技术领域
[0001] 本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种梁结构及梁组合。
相关背景技术
[0002] 钢-混凝土组合梁指通过抗剪键将钢梁与混凝土板连接为整体的受弯构件，而外包钢板组合梁利用外包钢板和混凝土两种材料受力过程中的相互影响，利用外包钢板对混凝土的约束作用使混凝土处于三向受压状态，从而提高混凝土的强度。而外包钢板在内部填充混凝土后，利用混凝土对钢板的支撑作用，可以延缓外包钢板的局部屈曲。外包钢板与混凝土互相弥补的各自的缺点，使两者材料性能充分发挥。
[0003] 现有的外包钢板组合梁U型钢板多为开口截面，依靠混凝土对钢梁腹板的约束作用来保证钢梁的稳定性，然而这种方式U型钢梁自身承载力较差，在楼面浇筑时需架设临时支撑等，操作繁琐；有的U型钢梁采用外伸翼板或内部设置内隔板的方式加强梁的稳定性，然而由于梁属于开口截面，无法从根本上解决自身的承载力和稳定性问题。
[0004] 所以急需一种梁结构及梁组合，来解决梁结构自身的承载力和稳定性不足的问题，同时在与楼面浇筑的时候，可以简化操作过程，提高生产效率，减少人力和物力。
具体实施方式
[0025] 为了适应现代人的生活需求，对梁结构的强度、承载力以及稳定性的要求越来越高，目前使用最多的梁结构通常采用U型截面，即包括一对腹板和连接一对腹板的梁底板。
[0026] 发明人经过分析发现，这种梁结构在使用的过程中，与混凝土浇筑之后，腹板受到的约束力主要是来自混凝土，然而这种约束力的较小，导致梁结构的自身承载力和稳定性较差，不能满足实际的需求；同时在后续与楼承板进行混凝土浇筑的过程中，需要临时支撑等，操作繁琐，工期较长，耗费的人力物力较多。
[0027] 发明人通过研究发现，用连接板连接在一对腹板上，腹板在受力的过程中，可以限制腹板的运动，保证腹板之间的位置相对固定不易发生变化，这样梁结构的稳定性和承载力得到增强；同时由于腹板通过连接板固定，在与混凝土浇筑的过程中，不需要额外的部件来支撑腹板，简化了流程，缩短工期，同时节约了一定的人力和物力成本，可以广泛的适用于多高层结构中。
[0028] 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地说明。
[0029] 第一实施例
[0030] 图1为本发明第一实施例中梁结构的结构示意图；图2是本发明第一实施例中梁结构内浇筑好混凝土的一种结构示意图；图3是本发明第一实施例中梁结构内浇筑好混凝土的另一种结构示意图；图4为本发明一实施例梁组合的结构示意图。
[0031] 请参考图1，梁结构包括主体梁1、连接板2。
[0032] 所述主体梁1包括一对腹板12；
[0033] 连接板2，连接在一对所述腹板12上。
[0034] 在本实施例中，利用所述连接板2连接在所述一对腹板12上，使得一对所述腹板12的位置相对固定，当所述腹板12在外力的作用下，发生相对位移时，此时所述连接板2能够提供阻止所述腹板12发生移动的阻力，从而使得所述腹板12不易发生位移，所述梁结构也不易变形，使得所述梁结构的承载力和稳定性得到提高。
[0035] 在本实施例中，所述连接板2的数量为一个；在其他实施例中，所述连接板2的数量还可为多个。
[0036] 在本实施例中，所述连接板2的材料为钢板；在其他实施例中，所述连接板2的材料还可为金属板等，根据实际的需要设计即可。
[0037] 在本实施例中，所述连接板2焊接在一对所述腹板12上。
[0038] 在本实施例中，所述连接板2的厚度为8mm至16mm，当所述连接板2的厚度小于8mm的时候，此时所述连接板2太薄，强度太差，从而不能够很好地起到约束所述腹板12的运动，不能够起到增强所述梁结构的稳定性和承载力的作用；当所述连接板2的厚度大于16mm，此时所述连接板2的厚度太厚，虽然能够很好地起到约束所述腹板12的作用，起到增强所述梁结构稳定成性和承载力的作用，但是耗费的所述连接板2的材料太多，使得成本上升。
[0039] 所述连接板2与所述腹板12之间采用焊接的方式连接。
[0040] 在本实施例中，请参考图2，所述连接板2与所述腹板12之间采用熔透焊缝61焊接的方式。这种焊接的方式适用于当所述连接板2和所述腹板12的厚度都比较厚的情况。
[0041] 在其他实施例中，请参考图3，所述连接板2与所述腹板12之间采用角焊缝62焊接的方式，这种焊接的方式适用于当所述连接板2和所述腹板12的厚度都较薄的情况。
[0042] 请继续参考图1，所述梁结构还包括梁底板11，所述梁底板11连接在一对所述腹板12上，所述梁底板11与所述连接板2呈平行分布。
