一种竹-加气混凝土组合梁的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种组合结构，尤其是一种竹-加气混凝土组合梁，属于土木建筑结构领域。
【背景技术】
[0002]土木工程结构的发展需要新型材料与新型结构。竹材作为新一代的绿色环保材料，其具备原料速生易取，加工过程低耗，材料轻质高强等优势，却也存在弹性模量低，结构截面刚度小，挠度变形大等缺陷，且竹结构大多采用刚度控制设计，造成材料的强度利用率较低。例如:竹结构受弯构件按我国《木结构设计规范》挠度验算的极限承载力大约是按强度验算极限承载力的1/5，这使得竹结构的截面较大，材料用量较大的浪费，降低了其经济性。因此，竹材的推广应用受到了限制。
[0003]针对此问题，相关组合结构的解决方法已经被提出，例如中国专利“ZL201120387846.7”号，提出了一种钢筋混凝土与竹材的组合方式，充分利用了钢筋混凝土的高抗压性能和竹材的高抗拉性能，解决了结构截面刚度小的问题，提高了竹结构的承载能力，然而，目前采用的销钉式剪力连接件具有抗滑移刚度不足的应用缺陷，另外，普通钢筋混凝土具有自重大的显著缺点，与竹材轻质高强的特性相悖。作为一种减轻混凝土的方法，通过发气剂在混凝土中引入气泡产生大量微小的气孔，形成加气混凝土，无疑是有效减轻混凝土自重的方法，目前，加气混凝土的孔隙率一般达70%?85%，体积密度一般为500?900kg/m3，为普通混凝土的1/5，与木材差不多，并具有保温、隔声、隔热等特点，在建筑装饰领域应用比较广泛，由于其承载力低，故在结构中较少应用。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种竹-加气混凝土组合梁，克服现有竹结构的抗弯刚度不足，承载能力不足，强度利用率低等问题，同时，克服现有竹-混凝土结构自重大，界面滑移大的技术问题，并提供工业化装配方法，减少或避免普通竹-混凝土结构的现场混凝土浇筑工作量，提高生产效率，用于桥梁、建筑等各类结构。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种竹-加气混凝土组合梁，由预制加气混凝土板、竹梁、开孔金属板、粘结胶和填孔材料共同构成，其特征在于预制加气混凝土板位于竹梁的上方，二者轴线平行，长度相同，前者的底面与后者的顶面紧密相连，预制加气混凝土板和竹梁沿着长度方向分别间隔设置若干预留孔洞和预留缝，预留孔洞与预留缝位置一一对应，预制加气混凝土板和竹梁通过沿着长度方向间隔离散设置的开孔金属板相连，开孔金属板的上、下部分各埋入预留孔洞和预留缝内，开孔金属板的两侧表面分布有与竹梁长度方向平行的水平条纹，且其上、下部分各设有圆形的上部孔洞和下部孔洞，填孔材料充满预制加气混凝土板上的预留孔洞及开孔金属板的上部孔洞，粘结胶充满竹梁的预留缝及开孔金属板的下部孔洞，填孔材料和粘结胶分别在开孔金属板的上部孔洞、下部孔洞形成上部销栓和下部销栓，预制加气混凝土板、竹梁通过开孔金属板、粘结胶和填孔材料形成为一体，预制加气混凝土板的截面厚度不超过组合截面总高度的1/4，其截面宽度大于等于竹梁的截面宽度。
[0006]本实用新型的一种竹-加气混凝土组合梁，竹梁位于截面下部的受拉区，可充分发挥其抗拉强度高的特性，预制加气混凝土板位于截面上部的受压区，可充分发挥其截面刚度大的优点，综合来看，本发明结构整体展现出承载力高、刚度大、重量轻、隔声好、隔热好、抗震性能好的综合性能。竹梁与预制加气混凝土板通过离散型开孔金属板在预留孔洞和预留缝实现连接，尤其是填孔材料和粘结胶分别在开孔金属板的上部孔洞、下部孔洞形成的上部销栓和下部销栓，其提供了竹梁与预制加气混凝土板之间的纵向抗滑移力和抗掀起力，有效阻止预制加气混凝土板与竹梁之间的纵向滑移和竖向的分离，开孔金属板的两侧表面分布有与竹梁长度方向平行的水平条纹可进一步防止开孔金属板的竖向拔出，且开孔金属板的离散型形式构造有利于施工布置的便利。预制加气混凝土板的截面厚度不超过组合截面总高度的1/4，以保证预制加气混凝土板与竹梁在荷载作用下，中性轴位于预制加气混凝土板的底面以下，即预制加气混凝土板下缘不出现拉应力。
