圓形鋁合金管混凝土組合柱制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種圓形鋁合金管混凝土組合柱，包括中空的圓柱形管體，管體采用鋁合金材料，管體內(nèi)壁設(shè)置有連接件，管體內(nèi)填充有混凝土。本實(shí)用新型專利技術(shù)結(jié)構(gòu)形式，由于鋁合金管對混凝土的被動套箍作用，能夠充分發(fā)揮和利用混凝土在三向受壓情況下強(qiáng)度大幅提高、延續(xù)增加的性能，因而大幅提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和延性。鋁合金不需要防腐處理及后期維護(hù)具有良好的耐久性，也大大減少施工工序和焊接工作量，結(jié)構(gòu)美觀，不需要額外裝修，節(jié)省裝修成本，這是與圓形鋼管相比的突出優(yōu)勢。具有很好的綜合技術(shù)優(yōu)勢。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于土木工程領(lǐng)域，具體地說，涉及一種圓形鋁合金管混凝土組合柱。
技術(shù)介紹
在土木工程領(lǐng)域中柱是一種最基本的結(jié)構(gòu)形式，常用的結(jié)構(gòu)形式有現(xiàn)鋼筋混凝土柱，鋼結(jié)構(gòu)柱、型鋼混凝土柱、鋼管混凝土柱等。這幾種柱結(jié)構(gòu)形式在土木工程領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，對土木工程發(fā)展發(fā)揮的巨大作用。然而這幾種結(jié)構(gòu)形式也存在一些不足，主要體現(xiàn)在：現(xiàn)澆混凝土柱施工需要模板，承載力及延性性能較鋼結(jié)構(gòu)或鋼管混凝土差；型鋼柱用鋼量大，需進(jìn)行防銹處理，并定期維護(hù)；型鋼混凝土柱用鋼量也比較大，為了保證鋼與混凝土的良好結(jié)合，型鋼需焊接較多的栓釘。鋼管混凝土是一種性能優(yōu)良的組合柱結(jié)構(gòu)形式，充分利用了混凝土在三向應(yīng)力作用下強(qiáng)度大幅提高，延性好的特點(diǎn)，主要不足是鋼管自重較大，形成受力合理的復(fù)雜截面，施工比較困難，需要較多的焊接工藝，鋼管需要進(jìn)行防銹處理，并定期維護(hù)。因此，研究和開發(fā)具有優(yōu)良性能的新材料和新結(jié)構(gòu)體系，是土木工程領(lǐng)域的重要研究和發(fā)展方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
有鑒于此，本技術(shù)針對上述的問題，提供了一種種結(jié)構(gòu)承載力高、耐久性好、施工簡單、外觀美觀的圓形鋁合金管混凝土組合柱。為了解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)公開了一種圓形鋁合金管混凝土組合柱，包括中空的圓柱形管體，管體采用鋁合金材料，管體內(nèi)壁設(shè)置有連接件，管體內(nèi)填充有混凝土，混凝土強(qiáng)度取值范圍為C25至C60。進(jìn)一步地，連接件為T字型連接件。進(jìn)一步地，管體采用6系或7系鋁合金。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)可以獲得包括以下技術(shù)效果：1)本裝置的管體重量輕，合金鋁密度為2.7g/cm3，約為鋼材密度的1/3。這一優(yōu)點(diǎn)可減少結(jié)構(gòu)自重，降低施工安裝勞動強(qiáng)度。2)鋁合金管體可以擠壓成型，方便形成管內(nèi)壁連接件。這是鋁合金在加工方面相對于鋼材的最主要的優(yōu)點(diǎn)。擠壓成型可以生產(chǎn)出熱軋和焊接所不能得到的復(fù)雜截面的型材，可以使得構(gòu)件截面的形式更加合理，這也是鋼管難以實(shí)現(xiàn)的。3)強(qiáng)度高，6000系和7000系列的鋁合金的強(qiáng)度分別為200MPa--260MPa、和400MPa--500MPa，6000系強(qiáng)度與Q235相當(dāng)，7000系是Q235鋼材的兩倍，Q345鋼材的1.5倍左右。4)耐腐蝕性能好。鋁合金在大氣的影響下其表面能自然地形成一層氧化層。這層氧化層在很大程度上防止了鋁合金的腐蝕，因而鋁合金可免維護(hù)。5)鋁合金具有特殊的光澤與質(zhì)感，從而獲得良好的裝飾效，不需要另外裝修即可獲得良好裝飾效果，可免結(jié)構(gòu)粉刷和裝修，節(jié)省相關(guān)費(fèi)用。6)6系或7系鋁合金材料的價格約為鋼材價格的6倍左右，考慮到鋁的密度只有鋼材的1/3，綜合考慮結(jié)構(gòu)自重減輕、施工的便捷，免維護(hù)費(fèi)用和裝飾材料等，新型鋁合金管混凝土組合柱有應(yīng)用前景，特別是在承載力和耐久性環(huán)境要求高的使用條件下更具優(yōu)勢。當(dāng)然，實(shí)施本技術(shù)的任一產(chǎn)品必不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有技術(shù)效果。