一种梁结构、预制房间模块和钢-混凝土建筑的制作方法

本申请涉及模块化建筑技术，具体地，涉及一种梁结构、预制房间模块和钢-混凝土建筑。

背景技术：

1、现有技术中，梁往往是混凝土结构形式、钢结构形式或钢和混凝土组合梁形式，当梁采用混凝土结构形式、可采用现浇混凝土或预制混凝土，无论混凝土梁现浇或预制、都存在在工厂或现场施工复杂、耗时耗工的问题；若梁采用钢结构形式，则存在用钢量大、造价高的问题；若梁采用钢和混凝土组合梁形式，采用外包钢板、内部浇筑混凝土的组合梁，钢板厚度往往较大、用钢量较高，且外包钢板的内部都需要设置较多的抗剪栓钉或对拉螺栓、或在外包钢板内部设置较多的由钢筋弯折而成的抗剪键，以保证外包钢板和内部混凝土能协调变形、共同受力。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本申请实施例的目的在于提供一种梁结构、预制房间模块和钢-混凝土建筑，能够预设于预制房间模块中，且强度性能可靠。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种梁结构，梁结构包括第一钢板、第二钢板、第三钢板和梁骨架，所述第一钢板、所述第二钢板和所述第三钢板围设形成u形框架，所述u形框架水平方向上的两端开口设置有挡板以形成用于现场浇筑混凝土的空腔；

3、所述梁骨架位于所述空腔中，且分别与所述第一钢板、所述第二钢板、所述挡板连接；所述第一钢板和所述第二钢板在第一方向上相对设置，所述第三钢板位于所述空腔底部且分别与所述第一钢板、所述第二钢板连接。

4、在一示例性实施例中，所述第一钢板和/或所述第二钢板的上端连接有预制楼板主体，所述预制楼板主体所在的空间与所述空腔的上部开口连通，使所述预制楼板主体内浇筑的混凝土与所述空腔内浇筑的混凝土连为一体。

5、在一示例性实施例中，所述第一钢板和所述第二钢板中的一个是内侧梁钢板，另一个是外侧梁钢板，所述第一钢板和/或所述第二钢板的上端连接有预制楼板主体；

6、所述外侧梁钢板的高度高于所述内侧梁钢板的高度；所述预制楼板主体位于所述空腔厚度方向上的一侧并与所述内侧梁钢板固定连接，使所述空腔与所述预制楼板主体内待浇筑混凝土的浇筑区相连通形成连通区域，待所述连通区域浇筑有混凝土后，使梁与楼板连接为一体；或者，所述外侧梁钢板的高度与所述内侧梁钢板的高度相同；所述预制楼板主体位于所述空腔厚度方向上的两侧并分别与所述内侧梁钢板、所述外侧梁钢板固定连接，使所述空腔与所述预制楼板主体内待浇筑混凝土的浇筑区相连通形成连通区域，待所述连通区域浇筑有混凝土后，使梁与楼板连接为一体。

7、在一示例性实施例中，沿所述空腔长度方向上的两端分别设置有第一钢柱和第二钢柱，所述第一钢板、所述第二钢板和所述第三钢板在所述空腔长度方向上的两端分别与所述第一钢柱、所述第二钢柱固定连接；

8、所述第一钢柱朝向所述空腔的一侧面和所述第二钢柱朝向所述空腔的一侧面形成所述挡板。

9、在一示例性实施例中，梁结构还包括位于所述空腔内并沿所述空腔长度方向设置的顶部纵向钢筋。

10、在一示例性实施例中，所述第一钢柱的上端内套设有第一芯柱，所述第二钢柱的上端套设有第二芯柱；

11、所述第一芯柱的上端高于所述第一钢柱的上端，或者，所述第一钢柱的侧面上开设有过孔，以使所述顶部纵向钢筋的第一端可穿过所述第一钢柱并与所述第一芯柱相连；

12、所述第二芯柱的上端高于所述第二钢柱的上端，或者，所述第二钢柱的侧面上开设有过孔，以使所述顶部纵向钢筋的第二端可穿过所述第二钢柱并与所述第二芯柱相连。

13、在一示例性实施例中，所述顶部纵向钢筋的数量设置为多个。

14、在一示例性实施例中，所述顶部纵向钢筋的数量设置为两个；

15、其中一个所述顶部纵向钢筋的第一端与所述第一芯柱的第一侧面固定连接，另一个所述顶部纵向钢筋的第一端与所述第一芯柱的第二侧面固定连接，所述第一侧面和所述第二侧面为相对设置的两个侧面；

