一种外包PVC-FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁制造技术

本实用新型专利技术公开了一种外包PVC‑FRP筋‑工字型钢‑再生混凝土组合梁，涉及一种建筑组合梁，包括PVC、FRP筋骨架、工字型钢、再生混凝土；所述PVC为根据梁尺寸所制的无上盖板模具，外包组合梁表面，所述FRP骨架由纵向受拉FRP筋、FRP箍筋和架立FRP筋组成，纵向受拉FRP筋和架立FRP筋依附于FRP箍筋内侧并与其绑扎在一起，所述工字型钢内嵌于FRP筋骨架，工字型钢与组合梁截面几何形心重合，工字型钢下翼缘底部贴合于FRP筋骨架底面，所述的再生混凝土浇筑于组合梁的剩余空间内。该组合梁耐腐蚀性强、耐久性好、抗剪与抗弯性能好、刚度大，且充分利用废弃骨料资源，节能环保。

A kind of PVC-FRP beam reinforced concrete composite beam with recycled steel bars

The utility model discloses a composite beam with PVC FRP reinforcement, which involves a building composite beam, including a PVC, a FRP rib skeleton, an i-type steel, and a recycled concrete; the PVC is an upper cover plate mold based on the beam size, and the surface of the composite beam is outsourced, and the FRP skeleton is longitudinally drawn by FRP. The tendons, FRP stirrup and erect FRP tendons are composed of the longitudinal tensile FRP tendons and the erect FRP tendons attached to the inside of the FRP stirrups and together with them. The I-type steel is embedded in the framework of the FRP tendons, the I-type steel is closely connected with the geometric center of the cross section of the composite beam, and the bottom of the I-shaped steel lower flange is fitted to the bottom of the skeleton of the FRP reinforcement, and the recycled concrete is regenerated. It is placed in the remaining space of the composite beam. The composite beam has strong corrosion resistance, good durability, good shear and bending resistance, high stiffness, and makes full use of waste aggregate resources, energy saving and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种外包PVC-FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁
本技术涉及一种混凝土组合梁，特别是涉及一种外包PVC-FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁。
技术介绍
钢筋混凝土结构是世界上主要的工程结构体系之一，在工程建设领域起着不可代替的作用。而随着现代高层、重载结构及港口工程领域的发展，传统的钢筋混凝土结构体系因存在着构件自重大、抗腐蚀性差、承载力低等缺点，已越来越难以满足现代工程建设的需求，特别是当钢筋混凝土结构处于恶劣环境时，其内部钢筋在外部不良介质的侵蚀下会发生锈蚀，从而使得结构承载力下降，耐久性降低，使用寿命缩短，因此改善混凝土材料的性能一直都是土木工程领域所研究的课题。当前，我国正积极推行“以塑代钢”政策，积极推广并鼓励使用塑料制品等新型化学材料，PVC材料由于其具有质轻、价廉、强度高、几何稳定性好、抗腐蚀性好且易于加工等优点，被大量应用于建筑、电子、工业、汽车等领域，并且其应用范围将会越来越广泛；FRP筋有着高强、轻质、耐腐蚀等优点，将FRP筋部分或者全部替代钢筋，并在混凝土梁表面外包PVC模具，不但可以解决钢筋锈蚀问题，而且能解决钢筋混凝土结构自重大的问题。研究结果表明，FRP筋混凝土梁虽然可以解决钢筋混凝土梁存在的钢筋腐蚀、自重大等问题，但由于FRP筋存在着弹模低、应力应变关系为线弹性等特征，导致了梁构件裂缝过宽、挠度过大等问题，严重影响到了梁的正常使用功能。因此，有必要设计一种新型的组合梁来解决FRP筋混凝土梁所存在的裂缝过宽、挠度过大等问题。随着水泥的问世，混凝土被大量应用于建筑行业，并对国家建设起到了重要作用。然而与此同时，不仅砂石等天然资源会被大量消耗，而且由于城市建筑的拆迁、改建，会使其产生的建筑垃圾大量堆积，导致资源浪费、环境污染。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种外包PVC-FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁，用FRP筋代替钢筋，并在混凝土梁表面外包PVC模具，不仅PVC模具可以替代施工中模板的作用，改善结构在施工阶段的可操作性，而且FRP筋和PVC这两种材料有着耐腐蚀性强、质轻的特点，还可以有效解决钢筋混凝土梁中钢筋锈蚀的问题，提高混凝土结构的耐久性。