CN106555459B - 房屋框架及其空心横梁 - Google Patents

Abstract

一种房屋框架及其空心横梁，所述空心横梁沿房屋的高度方向包括顶边和底边，在所述顶边和/或底边中分布有若干通孔。本技术方案中，空心横梁在顶边和/或底边分布有若干通孔，通孔减小了顶边、底边的表面积。在热量经顶边、底边在室内与室外之间传递时，通孔减小了热传导面积，室内与室外之间的热传导率很低。在室外温度高于室内温度时，室外高温热量不能轻易传递至室内，且在室外温度较低时，室内室温也不会轻易流失至室外，这能够有效保持室内的适宜温度。

Description

房屋框架及其空心横梁

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，特别涉及一种房屋框架及其空心横梁。

背景技术

在现有建筑领域，房屋框架包括若干立柱及连接起立柱的横梁，横梁通常设于所述房屋框架的墙体内，起到组成和支撑整个墙体的作用。

通常横梁为一体成型的整体结构，通过横梁从室内指向室外方向的热传导面积较大，室内与室外之间的热传导率较大，外界高温会在较短时间内大量传递至室内，或者在墙外环境处于低温环境时，室内的较高温会流失到墙外，这些因素造成室内无法在较长时间内维持一个适宜温度环境。

发明内容

本发明解决的问题是，现有用于房屋框架的横梁热传导率较大，隔热效果差，造成室内无法在较长时间内维持一个适宜温度环境。

为解决上述问题，本发明提供一种用于房屋框架的空心横梁，所述空心横梁沿房屋的高度方向包括顶边和底边，在所述顶边和/或底边中分布有若干通孔。

可选地，所述空心横梁具有均连接所述顶边和底边且相对设置的两个侧边，所述通孔具有侧面，所述侧面具有分别靠近两个所述侧边的第一端和第二端，所述第一端比第二端靠近所述空心横梁沿自身长度方向的一端。

可选地，所有所述通孔沿所述空心横梁的长度方向排布，相邻的两个所述通孔具有相邻且平行的两个所述侧面。

可选地，所述通孔的形状为三角形，所述侧面对应三角形的边。

可选地，所述三角形为等腰三角形，所述等腰三角形具有两个腰及底边，两个腰对应通孔的两个所述侧面，所述底边平行于所述空心横梁的长度方向。

可选地，所有所述等腰三角形的两个腰均相等，且所有相邻的两个所述通孔相邻且平行的两个所述侧面之间的间距均相等。

可选地，所述空心横梁为一体成型。

可选地，所述空心横梁为矩形梁。

可选地，在所述空心横梁的两端端部中，在顶边开设有装配孔，所述装配孔允许穿过所述装配孔手工安装所述空心横梁的侧壁和房屋框架的立柱。

本发明还提供一种房屋框架，包括：若干立柱及上述任一所述的空心横梁，所述空心横梁固定连接在相应的两个所述立柱之间。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

空心横梁在顶边和/或底边分布有若干通孔，通孔减小了顶边、底边的表面积。在热量经顶边、底边在室内与室外之间传递时，通孔减小了热传导面积，室内与室外之间的热传导率很低。在室外温度高于室内温度时，室外高温热量不能轻易传递至室内，且在室外温度较低时，室内室温也不会轻易流失至室外，这能够有效保持室内的适宜温度。

附图说明

图1是本发明第一实施例的用于房屋框架的空心横梁的立体图；

图2是本发明第一实施例的用于房屋框架的空心横梁的平面示意图，该平面示意图是沿房屋高度方向看向空心横梁的顶边而得到；

图3是图2所示空心横梁中填充有混凝土时的平面示意图；

图4是本发明第二实施例的用于房屋框架的空心横梁的立体图；

图5是本发明第三实施例的用于房屋框架的空心横梁的立体图；

图6是本发明第四实施例的用于房屋框架的空心横梁的平面示意图，该平面示意图是沿房屋高度方向看向空心横梁的顶边而得到。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明提供一种房屋框架，包括：若干立柱及空心横梁，空心横梁固定连接在相应的两个立柱之间。

