CN103452188B - 利用u形组合梁的层高减小型钢构架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用U形组合梁的钢构架，该钢构架提高与柱子的接合部以及与小梁的接合部的施工性及结构性，实现层高减小。钢构架在柱子上接合有用于与大梁接合的支架，支架包括U形板、垂直板及水平板，U形板包括底板、在底板的两端分别呈直角向上延伸的侧板及从侧板向外延伸的支撑板，垂直板焊接在U形板的底板的中央，水平板焊接在垂直板的上端，大梁整体呈U形的截面形状，大梁的两端接合有与支架接合的中央部腹板和上凸缘板，大梁的上表面设置有间隔维持构件，大梁与小梁接合的位置接合有梁接合构件，小梁包括下凸缘板、侧腹板以及固定板，且通过梁接合构件与大梁接合，小梁的上表面设置有间隔维持构件，大梁和小梁的内部填充有混凝土。

Description

利用U形组合梁的层高减小型钢构架

技术领域

本发明涉及钢构架，更详细地说，涉及通过利用U形组合梁而提高与柱子的接合部以及与小梁的接合部的施工性以及结构性能，以实现层高减小的利用U形组合梁的钢构架。

背景技术

钢骨结构(或钢结构)与钢筋混凝土结构一起作为现代建筑的代表性的构造方法，被广泛地应用于从仓库等微小的建筑物到高层建筑物、机库、体育馆、机场、工厂等需要大规模空间的建筑物。钢骨结构根据其规模或用途而具有多种构造形式，其使用构件或接合方法也各不相同。作为钢骨结构的代表性的例子，可以列举出骨架结构、捆绑结构、山墙结构、钢管结构、轻型钢骨结构这些钢骨结构。

钢骨结构的骨架结构(构架)使用各种型钢做成由柱子和梁构成的格子形的构架的方法而形成。为了增强横向力，可以使用底板或水平支柱，并根据需要适当地配置剪切壁。骨架结构因其结构上的清晰、施工上的简便等优点，近年来不仅用于高层建筑物，而且在中层以下的建筑物中也广泛使用。

柱子、梁、底板等作为构成钢骨结构的骨架结构的结构构件，有型钢梁、组合梁、格构梁(lattice beam)、蜂窝梁(honeycomb beam)以及与混凝土合成的组合梁等作为梁的种类。

韩国专利注册第0617878号“成型钢板混凝土梁”作为本发明的背景技术。在所述背景技术中，公开了成型钢板混凝土梁，其特征在于，焊接两个“∟”形钢板而构成一个U形永久铸模，所述U形永久铸模包括上凸缘、下凸缘以及梁腹板(web)，所述上凸缘上附着有剪力接合器(shearconnector)，使得上凸缘与面板混凝土(slab concrete)形成为一体，下凸缘的Y形凸起在中央部形成为“┐”形，以增加下凸缘的截面面积，从而增加搭设在U形永久铸模的内部的混凝土的合成效果，在所述U形永久铸模的内部搭设混凝土，从而与外部的永久铸模板形成为一体。

但是，由于所述背景技术是焊接两个“∟”形钢板而构成一个结构，所以形状复杂，在制作时弯曲、切割以及焊接等操作较多，从而存在难以制作的问题。因为不同于现有的钢梁形式，所以柱子-梁的接合方式与现有钢结构的接合方式不同，从而存在不能利用现有的支架类型的梁接合等现有钢结构的接合方式的问题。

韩国实用新型注册第0420294号“不对称H梁”作为本发明的另一个背景技术。在所述背景技术中，公开了不对称H梁，所述不对称H梁以不同的宽度形成为位于上部和下部的凸缘，在所述上凸缘和下凸缘之间垂直地形成梁腹板，其特征在于，在所述梁腹板上形成有至少一个通孔，使得梁腹板能够通过金属丝构件。

但是，所述背景技术中，上凸缘在作用正向力矩的区间沿梁腹板的整个长度延伸构成，所以钢材消耗量较大，不仅会过多地支出生产费用，而且会引起梁的整体重量增加的问题，为了合成效果而在梁腹板上形成有通孔，所以不对称H梁的截面的形状比较复杂，在制作时切割等操作较多，造成生产费用增加，工程费用上升。

韩国专利注册第0851490号“用于层高减小的钢骨组合梁结构”作为本发明的又一个背景技术。在所述背景技术中，公开了用于层高减小的钢骨组合梁的结构，其特征在于，在由梁腹板和上凸缘以及下凸缘构成的I形钢骨梁中，以所述下凸缘的宽度大于上凸缘的宽度的方式制作I形钢骨梁，以与所述上凸缘和下凸缘都具有一定间隔距离的方式在所述梁腹板的中央部位形成梁腹板孔，在所述下凸缘的两个末端沿着钢骨梁的长度方向设置有“┐”形支撑板，在设置于所述“┐”形支撑板上的台面板(deck plate)上搭设面板混凝土；所述梁腹板孔呈上窄底宽的梯形形状，所述“┐”形支撑板通过线性焊接结合设置在所述下凸缘的两个末端，或与下凸缘形成为一体；所述钢骨梁分为高度高的大梁和高度低的小梁。当所述大梁和小梁以形成一定的角度连接时，所述小梁的“┐”形支撑板挂在所述大梁的“┐”形支撑板上；所述大梁的梁腹板孔以能够通过输送管(duct)的方式设置在所述小梁的“┐”形支撑板的顶面和所述大梁的“┐”形支撑板的顶面之间。

