专利名称：一种空腹钢梁和钢框架系统的制作方法民用钢结构建筑，尤其是高层钢结构建筑，由于收到层高的限制，钢梁截面的高度受到很大的制约，同时，在高层钢结构建筑的各种管线设计中，也需要将管线都布置在结构梁高的范围内，以进一步地增加房屋的实际使用高度，达到降低总体层高的目的。为了降低梁高，同时方便各种管线的穿越，许多学者提出了新的解决方法，例如申请号为200480032009的专利中提出的将薄钢板弯折成T形，腹板插入上下T形翼缘板并用螺钉连接，腹板开洞便于管道通过，专利号为92103422.9中提出的桁架结构，采用人字形整体式斜腹杆连接上弦杆和下弦杆，斜腹杆冲击出凹槽加强刚度。上述专利中钢梁采用的是组合冷弯薄壁型钢截面，而冷弯薄壁型钢梁在国内建筑工程中多应用于工业建筑，民用建筑较少使用，适用面较窄。除了以上新方法外，传统方法中的蜂窝梁备受专业人士的青睐。蜂窝梁在腹板上按照一定的间距排列圆形或六边形孔洞，管道穿越结构梁时简单方便。蜂窝梁虽然有容易穿管线的优势，但不足之处在于梁的高度仍然较高，且力口工较为繁瑣。
本实用新型提供一种结构性能较好、梁高较低、方便穿越管线的新型空腹钢梁及钢框架系统。5其中，本实用新型实施例提供的空腹钢梁，包括上翼缘(101)、下翼缘(102)、至少一排腹杆(105)和两个端部节点板(103、 104);所述端部节点板(103、 104)布置在上翼缘(101)和下翼缘(102)的两端，分别与上翼缘(101)下翼缘(102)相连接；
所迷腹杆(105)为桁架结构，布置在上翼缘(101)、下翼缘(102)和端部节点板(103、 104)之间。
所述上翼缘和下翼缘分别由两根背对背对称布置的角钢(1011、 1012)和钢板(1013)组成，所述钢板(1013)与该两根角钢(1011、 1012)的肢背相连；或
所述上翼缘和下翼缘分别由两根背对背对称布置的角钢(7011、 7012)和槽钢(7013)组成，所述槽钢(7013)的腹板与该两根角钢(7011、 7012)的肢背相连；或
所述上翼缘和下翼缘分别由两根背对背对称布置的槽钢(8011、 8012)和钢板(8013)组成；所述钢板(8013)与该两根槽钢(8011、 8012)的翼缘相连；或
所述上翼缘和下翼缘分别为上下相对的T型钢。
所述端部节点板(103、 104)由单块钢板构成，且与上下翼缘的纵轴线平行。
所迷端部节点板(103)端部、所述上下翼缘中两根角钢(1011、 1012)端部，以及与其肢背相连的钢板(1013)或槽钢的端部平齐；或
所迷端部节点板(402)端部与所述上下翼缘中钢板(4013)或槽钢的端部平齐，所述上下翼缘中角钢端部(4011、 4012)缩进；或
所述上下翼缘中的两根角钢(5011、 5012)的端部与其肢背连接的钢板(5013)或槽钢的端部平齐；所述端部节点板(503 )端部外伸。
所述端部节点4反(1003 ):
由单块钢板(10031 )以及两根角钢(10032、 10033 )组成；所述两根角钢(10032、 10033)背靠背对称连接在所述单块钢板(10031 )两侧；或
由单块钢板以及两根槽钢组成；所述槽钢背靠背对称连接在该单块钢板两 侧；或
由单块钢^反以及与该单块钢板一端垂直相连两块钢寺反构成，或 由单块钢板以及与该单块钢板一端垂直相连的另一块钢板构成； 所述端部节点板(1003 )中的单块钢板(10031 )与上下翼缘(1001、 1002 ) 的纵轴线平行。
所述端部节点板(1103)由单块钢板构成，且所述单块钢板与上下翼缘 (1101、 1102)的纟从轴线垂直。
每排腹杆为W形，由连续或间断的型钢构成。
本实用新型实施例提供的空腹钢梁，还包括至少一根斜腹杆(303 ),所 述斜腹杆(303 )布置在所述端部节点板(301)与所述腹杆(302)之间。
本实用新型实施例提供的空腹钢梁，还包括至少一对竖向型钢(604、 605 ),所述竖向型钢布置在端部节点板(601)的两侧；所述竖向型钢为圆钢、 热轧等边角钢、热轧槽钢、冷弯L型钢、冷弯C型钢或钢板。
本实用新型实施例提供的一种钢框架系统，包括至少两对立柱(1201、 1202、 1203、 1204),连接每相邻两根立柱(1201 、 1202、 1203、 1204)的主 梁(1205、 1206)和若干次梁(1207);所述次梁釆用前述的空腹钢梁；
所述主梁(1205、 1206 )通过所述立柱上设置的连接节点与所述立柱(1201、 1202、 1203、 1204)连接；
