CN201526090U - I型钢梁结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型是有关于一种I型钢梁结构，包括一第一柱体、一第二柱体、及一横梁。横梁固定于二柱体之间，且横梁包括有一I型骨架。I型骨架包括相连接的一第一区段、一第二区段、及一第三区段，其中第二区段位于第一区段与第三区段之间，且第一区段的翼板横截面积与第三区段的翼板横截面积皆大于第二区段的翼板横截面积。由此，在横梁中受力程度较小的中间区段可以节省材料的使用、降低成本。

Description

I型钢梁结构

技术领域

本实用新型是关于一种梁柱结构，尤其是指一种具有变动横截面积、节省材料的I型钢梁结构。

背景技术

参考图1A与图1B，为公知梁柱结构示意图、及其横剖视图。图中示出两柱体1、2之间夹设有一横梁，一般横梁的类型例如钢筋混凝土梁、钢骨梁、上述二者组合的SRC梁。在后二者情形中，其横梁都具有一骨架，主要是由上翼板3、下翼板4、及腹板5构成一I型截面的钢结构体，通常以焊接手段将上述二翼板3、4连接固定在腹板5相对两侧。

公知使用的梁柱结构为I型骨架，其横截面各尺寸规格例如高度H、宽度B、翼板厚度tf、与腹板厚度tw，于两柱体1、2之间均保持固定不变。然而，此种梁柱结构有一潜在缺点，即当地震或台风时，因为I型梁受力分布情形沿纵向位置产生变化，纵向两端受力最大，中间最小，若采用单一横截面尺寸规格I型骨架制作整根横梁，造成材料的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种I型钢梁结构，以期在节省横梁材料的基础下，能确保建筑体受地震、强风等外力时其横梁耐受度仍然保持于安全范围内。

为实现上述目的，本实用新型提供的I型钢梁结构，包括二柱体、及固定于二柱体间的一横梁，其中横梁包括有一I型骨架。上述I型骨架至少区分为第一区段、第二区段、及第三区段，第二区段位于第一区段与第三区段之间，且第一区段的翼板横截面积与第三区段的翼板横截面积皆大于第二区段的翼板横截面积。

由上述结构，在节省横梁材料的基础下，需经过仔细的结构分析设计，方能确保建筑体受地震、强风等外力时其横梁耐受度仍然保持于安全范围内。

欲达到第一区段的翼板横截面积与第三区段的翼板横截面积皆大于第二区段的翼板横截面积的方式至少有以下几种：

1、使第一区段的翼板厚度大于第二区段的翼板厚度。

2、使第一区段的翼板宽度大于第二区段的翼板宽度。

3、同时使第一区段的翼板厚度与宽度分别大于第二区段的翼板厚度与宽度。

考虑一般受力曲线特性，第三区段的翼板横截面积可以等于第一区段的翼板横截面积。

上述横梁可以是I型骨架即为横梁本身的一钢骨梁，也可以是具有一矩形钢筋混凝土层包覆住I型骨架的钢骨钢筋混凝土(steel reinforcedconcrete；SRC)梁。

此外，第一区段与第二区段之间可以通过一渐变区段相连，例如一斜面区段，由此使应力集中情形减小。

本实用新型在横梁中受力程度较小的中间区段可以节省材料的使用、降低成本。

附图说明

图1A是公知梁柱结构示意图。

图1B是沿图1A的A-A线的横剖视图。

图2A是本实用新型第一较佳实施例的I型钢梁结构示意图。

图2B是沿图2A的B-B线的横剖视图。

图3A是本实用新型第二较佳实施例的I型钢梁结构示意图。

图3B是沿图3A的C-C线的横剖视图。

图4是本实用新型第三较佳实施例的I型钢梁结构横剖视图。

图5是本实用新型第四较佳实施例的I型钢梁结构示意图。

图6是本实用新型第五较佳实施例的I型钢梁结构示意图。

图7是本实用新型第六较佳实施例的I型钢梁结构示意图。

附图中主要组件符号说明

柱体1、2、11、12、21、22

下翼板4、132、135、138、232、235、238

I型骨架13、23、33

第二区段13b、23b、42、45、47

钢筋混凝土层34

高度H、H1

翼板厚度tf、tf1

上翼板3、131、134、137、231、234、237

腹板5、133、136、139、233、236、239

第一区段13a、23a、41、44、46

第三区段13c、23c

渐变区段43、48

宽度B、B1

腹板厚度tw

具体实施方式

请参考图2A与图2B，为第一实施例的I型钢梁结构示意图、及其横剖视图。在二柱体11、12之间架设有一横梁，本例中横梁为一钢骨梁，故I型骨架13即为横梁本身。I型骨架13由一第一区段13a、一第二区段13b、及一第三区段13c依序焊接而成，第一区段13a焊固在柱体11，第三区段13c焊固在柱体12。

