带有铝插芯的铝立柱的制作方法

本发明涉及一种带有铝插芯的铝立柱，属于幕墙龙骨系统领域。

背景技术：

目前已有的幕墙龙骨系统中的铝立柱大多采用铝合金制成，在抵御较大水平荷载时通常采用加入钢插芯的方式，如图1，图中示出了公立柱200增设钢插芯100的情形。这种钢铝结合的做法，从其截面上看属于叠合梁形式，两者共同承受外部荷载时会共同变形，但两者之间不传递内部剪力，公立柱200与钢插芯100具有不同的中性轴(公立柱200的中性轴为xa，钢插芯100的中性轴为xs)。在弯曲时，两者之间互相错动，绕各自的中性轴转动而没有共同的中性轴。并且在实际实施中，为了避免腐蚀问题，通常要在钢插芯与铝立柱相接触的部位增设垫片来解决。从大量应用可发现，垫片的增加致使了钢插芯与铝立柱之间的安装配合度不高，继而钢插芯与铝立柱之间的牢固连接性受到很大影响，并且上述做法无法实现批量加工生产，产品质量无法得到保证，不利于标准化扩大再生产。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种带有铝插芯的铝立柱，其基于铝插芯的设计，有效提高了铝立柱的刚度，可有效抵御较大水平荷载，且安装便捷，避免了腐蚀问题，可批量加工生产，加工精度高。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种带有铝插芯的铝立柱，铝立柱包括对接的公、母立柱，公、母立柱均包括立柱壁，立柱壁上设有后支臂、中间支臂和前支臂，其特征在于：公立柱上安装有插芯组件，插芯组件由前插芯和/或后插芯构成，其中：后插芯、前插芯为铝合金材质制成，呈直角状的后插芯紧贴立柱壁插装在公立柱的后支臂与加劲肋之间，加劲肋介于后支臂与中间支臂之间，呈矩形形状的前插芯紧贴立柱壁插装在公立柱的前支臂与中间支臂之间。

所述后插芯与所述公立柱之间螺栓连接且所述后插芯与所述后支臂、所述加劲肋之间点焊连接；所述前插芯与所述公立柱之间仅螺栓连接。

所述前插芯上设有安装辅助构件的装配槽口。

装饰翼连接件的后端头插入垫设有u型垫片的u型所述装配槽口后，装饰翼连接件上与所述前插芯相对的部分通过螺栓与所述前插芯相固定，装饰翼连接件伸出所述铝立柱之外的前端通过螺栓连接有装饰翼。

另外，所述母立柱的所述前支臂与所述中间支臂之间可紧贴所述立柱壁插装有呈矩形形状、铝合金材质制成的前侧插芯，且前侧插芯与所述母立柱之间仅螺栓连接。进一步地，所述母立柱上的所述前侧插芯设有安装槽口，当所述公立柱上没有安装所述前插芯时，装饰翼连接件的后端头插入垫设有u型垫片的u型安装槽口后，装饰翼连接件上与所述前侧插芯相对的部分通过螺栓与所述前侧插芯相固定，装饰翼连接件伸出所述铝立柱之外的前端通过螺栓连接有装饰翼。

本发明的优点是：

1、本发明根据公、母立柱协同受力原理设计，前、后插芯与铝立柱相结合的截面属于组合梁形式，前、后插芯与公/母立柱之间通过有效连接共同承受外部荷载，插芯与铝立柱共同变形且两者之间可有效传递内部剪力，弯曲时两者之间没有相对错动，可看成一个整体截面，两者存在共同的中性轴x(xc1为后插芯自身的中性轴，xc2为前插芯自身的中性轴，xa为公立柱自身的中性轴)，有效提高了铝立柱的刚度，可有效抵御较大水平荷载。

2、本发明的前、后插芯、前侧插芯通过铝型材挤压工艺制成，安装便捷，安装工效高，与铝立柱的配合度好，且避免了与铝立柱之间产生腐蚀问题。

3、本发明可根据实际需求，选择适合的铝插芯与铝立柱组合使用，组合方式灵活，适应性强。

4、本发明通用性强，可批量加工生产，加工精度高，产品质量有保证，便于标准化扩大再生产。

附图说明

图1是铝立柱安装钢插芯的传统做法示意图。

图2是本发明铝立柱的公立柱装配上前、后插芯的结构示意图。

图3是本发明铝立柱安装上装饰翼后的结构示意图。

具体实施方式

本发明带有铝插芯的铝立柱包括对接的公立柱10和母立柱70。铝立柱的公立柱10和母立柱70为本领域的已有龙骨结构，公、母立柱10、70为铝合金材质制成。如图3，公、母立柱均包括立柱壁，立柱壁同一面上设有后支臂、中间支臂和前支臂。

具体来说，如图3，公立柱10包括立柱壁11，立柱壁11同一面上设有后支臂12、中间支臂13、前支臂14，母立柱70包括立柱壁71，立柱壁71同一面上设有后支臂72、中间支臂74、前支臂76，靠近后支臂72的位置设有后勾起73，靠近中间支臂74的位置设有中间勾起75。互相对接时，公立柱10的后支臂12卡接在母立柱70的后支臂72与后勾起73之间，公立柱10的中间支臂13卡接在母立柱70的中间支臂74与中间勾起75之间，从而实现对接，形成截面为矩形的立柱主体60。

