一种新型外包铝合金T形截面混凝土组合梁制造技术

本发明专利技术属于新型材料与新结构体系在建筑工程应用领域，具体涉及一种新型外包铝合金T形截面混凝土组合梁。本发明专利技术采用附有连接件的高强T形空心截面铝合金梁内填充混凝土并与现浇混凝土板结合，形成一种新型外包铝合金T形截面混凝土组合梁。本发明专利技术的组合梁结构受力合理，自重轻，耐久性好、外型美观、制作简单，是一种有应用前景的新型组合结构。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于新型材料与新结构体系在建筑工程应用领域，涉及一种采用高强铝合金与混凝土组合成新型结构，具体涉及一种新型外包铝合金T形截面混凝土组合梁。
技术介绍
在建筑工程领域中梁是一种最基本的结构形式和结构单元，常用的结构形式有钢筋混凝土梁和钢结构梁，随着建筑技术的发展，充分发挥混凝土材料抗压强度和钢结构抗拉强度的优势，又发展形成钢-混凝土组合梁和型钢混凝土结构，这几种结构形式梁在建筑工程领域的发展过程中发挥的巨大作用。然而这几种结构形是也存在一些不足或需要改进的性能，主要体现在：钢筋混凝土梁自重较大，制作过程需要模板，混凝土容易开裂，在不良环境下，钢筋容易腐蚀，影响结构的耐久性；钢结构耐久性较差，为满足稳定性要求，需焊接加强件，需要进行防锈处理，且需要定期维护，需要较高的维护费用，施工过程需要进行较多的焊接，焊接过程产生变形，钢的自重较大；钢-混凝土组合结构能较好发挥两种材料的优势，但钢结构部分仍存在焊接工艺较多，钢材防锈处理，特别是为了使钢结构与混凝土良好的结合，需要加焊大量栓钉等问题。型钢混凝土结构具有刚度大，承载力高，延性好的优点，但制作过程与钢筋混凝土梁相似，需要模板，
混凝土容易开裂，在不良环境下，钢筋和型钢容易腐蚀，为了保证型钢与混凝土共同工作，需要在型钢上焊接栓钉，为了保证结构耐久性，需要控制混凝土的裂缝宽度等。研究和开发利用具有优良性能的新材料和新结构体系，是建筑工程领域的重要研究和发展方向。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种新型外包铝合金T形截面混凝土组合梁，该新型组合梁结构轻、结构受力合理、耐久性好、承载力高、施工简单、不需要支撑，结构性能好、外观美观。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案予以解决：新型外包铝合金T形截面混凝土组合梁包括T形空心截面铝合金梁、连接件、混凝土和混凝土现浇楼板，所述连接件包含内部连接件和外部连接件，所述T形空心截面铝合金梁内侧附有所述内部连接件、上端附有所述外部连接件，所述混凝土填充在所述T形空心截面铝合金梁内并与所述内部连接件结合，所述混凝土现浇楼板位于所述T形空心截面铝合金梁上端且与所述外部连接件连接。组合梁中铝合金采用6000系或7000系铝合金材料。所述混凝土组合梁强度取值范围为C25至C40，混凝土与T形空心截面铝合金梁通过连接件有机结合，不需专门设置箍筋，共同受力，具有抗压强度高的优势，克服T形空心截面铝合金梁刚度偏低、结构稳定性差的问题，其结构承载力计算方法可按钢-组合结构设计规程
(DLJ/T5085--1999)中内包型钢混凝土原理方法计算。本专利技术具有以下技术优点：(1)重量轻。合金铝密度为2.7g/cm3，约为钢材密度的1/3，截面设计为T型，在受拉区减少截面宽度，受压区加大截面宽度，截面优化，这些措施可减少结构自重，降低结构荷载，降低施工安装劳动强度。(2)强度高。6000系和7000系的铝合金的强度分别为2000-2600MPa和400-500MPa,6000系强度与Q235相当，7000系强度是Q235钢材的两倍，是Q345钢材的1.5倍左右。(3)铝合金截面方便挤压成型，这是合金铝相对于钢材的的最大优势。挤压成型可以生产出热轧和焊接所不能得到的复杂截面的型材,可以使得构件截面的形式更加合理，不需要焊接，结构质量可靠。本专利技术所述的铝合金梁和附带连接件是一次挤压成型，不需增加制作成本。(4)耐腐蚀性能好。铝合金在大气的影响下其表面能自然地形成一层氧化层。这层氧化层在很大程度上防止了铝合金的腐蚀，因而铝合金可免维护，在一些有较强腐蚀环境的建筑结构相对混凝土结构、钢结构及型钢混凝土结构，外包铝合金T形截面混凝土组合梁更具有优势。(5)铝合金具有特殊的光泽与质感，从而获得良好的装饰效果，不需要另外装修即可获得良好装饰效果,可节省装饰材料及其施工过程。