16、其中一个所述顶部纵向钢筋的第二端与所述第二芯柱的第三侧面固定连接，另一个所述顶部纵向钢筋的第二端与所述第二芯柱的第四侧面固定连接，所述第三侧面和所述第四侧面为相对设置的两个侧面。

17、在一示例性实施例中，所述顶部纵向钢筋高于所述第一钢板或所述第二钢板的顶端。

18、在一示例性实施例中，梁结构还包括围设在所述顶部纵向钢筋外侧的约束箍筋。

19、在一示例性实施例中，所述约束箍筋围设在所述顶部纵向钢筋外侧，且沿空腔高度方向向下延伸并形成开口，或者，所述约束箍筋为封闭结构。

20、在一示例性实施例中，所述约束箍筋包括相连的约束段和插接段，所述约束段围设在所述顶部纵向钢筋外侧，所述插接段朝向所述空腔延伸预设长度。

21、在一示例性实施例中，所述梁骨架包括第一加劲板，所述第一加劲板沿空腔厚度方向上的两端分别与所述第一钢板、所述第二钢板相连，且所述第一加劲板上设置有沿竖直方向贯通的连通孔；或者，所述梁骨架包括第一加劲肋、第二加劲肋和加劲杆，所述第一加劲肋固定在所述第一钢板朝向所述空腔的一侧，所述第二加劲肋固定在所述第二钢板朝向所述空腔的一侧，所述加劲杆的两端分别与所述第一加劲肋、所述第二加劲肋连接，以形成框架结构。

22、在一示例性实施例中，梁结构还包括对拉组件，所述对拉组件穿过所述第一钢板、所述空腔和所述第二钢板，以限制所述第一钢板和所述第二钢板在所述空腔内浇筑混凝土时膨胀变形。

23、在一示例性实施例中，所述第一钢板和所述第二钢板为波纹钢板或平钢板，所述第三钢板为平钢板。

24、第二方面，本申请实施例还提供了一种预制房间模块，预制房间模块包括前述的梁结构。

25、第三方面，本申请实施例还提供了一种钢-混凝土建筑，钢-混凝土建筑包括前述的预制房间模块。

26、本申请具有以下有益效果：

27、本申请实施例上述第一方面提供的方案中，第一钢板、第二钢板、第三钢板及挡板围设形成空腔，并现场浇筑混凝土以形成完整的梁，可简化钢-混凝土建筑的施工流程，无需在现场拼接或制作梁，也无需钢筋绑扎、模板支设、施工脚手架和支撑搭建等工作，在形成的空腔中直接浇筑混凝土即可实现梁的成型；并且，在实际应用中，空腔内的混凝土浇筑可与其他浇筑(与楼板的浇筑、墙体的浇筑)一并进行，进一步提高了施工效率。

28、本申请实施例上述第二方面提供的方案中，预制房间模块具有前述的梁结构，预制房间模块在现场安装前即可完成梁的设置，在预制房间模块的现场施工中无需加工梁及相关工作，提高了预制房间模块在现场的施工效率，并且，能够有效保证预制房间模块在运输、吊装和安装过程中的完好，不被损坏。

29、本申请实施例上述第三方面提供的方案中，钢-混凝土建筑具有前述的预制房间模块，建造周期短，减少了现场施工中工人的工作量，施工效率高，有利于提高施工的自动化程度、降低整体成本。并且，上述梁结构的设置，也大大提高了钢-混凝土建筑的安全性。

技术特征：

1.一种梁结构，其特征在于，包括第一钢板、第二钢板、第三钢板和梁骨架，所述第一钢板、所述第二钢板和所述第三钢板围设形成u形框架，所述u形框架水平方向上的两端开口设置有挡板以形成用于现场浇筑混凝土的空腔；

