一种钢管—FRP管内填混凝土组合结构制造技术

一种钢管－ＦＲＰ管内填混凝土组合结构，其特征在于所述组合结构是由作为外侧壁的钢管、作为内侧壁的ＦＲＰ芯管和固结在钢管与ＦＲＰ芯管之间的混凝土层构成的空心管柱。本实用新型专利技术具有良好的结构受力性能和抗震性能，能减小结构自重和提高结构的抗弯刚度，方便构件运输，施工安装快捷；可用于加固改造工程；特别适于作为建筑、桥梁和特殊结构的柱和支撑构件。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及管材，更具体地说是一种应用在结构工程
中，可用于加固改造 工程；特别适于作为建筑、桥梁和特殊结构的柱和支撑构件。
技术介绍
FRP管是指纤维增强复合材料(FRP)通过拉挤、模压和缠绕等生产工艺形成的管状型 材，可用于结构工程领域。目前，在实际工程中，钢管混凝土结构和纤维增强塑料FRP约 束混凝土结构应用较多，其主要形式包括在钢管内浇筑混凝土，或在FRP管内填充混凝土， 或以FRP布缠绕混凝土形成实心截面的承重柱。在实际工程中，实心钢管混凝土或FRP管混凝土通常被用于轴心受压或荷载偏心较小 的压弯构件。然而，当构件长细比或荷载偏心率较大时，其承载力很大程度上将由其抗弯刚 度控制，此时实心钢管混凝土或FRP管混凝土靠近截面形心部位的材料并不能提供多少抗 弯刚度，但却增加了构件的自重，同时构件截面也较大，使得建筑物和构筑物的有效使用空 间减少。
技术实现思路
本技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种可用于加固改造工程； 特别适用于建筑、桥梁和特殊结构的柱和支撑构件的钢管一FRP管内填混凝土组合结构，以 期获得良好的结构受力性能和抗震性能，减小结构自重和提高结构的抗弯刚度，便于运输和 安装施工。本技术解决技术问题釆用如下技术方案-本技术钢管一FRP管内填混凝土组合结构的特点是所述组合结构是由作为外侧壁 的钢管、作为内侧壁的FRP芯管和固结在钢管与FRP芯管之间的混凝土层构成的空心管柱。本技术的结构特点也在于所述组合结构的截面形式是以圆形、方形或矩形的钢管与 圆形、方形或矩形的FRP芯管之间的任意组合。与已有技术相比，本技术的有益效果体现在1、本技术充分利用了钢管、FRP管和混凝土三种材料的优良性能并相互作用，弥 补了实心构件用作大长细比或荷载偏心率较大构件时的缺点。 一方面，外侧壁钢管和FRP 芯管能有效约束混凝土，可以明显改善混凝土材料的受力性能；另一方面，混凝土层也有效 提高了 FRP管的强度和刚度，防止钢管发生屈曲，抗弯刚度大、自重轻，受力性能和抗震 性能良好，并具有优越的抗火性能。2、 本技术是在将钢管与FRP芯管安装就位后，在钢管与芯管之间浇筑混凝土，形 成组合结构，可以有效降低施工模板费用和施工费用。3、 本技术便于构件运输，施工安装快捷，可用于加固改造工程；特别适用于建筑、 桥梁和特殊结构的柱和支撑构件。附图说明图1为技术结构示意图。图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8和图9为本技术不同实施方式结构示意图。 图中标号l为钢管、2为FRP芯管、3为混凝土层。 以下通过具体实施方式，结合附图对本技术作进一步说明。具体实施方式-参见图1，由作为外侧壁的钢管1、作为内侧壁的FRP芯管3和固结在钢管1与FRP芯 管3之间的混凝土层2构成空心管柱。具体实施中，组合结构的截面形式是以圆形、方形或矩形的钢管1与圆形、方形或矩形 的FRP芯管3之间的任意组合。包括图1所示的圆形钢管套圆形FRP芯管内填混凝土结构；图2所示的圆形钢管套方形FRP芯管内填混凝土结构；图3所示的圆形钢管套矩形FRP芯管内填混凝土结构；图4所示的方形钢管套圆形FRP芯管内填混凝土结构；图5所示的方形钢管套方形FRP芯管内填混凝土结构；图6所示的方形钢管套矩形FRP芯管内填混凝土结构；图7所示的矩形钢管套圆形FRP芯管内填混凝土结构；图8所示的矩形钢管套方形FRP芯管内填混凝土结构；图9所示的矩形钢管套矩形FRP芯管内填混凝土结构。以下结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步说明。本实施例中，钢管1可以采用普通强度钢材或屈服强度在550Mpa以上的高强钢材，FRP 芯管3可以采用玻璃纤维GFRP管、碳纤维CFRP管或芳纶纤维AFRP管，混凝土可以是普 通混凝土或抗压强度在80-120MPa的高强混凝土和自密实混凝土。具体制备是在钢管1与 FRP芯管3安装就位后，在其间浇筑混凝土层3，混凝土层固结形成即形成钢管一FRP管内 填混凝土的组合结构。本技术可以具体应用于土木工程中的柱件、支撑件、桁架等。权利要求1、一种钢管-FRP管内填混凝土组合结构，其特征是所述组合结构是由作为外侧壁的钢管(1)、作为内侧壁的FRP芯管(3)和固结在所述钢管(1)与FRP芯管(3)之间的混凝土层(2)构成的空心管柱。2、 根据权利要求1所述的钢管一FRP管内填混凝土组合结构，其特征是所述组合结构 的截面形式是以圆形、方形或矩形的钢管(1)与圆形、方形或矩形的FRP芯管(3)之间 的任意组合。专利摘要一种钢管-FRP管内填混凝土组合结构，其特征在于所述组合结构是由作为外侧壁的钢管、作为内侧壁的FRP芯管和固结在钢管与FRP芯管之间的混凝土层构成的空心管柱。本技术具有良好的结构受力性能和抗震性能，能减小结构自重和提高结构的抗弯刚度，方便构件运输，施工安装快捷；可用于加固改造工程；特别适于作为建筑、桥梁和特殊结构的柱和支撑构件。文档编号F16L9/153GK201121780SQ20072013082公开日2008年9月24日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日专利技术者王静峰 申请人:合肥工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢管－ＦＲＰ管内填混凝土组合结构，其特征是所述组合结构是由作为外侧壁的钢管（１）、作为内侧壁的ＦＲＰ芯管（３）和固结在所述钢管（１）与ＦＲＰ芯管（３）之间的混凝土层（２）构成的空心管柱。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王静峰，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]