[0043] 在本实施例中，所述梁底板11与一对所述腹板12之间采用一体成型的方式形成；在其他实施例中，所述梁底板11与一对所述腹板12之间还可采用焊接或者铰接等方式连接在一起。
[0044] 在本实施例中，所述梁底板11与一对所述腹板12之间可以采用热轧或者冷轧方式一次成型的方式制造，有利于产业化生产。
[0045] 在本实施例中，所述梁底板11与一对所述腹板12之间构成“U”型槽结构1；在其他实施例中，所述梁底板11与一对所述腹板12之间还可构成梯形槽结构。
[0046] 在本实施例中，所述梁底板11的宽度为150mm至450mm。
[0047] 在本实施例中，所述腹板12垂直与所述梁底板11的高度根据实际的承载力计算获得。
[0048] 所述连接板2的宽度大于或等于所述梁底板11的宽度，这样设置的目的在于有助于提高后续所述梁结构与楼承板之间的连接强度，保证所述梁结构与楼承板之间的连接稳定性。原因在于后续在所述梁结构的应用过程中，所述连接板2与楼承板之间相接触，这样所述连接板2与楼承板之间的接触面积就大，接触面积越大，保证连接强度和稳定性就越好。
[0049] 在本实施例中，所述连接板2比所述梁底板11宽约200mm。
[0050] 在其他实施例中，所述连接板2比所述梁底板11宽多少，根据实际需要设计的强度进行计算即可。
[0051] 在本实施例中，所述梁底板11、一对所述腹板12以及所述连接板2之间构成闭口结构，即所述梁结构的横截面呈闭口截面，这样所述梁结构在受力的过程中，不论是哪一个面受力，其他三个面都能够提供一个阻挡的力，面与面之间相互制约，从而使得所述梁结构的承载力和稳定性得到提高，且具有很好的延展性，具有更广泛的使用范围；同时由于一对所述腹板12的两个端面都是分别连接在所述连接板2和所述梁底板11上，这样在后续浇筑混凝土的过程中，不需要额外的支撑架来支撑所述腹板，简化了操作流程，缩短工期和节约人力和物力的成本。
[0052] 在本实施例中，所述梁底板11和所述腹板12的厚度相同。
[0053] 在其他实施例中，所述梁底板11与所述腹板12之间可以采用不同的厚度。
[0054] 在本实施例中，所述梁底板11和所述腹板12的厚度为8mm至16mm；当所述梁底板11和所述腹板12的厚度小于8mm时，此时形成的所述梁结构的厚度太薄，导致稳定性差，承载性能差；当所述梁底板11和所述腹板12的厚度大于16mm时，此时形成的所述梁结构的厚度太厚，虽然能够保证所述梁结构的稳定性和承载性，但是所述梁结构越厚，成本越高，重量也越重，给后续流程增加难度。
[0055] 在本实施例中，所述连接板2上设有若干个注入孔21。
[0056] 在本实施例中，所述注入孔21作为混凝土流入口，实现混凝土浇筑到所述梁结构内，从而能够与楼承板之间形成一体。
[0057] 所述注入孔21的直径为50mm至100mm，当所述注入孔21的直径小于50mm时，此时所述注入孔21的直径太小，不易于后续的混凝土注入，这样就不能够使得所述梁结构与楼承板之间实现很好粘结，降低所述梁结构与楼承板之间的连接强度；当所述注入孔21的直径大于100mm时，此时所述注入孔21的直径太大，虽然便于混凝土浇筑，但是减少所述连接板2与楼层本之间的有效接触面积，不易于增强所述梁结构与楼承板之间的连接稳定性。
[0058] 在本实施例中，所述注入孔21均匀地分布在所述连接板2上，这样有助于使得保证所述梁结构受到均匀的作用力。
[0059] 在其他实施例中，所述注入孔21还可不均匀的分布在所述连接板2上。
[0060] 在本实施例中，所述注入孔21的形状为圆形；在其他实施例中，所述注入孔21的形状还可为椭圆形、长条形等。
[0061] 在本实施例中，所述注入孔21的中心位于所述连接板2的中心线的位置上。
[0062] 所述连接板2的中心线是指沿着所述梁结构的延伸方向上的所述连接板2的对称中心线。
[0063] 所述注入孔21的中心是指圆心。
[0064] 在本实施例中，保证所述注入孔21的中心位于所述连接板2的中心线的位置上，这样设置的目的在于保证所述连接板2的受力均匀，后续与楼承板同步浇筑混凝土的过程中，能够保证所述梁结构与楼承板之间的受力均匀，使得梁结构与楼承板构成的整体的稳定性提高，延长整体的使用寿命。
[0065] 在其他实施例中，所述注入孔21的中心还可以不位于所述连接板2的中心线的位置上。
[0066] 相应的，本发明还提供所述梁结构的形成方法：
[0067] 首先：在工厂加工时，根据建筑布局和结构计算的要求确定所述梁结构的高度和宽度，即所述腹板12高度、所述梁底板11宽度和所述连接板2的宽度，其中所述连接板2的宽度比所述梁底板11的宽度大约200mm，所述连接板2的中心线与所述梁底板11的中心线两者对齐；
