CN105275151A - 一种变截面、高开孔率的钢梁构造 - Google Patents
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Abstract
一种变截面、高开孔率的钢梁构造,包括型钢梁和与型钢梁上部连接的主体结构,所述型钢梁为形状不规则的变截面梁,该型钢梁自变截面的分界处分为三段,分别为两个端部段和一个跨中段,端部段的梁高度小于跨中段的梁高度,使端部段的梁下、相对跨中段的高度差形成施工管线第一排布空间,所述跨中段的梁腹板上开有一个或一组沿梁长度方向排列的洞孔,该洞孔形成施工管线第二排布空间。本发明利用型钢梁两端变截面部位的梁下空间和跨中开孔空间,排布机电管线,可有效提高楼层使用净高,降低造价,有很好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于建筑结构构件领域,特别是一种变截面、腹板开洞的钢结构梁。
背景技术
现有技术中,高层或超高层建筑中外框架柱与核心筒间的承重结构梁,通常采用钢筋混凝土梁或组合钢梁,机电管线全部或部分需排在结构梁以下。这种设计不仅占用室内空间,而且为了保证室内净高,还不得不增加建筑物的层高,导致施工成本提高。
发明内容
本发明的目的是提供一种变截面、高开孔率的钢梁构造,要解决现有技术中机电管线占用室内空间过多,造成不得不增加建筑物的层高,导致成本提高的技术问题。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种变截面、高开孔率的钢梁构造,包括型钢梁和与型钢梁上部连接的主体结构,所述型钢梁为形状不规则的变截面梁,该型钢梁自变截面的分界处分为三段,分别为两个端部段和一个跨中段,端部段的梁高度小于跨中段的梁高度,使端部段的梁下、相对跨中段的高度差形成施工管线第一排布空间,所述跨中段的腹板上开有一个或一组沿梁长度方向排列的洞孔,该洞孔形成施工管线第二排布空间,所述跨中段的腹板两侧设有加劲肋,该加劲肋包括沿型钢梁通高设置的横向加劲肋和沿跨中段通长设置的纵向加劲肋,所述横向加劲肋和纵向加劲肋在洞孔处边缘围合成井字形,所述端部段的腹板两侧自变截面的分界处设有至少一道第一补强板。
所述端部段的长度为型钢梁整跨长度的0.15~0.25倍。
所述端部段的梁高度为跨中段的梁高度的0.5~0.6倍。
所述洞孔距离变截面的分界处的孔边距和相邻两个孔洞的孔间距均不小于跨中段的梁高度。
所述洞孔的高度不大于跨中段的梁高度的0.5倍。
所述洞孔的长度不大于1倍跨中段的高度与750mm之间的较小值。
所述型钢梁的顶部设有与周边构件连接的栓钉。
所述型钢梁的上翼缘板小于下翼缘板。
所述端部段的腹板两侧自变截面的分界处设有3~7道第一补强板。
所述型钢梁7的变截面处、端部段的下翼缘板和跨中段的下翼缘板之间连有第二补强板。
与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果:
本发明利用型钢梁两端变截面部位的梁下空间和跨中开孔空间,排布机电管线,可有效提高楼层使用净高,降低造价,有很好的经济效益和社会效益。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中A-A剖面结构示意图。
图3是图1中B-B剖面结构示意图。
图4是本发明的使用状态图。
附图标记:1-楼板、2-横向加劲肋、3-纵向加劲肋、4-主体结构、5-机电管线、6-栓钉、7-型钢梁、7.1-端部段、7.11-下翼缘板a、7.12-上翼缘板a、7.2-跨中段、7.21-下翼缘板b、7.22-上翼缘板b、7.3-腹板、8-施工管线第一排布空间、9-洞孔、10-第一补强板、11-第二补强板。
具体实施方式
实施例参见图1-4所示,一种变截面、高开孔率的钢梁构造,包括型钢梁7和与型钢梁7上部连接的主体结构4,型钢梁7为形状不规则的变截面梁,本实施例中可以使用H型钢梁,该型钢梁7自变截面的分界处分为三段,分别为两个端部段7.1和一个跨中段7.2,端部段7.1的梁高度小于跨中段7.2的梁高度,使端部段的梁下、相对跨中段的高度差形成施工管线第一排布空间8,所述跨中段7.2的腹板7.3上开有一个或一组沿梁长度方向排列的洞孔9,该洞孔9形成施工管线第二排布空间10,所述跨中段的腹板7.3两侧设有加劲肋,该加劲肋包括沿型钢梁通高设置的横向加劲肋2和沿跨中段通长设置的纵向加劲肋3,所述横向加劲肋2和纵向加劲肋3在洞孔9处边缘围合成井字形,所述型钢梁带洞孔的腹板和横向加劲肋的面积之和大于原型钢梁的腹板面积。