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种外包PVC–FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁，所述组合梁包括PVC、FRP筋骨架、工字型钢、再生混凝土；PVC为根据梁尺寸所制的无上盖板模具，外包组合梁表面，FRP筋骨架由纵向受拉FRP筋、FRP箍筋和纵向架立FRP筋组成，纵向受拉FRP筋和纵向架立FRP筋依附于FRP箍筋内侧并与其绑扎在一起，工字型钢内嵌于FRP筋骨架，工字型钢与组合梁截面几何形心重合，工字型钢下翼缘底部贴合于FRP筋骨架底面，再生混凝土浇筑于组合梁的剩余空间内。所述的一种外包PVC–FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁，所述该工字型钢沿着架立FRP筋和纵向受拉FRP筋的方向置于FRP筋骨架内，工字型钢与FRP筋骨架纵向布置长度相同，工字型钢尺寸、位置可调整，内嵌工字型钢的FRP筋骨架置于无上盖板的PVC模具内，再生混凝土浇筑于组合梁的剩余空间。所述的一种外包PVC–FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁，所述组合梁的上表面设有PVC盖板；其PVC上端口离梁上表面1~2mm处预留卡槽，PVC盖板置入卡槽中，形成密封的组合梁。本技术的优点与效果是：本技术将PVC、FRP筋、工字型钢、再生混凝土四种材料结合起来形成一种外包PVC-FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁。用FRP筋代替钢筋，并在混凝土梁表面外包PVC模具，不仅外包的PVC模具可以替代施工中模板的作用，改善结构在施工阶段的可操作性，而且FRP筋和PVC这两种材料有着耐腐蚀性强、质轻的特点，还可以有效解决钢筋混凝土梁在腐蚀性环境中钢筋锈蚀的问题，提高混凝土结构的耐久性；另一方面，在该组合梁中内嵌的工字型钢有着刚度大、强度高、韧性好的特点，不仅可提高FRP筋混凝土梁的刚度和抗剪、抗弯性能，还可显著减小结构的裂缝宽度与高度，降低结构的挠度，从而大幅度提高FRP筋混凝土梁的正常使用性能，同时用再生混凝土代替普通混凝土进行梁的浇筑，可减少由于建筑垃圾大量堆积，造成的资源浪费和环境污染，既能从根本上解决废弃混凝土的处理难题，又能缓解建筑骨料日渐短缺的局面，并可实现无害化与资源化。附图说明图1是本技术实施例1横截面示意图；图2是图1组合部件的空间示意图；图3是本技术实施例2横截面示意图；图4是图3组合部件的空间示意图。图中标号：1-PVC；2-纵向受拉FRP筋；3-FRP箍筋；4-架立FRP筋；5-工字型钢；6-再生混凝土；7-PVC盖板。具体实施方式下面结合附图所示实施例对本技术进行详细说明。一种外包PVC-FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁，包括PVC、FRP筋骨架、工字型钢、再生混凝土；PVC为根据梁尺寸所制的无上盖板模具，外包组合梁表面，FRP筋骨架由纵向受拉FRP筋、FRP箍筋和纵向架立FRP筋组成，纵向受拉FRP筋和架立FRP筋依附于FRP箍筋内侧并与其绑扎在一起，工字型钢内嵌于FRP筋骨架，工字型钢与组合梁截面几何形心重合，工字型钢下翼缘底部贴合于FRP筋骨架上底面，再生混凝土浇筑于组合梁的剩余空间内。实施例1本实施例的横截面示意图与各组合部件的空间示意图见图1和图2，该组合梁由PVC1、纵向受拉FRP筋2、FRP箍筋3、架立FRP筋4、工字型钢5和再生混凝土6组成；所述的外包PVC-FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁制作步骤：首先根据梁尺寸和FRP筋保护层厚度的要求，将纵向受拉FRP筋2和架立FRP筋4依附于FRP箍筋3内侧并与其绑扎在一起组成FRP筋骨架，再将工字型钢5沿着架立FRP筋4和纵向受拉FRP筋2的方向放置于FRP筋骨架内，工字型钢5组合梁截面几何形心重合，工字型钢5与FRP筋骨架纵向布置长度相同，工字型钢5下翼缘底部贴合FRP筋骨架上底面，该工字型钢5尺寸、位置可调整，然后将内嵌工字型钢5的FRP筋骨架放置于根据梁尺寸所制的无上盖板的PVC1模具的适当位置，且满足构造所需的FRP筋保护层厚度，最后再将再生混凝土6浇筑于组合梁的剩余空间内。实施例2本实施例的横截面示意图与各组合部件的空间示意图见图3和图4，该组合梁由PVC1、纵向受拉FRP筋2、FRP箍筋3、架立FRP筋4、工字型钢5、再生混凝土6和PVC盖板7组成，与实施例1不同之处在于在该组合梁的上表面增加了PVC盖板7；当该外包PVC-FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁使用于强腐蚀性环境中时，可在所述的PVC1上端口离梁上表面1~2mm处预留卡槽，待该组合梁养护完后可直接将根据预留卡槽尺寸制作的PVC盖板7推入卡槽中，形成密封的组合梁，这样可大大减小强腐蚀性环境对该组合梁的腐蚀破坏，从而提高了该组合梁的耐久性和正常使用寿命。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外包PVC‑FRP筋‑工字型钢‑再生混凝土组合梁，其特征在于，所述组合梁包括PVC、FRP筋骨架、工字型钢、再生混凝土；PVC为根据梁尺寸所制的无上盖板模具，外包组合梁表面，FRP筋骨架由纵向受拉FRP筋、FRP箍筋和纵向架立FRP筋组成，纵向受拉FRP筋和纵向架立FRP筋依附于FRP箍筋内侧并与其绑扎在一起，工字型钢内嵌于FRP筋骨架，工字型钢与组合梁截面几何形心重合，工字型钢下翼缘底部贴合于FRP筋骨架底面，再生混凝土浇筑于组合梁的剩余空间内。

【技术特征摘要】
1.一种外包PVC-FRP筋-工字型钢-再生混凝土组合梁，其特征在于，所述组合梁包括PVC、FRP筋骨架、工字型钢、再生混凝土；PVC为根据梁尺寸所制的无上盖板模具，外包组合梁表面，FRP筋骨架由纵向受拉FRP筋、FRP箍筋和纵向架立FRP筋组成，纵向受拉FRP筋和纵向架立FRP筋依附于FRP箍筋内侧并与其绑扎在一起，工字型钢内嵌于FRP筋骨架，工字型钢与组合梁截面几何形心重合，工字型钢下翼缘底部贴合于FRP筋骨架底面，再生混凝土浇筑于组合梁的剩余空间内。2.根据权利要求1所述的一种外包PVC-FRP筋-工字型钢-再生...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志金，刘华新，李庆文，李劲松，韩定杰，彭长岭，董玉洁，徐佳宁，
申请(专利权)人：辽宁工业大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21