但是，所述背景技术中，上凸缘沿梁腹板的整个长度延伸构成，因此钢材消耗量较大，会过多地支出生产费用，而且为了合成效果而在梁腹板上形成有梁腹板孔，因此钢骨组合梁的截面的形状比较复杂，在制作时切割等操作较多，造成生产费用增加，施工费用上升。因为小梁搭载于大梁的上部，所以施工困难，又因为大梁和小梁的截面形状不同且高度不同，所以柱子-梁的接合方式与现有的钢结构的接合方式不同，存在不能利用现有的支架类型的梁接合等现有钢结构的接合方式的问题。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于，解决以往的利用组合梁的钢构架中存在的组合梁制造复杂和制造成本上升、梁与柱子的接合部以及大梁和小梁之间的接合部施工复杂以及结构上的低效率等问题。

用于解决问题的方案

本发明的优选实施方式的钢构架包括柱子、接合在该柱子之间的大梁以及接合在该大梁上的小梁，所述钢构架在柱子上接合有用于与大梁接合的支架，所述支架包括U形板、垂直板以及水平板，所述U形板包括底板、侧板以及支撑板，侧板在底板的两端分别呈直角向上延伸，支撑板从每个侧板向外延伸，所述垂直板沿与侧板平行的方向焊接在U形板的底板的中央，所述水平板沿与U形板的底板平行的方向焊接在垂直板的上端，大梁整体呈U形的截面形状，在大梁的两端接合有用于与支架接合的中央部腹板和上凸缘板，在大梁的上表面的整个长度范围内以一定的间隔距离设置有间隔维持构件，在大梁上与小梁接合的位置大梁接合有梁接合构件，小梁包括下凸缘板、侧腹板以及固定板，侧腹板在下凸缘板的两端呈直角向上延伸，固定板在侧腹板的一端沿与下凸缘板平行的方向向外延伸，小梁通过梁接合构件与大梁接合，在小梁的上表面的整个长度范围内设置有间隔维持构件，在大梁和小梁的内部填充有混凝土。

所述大梁的中央部包括下凸缘板、侧腹板以及固定板，侧腹板在下凸缘板的两端呈直角向上延伸，固定板在侧腹板的一端沿与下凸缘板平行的方向向外延伸，在大梁的端部沿与下凸缘板垂直的方向在中央位置接合有中央部腹板，在中央部腹板的上端沿与下凸缘板平行的方向接合有上凸缘板。

此外，支架的侧板的长度小于垂直板的长度，从而形成第一开口，从大梁的下凸缘板的端部向中央部延伸一定长度的位置，切开侧腹板和固定板，从而形成第二开口，通过第一开口和第二开口接合大梁与支架，第一开口和第二开口被开口封闭构件所封闭。

此外，开口封闭构件包括下板、侧板和上板，下板具有作为在上方连接大梁的下凸缘板和支架的底板的盖板的功能，侧板在下板的一端呈直角向上延伸并且封闭第一开口和第二开口，上板在侧板的一端水平地向外延伸。

此外，所述间隔维持构件为角钢或槽钢。

此外，梁接合构件包括相互分开的两侧板和将两侧板的下端相互连接的连接板，并且整体具有U形的截面形状，两侧板的高度与侧腹板的高度相同，两侧板之间的距离设置为能够插入小梁，

在大梁的接合有梁接合构件的位置，与梁接合构件的两侧板处于同一直线的位置，在大梁的侧腹板之间设置有加强材。

本发明的另一个优选实施方式的钢构架包括柱子、接合在柱子之间的大梁以及接合在大梁上的小梁，所述钢构架在柱子上接合有用于与大梁接合的支架，大梁整体呈U形的截面形状，在大梁的两端以突出的形状接合有用于与支架接合的连接构件的端部，所述连接构件在中央部腹板和腹板的上部和下部分别形成有上凸缘板和下凸缘板，在大梁的上表面的整个长度范围内以一定的间隔距离设置有间隔维持构件，在大梁上与小梁接合的位置大梁接合有梁接合构件，小梁的高度与大梁的高度相同，小梁包括下凸缘板、侧腹板以及固定板，侧腹板在下凸缘板的两端呈直角向上延伸，固定板在侧腹板的一端沿与下凸缘板平行的方向向外延伸，小梁通过梁接合构件与大梁接合，在小梁的上表面的整个长度范围内设置有间隔维持构件，以盖住大梁和支架的接合部的上部的方式形成有罩构件，所述罩构件包括上板、侧板和下板，上板以盖住大梁的上凸缘板和支架的上凸缘的上部的方式形成，侧板在上板的两端呈直角向下延伸，下板在侧板的一端水平地向外延伸，并且形成为与固定板的高度平齐，在大梁和小梁的内部填充有混凝土。

