申请/专利权人：中国建筑设计研究院有限公司

申请日：2019-04-24

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109930745B

主分类号：E04C3/06

分类号：E04C3/06;E04B7/00;E04B7/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.07.19#实质审查的生效;2019.06.25#公开

摘要：本发明公开了一种带肋薄壁箱形梁，包括翼缘和腹板，两个腹板相对侧面上均设置有纵向加劲肋。腹板厚度较翼缘厚度薄。纵向加劲肋采用梯形闭口加劲肋。两个腹板的相对侧面上均间隔设置有多个横肋，多个横肋之间设置有该纵向加劲肋。两两相对设置的横肋之间还连接有缀板。本发明还公开一种包含该箱形梁的建筑。本发明通过采用厚度更薄的腹板，并在该腹板上设置纵向加劲肋和横向加劲肋以及缀板，与同腹板厚度无加劲肋的箱形梁相比，腹板面外变形度更小，承载力高、损伤程度低，延性好且耗能性能优；与现有普通薄壁箱形梁相比，用钢量低，自重轻，抗震性能强。该箱形梁可用于任何大跨度建筑结构体系，以提高该建筑结构的安全性、稳定性和经济性。

主权项：1.一种带肋薄壁箱形梁，包括两个上下相对设置的翼缘，和垂直设置在两个翼缘之间的两个腹板，其特征在于，两个所述腹板的相对侧面上均设置有纵向加劲肋，所述纵向加劲肋采用梯形闭口加劲肋；两个所述腹板的相对侧面上均间隔设置有多个横肋，所述多个横肋之间设置有所述纵向加劲肋，两个所述腹板上的横肋两两相对设置，且两两相对设置的横肋之间连接有缀板；所述腹板的厚度较所述翼缘的厚度薄，所述横肋的宽度大于等于所述纵向加劲肋的高度。