在本发明中，公立柱10上安装有插芯组件，插芯组件为前插芯30和/或后插芯20，其中：后插芯20、前插芯30为铝合金材质制成，呈直角状的后插芯20紧贴立柱壁11而插装在公立柱10的后支臂12与加劲肋15之间，加劲肋15介于后支臂12与中间支臂13之间，呈矩形形状的前插芯30紧贴立柱壁11而插装在公立柱10的前支臂14与中间支臂13之间。

在实际设计中，后插芯20与公立柱10相应位置之间螺栓连接且后插芯20与后支臂12、加劲肋15之间点焊焊接，前插芯30与公立柱10相应位置之间仅螺栓连接即可。

在实际实施时，对于公立柱10，其上安装的前插芯30上可设有用于安装辅助构件的装配槽口31，如图2所示。

进一步地，当辅助构件为装饰翼时，装饰翼连接件81的后端头插入垫设有u型垫片91的u型装配槽口31后，装饰翼连接件81上与前插芯30相对的部分通过螺栓92与前插芯30相固定，螺栓92与前插芯30之间可设有垫片(图中未标出)，装饰翼连接件81伸出本发明铝立柱之外的前端通过螺栓93连接有装饰翼80。

进一步地，在实际设计中，母立柱70的前支臂76与中间支臂74之间紧贴立柱壁71也可插装有呈矩形形状、铝合金材质制成的前侧插芯(图中未示出)，且前侧插芯与母立柱70相应位置之间仅螺栓连接即可。并且，前侧插芯设有安装槽口，当公立柱10上没有插装前插芯30时，可通过母立柱70上插装的前侧插芯来实现辅助构件的装配。具体来说，当公立柱10上没有安装前插芯30时，装饰翼连接件的后端头插入垫设有u型垫片的u型安装槽口后，装饰翼连接件上与前侧插芯相对的部分通过螺栓与前侧插芯相固定，装饰翼连接件伸出本发明铝立柱之外的前端通过螺栓连接有装饰翼。

在实际设计中，后插芯20与铝立柱相接触的部位形状与铝立柱相应部位形状相适配，同样地，前插芯30与铝立柱相接触的部位形状与铝立柱相应部位形状相适配，母立柱70上的前侧插芯与铝立柱相接触的部位形状与铝立柱相应部位形状相适配。

另外在实际设计中，后、前插芯可与铝立柱同高。

在实际使用时，根据实际需求、实际受力情况决定在公立柱10上仅插装后插芯20，还是仅插装前插芯30，还是后、前插芯20、30都插装。当然为了增强铝立柱刚度，还可选择性地在母立柱70上安装前侧插芯，在此不对其安装进行赘述。

插装后插芯20时，如图2，后插芯20插装在后支臂12与加劲肋15之间，抵顶立柱壁11，而后点焊后插芯20两端部分别与后支臂12、加劲肋15相接触的部位(参见图2中标号50所示点焊位置)，并通过螺栓连接方式将后插芯20与立柱壁11相固定。

插装前插芯30时，如图2，前插芯30插装在中间支臂13与前支臂14之间，抵顶立柱壁11，而后通过螺栓连接方式将前插芯30与立柱壁11相固定。

从实际使用效果来看，后、前插芯20、30的设计大大增强了铝立柱的刚度，使铝立柱可有效抵御较大水平荷载。并且，后、前插芯20、30安装便捷，与铝立柱的配合度高，还可避免出现钢铝不同材质之间的腐蚀问题。

当安装好插芯组件后，便可进行诸如装饰翼80的安装(不局限于装饰翼80)，如图3。

在本发明中，以公立柱10为例说明，其上将要装配装饰翼的一侧为前，相反一侧为后，其它部件的前后方位定义与公立柱10相同。

本发明的优点是：

1、本发明根据公、母立柱协同受力原理设计，前、后插芯与铝立柱相结合的截面属于组合梁形式，前、后插芯与公/母立柱之间通过有效连接共同承受外部荷载，插芯与铝立柱共同变形且两者之间可有效传递内部剪力，弯曲时两者之间没有相对错动，可看成一个整体截面，两者存在共同的中性轴x(xc1为后插芯自身的中性轴，xc2为前插芯自身的中性轴，xa为公立柱自身的中性轴)，有效提高了铝立柱的刚度，可有效抵御较大水平荷载。

2、本发明的前、后插芯、前侧插芯通过铝型材挤压工艺制成，安装便捷，安装工效高，与铝立柱的配合度好，且避免了与铝立柱之间产生腐蚀问题。

3、本发明可根据实际需求，选择适合的铝插芯与铝立柱组合使用，组合方式灵活，适应性强。

4、本发明通用性强，可批量加工生产，加工精度高，产品质量有保证，便于标准化扩大再生产。

以上所述是本发明较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。