[0007]所述的预制加气混凝土板内部设置有增强网格筋，增强网格筋采用轻质纤维增强复合材料制作，这将大幅度提高预制加气混凝土板的承载力，但又不明显增加其自重，竹梁为竹帘胶合板、竹材集成材、竹材层积材或重组竹。
[0008]所述的开孔金属板设置两个以上，开孔金属板可选用钢材、铝材、铜材、合金材料等，开孔金属板上、下部分的埋入深度分别小于等于预留孔洞和预留缝的深度，预留孔洞和预留缝分别贯穿预制加气混凝土板、竹梁的顶面，开孔金属板两侧表面的水平条纹的深度不小于0.5mm，两侧表面的水平条纹宜错开布置。
[0009]所述的粘结胶采用环氧树脂胶、乙烯基树脂或聚氨酯树脂，填孔材料采用细石混凝土、灌楽料或环氧砂楽。
[0010]一种竹-加气混凝土组合梁的制作方法，预制加气混凝土板、竹梁和开孔金属板提前预制或加工，以开孔金属板为连接中介，通过现场的粘结胶和填孔材料的浇筑，将预制加气混凝土板、竹梁和开孔金属板现场连接形成为整体组合结构，其步骤如下:
[0011]A、制作预制加气混凝土板，在预制加气混凝土板的上部沿着长度方向分别间隔设置若干预留孔洞，预制加气混凝土板内部设置有增强网格筋；
[0012]B、制作与安装竹梁，在与预制加气混凝土板的预留孔洞对应位置处开设预留缝，在施工现场安装竹梁；
[0013]C、加工开孔金属板，其两侧表面均布有水平条纹，且其上、下部分各设有圆形孔洞和孔洞；
[0014]D、连接开孔金属板与竹梁，将开孔金属板预埋于竹梁的预留缝，灌注粘结胶，使得粘结胶充满竹梁的预留缝及开孔金属板的下部孔洞，且粘结胶在开孔金属板的下部孔洞形成下部销栓；
[0015]E、安放预制加气混凝土板，以竹梁为支架，以预留孔洞与预留缝位置一一对应为条件，安放并临时固定预制加气混凝土板，开孔金属板穿入预制加气混凝土板的预留孔洞；
[0016]F、灌注填孔材料，填孔材料充满预制加气混凝土板上的预留孔洞及开孔金属板的上部孔洞，填孔材料在开孔金属板的上部孔洞形成上部销栓。
[0017]在实施方法上，本实用新型将整个竹-加气混凝土组合结构，拆分为预制加气混凝土板、竹梁和开孔金属板等，这些组成构件提前预制或加工，通过现场依次安装各组成构件，完成整个竹-加气混凝土组合结构的制作，整个安装过程，无需大型施工机械，最大程度的减少了现场湿作业量，实现了工业化生产。
[0018]本实用新型优点显著，具有以下有益效果:
[0019](1)相对于普通竹结构，大幅度地提高了竹结构的截面抗弯刚度，彻底改变竹结构刚度控制设计的不利局面，具有承载力高、刚度大的特点。
[0020](2)相对于普通竹-混凝土组合结构，离散型开孔金属板有效提供了竹梁与预制加气混凝土板之间的纵向抗滑移力和抗掀起力，结构单位重量承载力得到大幅度提高，具有重量轻、隔声好、隔热好、抗震性能好的综合优点。
[0021](3)竹-加气混凝土组合结构利用竹材这种生态性环保材料，缓解了钢材、木材等资源的紧缺，加气混凝土的制作过程利用固体废弃物，污染小，能源消耗低，环境效益高，经济效益好。
[0022](4)竹-加气混凝土组合结构采用预制装配的方式，构件标准化，节省了模板用量，缩短了工期，实现了工业化生产。
【附图说明】
[0023]以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。
[0024]图1 一种竹-加气混凝土组合梁立体示意图；
[0025]图2 —种竹-加气混凝土组合梁平面图；
[0026]图3 —种竹-加气混凝土组合梁的A-A截面图；
[0027]图4 一种竹-加气混凝土组合梁的D-D截面图；
[0028]图5 —种竹-加气混凝土组合梁的B-B截面图；
[0029]图6 —种竹-加气混凝土组合梁的C-C截面图；
[0030]图7 —种竹-加气混凝土组合梁的开孔金属板立体示意图；
[0031]图8 一种竹-加气混凝土组合梁的开孔金属板立面图；
[0032]图9 一种竹-加气混凝土组合梁的开孔金属板E-E截面图；
[0033]图10 —种竹-加气混凝土组合梁局部I详图；
[0034]图11 一种竹-加气混凝土组合梁制作方法流程图；