2.根据权利要求1所述的梁结构，其特征在于，所述第一钢板和/或所述第二钢板的上端连接有预制楼板主体，所述预制楼板主体所在的空间与所述空腔的上部开口连通，使所述预制楼板主体内浇筑的混凝土与所述空腔内浇筑的混凝土连为一体。

3.如权利要求1所述的梁结构，其特征在于，所述第一钢板和所述第二钢板中的一个是内侧梁钢板，另一个是外侧梁钢板，所述第一钢板和/或所述第二钢板的上端连接有预制楼板主体；

4.如权利要求1所述的梁结构，其特征在于，沿所述空腔长度方向上的两端分别设置有第一钢柱和第二钢柱，所述第一钢板、所述第二钢板和所述第三钢板在所述空腔长度方向上的两端分别与所述第一钢柱、所述第二钢柱固定连接；

5.如权利要求4所述的梁结构，其特征在于，还包括位于所述空腔内并沿所述空腔长度方向设置的顶部纵向钢筋。

6.如权利要求5所述的梁结构，其特征在于，所述第一钢柱的上端内套设有第一芯柱，所述第二钢柱的上端套设有第二芯柱；

7.如权利要求6所述的梁结构，其特征在于，所述顶部纵向钢筋的数量设置为多个。

8.如权利要求7所述的梁结构，其特征在于，所述顶部纵向钢筋的数量设置为两个；

9.如权利要求5所述的梁结构，其特征在于，所述顶部纵向钢筋高于所述第一钢板或所述第二钢板的顶端。

10.如权利要求5至9中任一所述的梁结构，其特征在于，还包括围设在所述顶部纵向钢筋外侧的约束箍筋。

11.如权利要求10所述的梁结构，其特征在于，所述约束箍筋围设在所述顶部纵向钢筋外侧，且沿空腔高度方向向下延伸并形成开口，或者，所述约束箍筋为封闭结构。

12.如权利要求10所述的梁结构，其特征在于，所述约束箍筋包括相连的约束段和插接段，所述约束段围设在所述顶部纵向钢筋外侧，所述插接段朝向所述空腔延伸预设长度。

13.如权利要求1至9中任一所述的梁结构，其特征在于，所述梁骨架包括第一加劲板，所述第一加劲板沿空腔厚度方向上的两端分别与所述第一钢板、所述第二钢板相连，且所述第一加劲板上设置有沿竖直方向贯通的连通孔；或者

14.如权利要求1至9中任一所述的梁结构，其特征在于，还包括对拉组件，所述对拉组件穿过所述第一钢板、所述空腔和所述第二钢板，以限制所述第一钢板和所述第二钢板在所述空腔内浇筑混凝土时膨胀变形。

15.如权利要求1至9中任一所述的梁结构，其特征在于，所述第一钢板和所述第二钢板为波纹钢板或平钢板，所述第三钢板为平钢板。

16.一种预制房间模块，其特征在于，包括如权利要求1至15中任一所述的梁结构。

17.一种钢-混凝土建筑，其特征在于，包括如权利要求16所述的预制房间模块。

技术总结
本文公开了一种梁结构、预制房间模块和钢‑混凝土建筑。梁结构包括第一钢板、第二钢板、第三钢板和梁骨架，所述第一钢板、所述第二钢板和所述第三钢板围设形成U形框架，所述U形框架水平方向上的两端开口设置有挡板以形成用于现场浇筑混凝土的空腔；所述梁骨架位于所述空腔中，且分别与所述第一钢板、所述第二钢板、所述挡板连接；所述第一钢板和所述第二钢板在第一方向上相对设置，所述第三钢板位于所述空腔底部且分别与所述第一钢板、所述第二钢板连接。本文公开的梁结构能够预设于预制房间模块中，且强度性能可靠。

技术研发人员：田春雨,董庆园
受保护的技术使用者：中建科技集团有限公司
技术研发日：20230815
技术公布日：2024/3/21