该型钢梁整跨长度为L,所述端部段7.1的长度L1为型钢梁整跨长度L的0.15~0.25倍。所述端部段7.1的梁高度H1为跨中段的梁高度H的0.5~0.6倍。所述洞孔9距离变截面的分界处的孔边距L2和相邻两个孔洞的孔间距L3均不小于跨中段的梁高度H。所述洞孔9的高度H2不大于跨中段的梁高度H2的0.5倍。所述洞孔9的长度L4不大于1倍跨中段的高度H与750mm之间的较小值。
所述型钢梁的顶部设有与周边构件连接的栓钉6。
所述型钢梁7的上翼缘板小于下翼缘板。参见图2-3所示,端部段的上翼缘板a7.12小于下翼缘板a7.11,跨中段的上翼缘板b7.22小于下翼缘板b7.21。
所述端部段的腹板两侧自变截面的分界处设有3~7道第一补强板10。
所述型钢梁7的变截面处、端部段的下翼缘板a7.11和跨中段的下翼缘板b7.21之间连有第二补强板11。
本实施例中,孔洞的个数为3个,第一补强板10设置4道。
本发明中所有的加劲肋和补强板均应采用与母材强度等级相同的钢材。钢梁顶部设置的栓钉6使与型钢梁与混凝土楼板1连接,栓钉6的直径19mm,间距可设为200mm,形成组合作用共同受力,具体做法与常规组合钢梁相同;型钢梁与主体结构4(如梁、柱、墙等)通过钢埋件连接,具体做法与常规钢梁相同。
利用端部段的梁下空间和跨中腹板的预留洞孔,供机电管线5排布、穿越,有效提高楼层净高。其中机电管线可以是给排水管、空调通风管、电缆桥架或电缆。
Claims (10)
1.一种变截面、高开孔率的钢梁构造,包括型钢梁(7)和与型钢梁(7)上部连接的主体结构(4),其特征在于:所述型钢梁(7)为形状不规则的变截面梁,该型钢梁(7)自变截面的分界处分为三段,分别为两个端部段(7.1)和一个跨中段(7.2),端部段(7.1)的梁高度小于跨中段(7.2)的梁高度,使端部段的梁下、相对跨中段的高度差形成施工管线第一排布空间(8),所述跨中段(7.2)的腹板(7.3)上开有一个或一组沿梁长度方向排列的洞孔(9),该洞孔(9)形成施工管线第二排布空间,所述跨中段的腹板(7.3)两侧设有加劲肋,该加劲肋包括沿型钢梁通高设置的横向加劲肋(2)和沿跨中段通长设置的纵向加劲肋(3),所述横向加劲肋(2)和纵向加劲肋(3)在洞孔(9)处边缘围合成井字形,所述端部段的腹板两侧自变截面的分界处设有至少一道第一补强板(10)。
2.根据权利要求1所述的变截面、高开孔率的钢梁构造,其特征在于:所述端部段(7.1)的长度为型钢梁整跨长度的0.15~0.25倍。
3.根据权利要求1或2所述的变截面、高开孔率的钢梁构造,其特征在于:所述端部段(7.1)的梁高度为跨中段的梁高度的0.5~0.6倍。
4.根据权利要求1所述的变截面、高开孔率的钢梁构造,其特征在于:所述洞孔(9)距离变截面的分界处的孔边距和相邻两个孔洞的孔间距均不小于跨中段的梁高度。
5.根据权利要求1所述的变截面、高开孔率的钢梁构造,其特征在于:所述洞孔(9)的高度不大于跨中段的梁高度的0.5倍。
6.根据权利要求1所述的变截面、高开孔率的钢梁构造,其特征在于:所述洞孔(9)的长度不大于1倍跨中段的高度与750mm之间的较小值。
7.根据权利要求1所述的变截面、高开孔率的钢梁构造,其特征在于:所述型钢梁的顶部设有与周边构件连接的栓钉(6)。
8.根据权利要求1所述的变截面、高开孔率的钢梁构造,其特征在于:所述型钢梁(7)的上翼缘板小于下翼缘板。
9.根据权利要求1所述的变截面、高开孔率的钢梁构造,其特征在于:所述端部段的腹板两侧自变截面的分界处设有3~7道第一补强板(10)。
10.根据权利要求1所述的变截面、高开孔率的钢梁构造,其特征在于:所述型钢梁(7)的端部段的下翼缘板a(7.11)和跨中段的下翼缘板b(7.21)之间连有第二补强板(11)。
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