此外，大梁的中央部包括下凸缘板、侧腹板以及固定板，侧腹板在下凸缘板的两端呈直角向上延伸，固定板在侧腹板的一端沿与下凸缘板平行的方向向外延伸。

此外，所述支架的截面形状与大梁的截面形状相同，支架包括上凸缘、梁腹板以及下凸缘，梁腹板在上凸缘的中央垂直地形成，下凸缘在梁腹板的下端沿与上凸缘平行的方向构成。

此外，在所述罩构件的上板上以通孔的形式形成有开口部。

此外，所述支架是通过切割H型钢的腹板部分而形成，并且截面形状为T形，支架包括凸缘和腹板，腹板与柱子接合，凸缘与大梁的端部接合。

此外，间隔维持构件为角钢或槽钢。

此外，梁接合构件包括相互分开的两侧板和将两侧板的下端相互连接的连接板，并且整体具有U形的截面形状，两侧板的高度与侧腹板的高度相同，两侧板之间的距离设置为能够插入小梁，在大梁的接合有梁接合构件的位置，与梁接合构件的两侧板处于同一直线的位置，在大梁的侧腹板之间设置有加强材。

发明效果

根据本发明，钢构架可以仅通过在常温下对单一钢板进行弯曲就能简单地制作U形组合梁，因此，不仅能节省制作费用，而且能实现层高减小，大梁与柱子的接合部以及大梁与小梁的接合部的施工变得简便，并且能够确保结构稳定。特别是，在柱子与梁的接合部施工时，能在不受到用于在梁内部搭设混凝土的侧板的干扰的情况下完成接合作业。此外，通过使大梁和小梁的高度相同，从而利用接合在大梁的侧面的梁接合构件，能够稳定地进行大梁和小梁的接合。

附图说明

本说明书所附的附图用于对本发明的优选实施方式进行示例，并且与发明的详细说明一起进一步解释本发明的技术思想，因此，本发明不限定于随附的附图所示的示例。

图1是示出本发明的钢构架的第一实施方式的斜视图。

图2是应用于本发明的钢构架的第一实施方式的支架的斜视图。

图3是应用于本发明的钢构架的第一实施方式的大梁的示意图，图3的(a)是斜视图，图3的(b)是中央部截面图，图3的(c)是端部截面图。

图4是示出本发明的钢构架的第一实施方式的支架与大梁的接合部的分解斜视图。

图5是示出应用于本发明的钢构架的第一实施方式的小梁的斜视图。

图6是示出从下方观察本发明的钢构架的第一实施方式的大梁与小梁的接合部的斜视图。

图7是示意性地示出本发明的钢构架的第一实施方式的施工工序的斜视图。

图8是示出本发明的钢构架的第二实施方式的斜视图。

图9是示出应用于本发明的钢构架的第二实施方式的大梁的示意图，图9的(a)是斜视图，图9的(b)是中央部截面图，图9的(c)是连接部截面图，图9的(d)是端部截面图。

图10是示出应用于本发明的钢构架的第二实施方式的小梁的斜视图。

图11是示出从下方观察本发明的钢构架的第二实施方式的大梁与小梁的接合部的斜视图。

图12a和图12b是示出本发明的钢构架的第二实施方式的支架与大梁的接合部的分解斜视图。

图13a和图13b是图12a和图12b的结合状态的斜视图。

图14是示意性地示出本发明的钢构架的第二实施方式的钢构架的施工工序的斜视图。

附图标记说明

110：柱子，120：大梁，130：小梁，140：支架，150：梁接合构件，160：间隔维持构件，170：开口封闭构件，180：加强材，220：连接构件，240：支架，241：H型支架，242：CT型支架，270：罩构件。

具体实施方式

以下，参照附图所示的实施方式对本发明详细地进行说明，但是所示实施方式是为了举例说明本发明并且对本发明进行清楚的理解，本发明并不限于此。

本发明的钢构架将大梁120和小梁130构成为U形的组合梁，利用支架140、240与柱子110和大梁120的结合部进行结合，在大梁120的端部与支架140、240结合时，连接部在第一实施方式中构成开口封闭构件170，在第二实施方式中，连接部在上部构成罩构件270。

以下，参照附图对各实施方式详细地进行说明。图1至图7图示了本发明的钢构架的第一实施方式。

如图1所示，本发明的钢构架的第一实施方式包括柱子110、大梁120和小梁130，大梁120接合在柱子110之间，小梁130接合在大梁120之间。

因为柱子110受到很大的压力，所以需要具有足够尺寸的截面。虽然在附图中图示了使用截面为H形的结构型钢(即H型钢)作为柱子110，但是本发明并不限于此，虽然会使接合部的加工困难，但是能够使用在力的作用方向上的截面性能一定的各种型钢。

由于H型钢的接合部的加工容易，所以H型钢使用最广，由于其长度10m为标准规格，所以一般将2-3个楼层作为一个单元进行制作。此外，与各型钢不同，根据力的作用方向不同，H型钢的截面性能会改变，所以如图所示在跨度(span)的长度方向上并列配置梁腹板。

在柱子110上接合用于与大梁120进行接合的支架140，根据柱子的位置，对于在平面上排列于中央的柱子如图所示地在两侧凸缘与梁腹板两侧进行接合，对于排列在边角的柱子在一侧凸缘和梁腹板一侧进行接合，对于除边角柱子以外的外框柱子在两侧凸缘和梁腹板一侧进行接合。

如图2所示，支架140包括U形板141、垂直板142以及水平板143。U形板141包括底板141a、侧板141b以及支撑板141c，侧板141b在底板141a的两端分别呈直角向上延伸，支撑板141c从每个侧板141b向外延伸，在常温下对薄钢板进行弯曲使它们构成为一体。在U形板141的底板141a的中央，沿与侧板141b平行的方向呈直角焊接有垂直板142，在垂直板142的上端，沿与U形板141的底板141a平行的方向焊接有水平板143。此时，底板141a的宽度形成为比水平板143的宽度大，垂直板142的高度形成为比侧板141b的高度大。

