼缘相 连；或所述上翼缘和下翼缘分别为上下相对的T型钢。所述端部节点板(103、 104)由单块钢板构成，且与上下翼缘的纵轴线平行。所述端部节点板(103)端部、所述上下翼缘中两根角钢(1011、 1012) 端部，以及与其肢背相连的钢板(1013)或槽钢的端部平齐；或所述端部节点板(402)端部与所述上下翼缘中钢板(4013)或槽钢的端 部平齐，所述上下翼缘中角钢端部(4011、 4012)缩进；或所述上下翼缘中的两根角钢(5011、 5012)的端部与其肢背连接的钢板 (5013)或槽钢的端部平齐；所述端部节点板(503 )端部外伸。所述端部节点板(1003):由单块钢板(10031 )以及两根角钢(10032、 10033 )组成；所述两根角钢(10032、 10033)背靠背对称连接在所述单块钢板(10031 )两侧；或由单块钢板以及两根槽钢组成；所述槽钢背靠背对称连接在该单块钢板两 侧；或由单块钢板以及与该单块钢板一端垂直相连两块钢板构成，或 由单块钢板以及与该单块钢板一端垂直相连的另一块钢板构成； 所述端部节点板(1003 )中的单块钢板(10031 )与上下翼缘(1001、 1002 ) 的纵轴线平行。所述端部节点板(1103)由单块钢板构成，且所述单块钢板与上下翼缘 (1101、 1102)的纵轴线垂直。每排腹杆为W形，由连续或间断的型钢构成。本专利技术实施例提供的空腹钢梁，还包括至少一根斜腹杆(303 ),所述斜 腹杆(303 )布置在所述端部节点板(301)与所述腹杆(302)之间。本专利技术实施例提供的空腹钢梁，还包括至少一对竖向型钢(604、 605)， 所述竖向型钢布置在端部节点板(601)的两侧；所述竖向型钢为圓钢、热轧 等边角钢、热轧槽钢、冷弯L型钢、冷弯C型钢或钢板。本专利技术实施例提供的一种钢框架系统，包括至少两对立柱(1201、 1202、 1203、 1204)，连接每相邻两根立柱(1201、 1202、 1203、 1204 )的主梁(1205、 1206)和若干次梁(1207);所述次梁采用前述的空腹钢梁；所述主梁(1205、 1206)通过所述立柱上设置的连接节点与所述立柱(1201、 1202、 1203、 1204)连接；所述次梁(1207)布置在平行的两根主梁(1205、 1206)之间，所述次梁 (1207)上的端部节点板与所述主梁(1205、 1206)上的端部节点板之间通过 高强度螺栓连接。所述立柱为型钢柱、钢管混凝土柱、格构柱或混凝土柱；所述主梁为实腹钢梁、空腹钢梁、蜂窝钢梁或桁架。本专利技术实施例提供了 一种空腹钢梁及使用该空腹钢梁的钢框架系统，其中空腹钢梁包括上翼缘、下翼缘、至少一排腹杆和两个端部节点板；端部节点 板布置在上下翼缘的两端，分别与上下翼缘相连接。腹杆采用桁架结构，布置 在上下翼缘及端部节点板之间。其中，上下翼缘以及桁架结构的腹杆之间形成 了方便穿越管线的空间，本专利技术实施例提供的空腹钢梁以及使用该空腹钢梁的 钢框架系统，综合运用了街架结构和实腹梁的优点，最大P艮度地降低了钢梁的 高度，尽可能的扩大了建筑的有效使用层高，且空腹钢梁的各组成部分之间具 有良好的结构性能，可以满足民用、住宅类建筑对层高的要求，适用面广，应 用前景良好。另外，本专利技术实施例提供的空腹钢梁及钢框架系统，上翼缘(下翼缘)可 以由角钢和钢板组合而成，或者由角钢和槽钢组合而成，或者由槽钢和钢板组 合而成，或者由T型钢构成。端部节点板也可以由单块钢板构成，或者由单块 钢板与角钢或钢板等组成，结构形式多样，具有加工简单、制作方便等优点。 并且，从结构性能上来说，由于在空腹钢梁的端部节点板与腹杆之间增设斜腹 杆，以及在端部节点板的两侧增设竖向型钢，能够进一步地增强节点区域的强 度，同时增强了整个空腹钢梁的结构刚度和强度，使之结构性能更优越。附图说明图1A为本专利技术实施例一提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图;图1B为本专利技术实施例一提供的空腹钢梁的正视图1C为本专利技术实施例一提供的空腹钢梁的左视图2A为本专利技术实施例二提供的空腹钢梁的西南轴向侧;现图2B为本专利技术实施例二提供的空腹钢梁的正视图2C为本专利技术实施例二提供的空腹钢梁的左视图3A为本专利技术实施例三提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图3B为本专利技术实施例三提供的空腹钢梁的正视图3C为本专利技术实施例三提供的空腹钢梁的左视图；图4A为本专利技术实施例四提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图4B为本专利技术实施例四提供的空腹钢梁的正视图4C为本专利技术实施例四提供的空腹钢梁的左视图5A为本专利技术实施例五提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图5B为本专利技术实施例五提供的空腹钢梁的正视图； ，图5C为本专利技术实施例五提供的空腹钢梁的左视图6A为本专利技术实施例六提供的空腹钢梁的西南轴向侧:枧图；图6B为本专利技术实施例六提供的空腹钢梁的正视图6C为本专利技术实施例六提供的空腹钢梁的左^L图7A为本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空腹钢梁，其特征在于，包括：上翼缘（１０１）、下翼缘（１０２）、至少一排腹杆（１０５）和两个端部节点板（１０３、１０４）；　所述端部节点板（１０３、１０４）布置在上翼缘（１０１）和下翼缘（１０２）的两端，分别与上翼缘（１０１）和下 翼缘（１０２）相连接；　所述腹杆（１０５）为桁架结构，布置在上翼缘（１０１）、下翼缘（１０２）和端部节点板（１０３、１０４）之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：娄宇，黄健，
申请(专利权)人：中国电子工程设计院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]