第一实施例

参照图1和图2，在本实施例中，空心横梁1沿房屋的高度方向AA包括顶边10和底边11，在顶边10中分布有若干通孔100，通孔100贯穿顶边10。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

通孔100减小了顶边10、底边11的表面积。在热量分别经顶边10、底边11在室内与室外之间传递时，通孔100减小了热量在顶边10的热传导面积，室内与室外之间的热传导率很低。在室外温度高于室内温度时，室外高温热量不能轻易传递至室内，且在室外温度较低时，室内室温也不会轻易流失至室外，这能够有效保持室内的适宜温度。

空心横梁1内设空腔12，空腔12沿空心横梁1的长度方向BB贯通空心横梁1。此时，结合参照图3，空腔12可作为混凝土填充腔，在房屋框架中，通过通孔100向空腔12内注入混凝土2。在空心横梁1内填充混凝土2，这能够增加空心横梁1的整体重力。而且与现有钢筋混凝土房屋框架和钢结构房屋框架相比，本技术方案的空心横梁1以及混凝土均为熔点较高的不易燃的材料，填充有混凝土的立柱具有双重防火保障，在房屋遭到火灾危险时，空心横梁1能够有效支撑房屋框架的整体结构不易坍塌，降低火灾危害。进一步地，空心横梁1和混凝土2比较，混凝土属于更不易燃材料，即使在遭遇火灾时，空心横梁1熔化，但混凝土的架构还在，依然可以维持房屋框架不易坍塌，极大降低了火灾的危害。

参照图1和图2，空心横梁1具有均连接顶边10和底边11且相对设置的两个侧边13a、13b。在所有通孔100中，取其中一个通孔10a为例，通孔10a具有侧面101，侧面101具有分别靠近两个侧边13a、13b的第一端C和第二端D，第一端C比第二端D靠近空心横梁1沿自身长度方向BB的一端，如图1中的左端；相应地，第二端D比第一端C靠近横梁1的右端。这样，侧面101为倾斜设置。

设定垂直于高度方向AA和长度方向BB的第一方向EE，侧面101与第一方向EE具有一定夹角，当热量沿第一方向EE在室内与室外之间传递时，热量经侧面101传导。相比于热量沿平行于第一方向EE的平面传导，侧面101延长了热量传导的路径，进一步降低了热量传递效率，可以更好地降低室内与室外之间的热传导率，较好保持室内温度。

参照图1和图2，通孔10a还具有侧面102，侧面102也呈倾斜设置，同样可以降低热量传递的效率。本实施例中所有通孔100均为三角形通孔，侧面101、102分别对应三角形的两条边。其他通孔100的结构可参考通孔10a的相关论述。

但除此之外，空心横梁1的通孔还可设计为三角形通孔之外的其他形状通孔，如方形通孔、五边形通孔、五角星状通孔等任何可行的通孔，并使得通孔的某一或某些侧面为倾斜设置。

再参照图1和图2，所有通孔100沿空心横梁1的长度方向BB排布。在其他实施例中，通孔100的分布方式不受本实施例的限制，所有通孔100可以在顶边10中均匀排布、或沿长度方向BB之外的任意方向排布。

另外，在空心横梁1的顶边10设置有较多通孔100的同时，要考虑到空心横梁1的抗扭性能。在本实施例中，相邻的两个通孔100具有相邻且平行的两个所述侧面。取与通孔10a相邻的左侧的通孔10b，通孔10a的侧面101和通孔10b的侧面103相邻且平行。这样通孔10a和通孔10b之间形成了一条抗扭筋14，进一步地多个通孔100形成了多条抗扭筋14。