U形板141的底板141a、垂直板142以及水平板143具有相同的长度，从而形成H形的截面形状，如后述的那样，使本发明的大梁与柱子的接合方式形成为与现有的H型钢柱子与H型钢梁的接合部相同的接合方式。U形板141的侧板141b形成为用于搭设混凝土的铸模，支撑板141c形成为用于固定用于搭设台面板等混凝土面板的铸模的支撑面。另一方面，侧板141b的长度比垂直板142的长度小，如后述的那样，在支架140上形成有接合大梁120时所需的第一开口A1。

如图3所示，接合在柱子110之间的大梁120整体呈U形的截面形状，在大梁120的两端结合有用于与支架140进行接合的中央部腹板121和上凸缘板122。而且，在大梁120的上表面的整个长度范围内以一定的间隔距离设置有间隔维持构件160，在大梁120与小梁130接合的位置结合有梁接合构件150。

同样地，在常温下弯曲薄钢板而构成大梁120与支架140，为了有效利用大梁120的截面以及容易接合大梁120与柱子，作为正向力矩区间的中央部与作为反向力矩区间的端部的形状互不相同。

如图3的(b)所示，大梁120的中央部包括下凸缘板120a、侧腹板120b以及固定板120c，侧腹板120b在下凸缘板120a的两端呈直角向上延伸，固定板120c在侧腹板120b的一端沿与下凸缘板120a平行的方向向外延伸而构成。

如图3的(c)所示，大梁120的端部具有在下凸缘板120a的中央垂直地结合中央部腹板121并且在中央部腹板121的上端沿与下凸缘板120a平行的方向结合了上凸缘板122的结构。此时，从下凸缘板120a的端部向中央部延伸一定长度的位置，切开侧腹板120b和固定板120c，以形成能够从大梁120的外部接近中央部腹板121的第二开口A2。

因此，如图4所示，在大梁120与支架140的接合部形成有第一开口A1、第二开口A2，为了对其进行封闭而设置有开口封闭构件170。开口封闭构件170包括下板171、在下板171的一端呈直角向上延伸的侧板172以及在侧板172的一端向外水平地延伸的上板173，开口封闭构件170整体形成为Z形的截面。下板171具有作为在上方连接大梁120的下凸缘板120a和支架140的底板141a的盖板的功能，并且能够封闭侧板172的第一开口A1、第二开口A2以及提供上板173的台面板固定面。

大梁120与支架140的接合以如下方式进行：即，利用多个盖板连接大梁120的上凸缘板122和支架140的水平板143，连接大梁120的中央部腹板121和支架140的垂直板142，连接大梁120的下凸缘板120a和支架140的底板141a。此时，如以上说明的那样，在大梁120与支架140的接合部形成有第一开口A1、第二开口A2，利用该第一开口A1、第二开口A2将大梁120的中央部腹板121和支架140的垂直板142用盖板进行连接，然后设置开口封闭构件170，并利用该开口封闭构件170连接大梁120的下凸缘板120a和支架140的底板141a。因此，根据本发明，与现有H型钢的柱子-梁接合部的施工相同，柱子110与大梁120的接合能在不受形成混凝土搭设空间的支架140的侧板141b和大梁120的侧腹板120b的干扰的情况下完成。

大梁120的内部(即由下凸缘板120a和侧腹板120b所包围的空间)填充有混凝土，为了在架设过程中维持形态以及防止混凝土搭设过程中侧腹板120b彼此分开，大梁120设置间隔维持构件160。间隔维持构件160在大梁120的整个长度范围内沿大梁120的长度方向以一定的间隔距离沿垂直方向将固定板120c相互连接而设置。虽然在附图中图示了使用L型钢(角钢)作为间隔维持构件160的例子，但是本发明并不限于此，也可以使用本领域公知的具有能防止侧腹板120b分开的强度的具有任意的截面形状的构件，例如型钢(槽钢)、Z型钢等。另一方面，间隔维持构件160不仅是维持形态、防止侧腹板120b分开，还作为诱导异种材料的面板混凝土和大梁120的合成的剪切连接材料。

在与大梁120的长度方向垂直的方向上接合小梁130。虽然在附图中图示了在大梁120的一侧分别接合两个小梁130，在两侧共接合四个小梁130的情况，但是小梁130的个数并不限于此，可以根据大梁120的长度而决定小梁130的个数。

小梁130通过与大梁120相同的制作方法进行制作，并且具有与大梁120的中央部相同的截面形状。即，如图5所示，小梁130包括下凸缘板130a、侧腹板130b以及固定板130c，侧腹板130b在下凸缘板130a的两端呈直角向上延伸，固定板130c在侧腹板130b的一端沿与下凸缘板130a平行的方向向外延伸。此外，与大梁120相同，为了防止在架设过程中以及混凝土搭设过程中侧腹板130b彼此分开，小梁130设置有间隔维持构件160。

