一种复合钢板及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种复合钢板及其制作方法，所述复合钢板包括夹心钢板、纤维筋或纤维束、锚具、垫板；所述夹心钢板包括上面板、下面板，上面板与下面板之间等间距布置腹板；所述纤维筋或纤维束穿过夹心钢板，两端被锚具和垫板固定。本发明专利技术的本复合钢板，质量轻、厚度薄、承载力大、抗疲劳性能好、并且施工简单。可以很好的提高加固钢梁的工作性能。本复合钢板中使用的纤维筋或纤维束直径较小，可大大减小复合钢板的厚度。且空心不锈钢钢板和纤维筋或纤维束有良好的耐腐蚀性，这两种材料组成的复合材料具有可焊接性，因此可用于钢梁的加固补强。

Composite steel plate and manufacturing method thereof

The invention discloses a composite steel plate and its manufacturing method, the composite steel plate, including sandwich plate or fiber reinforced fiber bundle, anchorage, plate; the sandwich plate comprises an upper panel, a lower panel, between the upper panel and the lower panel spacing web; the fiber or fiber reinforced beam through the sandwich plate, both ends is the anchor and fixed plate. The composite steel plate of the present invention has the advantages of light weight, thin thickness, large bearing capacity, good fatigue resistance, and simple construction. The work performance of the strengthened steel beam can be improved greatly. The diameter of the fiber or fiber bundle used in the composite steel plate is small, and the thickness of the composite steel plate can be greatly reduced. The hollow stainless steel plate and the fiber reinforcement or the fiber bundle have good corrosion resistance, and the composite material composed of the two materials has weldability, so it can be used for strengthening and strengthening the steel beam.