所述次梁(1207)布置在平行的两根主梁(1205、 1206)之间，所述次梁 (1207)上的端部节点板与所述主梁(1205、 1206)上的端部节点板之间通过 高强度螺栓连接。
所述立柱为型钢柱、钢管混凝土柱、格构柱或混凝土柱；
所述主梁为实腹钢梁、空腹钢梁、蜂窝钢梁或桁架。
本实用新型实施例提供了 一种空腹钢梁及4吏用该空腹钢梁的钢框架系统，其中空腹钢梁包括上翼缘、下翼缘、至少一排腹杆和两个端部节点板；端部 节点板布置在上下翼缘的两端，分别与上下翼缘相连接。腹杆采用桁架结构， 布置在上下翼缘及端部节点板之间。其中，上下翼缘以及桁架结构的腹杆之间 形成了方便穿越管线的空间，本实用新型实施例提供的空腹钢梁以及使用该空 腹钢梁的钢框架系统，综合运用了街架结构和实腹梁的优点，最大限度地降低 了钢梁的高度，尽可能的扩大了建筑的有效使用层高，且空腹钢梁的各组成部 分之间具有良好的结构性能，可以满足民用、住宅类建筑对层高的要求，适用 面广，应用前景良好。
另夕卜，本实用新型实施例提供的空腹钢梁及钢框架系统，上翼缘(下翼缘) 可以由角钢和钢板组合而成，或者由角钢和槽钢组合而成，或者由槽钢和钢板 组合而成，或者由T型钢构成。端部节点板也可以由单块钢板构成，或者由单 块钢板与角钢或钢板等组成，结构形式多样，具有加工简单、制作方便等优点。 并且，从结构性能上来说，由于在空腹钢梁的端部节点板与腹杆之间增设斜腹 杆，以及在端部节点板的两侧增设竖向型钢，能够进一步地增强节点区域的强 度，同时增强了整个空腹钢梁的结构刚度和强度，使之结构性能更优越。


图1A为本实用新型实施例一提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图;
图1B为本实用新型实施例一提供的空腹钢梁的正视图1C为本实用新型实施例一提供的空腹钢梁的左视图2A为本实用新型实施例二提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图2B为本实用新型实施例二提供的空腹钢梁的正视图2C为本实用新型实施例二提供的空腹钢梁的左视图3A为本实用新型实施例三提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图3B为本实用新型实施例三提供的空腹钢梁的正视图3C为本实用新型实施例三提供的空腹钢梁的左视8图4A为本实用新型实施例四提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图4B为本实用新型实施例四提供的空腹钢梁的正视图4C为本实用新型实施例四提供的空腹钢梁的左视图5A为本实用新型实施例五提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图5B为本实用新型实施例五提供的空腹钢梁的正视图5C为本实用新型实施例五提供的空腹钢梁的左视图6A为本实用新型实施例六提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图6B为本实用新型实施例六提供的空腹钢梁的正视图6C为本实用新型实施例六提供的空腹钢梁的左视图7A为本实用新型实施例七提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图7B为本实用新型实施例七提供的空腹钢梁的正视图7C为本实用新型实施例七提供的空腹钢梁的左视图8A为本实用新型实施例八提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图8B为本实用新型实施例八提供的空腹钢梁的正视图8C为本实用新型实施例八提供的空腹钢梁的左视图9A为本实用新型实施例九提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图9B为本实用新型实施例九提供的空腹钢梁的正视图9C为本实用新型实施例九提供的空腹钢梁的左视图10A为本实用新型实施例十提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图10B为本实用新型实施例十提供的空腹钢梁的正视图10C为本实用新型实施例十提供的空腹钢梁的左视图IIA为本实用新型实施例十一提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图;
图11B为本实用新型实施例十一提供的空腹钢梁的正视图11C为本实用新型实施例十一提供的空腹钢梁的左视图12为本实用新型实施例十二提供的钢框架系统的结构示意图。