小梁130的高度与大梁120的高度相同，小梁130通过梁接合构件150与大梁120接合。梁接合构件150包括相互分开的两侧板151和将两侧板151的下端相互连接的连接板152，梁接合构件150整体具有U形的截面形状，两侧板151的高度与侧腹板120b的高度相同，两侧板151之间的距离能够插入小梁130。因此，如图6所示，小梁130插入到梁接合构件150的两侧板151之间，并且通过在被连接板152支撑的状态下紧固螺钉，从而能够简单而可靠地接合大梁120和小梁130。

另一方面，在大梁120的结合有梁接合构件150的位置，与梁接合构件150的两侧板151在同一直线上，在大梁120的侧腹板120b之间设置有加强材180，从而防止大梁120的弯折。

与现有的钢构架的施工方法相同，如上述那样构成的本发明的钢构架是预先在工厂制作构件之后，将这些构件搬运到现场，在现场只进行螺钉接合就能简便地进行施工。

具体地说，首先，在工厂制作柱子110、大梁120、小梁130、支架140、梁接合构件150、间隔维持构件160、开口封闭构件170，然后将支架140焊接接合在柱子110上，并在大梁120上焊接接合间隔维持构件160和梁接合构件150以及加强材。

然后，对搬运到现场的构件进行组装，将接合有支架140的柱子110立起(图7的(a))，在柱子110之间利用支架140接合大梁120(图7的(b))。此时，为了封住大梁120与支架140之间的第一开口、第二开口而设置开口封闭构件170。最后，利用梁接合构件150在大梁120上接合小梁130即可(图7的(c))。

在这样构成的钢构架的大梁120和小梁130上设置台面板190等，并搭设底板混凝土195(图7的(d))。而且，在搭设底板混凝土时，在大梁120的内部和支架140的内部填充混凝土。因此，本发明的大梁120和小梁130构成钢材和混凝土合成为一体的组合梁。

另一方面，虽然以上对使用钢骨柱子作为柱子110的例子进行了说明，但是也可以使用用混凝土对钢骨柱子进行覆盖的钢骨钢筋混凝土柱子作为柱子110。在该情况下，柱子110与大梁120的接合方法相同，在搭设底板混凝土之前配置柱子钢筋，然后设置柱子铸模，与底板混凝土同时搭设柱子混凝土即可。

图8至图14图示了本发明的钢构架的第二实施方式。

图8是示出本发明的钢构架的第二实施方式的斜视图，如图8所示，本发明的钢构架的第二实施方式包括柱子110、接合在柱子110之间的大梁120以及接合在大梁120之间的小梁130，在柱子110上接合有用于与大梁120进行接合的支架240，在大梁120的端部与支架240的连接部的上端部盖上罩构件270而构成。

图9是示出应用在本发明的钢构架的第二实施方式的大梁的图，图9的(a)是斜视图，图9的(b)是中央部截面图，图9的(c)是连接部截面图，图9的(d)是端部截面图。

如图9所示，接合在柱子110之间的大梁120整体呈U形的截面形状，在大梁120的两端以突出的形状结合有用于与支架240接合的连接构件220的端部。

而且，在大梁120的上表面的整个长度范围内以一定的间隔距离设置有间隔维持构件160，并且在接合有小梁130的位置结合有梁接合构件150。

同样地，大梁120与支架240均是在常温下弯曲薄钢板而构成，为了有效利用大梁120的截面以及容易接合大梁120与柱子，作为正向力矩区间的中央部和作为反向力矩区间的端部的形状互不相同。

在大梁120的内部(即，由下凸缘板120a和侧腹板120b所包围的空间)填充有混凝土，为了在架设过程中维持形态以及防止混凝土搭设过程中侧腹板120b彼此分开，大梁120设置有间隔维持构件160。间隔维持构件160在大梁120的整个长度范围内以一定的间隔距离沿与大梁120的长度方向呈直角的方向将固定板120c相互连接而设置。虽然在附图中图示了使用L型钢(角钢)作为间隔维持构件160的例子，但是本发明并不限于此，也可以使用本领域公知的具有能防止侧腹板120b分开的强度的具有任意的截面形状的构件，例如型钢(槽钢)、Z型钢等。另一方面，间隔维持构件160不仅维持形态、防止侧腹板120b分开，还作为诱导异种材料的面板混凝土和大梁120的合成的剪切连接材料。

在与大梁120的长度方向垂直的方向上接合小梁130。虽然在图8中图示了在大梁120的一侧分别接合两个小梁130，在两侧共接合四个小梁130的情况，但是小梁130的个数并不限于此，可以根据大梁120的长度而决定小梁130的个数。

如图9的(b)所示，大梁120的中央部包括下凸缘板120a、侧腹板120b以及固定板120c，侧腹板120b在下凸缘板120a的两端呈直角向上延伸，固定板120c在侧腹板120b的一端沿与下凸缘板120a平行的方向向外延伸而构成。

如图9的(c)和图9的(d)所示，大梁120的连接部在下凸缘板120a的中央结合有连接构件220。

连接构件220在中央部腹板221和腹板221的上部和下部分别形成有上凸缘板222和下凸缘板223，并且整体具有H型钢的截面。以连接构件220挂在大梁120的端部的形状，连接构件220的下凸缘板223的一端与大梁120的下凸缘板120a的上部结合，另一端露出。