全文数据：一种带肋薄壁箱形梁及包含该箱形梁的建筑技术领域本发明涉及结构工程技术领域，特别是涉及一种带肋薄壁箱形梁及包含该箱形梁的建筑。背景技术近年来，随着我国经济的快速发展，各种类型的大跨度空间结构日益涌现，实腹箱形构件在现代大跨度结构工程中较为常见。大跨度梁作为大跨度屋盖的重要部位，属于整个结构设计的重要环节，需要对其构造进行合理化设计。合理的大截面薄壁箱形梁必须在保证满足宽厚比、承载能力及稳定性的前提下尽量节省钢材，以达到最佳的经济技术效果。目前，最常用的普通薄壁箱形梁，如附图1和2所示，由两两相对的四块薄钢板壁组合而成，形成截面为矩形的箱式结构。该大跨度箱形梁截面高度大，以承受弯矩为主，根据受力分析得到的腹板厚度通常较小。由于薄钢板容易发生面外变形，初始缺陷明显，屈曲承载力较低，难以满足对框架梁塑性变形能力的要求。若根据构造确定的腹板厚度通常较大，虽然承载力高，但由于质量较大，地震作用力也会很大，对结构不利，并且用钢量巨大，无疑会浪费钢材。还有就是，由于该箱形梁结构已经成为长期以来本领域的通用技术，广泛应用在桥梁当中。本领域技术人员一般不会考虑对其进行改进，即使改进，一般也是对其附加结构进行某些改进，使其达到更好地经济技术效果。本申请就是在现有的薄壁箱形梁的基础上进行改进，创设一种新的带肋薄壁箱形梁及包含该箱形梁的建筑，使其进一步减少薄壁厚度，在节省钢材的同时受力合理、安全可靠、施工方便、造型优美，满足箱形梁的宽厚比、承载能力和稳定性要求，达到更佳的经济效果。发明内容本发明要解决的技术问题是提供一种带肋薄壁箱形梁，使其减少薄壁厚度，在节省钢材的同时受力合理、安全可靠、施工方便、造型优美，满足箱形梁的宽厚比、承载能力和稳定性要求，达到更佳的经济效果。从而克服现有的薄壁箱形梁的不足。为解决上述技术问题，本发明提供一种带肋薄壁箱形梁，包括两个上下相对设置的翼缘，和垂直设置在两个翼缘之间的两个腹板，两个所述腹板的相对侧面上均设置有纵向加劲肋。进一步改进，所述腹板的厚度较所述翼缘的厚度薄。进一步改进，所述纵向加劲肋采用梯形闭口加劲肋。进一步改进，每个所述腹板上设置有两个平行的纵向加劲肋。进一步改进，两个所述腹板的相对侧面上均间隔设置有多个横肋，所述多个横肋之间设置有所述纵向加劲肋。进一步改进，两个所述腹板上的横肋两两相对设置，且两两相对设置的横肋之间连接有缀板。进一步改进，所述缀板至下部翼缘的距离为1.0～1.5m。进一步改进，所述横肋的宽度大于等于所述纵向加劲肋的高度。进一步改进，所述横肋的宽度较所述纵向加劲肋的高度大10～30mm。进一步改进，所述横肋的宽度较所述纵向加劲肋的高度大20mm。本发明还提供一种建筑，包括屋盖及梁，所述梁采用上述的带肋薄壁箱形梁，使该建筑具有较高的安全性、稳定性及经济性。采用这样的设计后，本发明至少具有以下优点：1、本发明带肋薄壁箱形梁通过采用厚度更薄的腹板，并在该腹板上设置纵向加劲肋和横向加劲肋，以及缀板，与同腹板厚度无加劲肋的普通薄壁箱形梁相比，腹板面外变形度更小，承载力高、损伤程度低，延性好且耗能性能优；与现有的普通薄壁箱形梁相比，用钢量低，自重轻，抗震性能强。2、本发明通过设置横肋宽度大于纵向加劲肋高度，使该纵向加劲肋的端部能牢固的焊接在横肋上，结实可靠。还通过设置缀板至下部翼缘的距离，便于施工人员的施工焊接，装配制作简单。3、本发明通过将纵向加劲肋和横肋均设置在箱形梁内部，使该箱形梁的截面外轮廓尺寸与现有箱形梁尺寸一致，不影响建筑整体造型，简洁美观且装配简单。附图说明上述仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。图1是现有技术中普通薄壁箱形梁的结构俯视图。图2为图1中A-A线的剖面示意图。图3为本发明带肋薄壁箱形梁的结构俯视图。图4为图3中B-B线的剖面示意图。图5为图3中C-C线的剖面示意图。图中：1、翼缘，2、腹板，3、横肋，4、纵向加劲肋，5、缀板，t0为普通薄壁箱形梁的腹板厚度；t1为带肋薄壁箱形梁的腹板厚度；t2为梯形闭口纵向加劲肋的高度；t3为横肋的宽度；t4为缀板的宽度；t5为纵向加劲肋钢板的厚度；t6为横肋及缀板厚度；tf为翼缘厚度。具体实施方式为了适应复杂的变形及受力条件，本发明提供了一种带肋薄壁箱形梁，具体实施例如下。参照附图3至5所示，本实施例带肋薄壁箱形梁包括两个上下相对设置的翼缘1，和垂直设置在两个翼缘1之间的两个腹板2。该翼缘1和腹板2均采用钢板材质，该翼缘1的厚度tf与现有普通薄壁箱形梁的腹板厚度t0相近，而本实施例中腹板2的厚度t1较翼缘1的厚度tf薄。也就是说，本实施例中腹板2的厚度比现有按照构造分析得到的薄壁箱形梁中的腹板厚度要薄，减轻了腹板重量，节省了钢用量。为了满足该箱形梁腹板的承载力，本实施例中两个腹板2的相对侧面上均焊接有纵向加劲肋4。该纵向加劲肋4采用梯形闭口加劲肋。并且，每个腹板2上焊接有两个平行的纵向加劲肋4。更优实施例为，两个腹板2的相对侧面上均间隔焊接有多个一字板横肋3，该多个一字板横肋3之间设有该纵向加劲肋4。该横肋3的宽度t3大于等于该纵向加劲肋4的高度t2。较优为，该横肋3的宽度t3较纵向加劲肋4的高度t2大10～30mm，最优为20mm。这样便于纵向加劲肋4的端部能焊接在横肋3侧壁上，连接牢固。并且，两个腹板2上的横肋3两两相对设置，两两相对设置的横肋3之间焊接有缀板5，进一步给加强了腹板的抗变形性。本实施例中该缀板5焊接在离下部翼缘1距离为0.8～1.5m的位置，较优为1.0m处，便于施工人员的焊接操作。还有，本发明带肋薄壁箱形梁的翼缘宽厚比满足《建筑抗震设计规范》的抗震等级要求。本发明带肋薄壁箱形梁通过采用在薄腹板上焊接纵向加劲肋、横向加劲肋和缀板，使该薄腹板的承载力满足要求，该薄腹板的稳定性满足《建筑抗震设计规范》要求。本发明带肋薄壁箱形梁与同腹板厚度的薄壁箱形梁相比，增大了屈曲承载力，有效抑制了腹板面外变形；延性系数同按构造确定的普通箱形梁相近。本发明带肋薄壁箱形梁耗能能力增强、损伤程度降低，有效节约了钢材用量。该上述带肋薄壁箱形梁可应用于大跨度的建筑，如大跨度桥梁、大型场馆等，能具有较高的安全性、稳定性及经济性。考虑到对于大跨度建筑的无吊顶装饰及美观要求，本发明采用了箱形梁内部加肋的形式，使带肋薄壁箱形梁与普通薄壁箱形梁的外轮廓尺寸相同，但具有用钢量低、延性好、耗能性能高、抗震性强及损伤程度低的优点，且装配简单，建筑造型美观。本发明加工制作简单，安装焊接方便，具体实施过程为：1确定薄壁箱形梁的信息，包括翼缘厚度、腹板厚度；2按照受力分析确定带肋薄壁箱形梁的腹板2厚度；3箱形梁的翼缘1、腹板2在钢结构工厂加工并运送至现场；4将横肋3及梯形闭口纵向加劲肋4焊接在腹板2内部一侧，缀板5焊接在横肋3之间并且距离下翼缘1000mm位置处；即完成带肋薄壁箱形梁的制作。本发明带肋薄壁箱形梁的抗震性能和屈曲承载力与按照构造分析得到的普通薄壁箱形梁性能相近，具有受力合理、安全可靠、施工方便、造型优美的优点，可用于任何需要此带肋箱形梁的变阶柱的建筑结构体系，以提高该建筑结构的安全性、稳定性和经济性。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本发明的保护范围内。