本实用新型实施例提供了一种空腹钢梁和钢框架系统。
以下结合附图，分 别对本实用新型实施例提供的空腹钢梁和钢框架系统进行详细的说明。
本实用新型实施例提供的空腹钢梁，包括上翼缘、下翼缘、至少一排腹 杆和两个端部节点板；其中，端部节点板布置在上下翼缘的两端，分别与上下 翼缘相连接。腹杆为桁架结构，布置在上下翼缘和端部节点板之间。
为了更好地说明本实用新型实施例提供的空腹梁的具体结构，下面结合具
体的实例及附图，对本实用新型实施例提供的空腹梁的结构--进行详细地说明。
实施例一
本实用新型实施例一提供的空腹钢梁如图1A、图1B和图1C所示。
图1A是本实用新型实施例一提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图，图1B 是其对应的正^L图，图1C是其左视图。
从图1A可以看出，该空腹钢梁包括上翼缘101、下翼缘102、钢梁左端 的端部节点板103和钢梁右端的端部节点板104,以及至少一排设置在上翼缘 101、下翼缘102，以及端部节点板103和104之间的腹杆105。
其中，每个端部节点板由单块钢板构成，且端部节点板与上下翼缘的纵轴 线平行。
如图1C所示，上翼缘101和下翼缘102有相同的结构，以上翼缘101为 例，上翼缘101由两根背对背对称布置的角钢1011和1012和钢板1013組成， 钢板1013与背靠背布置的角钢1011和1012的肢背相连。角钢1011和1012 分别连接在端部节点板103的两侧。
在本发明实施例一中，与两根角钢肢背连接的钢板也可以替换成槽钢，两 根角钢的肢背与槽钢的腹板连接。
钢梁两端的端部节点板103和104上都开有螺栓孔，以便与外部其他结构 相连接。在图1A-图1C所示的空腹钢梁中，腹杆是单排的(当然也可以是多排)， 该腹杆采用呈W形的桁架结构，由连续或间断的型钢构成，较佳地，可以釆 用圓钢。
图lA-图1C所示的空腹钢梁中，腹杆105设置在上下翼缘中背靠背布置 的角钢之间的间隙之中。
在图1A-图1C所示的空腹钢梁中，端部节点板、上下翼缘中两根角钢以 及与该两根角钢肢背相连的钢板或槽钢三者的端部平齐，例如端部节点板103 与上翼缘中角钢1011和1012的端部以及钢板1013端部平齐。端部节点板103 与下翼缘中的角钢端部以及其连接的钢板端部也平齐。
实施例二
本实用新型实施例二提供的空腹钢梁如图2A-2C所示。
图2A是本实用新型实施例二提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图，图2B 是其对应的正视图，图2C是其左视图。
图2A-图2C所示的空腹钢梁，与图1A-图1C所示的空腹钢梁类似，不同 之处在于，腹杆为双排(图中标识为201和202)，每排腹杆由整根圓钢弯折成 W形构成，从图2C中可以清楚地看出，两排腹杆201和202的顶部分别与上 翼缘中的两根角钢2031和2032连接，两排腹杆201和202的底部分别与下翼 缘中的两根角钢2041和2042连接。
实施例三
本实用新型实施例三提供的空腹钢梁如图3A-3C所示。 图3A是本实用新型实施例三提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图，图3B 是其对应的正视图，图3C是其左视图。
本实用新型实施例三提供的空腹钢梁与实施例一提供的空腹钢梁的结构 类似，不同之处在于，在端部节点板与腹杆之间，还设置有至少一根斜腹杆。 从图3A中可以看出，端部节点板301和腹杆302之间，还设置有一根斜腹杆 303,端部节点板304与腹杆302之间，设置有斜腹杆305。斜腹杆的作用能够加强空腹钢梁节点区的强度。
实施例四
本实用新型实施例四提供的空腹钢梁如图4A-4C所示。
图4A是本实用新型实施例四提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图，图4B 是其对应的正视图，图4C是其左视图。
本实用新型实施例四提供的空腹钢梁与实施例 一 提供的空腹钢梁的结构 类似，不同之处在于，如图4A所示，下翼缘401中的两根背靠背布置的角钢 4011和4012端部缩进，端部节点板402与上翼缘中钢板4013两者端部平齐。
下翼缘401中两根背靠背布置的角钢4011和4012端部缩进，端部节点板 402与上翼》彖401中的钢^反4013两者端部平齐。