【技术实现步骤摘要】
一种复合钢板及其制作方法
本专利技术涉及一种复合钢板及其制作方法，尤其是一种用于钢梁抗弯加固的复合钢板及其制作方法。
技术介绍
碳纤维布、板等纤维制品强度高，密度小，厚度薄，工作性能优异，目前以广泛用于钢筋混凝土结构的抗剪、抗弯、抗震等性能的加固补强，并可以限制混凝土的开裂，改善裂缝分布形式。将其用于钢结构的加固，可以明显提高钢结构的承载能力，改善钢构件的疲劳性能。目前，碳纤维布等纤维制品加固混凝土结构或者钢结构都是通过环氧类粘结剂将其与结构粘结。碳纤维布用于混凝土结构的加固比较成熟，目前有专用的粘结剂将其与混凝土结构粘结在一起。然而，使用粘结剂将碳纤维布、板与钢构件粘结则会有以下缺陷：（1）钢材热膨胀系数同碳纤维布相比差距较大，当加固完成后无法避免的存在残余热应力，对加固效果不利。（2）目前，对于碳纤维布加固钢结构没有专用的粘结剂，采用不同的粘结剂势必会对加固性能造成差异，不利于设计计算。（3）不同的粘结剂对温度、湿度、紫外线等环境因素的敏感程度不同，在这样一些因素的影响下会降低粘结强度，这势必会对碳纤维布加固钢结构的耐久性造成影响。申请号为200710201781.0的专利申请公开了一种桁架式加固钢梁的方法。通过在已有钢梁底部增设钢桁架，改变了已有钢梁的受力体系，并可大幅提高其截面惯性矩I值，从而达到加固补强的目的。但桁架的高度较高，使用其进行加固大大降低了建筑的使用空间。除此以外，制作桁架所采用的构件较多，重量较重，因此较多的增加原结构的自重。申请号为2008203028511的专利申请公开了一种钢吊车梁的加固结构。该技术通过在钢吊车梁与厂房钢柱之间连接斜撑柱来加固吊车梁。这种加固方法结构简单、消耗材料量较少、不影响厂房的施工。但该方法不能大幅度的提高钢梁的承载力，无法从根本上解决钢梁的承载力问题。除此以外，该方法也不能改善钢梁的疲劳性能，对钢梁的耐腐蚀性也没有帮助。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种具有轻质薄壁、抗冲击、抗腐蚀、抗拉性能好、可焊接、可用于钢梁抗弯加固的复合钢板及其制作方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的复合钢板，包括夹心钢板、纤维筋或纤维束、锚具、垫板；所述夹心钢板包括上面板、下面板，上面板与下面板之间等间距布置腹板；所述纤维筋或纤维束穿过夹心钢板，两端被锚具和垫板固定。作为改进，所述纤维筋或纤维束由碳纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、聚乙烯醇纤维或聚乙烯纤维中的一种制成。作为改进，所述夹心钢板由普通钢板或不锈钢钢板制成。作为改进，所述腹板通过焊接或钢板粘结剂与上面板、下面板固定连接；腹板可以适当加厚，以便于实际工程现场施工焊接。作为改进，所述锚具为锥形锚具。本专利技术还提供一种制作复合钢板的方法，包括以下步骤：1、根据要求计算所需纤维筋或纤维束的截面面积；2、制作夹心钢板：将腹板通过焊接或钢板粘结剂与上面板、下面板固定连接；3、将纤维筋或纤维束穿过夹心钢板，并在纤维筋或纤维束的两端套入垫板和锚具，将纤维筋或纤维束的一端锚固；4、对纤维筋或纤维束没有锚固的一端施加向外的预应力，用锚具在垫板处锚紧纤维筋或纤维束，并固定好垫板；5、撤去施加的预应力，剪去多余的纤维筋或纤维束。将制作好的复合钢板与需要加固的钢梁底部焊接，完成加固。作为改进，在所述步骤3中，对纤维束进行浸胶处理，使纤维束成为整体。作为改进，在所述步骤2中，在上面板上打焊孔，在焊孔处与腹板进行焊接。本专利技术的有益效果在于：本专利技术运用预应力的纤维筋或纤维束与夹心钢板组成，厚度较薄（≤20mm），重量较轻，节约钢材，具有良好的抗拉性能，可以与钢梁焊接也可以与钢梁用胶粘结（有专用的钢板粘结剂）。若使用不锈钢钢板制作夹心钢板，还可以具有良好的抗腐蚀性能。本复合材料可根据需要制作成所需的尺寸。依赖其优点，本复合材料可用于钢结构抗弯加固。本专利技术的本复合钢板，质量轻、厚度薄、承载力大、抗疲劳性能好、并且施工简单。可以很好的提高加固钢梁的工作性能。本复合钢板中使用的纤维筋或纤维束直径较小，可大大减小复合钢板的厚度。且空心不锈钢钢板和纤维筋或纤维束有良好的耐腐蚀性，这两种材料组成的复合材料具有可焊接性，因此可用于钢梁的加固补强。附图说明图1为本专利技术复合钢板的结构示意图；图2为本专利技术制复合钢板的方法中向纤维筋或纤维束施加预应力的示意图；图3为本专利技术复合钢板上面板焊接部位示意图；图4为采用本专利技术复合钢板进行加固的示意图；图中：1-上面板、2-下面板、3-纤维筋或纤维束、4-腹板、5-垫板、6-锚具、7-焊孔、8-复合钢板、9-钢梁。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作详细说明。如图1所示，本专利技术的复合钢板包括夹心钢板、纤维筋3、锚具6、垫板5；所述夹心钢板包括上面板1、下面板2，所述上面板1与下面板2之间等间距布置腹板4；所述纤维筋3穿过夹心钢板，两端被锚具6和垫板5固定；本实施例采用碳纤维筋，碳纤维筋分为带肋、不带肋两种，直径≥3mm，本实施例采用直径为3mm的碳纤维筋；夹心钢板采用3mm厚的不锈钢钢板，锚具6为锥形锚具。本专利技术提供的制作复合钢板的方法，包括以下步骤：1、根据要求计算所需纤维筋3的截面面积；2、制作夹心钢板：在上面板1上打焊孔7，在焊孔7处与腹板4进行焊接；如图3所示。3、将纤维筋3穿过夹心钢板，并在纤维筋3的两端套入垫板5和锚具6，将纤维筋3的一端锚固；4、对纤维筋3没有锚固的一端施加向外的预应力，用锚具6在垫板5处锚紧纤维筋3，并固定好垫板5；如图2所示；5、撤去施加的预应力，剪去多余的纤维筋3。将制作好的复合钢板8焊接于要加固的钢梁9底部，完成加固，如图4所示。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合钢板其特征在于：包括夹心钢板、纤维筋或纤维束（3）、锚具（6）、垫板（5）；所述夹心钢板包括上面板（1）、下面板（2），上面板（1）与下面板（2）之间等间距布置腹板（4）；所述纤维筋或纤维束（3）穿过夹心钢板，两端被锚具（6）和垫板（5）固定。

【技术特征摘要】
1.一种复合钢板其特征在于：包括夹心钢板、纤维筋或纤维束（3）、锚具（6）、垫板（5）；所述夹心钢板包括上面板（1）、下面板（2），上面板（1）与下面板（2）之间等间距布置腹板（4）；所述纤维筋或纤维束（3）穿过夹心钢板，两端被锚具（6）和垫板（5）固定。2.根据权利要求1所述的复合钢板，其特征在于：所述纤维筋或纤维束（3）由碳纤维、耐碱玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维、聚乙烯醇纤维或聚乙烯纤维中的一种制成。3.根据权利要求1或2所述的复合钢板，其特征在于：所述夹心钢板由普通钢板或不锈钢钢板制成。4.根据权利要求1或2所述的复合钢板，其特征在于：所述腹板（4）通过焊接或钢板粘结剂与上面板（1）、下面板（2）固定连接。5.根据权利1或2所述的复合钢板，其特征在于：所述锚具（6）为锥形锚具。6.制作如权利要求1所述的复合钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛杰，夏军武，
申请(专利权)人：中国矿业大学，江苏建筑职业技术学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32