一種新型外包鋁合金T形截面混凝土組合梁制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)屬于新型材料與新結(jié)構(gòu)體系在建筑工程應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種新型外包鋁合金T形截面混凝土組合梁。本實(shí)用新型專利技術(shù)采用附有連接件的高強(qiáng)T形空心截面鋁合金梁內(nèi)填充混凝土并與現(xiàn)澆混凝土板結(jié)合，形成一種新型外包鋁合金T形截面混凝土組合梁。本實(shí)用新型專利技術(shù)的組合梁結(jié)構(gòu)受力合理，自重輕，耐久性好、外型美觀、制作簡單，是一種有應(yīng)用前景的新型組合結(jié)構(gòu)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)屬于新型材料與新結(jié)構(gòu)體系在建筑工程應(yīng)用領(lǐng)域，涉及一種采用高強(qiáng)鋁合金與混凝土組合成新型結(jié)構(gòu)，具體涉及一種新型外包鋁合金T形截面混凝土組合梁。
技術(shù)介紹
在建筑工程領(lǐng)域中梁是一種最基本的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)單元，常用的結(jié)構(gòu)形式有鋼筋混凝土梁和鋼結(jié)構(gòu)梁，隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，充分發(fā)揮混凝土材料抗壓強(qiáng)度和鋼結(jié)構(gòu)抗拉強(qiáng)度的優(yōu)勢，又發(fā)展形成鋼-混凝土組合梁和型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，這幾種結(jié)構(gòu)形式梁在建筑工程領(lǐng)域的發(fā)展過程中發(fā)揮的巨大作用。然而這幾種結(jié)構(gòu)形是也存在一些不足或需要改進(jìn)的性能，主要體現(xiàn)在：鋼筋混凝土梁自重較大，制作過程需要模板，混凝土容易開裂，在不良環(huán)境下，鋼筋容易腐蝕，影響結(jié)構(gòu)的耐久性；鋼結(jié)構(gòu)耐久性較差，為滿足穩(wěn)定性要求，需焊接加強(qiáng)件，需要進(jìn)行防銹處理，且需要定期維護(hù)，需要較高的維護(hù)費(fèi)用，施工過程需要進(jìn)行較多的焊接，焊接過程產(chǎn)生變形，鋼的自重較大；鋼-混凝土組合結(jié)構(gòu)能較好發(fā)揮兩種材料的優(yōu)勢，但鋼結(jié)構(gòu)部分仍存在焊接工藝較多，鋼材防銹處理，特別是為了使鋼結(jié)構(gòu)與混凝土良好的結(jié)合，需要加焊大量栓釘?shù)葐栴}。型鋼混凝土結(jié)構(gòu)具有剛度大，承載力高，延性好的優(yōu)點(diǎn)，但制作過程與鋼筋混凝土梁相似，需要模板，混凝土容易開裂，在不良環(huán)境下，鋼筋和型鋼容易腐蝕，為了保證型鋼與混凝土共同工作，需要在型鋼上焊接栓釘，為了保證結(jié)構(gòu)耐久性，需要控制混凝土的裂縫寬度等。研究和開發(fā)利用具有優(yōu)良性能的新材料和新結(jié)構(gòu)體系，是建筑工程領(lǐng)域的重要研究和發(fā)展方向。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本技術(shù)的目的在于提供一種新型外包鋁合金T形截面混凝土組合梁，該新型組合梁結(jié)構(gòu)輕、結(jié)構(gòu)受力合理、耐久性好、承載力高、施工簡單、不需要支撐，結(jié)構(gòu)性能好、外觀美觀。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)采用如下技術(shù)方案予以解決：新型外包鋁合金T形截面混凝土組合梁包括T形空心截面鋁合金梁、連接件、混凝土和混凝土現(xiàn)澆樓板，所述連接件包含內(nèi)部連接件和外部連接件，所述T形空心截面鋁合金梁內(nèi)側(cè)附有所述內(nèi)部連接件、上端附有所述外部連接件，所述混凝土填充在所述T形空心截面鋁合金梁內(nèi)并與所述內(nèi)部連接件結(jié)合，所述混凝土現(xiàn)澆樓板位于所述T形空心截面鋁合金梁上端且與所述外部連接件連接。