上翼缘403中两根背靠背布置的角钢端部缩进，端部节点板402端部与上 翼缘403中的钢板平齐(如图4A-4C中未示意出)。
实施例五
本实用新型实施例五提供的空腹钢梁如图5A-5C所示。
图5A是本实用新型实施例五提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图，图5B 是其对应的正视图，图5C是其左视图。
图5A-5C所示的空腹钢梁，与实施例一提供的空腹钢梁类似，不同之处在 于，该空腹钢梁中，上翼缘501中的两根角钢5011和5012端部、与两根角钢 5011和5012相连的钢玲反5013端部、下翼缘502中两才艮角钢5021和5022端部 以及与两根角钢5021和5022相连的钢板5023端部都平齐，端部节点板503 外伸出一定长度。
实施例六
本实用新型实施例六提供的空腹钢梁如图6A-6C所示。 图6A是本实用新型实施例六提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图，图6B 是其对应的正视图，图6C是其左视图。
图6A-6C所示的空腹钢梁，与实施例四提供的空腹钢梁的结构类似，不同
12之处在于，图6A-6C所示的空腹钢梁中，在端部节点板601的两側，还可以设 置与上下翼缘602和603垂直的两才艮竖向型钢604和605 (当然也竖向型钢的 数量也可以大于两4艮)。
竖向型钢可为圆钢、热轧等边角钢、热轧槽钢、冷弯L型钢、冷弯C型钢 或钢板等。
竖向型钢的作用在于加强节点区域的强度。 实施例七
本实用新型实施例七提供的空腹钢梁如图7A-7C所示。
图7A是本实用新型实施例七提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图，图7B 是其对应的正视图，图7C是其左视图。
图7A-图7C所示的空腹钢梁，与图1A-图1C所示的空腹钢梁类似，不同 之处在于，上下翼缘分别由背靠背布置的两根角钢和一根槽钢组成，槽钢的腹 板与该两根角钢的肢背相连。
以上翼缘为例，从图7A和图7C可以清楚的看出，上翼缘701由两根背 靠背布置的角钢7011和7012以及槽钢7013组成，槽钢7013的腹板与角钢7011 和7012的肢背相连。
上翼缘701中的两根角钢7011和7012分别连接在端部节点板702的两侧。
实施例/V
本实用新型实施例八提供的空腹钢梁如图8A-8C所示。
图8A是本实用新型实施例七提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图，图8B 是其对应的正视图，图8C是其左视图。
图8A-图8C所示的空腹钢梁，与图1A-图1C所示的空腹钢梁类似，不同 之处在于，上下翼缘分别由背靠背布置的两根槽钢以及钢板组成、该钢板与该 两根槽钢的翼缘相连。
如图8A和8C所示，上翼缘801分别由背靠背布置的槽钢8011和8012 和钢板8013组成，钢板8013以及槽钢8011和8012的翼缘相连。槽钢8011和8012分别在端部节点板802的两侧。 实施例九
本实用新型实施例九提供的空腹钢梁如图9A-9C所示。
图9A是本实用新型实施例九提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图，图9B 是其对应的正视图，图9C是其左视图。
图9A-图9C所示的空腹钢梁，与图1A-图1C所示的空腹钢梁类似，不同 之处在于，上下翼缘分别由上下相对放置的T型钢组成，例如图9A中，上翼 缘901和下翼缘卯2相对放置，在钢梁的两端，上下翼缘之间连接有端部节点 板卯3。上下翼缘采用的T型钢可以是热轧T型钢或者由角钢组合而成的T型 钢，或者由工字钢和H型钢切割而成T型钢。
实施例十
本实用新型实施例十提供的空腹钢梁如图10A-10C所示。 图IOA是本实用新型实施例十提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图，图10B 是其对应的正视图，图10C是其左视图。
在本实用新型实施例十提供的空腹钢梁中，上下翼缘1001和1002分别由
两根背对背对称布置的角钢及钢板组成，该钢板与两根角钢的肢背相连，上翼 缘(下翼缘)中的两根角钢分别连接在端部节点板中单块钢板10031的两侧。
在本实用新型十中，上下翼缘1001和1002与端部节点々反之间还可以有下 面几种结构组成方式(图10A-图10C中未示意出)即