[0068] 再根据所述梁结构的高度和宽度、结构承载力和稳定性的要求确定所述梁底板11、所述腹板12和所述连接板2的厚度；
[0069] 通过一体成型技术使得所述梁底板11与一对所述腹板12之间构成“U”型槽结构1；
[0070] 在所述连接板2上开设若干所述注入孔21，在所述连接板2中线位置沿梁长方向间隔布置圆形所述注入孔21，所述注入孔直径为50-100mm，所述注入孔的间距为300-600mm。
[0071] 根据所述腹板12厚度和所述连接板2的厚度确定两者之间的焊接方式，一种焊接方式采用熔透焊缝61，适用于厚度较厚的钢板或者另一种焊接方式采用角焊缝62，适用于厚度较薄的钢板，形成所述梁结构。
[0072] 在本实施例中，所述梁结构在工厂预制好之后，运到现场进行与楼承板之间实现安装和浇筑混凝土，实现工期的缩短，同时在工厂预制好的所述梁结构具有精确度高，质量高的优点，有助于提高整体建筑的强度、稳定性和质量。
[0073] 在本实施例中，所述梁结构作为一种新型的受弯构件，具有传力机理明确、承载力和稳定性优越等优势，且整体构造简单。
[0074] 请参考图4，一种梁组合，包括梁结构，楼承板5、混凝土层3。
[0075] 所述楼承板5通过连接件4连接在所述梁结构上。
[0076] 在本实施例中，所述连接件4为栓钉。
[0077] 在其他实施例中，所述连接件4还可为钢筋抗剪键。
[0078] 在本实施例中，所述连接件4固定在所述连接板2上。
[0079] 在本实施例中，所述连接件4埋到所述楼承板5内，实现所述梁结构与所述楼承板5之间的连接。
[0080] 在本实施例中，所述楼承板5为内部含有钢筋桁架的楼承板。
[0081] 在本实施例中，所述楼承板5围成的区域内填充有混凝土层3，和所述梁结构围成的区域内填充满混凝土层3。
[0082] 在本实施例中，由于所述连接板2上设有所述注入孔21，在进行混凝土浇筑的过程中，可以实现对所述楼承板5和所述梁结构进行同步浇筑混凝土，施工便捷，广泛适用于多高层结构中，从而在所述楼承板5围成的区域内和所述梁结构围成的区域内同时填充所述混凝土层3，简化工艺流程，增强所述楼承板5与所述梁结构之间的结合强度。
[0083] 在本实施例中，由于所述梁结构的具有闭口的截面，由于闭口截面的存在，在所述腹板12受力需要相对运动的时候，所述梁底板11和所述连接板2都对所述腹板12产生约束力，从而限制了所述腹板12的相对运动，使得梁结构的稳定性和承受力得到提高，且由于所述梁结构的不易发生变形，所述梁结构与所述混凝土层3之间不易发生开裂，从而提高了所述混凝土层3的形成质量，有助于提高所述梁组合的形成质量和强度。
[0084] 相应的，本发明还提供所述梁组合的形成方法包括：
[0085] 在所述连接板2上连接所述连接件4；
[0086] 连接好所述连接件4的所述梁结构与所述楼承板5内的钢筋桁架拼接；
[0087] 用混凝土同步浇筑所述梁结构和所述楼承板5，在所述楼承板5围成的区域内填充满混凝土层3，和所述梁结构围成的区域内填充满混凝土层3，形成梁组合。
[0088] 该过程施工效率高，易于实现产业化，且所述梁结构的受力明确，通过所述连接板2将一对所述腹板12连接，使得一对所述腹板12的位置相对固定，保证所述梁结构在受力的过程中不易发生变形，从而使得所述梁结构的稳定性和承载力得到有效的提高；同时避免了在与所述楼承板5进行同步浇筑混凝土的过程中，设置临时支撑等构件，所述梁结构的所述连接板2和所述梁底板11均设置成钢板，从而使得所述梁结构能够具有良好的延性和稳定的耗能能力，是十分理想的结构受力构件。
[0089] 第二实施例
[0090] 图5为本发明第二实施例中梁结构的结构示意图。
[0091] 本实施例与第一实施例的差别仅在于所述连接板的数量为多个。
[0092] 在本实施例中，所述连接板2的数量为多个，多个所述连接板2均匀地连接在一对所述腹板12上，相邻所述连接板2之间具有间隙7。
[0093] 在本实施例中，所述间隙7用于后续浇筑混凝土时，混凝土的流动。
[0094] 在本实施例中，多个所述连接板2对一对所述腹板12起到连接作用，使得一对所述腹板12之间位置相对固定住，保证所述梁结构在受外力的作用下不易发生变形，从而使得梁结构的整体稳定性和承载力得到提高；同时由于多个所述连接板2之间具有所述间隙7，所述间隙7为混凝土的流动提供空间，在后续与楼承板进行混凝土浇筑的过程中，可以实现与楼承板进行同时浇筑，同时不需要额外的支撑架将腹板进行固定，简化了施工操作，有助于提高生产效率和减少消耗的人力和物力。
[0095] 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。