所述組合梁中鋁合金采用6000系或7000系鋁合金材料。所述混凝土組合梁強(qiáng)度取值范圍為C25至C40，混凝土與T形空心截面鋁合金梁通過連接件有機(jī)結(jié)合，不需專門設(shè)置箍筋，共同受力，具有抗壓強(qiáng)度高的優(yōu)勢，克服T形空心截面鋁合金梁剛度偏低、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差的問題，其結(jié)構(gòu)承載力計算方法可按鋼-組合結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)程(DLJ/T5085--1999)中內(nèi)包型鋼混凝土原理方法計算。本技術(shù)具有以下技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：(1)重量輕。合金鋁密度為2.7g/cm3，約為鋼材密度的1/3，截面設(shè)計為T型，在受拉區(qū)減少截面寬度，受壓區(qū)加大截面寬度，截面優(yōu)化，這些措施可減少結(jié)構(gòu)自重，降低結(jié)構(gòu)荷載，降低施工安裝勞動強(qiáng)度。(2)強(qiáng)度高。6000系和7000系的鋁合金的強(qiáng)度分別為2000-2600MPa和400-500MPa,6000系強(qiáng)度與Q235相當(dāng)，7000系強(qiáng)度是Q235鋼材的兩倍，是Q345鋼材的1.5倍左右。(3)鋁合金截面方便擠壓成型，這是合金鋁相對于鋼材的的最大優(yōu)勢。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，不需要焊接，結(jié)構(gòu)質(zhì)量可靠。本技術(shù)所述的鋁合金梁和附帶連接件是一次擠壓成型，不需增加制作成本。(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)，在一些有較強(qiáng)腐蝕環(huán)境的建筑結(jié)構(gòu)相對混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)及型鋼混凝土結(jié)構(gòu)，外包鋁合金T形截面混凝土組合梁更具有優(yōu)勢。(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果，不需要另外裝修即可獲得良好裝飾效果,可節(jié)省裝飾材料及其施工過程。(6)通過本技術(shù)設(shè)計的與T型鋁合金梁形成一體的連接件與混凝土有機(jī)結(jié)合形成整體，共同受力，不需要像型鋼混凝土組合梁那樣附加焊接栓釘即可保證鋁合金與混凝土共同工作。(7)通過合金鋁與混凝土的有機(jī)結(jié)合，克服了單一采用鋁合金梁剛度低、以及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題，充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)勢。(8)鋁合金型材的價格約為鋼型材價格的6倍左右,考慮到鋁的密度只有鋼材的1/3,強(qiáng)度為鋼材的1.5-2倍，因此綜合考慮結(jié)構(gòu)自重減輕、施工便捷，不需要箍筋和其它構(gòu)造鋼筋、不需要支撐和模板、減少焊接工序及栓釘，免維護(hù)費(fèi)用和裝飾材料等,外包鋁合金T形截面混凝土組合梁在價格方面綜合存在優(yōu)勢。附圖說明以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式對本技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1為本技術(shù)實(shí)施例中外包鋁合金T形截面混凝土組合梁示意圖。其中，1、T形空心截面鋁合金梁；21、內(nèi)部連接件；22、外部連接件；3、混凝土；4、混凝土現(xiàn)澆樓板。