图10是示出应用于本发明的钢构架的第二实施方式的小梁的斜视图。

小梁130通过与大梁120相同的制作方法进行制作，并且具有与大梁120的中央部相同的截面形状。即，如图10所示，小梁130包括下凸缘板130a、侧腹板130b以及固定板130c，侧腹板130b在下凸缘板130a的两端呈直角向上延伸，固定板130c在侧腹板130b的一端沿与下凸缘板130a平行的方向向外延伸。此外，与大梁120相同，为了在架设过程中维持形态以及防止在混凝土搭设时侧腹板130b彼此分开，小梁130设置有间隔维持构件160。

图11是示出从下方观察本发明的钢构架的第二实施方式的大梁与小梁的接合部的斜视图。

如图11所示，小梁130的高度与大梁120的高度相同，小梁130通过梁接合构件150与大梁120接合。梁接合构件150包括相互分开的两侧板151和将两侧板151的下端相互连接的连接板152，梁接合构件150整体具有U形的截面形状，两侧板151的高度与侧腹板120b的高度相同，两侧板151之间的距离能够插入小梁130。因此，小梁130插入到梁接合构件150的两侧板151之间，并且通过在被连接板152支撑的状态下紧固螺钉，从而能够简单而可靠地接合大梁120与小梁130。

另一方面，在大梁120的结合有梁接合构件150的位置，与梁接合构件150的两侧板151在同一直线上，在大梁120的侧腹板120b之间设置有加强材180，从而防止大梁120的弯折。

本发明的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，可以使用具有H型钢的截面形状的H型支架241或切割H型钢的梁腹板部分的具有CT型钢的截面形状的CT型支架242作为对柱子110与大梁120进行连接的支架240。

图12a和图12b是示出本发明的钢构架的第二实施方式的支架和大梁的接合部的分解斜视图，图12a是图示了采用H型支架241的状态的斜视图，图12b是图示了采用CT型支架242的状态的斜视图。图13a和图13b是图12a和图12b的结合状态的斜视图。

如图12a和图13a所示，H型支架241的截面形成为不对称的H型截面或对称的H型截面，H型支架241以与大梁120的截面形状相同的形状形成，H型支架241包括上凸缘241a、在上凸缘241a的中央垂直地构成的梁腹板241b以及在梁腹板241b的下端沿与上凸缘平行的方向构成的下凸缘241c。H型支架241可以采用切割现有的H型钢的方式进行使用，也可以另外进行制作。

大梁120与H型支架241的接合以如下方式进行：即，利用多个盖板接合连接构件220的上凸缘板222和上凸缘241a，接合连接构件220的中央部腹板221和梁腹板241b，接合连接构件220的下凸缘板223和下凸缘241c。此时，利用连接构件220进行大梁120与H型支架241的接合，未与大梁120结合的连接构件220在腹板221的两侧形成有开口，从而利用该开口通过盖板连接中央部腹板221与H型支架241的梁腹板241b，此后在大梁120与H型支架241的连接部的上部设置罩构件270。因此，根据本发明，与现有H型钢的柱子-梁接合部的施工方法相同，能在不受大梁120的侧腹板120b干扰的情况下进行柱子110与大梁120的接合过程。

在大梁120与H型支架241的接合部中，在接合部的上部不存在大梁120的固定板120c。因此，由于接合部未提供台面板固定面，从而为了提供台面板固定面而在接合部设置有罩构件270。罩构件270包括上板271、在上板271的两端呈直角向下延伸的侧板272以及在侧板272的一端向外水平延伸的下板273，并且以罩构件270盖住大梁120与H型支架241的接合部的上部的方式构成。

上板271安放在大梁120的上凸缘板222和H型支架241的上凸缘241a的上部，以盖住大梁120和支架240的接合部的上部，下板273与大梁120的固定板120c连接，并且与固定板120c一起提供台面板固定面。

此外，为了在大梁120的上凸缘板222与H型支架241的上凸缘241a结合时避开盖板和螺钉等的干扰，可以在罩构件270的上板271以通孔的形式设置有开口部275。

如图12b和图13b所示，CT型支架242是切割H型钢的腹板而形成，并且具有T形的截面形状，CT型支架242包括凸缘242a和腹板242b。CT型支架242可以通过切割现有的H型钢来使用，也可以另外进行制作。

所述CT型支架242的腹板242b与柱子110接合，凸缘242a与大梁120的端部接合。

大梁120与CT型支架242的接合是通过将大梁120的连接构件220的端部与CT型支架242的凸缘242a连接形成。此时，如上所述，在大梁120与CT型支架242的接合部形成有开口，大梁120利用该开口能容易地进行与CT型支架242的接合。因此，根据本发明，与现有的H型钢的柱子-梁接合部的施工方法相同，能够在不受大梁120的侧腹板120b干扰的情况下进行柱子110与大梁120的接合。

在大梁120与CT型支架242接合后，在大梁120与CT型支架242的接合部的上部设置有罩构件270。

由于在大梁120与CT型支架242的接合部的上部不存在大梁120的固定板120c，从而未提供台面板固定面，因此，为了提供台面板固定面而设置有罩构件270。罩构件270包括上板271、在上板271的两端呈直角向下延伸的侧板272以及在侧板272的一端向外水平延伸的下板273，并且以罩构件270盖住大梁120与CT型支架242的接合部的上部的方式构成。

上板271安放在大梁120的上凸缘板222和CT型支架242的上凸缘242a的上部，以盖住大梁120与CT型支架242的接合部的上部，下板273与大梁120的固定板120c连接，并且与固定板120c一起提供台面板固定面。