通常，房屋框架所处环境充满了车辆、人流等流动性因素，这会引起房屋框架的内部振动，当空心横梁1的两端所受振动程度不同时，空心横梁1具有扭转的趋势，扭转方向为环绕空心横梁1的旋转方向。此时，抗扭筋14在空心横梁1具有扭转的趋势时，能够抵挡来自空心横梁1的两个侧边13a、13b所施加的扭矩作用，防止空心横梁1变形，提升空心横梁1的抗扭能力。

参照图1和图2，通孔100为三角形，三角形的两条边对应两条抗扭筋14。以通孔10a为例，通孔10a的两个侧面101、102分别对应两条抗扭筋14，两个抗扭筋14的交点为三角形的顶点，即通孔100的第二端D。进一步地，所有抗扭筋14沿长度方向BB呈折线连接。以通孔10a两侧的两条抗扭筋为例，当空心横梁1受到扭矩作用，扭矩分散作用在两条抗扭筋上，避免了单个抗扭筋承受较大的扭矩作用而变形，空心横梁1整体能够承受较大扭矩作用，相对提升了空心横梁1抗扭性能。而且，通孔10a的两个侧面101、102对应的两条抗扭筋14在第二端D同时抵接空心横梁1的侧边13a，两条抗扭筋14对侧边13a施加的压力方向不同，这可以对侧边13a在第二端D的变形形成制约，该位置的侧边13a受到其中一个抗扭筋14的压力而朝相应方向的变形趋势，另一个抗扭筋14能够对这种变形趋势形成牵制，这极大避免侧边13a发生较大程度变形，这样侧边13a能够在较长时间内保持良好的承重能力。对于空心横梁1的侧边13b所受相应抗扭筋14的压力作用，可参考前述对侧边13a的分析，在此不再赘述。

通孔100为三角形，进一步地，参照图2，通孔100为等腰三角形，取通孔10a为例，等腰三角形的两个腰对应了通孔10a倾斜设置的侧面101、102。此仅为示例，在其他实施例中，通孔10a的两个侧面101、102也可分别对应其中一个腰及等腰三角形的底边。

等腰三角形具有连接两个腰的底边，该底边平行于空心横梁1的长度方向AA，此时，等腰三角形仅两个腰分别对应两个侧面101、102，两个侧面101、102与第一方向EE之间的夹角相等。一方面，两个侧面101、102所对应的抗扭筋14所承担的扭矩比较接近，不会造成某个抗扭筋受力集中而另一个抗扭筋受力较小，这进一步提升空心横梁1的抗扭性能。另一方面，侧边13a所受到的两个抗扭筋14的压力大小相当，这两个压力在侧边13a外表面的分力大小相等且方向相反，可以相互抵消，因此，侧边13a在第二端D位置基本不会发生变形。

所有等腰三角形的腰均相等，且所有相邻的两个通孔100相邻且平行的两个侧面之间的间距相等。参照图2，取与通孔10a相邻的左侧的通孔10b，通孔10a的侧面101和通孔10b的侧面103相邻且平行；取与通孔10a相邻的右侧的通孔10c，通孔10a的侧面102和通孔10c的侧面104相邻且平行，这样侧面101、103对应的抗扭筋14与侧面102、104对应的抗扭筋14形状完全，抗扭筋14的抗扭性能比较接近，避免某些抗扭筋14之间的抗扭性能存在差异而导致某些抗扭筋14及早断裂，能很好地保持空心横梁1的完整性。

最后，参照图1及图2，本技术方案中空心横梁1为一体成型，也就是侧边13a、13b和顶边10、底边11均为一体成型地连接在一起，空心横梁1作为一个整体安装在房屋框架，零部件单一，安装过程不费力，操作方便。而且，在空心横梁1中形成通孔的方法简便易行，本方案的可行性高。另外，空心横梁1为矩形梁，矩形梁是指该横梁沿长度方向的截面为矩形。作为一种变形例，空心横梁还可选择圆形梁或其他形状的横梁。矩形梁相比于其他形状的横梁，安装过程中的稳定性高，且在其中形成通孔的方案比较易于实现。