权利要求：1.一种带肋薄壁箱形梁，包括两个上下相对设置的翼缘，和垂直设置在两个翼缘之间的两个腹板，其特征在于，两个所述腹板的相对侧面上均设置有纵向加劲肋。2.根据权利要求1所述的带肋薄壁箱形梁，其特征在于，所述腹板的厚度较所述翼缘的厚度薄。3.根据权利要求1所述的带肋薄壁箱形梁，其特征在于，所述纵向加劲肋采用梯形闭口加劲肋。4.根据权利要求3所述的带肋薄壁箱形梁，其特征在于，每个所述腹板上设置有两个平行的纵向加劲肋。5.根据权利要求1至4任一项所述的带肋薄壁箱形梁，其特征在于，两个所述腹板的相对侧面上均间隔设置有多个横肋，所述多个横肋之间设置有所述纵向加劲肋。6.根据权利要求5所述的带肋薄壁箱形梁，其特征在于，两个所述腹板上的横肋两两相对设置，且两两相对设置的横肋之间连接有缀板。7.根据权利要求6所述的带肋薄壁箱形梁，其特征在于，所述缀板至下部翼缘的距离为1.0～1.5m。8.根据权利要求5所述的带肋薄壁箱形梁，其特征在于，所述横肋的宽度大于等于所述纵向加劲肋的高度。9.根据权利要求8所述的带肋薄壁箱形梁，其特征在于，所述横肋的宽度较所述纵向加劲肋的高度大10～30mm。10.一种建筑，包括屋盖及梁，其特征在于，所述梁采用权利要求1至9任一项所述的带肋薄壁箱形梁。

百度查询： 中国建筑设计研究院有限公司 一种带肋薄壁箱形梁及包含该箱形梁的建筑

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