上翼缘和下翼缘分别由两根背对背对称布置的角钢和槽钢组成，槽钢的腹 板与该两根角钢的肢背相连；上翼缘(下翼缘)中两根角钢分别连接在端部节 点板中单块钢板的两侧；或者
上下翼缘分别由两根背对背对称布置的槽钢以及钢板组成，该钢板与该两 根槽钢的翼缘相连；上翼缘(下翼缘)中两根槽钢分别连接在端部节点板中单 块钢板的两侧；或者
上下翼缘分别由上下相对放置的T型钢组成，端部节点板中所述单块钢板布置在上下翼缘之间。
在图10A-10C中，端部节点板1003由钢板10031以及两根角钢10032和 10033组成，两才艮角钢10032和10033背靠背对称连接在钢板10031两側。
在本实用新型实施例十中，角钢10032和角钢10033可以分别替换成两块 钢板或两根槽钢，分别与钢板10031垂直连接。或者，角钢10032和角钢10033 还可以替换成一个整块的钢板，与钢板10031垂直连接。
端部节点板1003中的钢板10031与上下翼缘的纵轴线平行，上下翼缘中 的两根角钢分别连接在端部节点板中钢板10031的两侧。
实施例十一
本实用新型实施例十一提供的空腹钢梁如图11A-11C所示。
图11A是本实用新型实施例十一提供的空腹钢梁的西南轴向侧视图，图
IIB是其对应的正视图，图11C是其左视图。
如图IIA所示，本实用新型实施例十一提供的空腹钢梁中，上下翼缘1101
和1102分别由两根背对背对称布置的角钢及钢板组成，该钢板与该两根角钢
的肢背相连。
本实用新型实施例十一中，与实施例十相同，上下翼缘还可以有其他几种 结构组成方式(图11A-图11C中未示意出)，在此不再赘述。
端部节点板1103连接在上下翼缘的端部，由单块钢板组成，且与上下翼 缘1101和1102的纵轴线垂直放置。
本实用新型实施例还提供了一种钢框架系统，包括至少两对立柱，连接 每相邻两根立柱的主梁和若干次梁；次梁采用前述实施例一至实施例十一任意 一种结构的空腹钢梁；
主梁通过立柱上设置的连接节点与立柱连接；
次梁布置在平行的两根主梁之间，次梁上的端部节点板与主梁上的端部节 点板之间通过高强度螺栓连接。
下面结合具体的附图，对其进行详细说明。
15实施例十二
如图12所示，该钢框架系统，具体包括两对立柱1201、 1202、 1203和 1204，立柱1201与1202之间采用主梁1205连接，立柱1203和1204之间， 采用主梁1206连接，在主梁1205和1206之间，还连接有若干次梁1207 (图 12中仅示意出4#>,本实用新型实施例对其数量并不限定)。
主梁通过立柱上设置的连接节点与立柱连接。
次梁1207的端部节点板与主梁105和106的端部节点板之间通过高强度 螺栓进行连接，实现次梁与主梁之间的可靠连接。
次梁采用可以采用前述实例 一 至实施例十 一任意 一种空腹钢梁的结构。
主梁可以采用实腹钢梁、空腹钢梁、蜂窝钢梁或桁架等；立柱为型钢柱、 钢管混凝土柱、格构柱或混凝土柱等。
本实用新型实施例提供了一种空腹钢梁，以及使用该空腹钢梁的钢框架系 统，其中空腹钢梁包括上翼缘、下翼缘、至少一排腹杆和两个端部节点板； 端部节点板布置在上下翼缘的两端，分别与上下翼纟M目连接。腹杆采用街架结 构，布置在上下翼缘两端的端部节点板之间。其中，上下翼缘以及桁架结构的 腹杆之间形成了方便穿越管线的空间，本实用新型实施例提供的空腹钢梁以及 钢框架，综合运用了桁架结构和实腹梁的优点，最大限度地降低了钢梁的高度， 尽可能的扩大了建筑的有效使用层高，且空腹钢梁的各组成部分之间具有良好 的结构性能，可以满足民用、住宅类建筑对层高的要求，适用面广，应用前景 良好。
另夕卜，本实用新型实施例提供的空腹钢梁及钢框架系统，上翼缘(下翼缘) 可以由角钢和钢^反组合而成，或者由角钢和槽钢组合而成，或者由槽钢和钢板 组合而成，或者由T型钢构成。端部节点板也可以由单块钢板构成，或者由单 块钢板与角钢或钢板等组成，结构形式多样，具有加工简单、制作方便等优点。 并且，从结构性能上来说，由于在空腹钢梁的端部节点板与腹杆之间增设斜腹 杆，以及在端部节点板的两侧增设竖向型钢，能够进一步地增强节点区域的强
16度，同时增强了整个空腹钢梁的结构刚度和强度，使之结构性能更优越。
本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实 用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动 和变型在内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。