第二实施例

与第一实施例相比，参照图4，本实施例具有以下不同：

本实施例在空心横梁1'的底边11'形成有若干通孔100'，关于通孔100'的形状及分布方式请参考第一实施例中顶边中通孔的形状及分布方式，在此不再赘述。

第三实施例

与第一、二实施例相比，参照图5，本实施例具有以下不同：

本实施例在空心横梁1”的顶边10'中形成有若干第一通孔110和在底边11”形成有若干通孔120，关于第一通孔110的形状及分布方式、第二通孔120的形状及分布方式，请参考第一实施例中顶边中通孔的形状及分布方式，在此不再赘述。

第四实施例

参照图6，在本实施例中，在空心横梁3的两端端部中，在顶边30开设有装配孔31，装配孔31允许穿过装配孔31手工安装所述空心横梁3的侧壁和房屋框架的立柱。也就是，在房屋框架装配时，操作人员可以将手穿过装配孔31，操作侧壁与立柱连接，实现空心横梁3和立柱装配。其中，立柱的外表面安装有连接件，该连接件用于连接空心横梁3的侧壁。例如以螺栓连接为例，在连接件和侧壁中开设有相互连通的通孔，操作人员可以操作螺栓依次穿过侧壁中的通孔及连接件中的通孔，并在外侧使用螺栓进行拧紧固定。

参照图6，在空心横梁3的一端端部中设有2个装配孔31，每个装配孔均可允许操作人员单手穿过。作为一种变形例，还可以是：在空心横梁3的每一端端部设置有一个装配孔，只要操作人员可以将手穿过即可。

进一步地，在空心横梁3两端之间设置有若干通孔32，其中通孔32设置在顶边30。除此之外，还可以是：在顶边30和/或底边(图中未示出)设置通孔32。对于通孔32的形状及分布方式可参考第一、二、三实施例中通孔的形状及分布方式，在此不再赘述。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (7)

1.一种房屋框架，其特征在于，包括：若干立柱及空心横梁，所述空心横梁固定连接在相应的两个所述立柱之间；

所述空心横梁为矩形梁，所述空心横梁沿房屋的高度方向包括顶边和底边，在所述顶边和/或底边中分布有若干通孔，所述空心横梁具有均连接所述顶边和底边且相对设置的两个侧边，所述空心横梁内设空腔，空腔沿空心横梁的长度方向贯通空心横梁，空腔作为混凝土填充腔，在房屋框架中，通过通孔向空腔内注入混凝土；

所述通孔的形状为三角形，所述通孔具有侧面，所述侧面对应三角形的边；相邻的两个通孔相邻且平行的两个侧面形成抗扭筋，三角形的两条边对应两条抗扭筋，两条抗扭筋的交点为三角形的顶点；

同一空心横梁上的各条抗扭筋沿该空心横梁长度方向呈折线连接。

2.如权利要求1所述的房屋框架，其特征在于，所述侧面具有分别靠近两个所述侧边的第一端和第二端，所述第一端比第二端靠近所述空心横梁沿自身长度方向的一端。

3.如权利要求2所述的房屋框架，其特征在于，所有所述通孔沿所述空心横梁的长度方向排布，相邻的两个所述通孔具有相邻且平行的两个所述侧面。

4.如权利要求1所述的房屋框架，其特征在于，所述三角形为等腰三角形，所述等腰三角形具有两个腰及底边，两个腰对应通孔的两个所述侧面，所述底边平行于所述空心横梁的长度方向。

5.如权利要求4所述的房屋框架，其特征在于，所有所述等腰三角形的两个腰均相等，且所有相邻的两个所述通孔相邻且平行的两个所述侧面之间的间距均相等。

6.如权利要求1所述的房屋框架，其特征在于，所述空心横梁为一体成型。

7.如权利要求1所述的房屋框架，其特征在于，在所述空心横梁的两端端部中，在顶边开设有装配孔，所述装配孔允许穿过所述装配孔手工安装所述空心横梁的侧壁和房屋框架的立柱。

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