图14是示意性地示出本发明的钢构架的第二实施方式的钢构架的施工工序的斜视图。

如上所述构成的本发明的钢构架，支架240与大梁120的接合部的施工方法与现有的钢构架的施工方法相同，都是预先在工厂制作构件，然后将这些构件搬运到现场，在现场只进行螺钉连接即可简便地进行施工。

具体地说，首先，在工厂制作柱子110、大梁120、小梁130、支架240、梁接合构件150、间隔维持构件160以及罩构件270，然后将支架240焊接接合在柱子110上，并在大梁120上焊接接合间隔维持构件160和梁接合构件150以及加强材。

然后，对搬运到现场的这些构件进行组装，立起接合有支架240的柱子110(图14的(a)、图7的(a))，在柱子110之间利用支架240接合大梁120(图14的(b)、图7的(b))。此时，在大梁120与支架240的上部设置罩构件270。最后，利用梁接合构件150在大梁120上接合小梁130即可(图14的(c)、图7的(c))。

在这样构成的钢构架的大梁120和小梁130上设置台面板190等，并搭设底板混凝土195(图14的(d)、图7的(d))。而且，在搭设底板混凝土时，在大梁120的内部和支架240的内部填充混凝土。因此，本发明的大梁120和小梁130构成钢材和混凝土合成为一体的组合梁。

另一方面，虽然以上对使用钢骨柱子作为柱子110的例子进行了说明，但是也可以使用用混凝土对钢骨柱子进行覆盖的钢骨钢筋混凝土柱子作为柱子110。在该情况下，柱子110与大梁120的接合方法相同，在搭设底板混凝土之前配置柱子钢筋，然后设置柱子铸模，与底板混凝土同时搭设柱子混凝土即可。

根据本发明的钢构架，钢构架可以仅通过在常温下对单一钢板进行弯曲就能简单地制作，所以能节省制作费用，与柱子的接合部以及大梁和小梁之间的接合部施工简便，并且能确保结构稳定性。特别是，在对柱子与梁的接合部进行施工时，能在不受到用于在梁内部搭设混凝土的侧板干扰的情况下完成接合作业。

至此，参照提示的实施方式对本发明详细地进行了说明，但是在不脱离本发明的技术思想的范围内，本领域技术人员可以参照提示的实施方式进行多种变形以及修正。本发明并不限于这样的变形和修改，其范围由权利要求书所限定。

Claims (13)

1.一种利用U形组合梁的层高减小型钢构架，该利用U形组合梁的层高减小型钢构架包括柱子（110）、接合在该柱子（110）之间的大梁（120）以及接合在该大梁（120）上的小梁（130），其特征在于，

在所述柱子（110）上接合有用于与所述大梁（120）接合的支架（140），该支架（140）包括U形板（141）、垂直板（142）以及水平板（143），所述U形板（141）包括底板（141a）、侧板（141b）以及支撑板（141c），所述侧板（141b）在所述底板（141a）的两端分别呈直角向上延伸，所述支撑板（141c）从每个侧板（141b）向外延伸，所述垂直板（142）沿与所述侧板（141b）平行的方向焊接在所述U形板（141）的底板（141a）的中央，所述水平板（143）沿与所述U形板（141）的底板（141a）平行的方向焊接在所述垂直板（142）的上端，

所述大梁（120）整体呈U形的截面形状，在所述大梁（120）的两端接合有用于与所述支架（140）接合的中央部腹板（121）和上凸缘板（122），在所述大梁（120）的上表面的整个长度范围内以一定的间隔距离设置有间隔维持构件（160），在所述大梁（120）上与所述小梁（130）接合的位置所述大梁（120）接合有梁接合构件（150），

所述小梁（130）包括下凸缘板（130a）、侧腹板（130b）以及固定板（130c），所述侧腹板（130b）在所述下凸缘板（130a）的两端呈直角向上延伸，所述固定板（130c）在所述侧腹板（130b）的一端沿与下凸缘板（130a）平行的方向向外延伸，所述小梁（130）通过梁接合构件（150）与所述大梁（120）接合，在所述小梁（130）的上表面的整个长度范围内设置有间隔维持构件（160），

在所述大梁（120）和所述小梁（130）的内部填充有混凝土。

2.根据权利要求1所述的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，其特征在于，

所述大梁（120）的中央部包括下凸缘板（120a）、侧腹板（120b）以及固定板（120c），所述侧腹板（120b）在所述下凸缘板（120a）的两端呈直角向上延伸，所述固定板（120c）在所述侧腹板（120b）的一端沿与所述下凸缘板（120a）平行的方向向外延伸，

在所述大梁（120）的端部沿与所述下凸缘板（120a）垂直的方向在中央位置接合有中央部腹板（121），在该中央部腹板（121）的上端沿与所述下凸缘板（120a）平行的方向接合有上凸缘板（122）。

3.根据权利要求1所述的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，其特征在于，

所述支架（140）的侧板（141b）的长度小于所述垂直板（142）的长度，从而形成第一开口（A1），

从所述大梁（120）的下凸缘板（120a）的端部向中央部延伸一定长度的位置，切开所述侧腹板（120b、120b）和所述固定板（120c、120c），从而形成第二开口（A2），