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本技術(shù)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本技術(shù)的一部分，本技術(shù)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本技術(shù)，并不構(gòu)成對本技術(shù)的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1是本技術(shù)圓形鋁合金管截面示意圖；圖2是本技術(shù)圓形鋁合金管混凝土組合柱的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下將配合附圖及實(shí)施例來詳細(xì)說明本技術(shù)的實(shí)施方式，藉此對本技術(shù)如何應(yīng)用技術(shù)手段來解決技術(shù)問題并達(dá)成技術(shù)功效的實(shí)現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實(shí)施。本技術(shù)提供一種圓形鋁合金管混凝土組合柱，如圖1所示，包括中空的圓柱形管體1，管體1采用鋁合金材料，管體1內(nèi)壁設(shè)置有連接件2，如圖2所示，管體1內(nèi)填充有混凝土3。連接件2為T字型連接件。管體1采用6系或7系鋁合金。混凝土強(qiáng)度取值范圍為C25至C60。實(shí)施例：采用本技術(shù)的組合柱建造人行天橋橋墩。橋墩高6米，采用雙柱橋墩，圓形合金鋁管采用6系高強(qiáng)鋁合金，材料條件屈服強(qiáng)度240MPa，彈性模量70GPa，混凝土采用C35強(qiáng)度等級。具體實(shí)施步驟如下：1)根據(jù)橋墩高度和橋梁跨度，初定管體1的直徑D；按相關(guān)荷載設(shè)計規(guī)范取值，計算結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載，最不利內(nèi)力組合值；根據(jù)設(shè)計荷載確定鋁合金管體1的壁厚t，按構(gòu)造要求確定連接件2的厚t及寬度b，接件2的厚t等于管體1的壁厚t，寬度b等于3t，在工廠加工，通過模具一次擠壓成型，形成設(shè)計所需鋁合金管截面及管材；2)現(xiàn)場安裝管體1，管體1與基礎(chǔ)預(yù)埋件，采用螺栓連接；3)向管體1內(nèi)灌注混凝土并預(yù)埋橋墩橫梁連接鋼筋；4)按設(shè)計澆筑橋墩混凝土橫梁，制成人行天橋橋墩。從實(shí)施案例可以看出采用本技術(shù)生產(chǎn)的鋁合金管混凝土組合柱，具有鋼管混凝土獨(dú)特受力性能的特性，混凝土在結(jié)構(gòu)受力時混凝土三向受力，混凝土強(qiáng)度大幅提高，延性提高，結(jié)構(gòu)承載力高，性能好。鋁合金管體及連接件在工廠加工，鋁合金重量僅為鋼材的1/3，方便現(xiàn)場架設(shè)，節(jié)省勞動強(qiáng)度，施工速度快。特別是圓形鋁合金管通過擠壓成型，一次形成鋁管和連接
件，形成受力合理的復(fù)雜截面，不需要焊接，既保證質(zhì)量，也大大減少施工工序和焊接工作量，結(jié)構(gòu)耐久性好，這是與圓形鋼管相比的突出優(yōu)勢。鋁合金不需要防腐處理及后期維護(hù)，結(jié)構(gòu)美觀，不需要額外裝修，節(jié)省裝修成本，具有很好的綜合技術(shù)優(yōu)勢。上述說明示出并描述了技術(shù)的若干優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解技術(shù)并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述技術(shù)構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離技術(shù)的精神和范圍，則都應(yīng)在技術(shù)所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種圓形鋁合金管混凝土組合柱，其特征在于，包括中空的圓柱形管體(1)，所述管體(1)采用鋁合金材料，所述管體(1)內(nèi)壁設(shè)置有連接件(2)，所述管體(1)內(nèi)填充有混凝土(3)，所述混凝土強(qiáng)度取值范圍為C25至C60。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種圓形鋁合金管混凝土組合柱，其特征在于，包括中空的圓柱形管體(1)，所述管體(1)采用鋁合金材料，所述管體(1)內(nèi)壁設(shè)置有連接件(2)，所述管體(1)內(nèi)填充有混凝土(3)，所述混凝土強(qiáng)度取值范圍為C...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄧志恒，楊立軍，陳衛(wèi)，楊海峰，王玉梅，李作華，
申請(專利權(quán))人：廣西大學(xué)，
類型：新型
國別省市：廣西;45