当然，I型骨架每一区段13a、13b、13c是由上翼板131、134、137、下翼板132、135、138与腹板133、136、139所构成。第一区段13a的尺寸规格如下：高度H、宽度B、翼板厚度tf、腹板厚度tw。I型骨架第二区段13b的尺寸规格如下：高度H1、宽度B、翼板厚度tf1、腹板厚度tw，其中H1≤H、tf1＜tf。因此，I型骨架第一区段13a的翼板横截面积Af1(＝B*tf)大于第二区段13b的翼板横截面积Af2(＝B*tf1)。

本例中，第一区段13a与第三区段13c的结构尺寸相同，不再赘述。第三区段13c的翼板横截面积同样大于第二区段13b的翼板横截面积。

由上述改良的梁柱结构，由于对应横梁中间区段的第二区段13b所受地震力较小，故不须采用与第一区段13a相同横截面尺寸而可将其断面缩小，如此可大为节省I型骨架材料。

请参考图3A与图3B，为第二实施例的I型钢梁结构示意图、及其横剖视图。本例中，同样在二柱体21、22之间架设有一钢骨梁，I型骨架23由一第一区段23a、一第二区段23b、及一第三区段23c依序焊接而成，第一区段23a焊固在柱体21，第三区段23c焊固在柱体22。

I型骨架每一区段23a、23b、23c由上翼板231、234、237、下翼板232、235、238与腹板233、236、239所构成。第一区段23a的尺寸规格如下：高度H、宽度B、翼板厚度tf、腹板厚度tw。I型骨架第二区段23b的尺寸规格如下：高度H、宽度B1、翼板厚度tf、腹板厚度tw，其中B1＜B。因此，I型骨架第一区段23a的翼板横截面积Af1(＝B*tf)仍大于第二区段23b的翼板横截面积Af2(＝B1*tf)。

第一区段23a与第三区段23c的结构尺寸相同，第三区段23c的翼板横截面积同样大于第二区段23b的翼板横截面积。此种梁柱结构同样具有如第一例的功效。

请参考图4，为第三实施例的I型钢梁结构横剖视图。本实施例的结构与第一例及第二例大致相同，唯其差异处在于，横梁为一SRC梁，因此I型骨架33包覆于一矩形钢筋混凝土层34内。

参考图5，为第四实施例的I型钢梁结构示意图。本实施例的特点在于，使I型骨架第一区段41与第二区段42之间以翼板厚度连续变化的一渐变区段43相连，如此可达到避免应力集中的目的。其作法例如将第一区段41连接处切割出一斜面以作为上述渐变区段43。当然，第二区段与第三区段之间也配置一渐变区段为更佳的实施例。

图6为第五实施例的I型钢梁结构示意图。本实施例与第一例同样具有较小的第二区段翼板厚度tf1＜tf，但第一例的第二区段翼板是内侧面与第一区段翼板内侧面平齐，而本例则是第二区段翼板45外侧面与第一区段翼板44外侧面平齐。

图7为第六实施例的I型钢梁结构示意图。本例类似第四例，具有第一区段46与第二区段47之间的渐变区段48，但第四例是在翼板厚度方向上连续变化，而本例是在翼板横向长度方向连续变化。当然，第二区段与第三区段之间也配置一渐变区段为更佳的实施例。

需注意的是，上述各实施例中虽仅将I型骨架分为三个区段，但I型骨架实际上也可以切割成更多区段，以求更多材料的节省。亦可将各区段的上翼板及下翼板先行焊接，而腹板则因厚度相同，可使用单一完整连续的腹板，再与已焊接完成的上翼板及下翼板焊接成I型骨架。

上述实施例仅是为了方便说明而举例而已，本实用新型所主张的权利范围自应以申请的权利要求范围所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims (7)

1.一种I型钢梁结构，其特征在于，包括：

一第一柱体；

一第二柱体；以及

一横梁，固定于该二柱体之间，该横梁包括有一I型骨架，该I型骨架包括相连接的一第一区段、一第二区段、及一第三区段，其中该第二区段位于该第一区段与该第三区段之间，且该第一区段的翼板横截面积与该第三区段的翼板横截面积皆大于该第二区段的翼板横截面积。

2.如权利要求1所述的I型钢梁结构，其特征在于，该第一区段的翼板厚度大于该第二区段的翼板厚度。

3.如权利要求1所述的I型钢梁结构，其特征在于，该第一区段的翼板宽度大于该第二区段的翼板宽度。

4.如权利要求1所述的I型钢梁结构，其特征在于，该第三区段的翼板横截面积等于该第一区段的翼板横截面积。

5.如权利要求1所述的I型钢梁结构，其特征在于，该横梁包括有一钢筋混凝土层系包覆住该I型骨架。

6.如权利要求1所述的I型钢梁结构，其特征在于，该第一区段与该第二区段之间，及第二区段与该第三区段之间，均通过一渐变区段相连。

7.如权利要求6所述的I型钢梁结构，其特征在于，该渐变区段为一斜面区段。

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