冷弯薄壁型钢与ALC板组合构件应用研究

黄永超 梁 超 郑霄 聂 渊

冷弯薄壁型钢：指用钢板或带钢在冷状态下弯曲成各种断面形状的成品钢材。常用形式：C型钢、U型钢、Z型钢、压型钢板、带钢等。

ALC板：ALC是蒸压轻质混凝土（Autoclaved Lightweight Concrete）的简称，ALC板是以粉煤灰（或硅砂）、水泥、石灰等为主原料，经过高压蒸汽养护而成的多气孔混凝土成型板材（内含经过处理的钢筋增强）。

1 两种材料的特性

冷弯薄壁型钢的材质：Q235、Q345、LQ550 等。厚度：0.5～2.0mm。防腐涂层：镀锌或镀铝锌。冷弯薄壁U型钢（或称为不卷边C型钢）常规型号：U50、U75、U100、U150、U200、U250、U300 等，不同机型生产出来的规格略有不同。

ALC 板容重轻，如B05等级：（绝干）Y0＜525kg/m3。ALC 板强度：立方体抗压强度≥4MPa，单点吊挂力≥1200N，是一种轻质高强维护结构材料。ALC板型号：宽度一般600mm，长度可定尺生产，厚度从50～200mm不等。

2 组合构件的形式和应用

2.1 组合梁

如图1所示，将ALC板的板厚一侧与U型钢组合成梁，采用自攻螺钉连接成整体受力构件。梁的顶部和端部也可设置U型钢，减小ALC的局部脆性破坏。

图1 ALC薄壁型钢组合梁

低层冷弯薄壁型钢房屋在设计过程中，大跨度的梁通常采用桁架梁或薄壁型钢组合梁，ALC板与U型钢组合梁可以取代常规做法，根据跨度和荷载不同，组合梁的高度H和宽度B可以参照ALC板的尺寸型号，若截面高度不需要整张ALC板，则可以将ALC板裁切成合适的宽度。

2.2 组合板

如图2所示，ALC板的板宽一侧与冷弯薄壁U型钢进行组合，可以做成跨度较大的楼板，也可以采用50mm、75mm厚的薄板来做楼梯踏步板等小跨度板。

2.3 组合柱

冷弯薄壁型钢可以组合成多种形式的组合构件，利用其中空特性可以填充其他材料，ALC薄壁型钢组合柱如图3所示。

2.4 应用拓展

若条件允许，可以将冷弯薄壁型钢作为模板，现场浇筑ALC或工厂预制成组合构件，这样也能将两者的优势有机结合起来。

图2 ALC薄壁型钢组合板

3 组合构件的原理

（1）合理有效的利用钢材的抗拉强度和ALC的抗压强度。

ALC板质量轻抗压强度高，但是抗拉强度极小，冷弯薄壁型钢抗拉强度高正好作为弥补。冷弯薄壁型钢截面薄容易局部变形失稳，而ALC可以抵抗它的局部失稳且大大增加了组合构件的抗压能力。

（2）二者均能大规模工业化预制生产，且标准化程度很高。ALC板可锯、切、刨、钻，施工干作业，速度快。冷弯薄壁型钢形式多样，组合方便施工快捷。

4 结论

冷弯薄壁型钢和ALC板组合使用，能够充分发挥各自材料优势，组合构件在梁板柱中均可以得到运用，这种组合的原理不局限于二者的组合，对装配式建筑构件的发展能起到抛砖引玉的作用。