(6)通过本专利技术设计的与T型铝合金梁形成一体的连接件与混凝土有机结合形成整体，共同受力，不需要像型钢混凝土组合梁那样附加焊接栓钉即可保证铝合金与混凝土共同工作。(7)通过合金铝与混凝土的有机结合，克服了单一采用铝合金梁刚度低、以及结构稳定性问题，充分发挥两种材料的优势。(8)铝合金型材的价格约为钢型材价格的6倍左右,考虑到铝的密度只有钢材的1/3,强度为钢材的1.5-2倍，因此综合考虑结构自重减轻、施工便捷，不需要箍筋和其它构造钢筋、不需要支撑和模板、减少焊接工序及栓钉，免维护费用和装饰材料等,外包铝合金T形截面混凝土组合梁在价格方面综合存在优势。附图说明以下结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。图1为本专利技术实施例中外包铝合金T形截面混凝土组合梁示意图。其中，1、T形空心截面铝合金梁；21、内部连接件；22、外部连接件；3、混凝土；4、混凝土现浇楼板。具体实施方式为了使本专利技术的技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实例对
本专利技术进行进一步的详细说明，此处所描述的具体实施例，仅仅用于解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例采用本专利技术的外包铝合金T形截面混凝土组合梁建造人行天桥，桥梁跨度12米，桥宽3米。合金铝采用6000系高强铝合金，材料条件屈服强度240MPa,弹性模量70GPa,混凝土采用C30强度等级，桥面布置2根梁，梁间距2米，现浇混凝土桥面板。参照图1的外包铝合金T形截面混凝土组合梁，将T形空心截面铝合金梁1内侧附有内部连接件21、上端附有外部连接件22，混凝土3填充在T形空心截面铝合金梁1内并与内部连接件21结合，混凝土现浇楼板3位于T形空心截面铝合金梁1上端且与外部连接件22连接。其具体施工步骤如下：(1)根据桥跨度初定外包铝合金T形截面混凝土组合梁截面参数；(2)按相关荷载设计规范取值，计算结构设计荷载及最不利内力组合；(3)根据最不利内力组合弯矩设计值，计算铝合金梁底厚度参数；(4)验算抗剪强度、挠度；(5)根据设计截面选用按本专利技术设计的定型系列产品，或在铝产品企业开模，挤压成型；(6)按桥梁跨度及支撑长度，确定铝合金梁长，将铝合金梁运到现场并安装就位在桥墩上；(7)以铝合金梁为支撑，安装桥面模板；(8)梁两端用模板封闭，在梁顶预留孔灌注梁混凝土并现浇桥面板混凝土；(9)施工桥面设施，完成施工。从本实施案例可以看出采用本专利技术技术，可以在工厂生产铝合金梁，采用挤压成型，方便制作。由于结构自重轻，方便现场架设，可节省劳动强度，T形梁内填充混凝土，解决铝合金梁的稳定性问题，不需要另外加焊加强件。节约施工成本，现场不需要焊接，施工速度快，不需要进行防腐处理及后期维护。以上所述，仅是本专利技术的较佳案例，并不对本专利技术做出任何限制，凡是针对本专利技术
技术实现思路
对以上实施案例所做的任何简单修改、变更、模仿均属于本专利技术技术方案的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型外包铝合金T形截面混凝土组合梁，其特征在于，包括T形空心截面铝合金梁(1)、连接件、混凝土(3)和混凝土现浇楼板(4)，所述连接件包含内部连接件(21)和外部连接件(22)，所述T形空心截面铝合金梁(1)内侧附有所述内部连接件(21)、上端附有所述外部连接件(22)，所述混凝土(3)填充在所述T形空心截面铝合金梁(1)内并与所述内部连接件(21)结合，所述混凝土现浇楼板(3)位于所述T形空心截面铝合金梁(1)上端且与所述外部连接件(22)连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型外包铝合金T形截面混凝土组合梁，其特征在于，包括T形空心截面铝合金梁(1)、连接件、混凝土(3)和混凝土现浇楼板(4)，所述连接件包含内部连接件(21)和外部连接件(22)，所述T形空心截面铝合金梁(1)内侧附有所述内部连接件(21)、上端附有所述外部连接件(22)，所述混凝土(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志恒，杨海峰，冯超，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45