[实用新型]多孔箱形铝合金梁

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种梁构件，是房屋建筑、桥梁建筑的土木工程领域常用的结构杆件。 

二、背景技术

凡以弯曲为主要变形的杆件通常称为梁。梁构件是土木工程广泛应用的一种杆件。常见的有楼面梁、屋面梁、墙梁、刚架梁、屋面檩条梁等等。按制作材料分有钢筋混凝土梁、钢梁、木梁、钢与混凝土复合梁。按梁的断面型式分有矩形断面梁，T形断面梁，钢梁有工字形钢、槽形钢、H型钢、C型钢、Z型钢、钢方通、钢园管等。 

铝合金材料质轻(比重是钢材的三分之一)，高强(六系列铝材的物理力学性能已接近建筑用钢的Q235)，防腐力高(是钢材的4-6倍)，成型性好(是其他金属不可比)，是可以再生的环保建筑金属，目前已广泛应用于门、窗、幕墙及其他的装修建筑工程领域。本发明多孔箱形铝合金梁，就是根据铝合金材料的特点及梁构件的受力特点，创造多孔箱形断面的铝合金梁杆件，得到受力合理，结构可靠，节约材料，可应用于土木工程的屋梁、墙梁、檩条梁等部件的铝合金梁构件。 

三、发明内容

1、本发明的目的 

在外力作用下梁构件的变形主要是弯曲变形。梁在弯曲变形时，在其横截面上一侧纤维受压而缩短，横截面上另一侧纤维受拉而伸长。梁横截面上正应 力分布分别为相应的受压区与受拉区，最大压应力产生在横截面上受压区的最外边缘处，最大拉应力产生在横截面上受拉区最外边缘处。构件材料在弹性阶段，横截面最大压应力过渡到最大拉受力是线性变化的，横截面中间有一个中性轴。这就是梁构件的应力分布与变形特点。铝合金材料与建筑钢材一样同属塑性材料，其抗压强度与抗拉强度是相等的，而铝合金材料的成型性更好，具有便于加工成型的特点。本发明的目的，就是根据上述两个特点“按需分配”梁截面的质量，找到最大限度发挥材料强度的潜力，又节省材料，又方便加工制作的“合理截面”梁构件。经过分析计算，创造发明了多孔箱形截面铝合金梁(见图2)。 

2、本发明技术方案 

多孔箱形铝合金梁，用铝合金材料使用挤压方法制作而成，其特征在于：它由上、下箱壁，左、右箱壁，两侧箱翼及内箱肋的铝合金板块构成，根据梁构件横截面的应力分布与应力大小的特点，合理相应布置箱形梁上述各种板块的位置及其质量大小，最大限度发挥材料强度潜力，提高了梁的稳定性和平面内刚度与平面外的刚度，得到一种受力合理，节约材料，易于加工制作的“合理截面”梁杆件。 

以上所述的铝合金上箱壁①布置在梁横截面受压区的外边缘，即最大压应力处，其截面壁厚根据梁跨度及作用的荷载由设计计算确定，上箱壁的板状可以做成平面板，也可以做成楞面板。 

以上所述的铝合金下箱壁②布置在梁横截面受拉区的外边缘，即最大拉应力处，其截面壁厚根据梁的跨度及作用的荷载由设计计算确定，下箱壁的板状可以做成平面板，也可以做成楞面板。 

以上所述铝合金左、右箱壁③、④，布置在梁横截面两侧边缘，其壁厚根据梁跨度及作用荷载由设计计算确定，左、右箱壁的板状可以做成平面板， 也可以做成楞面板。 

以上所述铝合金箱翼⑤、⑥布置在上箱壁的两侧，箱翼的宽度及厚度根据梁的跨度及作用荷载设计计算确定，其形状可以做成板翼(图2)， 也可以做成箱翼(图3)，也可以不设翼。 

以上所述铝合金内箱肋⑦、⑧布置在箱形梁内腔，与左、右箱壁连接，或与上、下箱壁连接，形成多孔的箱形截面梁，内箱肋设置多少道及每道肋厚度均由设计计算确定，内箱肋可以设置数道，也可以不设置内箱肋。 

以上所述的多孔箱形铝合金梁，其横截面宽度，即上、下箱壁长度，根据该梁的跨度及作用的荷载由设计计算确定，可以做成上、下箱壁等长，也可以做成上箱壁较长，下箱壁较短，其横截面高度，即左、右箱壁长度做成等长，其长度根据梁的跨度及作用的荷载设计计算确定，梁横截面宽度及梁横截面高度既要满足梁的强度要求，同时要满足梁的稳定性和平面内刚度及平面外刚度的要求。 

以上所述的多孔箱形铝合金梁，其横截面箱角可以做成直线汇交的角(如图2、图3)，也可以做成圆角(如图4)。 

以上所述多孔箱形铝合金梁构件可以作为楼面梁、屋面梁、墙梁、屋面檩条梁构件，它由基础，或柱子，或梁构件，或桁架构件支承，支承构件可以是钢结构，可以是钢筋混凝土结构，也可以是铝合金结构。 

3、本发明与现有技术相比，其突出的实质性特点和显著进步：