具體實(shí)施方式為了使本技術(shù)的技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)例對本技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明，此處所描述的具體實(shí)施例，僅僅用于解釋本技術(shù)，并不用于限定本技術(shù)。實(shí)施例采用本技術(shù)的外包鋁合金T形截面混凝土組合梁建造人行天橋，橋梁跨度12米，橋?qū)?米。合金鋁采用6000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C30強(qiáng)度等級，橋面布置2根梁，梁間距2米，現(xiàn)澆混凝土橋面板。參照圖1的外包鋁合金T形截面混凝土組合梁，將T形空心截面鋁合金梁1內(nèi)側(cè)附有內(nèi)部連接件21、上端附有外部連接件22，混凝土3填充在T形空心截面鋁合金梁1內(nèi)并與內(nèi)部連接件21結(jié)合，混凝土現(xiàn)澆樓板4位于T形空心截面鋁合金梁1上端且與外部連接件22連接。其具體施工步驟如下：(1)根據(jù)橋跨度初定外包鋁合金T形截面混凝土組合梁截面參數(shù)；(2)按相關(guān)荷載設(shè)計規(guī)范取值，計算結(jié)構(gòu)設(shè)計荷載及最不利內(nèi)力組合；(3)根據(jù)最不利內(nèi)力組合彎矩設(shè)計值，計算鋁合金梁底厚度參數(shù)；(4)驗(yàn)算抗剪強(qiáng)度、撓度；(5)根據(jù)設(shè)計截面選用按本技術(shù)設(shè)計的定型系列產(chǎn)品，或在鋁產(chǎn)品企業(yè)開模，擠壓成型；(6)按橋梁跨度及支撐長度，確定鋁合金梁長，將鋁合金梁運(yùn)到現(xiàn)場并安裝就位在橋墩上；(7)以鋁合金梁為支撐，安裝橋面模板；(8)梁兩端用模板封閉，在梁頂預(yù)留孔灌注梁混凝土并現(xiàn)澆橋面板混凝土；(9)施工橋面設(shè)施，完成施工。從本實(shí)施案例可以看出采用本技術(shù)技術(shù)，可以在工廠生產(chǎn)鋁合金梁，采用擠壓成型，方便制作。由于結(jié)構(gòu)自重輕，方便現(xiàn)場架設(shè)，可節(jié)省勞動強(qiáng)度，T形梁內(nèi)填充混凝土，解決鋁合金梁的穩(wěn)定性問題，不需要另外加焊加強(qiáng)件。節(jié)約施工成本，現(xiàn)場不需要焊接，施工速度快，不需要進(jìn)行防腐處理及后期維護(hù)。以上所述，僅是本技術(shù)的較佳案例，并不對本技術(shù)做出任何限制，凡是針對本技術(shù)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
對以上實(shí)施案例所做的任何簡單修改、變更、模仿均屬于本技術(shù)技術(shù)方案的保護(hù)范圍。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種新型外包鋁合金T形截面混凝土組合梁，其特征在于，包括T形空心截面鋁合金梁(1)、連接件、混凝土(3)和混凝土現(xiàn)澆樓板(4)，所述連接件包含內(nèi)部連接件(21)和外部連接件(22)，所述T形空心截面鋁合金梁(1)內(nèi)側(cè)附有所述內(nèi)部連接件(21)、上端附有所述外部連接件(22)，所述混凝土(3)填充在所述T形空心截面鋁合金梁(1)內(nèi)并與所述內(nèi)部連接件(21)結(jié)合，所述混凝土現(xiàn)澆樓板(4)位于所述T形空心截面鋁合金梁(1)上端且與所述外部連接件(22)連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種新型外包鋁合金T形截面混凝土組合梁，其特征在于，包括T形空心截面鋁合金梁(1)、連接件、混凝土(3)和混凝土現(xiàn)澆樓板(4)，所述連接件包含內(nèi)部連接件(21)和外部連接件(22)，所述T形空心截面鋁合金梁(1)內(nèi)側(cè)附有所述內(nèi)部連接件(21)、上端附有所述外部連接件(22)，所述混凝土(3)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄧志恒，楊海峰，馮超，
申請(專利權(quán))人：廣西大學(xué)，
類型：新型
國別省市：廣西;45