本發(fā)明涉及土木建筑工程，特別涉及一種波紋截面鋁合金管混凝土柱。

背景技術(shù)：

在土木建筑工程領(lǐng)域中，鋼管混凝土是一種性能優(yōu)良的組合柱結(jié)構(gòu)形式,在三向應(yīng)力作用下混凝土強(qiáng)度大幅提高，但是鋼管自重較大,難以形成受力合理的復(fù)雜截面,并且鋼管需要進(jìn)行防銹處理,并定期維護(hù)。然而鋁合金材料自重小、易加工成型、耐腐蝕性好的特點(diǎn)卻可以良好地解決這些問題。因此，研究和開發(fā)鋁合金管混凝土柱的結(jié)構(gòu)形式具有重大意義。

但鋁合金材料也存在與混凝土連接力小的問題。鋁合金管與混凝土的粘結(jié)應(yīng)力由兩部分組成：①鋁合金管與混凝土接觸面的膠結(jié)力，這種力來自于水泥漿體與鋁合金管表面的接觸以及水泥晶體的生長和硬化②鋁合金管內(nèi)表面與混凝土的摩擦力。由于鋁合金管表面十分光滑，導(dǎo)致摩擦力非常小，所以其粘結(jié)應(yīng)力主要是由粘結(jié)力組成。

聯(lián)想到鋼筋通過加肋形成帶肋鋼筋從而增加鋼筋與混凝土之間的機(jī)械咬合力，金屬管也可以通過將截面加工成波紋狀從而增加金屬管與混凝土之間的咬合力。并且鋁合金管易加工成任意截面形狀，因此通過這種方式可以增加鋁合金管與混凝土之間的粘結(jié)，良好地解決了鋁合金管與混凝土之間粘結(jié)力小的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種波紋截面鋁合金管混凝土柱，本發(fā)明將鋁合金管加工成波紋狀截面，增加混凝土與鋁合金管的機(jī)械咬合力，從而加強(qiáng)兩者之間的粘結(jié)，形成強(qiáng)度更高更加穩(wěn)定的鋁合金管混凝土柱。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種波紋截面鋁合金管混凝土柱,包括中空的矩形管體，所述管體的四個外表面上，均豎向開設(shè)有截面為梯形的凹槽；所述管體采用鋁合金材料；所述管體內(nèi)填充有混凝土。

進(jìn)一步的，所述凹槽的內(nèi)底邊長大于其開口邊長。

進(jìn)一步的，所述管體的每個外表面上，均開設(shè)有兩道所述凹槽。

進(jìn)一步的，所述管體采用中空的正方形管體。

本發(fā)明的有益效果是：

1、充分利用混凝土的強(qiáng)度。混凝土在鋁合金管內(nèi)處于三向應(yīng)力狀態(tài)，大大提高了混凝土的強(qiáng)度。

2、增強(qiáng)鋁合金管的局部穩(wěn)定性。在混凝土的作用下，鋁合金管處于環(huán)向受拉應(yīng)力狀態(tài)，延緩或避免了鋁合金管局部屈曲的發(fā)生。

3、降低結(jié)構(gòu)自重。鋁合金材料的密度大約是2.71g/cm3,鋼材的密度大約是7.85g/cm3,使用鋁合金材料能大大降低結(jié)構(gòu)自重。

4、提高結(jié)構(gòu)的耐久性及耐腐蝕性。鋁合金材料耐久性和耐腐蝕性能良好，能在空氣中自然形成致密的氧化膜，從而防止內(nèi)部材料氧化。

5、擁有足夠的強(qiáng)度。根據(jù)其規(guī)格的不同，鋁合金材料的強(qiáng)度可以在200Mpa-500Mpa之間，完全可以滿足作為承重結(jié)構(gòu)的要求。

6、本發(fā)明鋁合金管具有波紋狀截面，大大提高鋁合金管與混凝土之間機(jī)械咬合力，可以形成強(qiáng)度更高的穩(wěn)定性能更好的鋁合金管混凝土柱。

附圖說明

圖1：本發(fā)明矩形波紋截面鋁合金管混凝土柱平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2：本發(fā)明正方形波紋截面鋁合金管混凝土柱平面結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)注：1、管體；2、混凝土。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

如附圖1和圖2所示，一種波紋截面鋁合金管混凝土柱,包括鋁合金材料制成的管體1，所述管體1內(nèi)填充有混凝土2。

本發(fā)明中，所述管體1為中空的矩形管體1，特別地，如圖2所示，所述管體1還可采用中空的正方形管體1；所述管體1的四個外表面上，均豎向開設(shè)有截面為梯形的凹槽，使得本發(fā)明鋁合金管具有波紋狀截面，以提高鋁合金管體1與混凝土2之間的機(jī)械咬合力。其中，所述凹槽的內(nèi)底邊長大于其開口邊長，所述管體1的每個外表面上均開設(shè)有兩道所述凹槽。

本發(fā)明波紋截面鋁合金管混凝土柱的制作方法為：首先，根據(jù)構(gòu)件的所需高度及所承受的荷載大小、荷載形式，確定波紋截面鋁合金管體1的各項尺寸；然后，驗算管體1尺寸滿足要求后在工廠加工，通過模具直接擠壓成型，形成設(shè)計所需波紋截面的鋁合金管體1；鋁合金管體1加工完畢之后，在現(xiàn)場進(jìn)行安裝，待其穩(wěn)定之后向管體1內(nèi)灌注混凝土2振搗密實(shí)；最后，養(yǎng)護(hù)若干天后混凝土2硬化，鋁合金管體1與混凝土2協(xié)同工作，從而形成整體的波紋截面鋁合金管混凝土柱。