通过所述第一开口（A1）和所述第二开口（A2）接合所述大梁（120）与所述支架（140），并且所述第一开口（A1）和所述第二开口（A2）被开口封闭构件（170）所封闭。

4.根据权利要求3所述的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，其特征在于，

所述开口封闭构件（170）包括下板（171）、侧板（172）和上板（173），所述下板（171）具有作为在上方连接所述大梁（120）的下凸缘板（120a）和所述支架（140）的底板（141a）的盖板的功能，所述侧板（172）在所述下板（171）的一端呈直角向上延伸并且封闭所述第一开口（A1）和所述第二开口（A2），所述上板（173）在所述侧板（172）的一端水平地向外延伸。

5.根据权利要求1所述的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，其特征在于，

所述间隔维持构件（160）为角钢或槽钢。

6.根据权利要求1所述的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，其特征在于，

所述梁接合构件（150）包括相互分开的两侧板（151）和将该两侧板（151）的下端相互连接的连接板（152），并且整体具有U形的截面形状，所述两侧板（151）的高度与所述侧腹板（120b、120b）的高度相同，所述两侧板（151）之间的距离设置为能够插入所述小梁（130），

在所述大梁（120）的接合有所述梁接合构件（150）的位置，与所述梁接合构件（150）的两侧板（151）处于同一直线的位置，在所述大梁（120）的侧腹板（120b）之间设置有加强材（180）。

7.一种利用U形组合梁的层高减小型钢构架，该利用U形组合梁的层高减小型钢构架包括柱子（110）、接合在该柱子（110）之间的大梁（120）以及接合在该大梁（120）上的小梁（130），其特征在于，

在所述柱子（110）上接合有用于与所述大梁（120）接合的支架（240），

所述大梁（120）整体呈U形的截面形状，在所述大梁（120）的两端以突出的形状接合有用于与所述支架（240）接合的连接构件（220）的端部，所述连接构件（220）在中央部腹板（221）和腹板（221）的上部和下部分别形成有上凸缘板（222）和下凸缘板（223），在所述大梁（120）的上表面的整个长度范围内以一定的间隔距离设置有间隔维持构件（160），在所述大梁（120）上与所述小梁（130）接合的位置所述大梁（120）接合有梁接合构件（150），

所述小梁（130）的高度与所述大梁（120）的高度相同，所述小梁（130）包括下凸缘板（130a）、侧腹板（130b）以及固定板（130c），所述侧腹板（130b）在所述下凸缘板（130a）的两端呈直角向上延伸，所述固定板（130c）在侧腹板（130b、130b）的一端沿与下凸缘板（130a）平行的方向向外延伸，所述小梁（130）通过梁接合构件（150）与所述大梁（120）接合，在所述小梁（130）的上表面的整个长度范围内设置有间隔维持构件（160），

以盖住所述大梁（120）和所述支架（240）的接合部的上部的方式形成有罩构件（270），该罩构件（270）包括上板（271）、侧板（272）和下板（273），所述上板（271）以盖住所述大梁（120）的上凸缘板（222）和所述支架（240）的上凸缘（241a）的上部的方式形成，所述侧板（272）在所述上板（271）的两端呈直角向下延伸，所述下板（273）在所述侧板（272）的一端水平地向外延伸，并且形成为与所述固定板（120c）的高度平齐，

在所述大梁（120）和所述小梁（130）的内部填充有混凝土。

8.根据权利要求7所述的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，其特征在于，

所述大梁（120）的中央部包括下凸缘板（120a）、侧腹板（120b）以及固定板（120c），所述侧腹板（120b）在所述下凸缘板（120a）的两端呈直角向上延伸，所述固定板（120c）在所述侧腹板（120b）的一端沿与所述下凸缘板（120a）平行的方向向外延伸。

9.根据权利要求7所述的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，其特征在于，

所述支架（240）的截面形状与所述大梁（120）的截面形状相同，所述支架（240）包括上凸缘（241a）、梁腹板（241b）以及下凸缘（241c），所述梁腹板（241b）在所述上凸缘（241a）的中央垂直地形成，所述下凸缘（241c）在所述梁腹板（241b）的下端沿与所述上凸缘平行的方向构成。

10.根据权利要求9所述的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，其特征在于，

在所述罩构件（270）的上板（271）上以通孔的形式形成有开口部（275）。

11.根据权利要求7所述的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，其特征在于，

所述支架（240）是通过切割H型钢的腹板部分而形成，并且截面形状为T形，所述支架（240）包括凸缘（242a）和腹板（242b），该腹板（242b）与所述柱子（110）接合，所述凸缘（242a）与所述大梁（120）的端部接合。

12.根据权利要求7所述的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，其特征在于，

所述间隔维持构件（160）为角钢或槽钢。

13.根据权利要求7所述的利用U形组合梁的层高减小型钢构架，其特征在于，

所述梁接合构件（150）包括相互分开的两侧板（151）和将该两侧板（151）的下端相互连接的连接板（152），并且整体具有U形的截面形状，所述两侧板（151）的高度与所述侧腹板（120b）的高度相同，所述两侧板（151）之间的距离设置为能够插入所述小梁（130），

在所述大梁（120）的接合有所述梁接合构件（150）的位置，与所述梁接合构件（150）的两侧板（151、151）处于同一直线的位置，在所述大梁（120）的侧腹板（120b）之间设置有加强材（180）。