一种采用螺旋箍筋的矩形FRP管-混凝土组合柱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用螺旋箍筋的矩形FRP管

【技术实现步骤摘要】
一种采用螺旋箍筋的矩形FRP管
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混凝土组合柱


[0001]本技术涉及矩形FRP管
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混凝土组合柱，具体为一种采用螺旋箍筋的矩形FRP管
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混凝土组合柱。

技术介绍

[0002]纤维增强复合材料因其优异的比强度和耐腐蚀性能，近年来作为一种混凝土约束材料被广泛应用于土木工程领域，其中最典型的应用为：复材管约束混凝土柱。其中，复材管既可以采用湿铺法手工制作，也可以直接采用复材缠绕管。考虑到纤维缠绕技术的生产自动化和良好的质量控制，以及施工的便捷性，在新建的复材约束混凝土柱中，复材缠绕管是最佳的选择。
[0003]实际建筑或桥梁结构中的柱子多为矩形截面，而相较于圆柱，矩形柱具有许多优点：1对于同时受到轴向荷载和弯矩作用时，矩形柱可以沿弯矩作用方向增大边长，加大抗弯刚度，另一个方向减小边长的方式满足设计要求。与圆形截面相比，更节省材料。2从施工工艺来说，矩形柱对于梁柱节点处理更简单。3从建筑效果来说，大部分的矩形房屋，适合使用矩形柱，在与墙体相连时矩形柱更好处理。但是，矩形FRP管相较于圆形FRP管对核心混凝土的约束强度大幅降低，这就需要在核心混凝土内布置箍筋以提高对其的约束效果。
[0004]另一方面，我国建筑行业消耗了大量的淡水和河砂，导致境内多条流域河床、水资源环境、生态环境的严重破坏。而我国海水海砂资源丰富，且采集和运输方便、成本低、对环境影响小，合理利用海水和海砂可缓解淡水和河砂的资源危机。但是，海水海砂中的氯离子对钢筋有很强的腐蚀作用，严重影响了结构的耐久性能。
[0005]综上，根据对现有技术的分析可以得知，目前矩形FRP管
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混凝土柱主要存在以下两个问题使其无法推广应用：
[0006]1矩形FRP管对核心混凝土的约束效果较差；
[0007]2合理利用海水和海砂可缓解淡水和河砂的资源危机，但海水海砂中的氯离子对钢筋有很强的腐蚀作用，严重影响了结构的耐久性能。

技术实现思路

[0008]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种构造简单、受力合理、施工便利的采用螺旋箍筋的矩形FRP管
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混凝土组合柱。
[0009]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0010]本技术的一种采用螺旋箍筋的矩形FRP管
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混凝土组合柱，包括矩形FRP管，在所述的矩形FRP管中通长安装有钢筋笼，所述的钢筋笼包括沿竖直方向设置且围成圆柱形的多根纵筋，在所述的多根纵筋外壁上缠绕固定有螺旋箍筋，在所述的矩形FRP管的内壁上和钢筋笼上分别涂刷有环氧树脂胶并均匀粘有石英砂，在所述的矩形FRP管内浇筑有自密实混凝土。
[0011]本技术的有益效果如下：
[0012]本技术由矩形FRP管、混凝土、螺旋箍筋、纵筋四部分组成。矩形FRP管采用纤维缠绕工艺在工厂制作而成，具有良好的质量控制。矩形FRP管可以约束核心混凝土以提高其强度和延性，并可以抵抗外部环境对内部结构的腐蚀。同时，矩形FRP管还可以作为浇筑模板，提高施工速度。混凝土采用自密实混凝土，免于振捣就可以保证混凝土的浇筑质量，并且其中的水和砂采用海水和海砂，可以有效缓解淡水和河砂的资源危机。在混凝土内布置FRP螺旋箍筋和纵筋既可以加强对核心混凝土的约束效果，又可以有效避免钢筋的腐蚀问题。在FRP螺旋箍筋和纵筋表面、矩形FRP管内表面做粘砂处理，可以有效提高其与混凝土之间的协同作用。本技术所提出的一种采用螺旋箍筋的矩形FRP管
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混凝土组合柱具有构造简单、受力合理、施工便利等优点。
附图说明
[0013]图1是本技术的采用螺旋箍筋的矩形FRP管
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混凝土组合柱的剖视结构示意图；
[0014]图2是图1所示的结构中的矩形FRP管的结构示意图；
[0015]图3是由FRP箍筋和FRP纵筋组成的钢筋笼的结构示意图。
具体实施方式
[0016]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0017]如附图所示，本技术提出的一种采用螺旋箍筋的矩形FRP管
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混凝土组合柱，包括矩形FRP管1，在所述的矩形FRP管1中通长安装有钢筋笼，所述的钢筋笼包括沿竖直方向设置且围成圆柱形的多根纵筋4，在所述的多根纵筋4外壁上缠绕固定有螺旋箍筋3，在所述的矩形FRP管1的内壁上和钢筋笼上分别涂刷有环氧树脂胶并均匀粘有石英砂，优选的所述的石英砂是5号石英砂，粒径为1mm左右，在所述的矩形FRP管1内浇筑有自密实混凝土2，且其中的水和砂采用海水和海砂。
[0018]所述的自密实混凝土2可以免于振捣，即可保证良好的浇筑质量。所述的自密实混凝土采用现有的制备方法制备即可。
[0019]本技术结构的制备方法，包括以下步骤：
[0020]步骤一、将FRP螺旋箍筋与FRP纵筋绑扎形成“钢筋笼”，并涂刷环氧树脂胶，均匀粘上石英砂；
[0021]步骤二、在矩形FRP管壁内部涂刷环氧树脂胶，均匀粘上石英砂，并固定在平整的模板上；
[0022]步骤、将绑扎好的“钢筋笼”置于矩形FRP管内部，并在内部浇筑自密实混凝土，完成施工。
[0023]本技术结构可用于滨海等腐蚀环境下的桥梁或建筑工程中，作为承重柱使用。
[0024]尽管已经示出和描述了本技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，
可以理解在不脱离本技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用螺旋箍筋的矩形FRP管
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混凝土组合柱，包括矩形FRP管，其特征在于：在所述的矩形FRP管中通长安装有钢筋笼，所述的钢筋笼包括沿竖直方向设置且围成圆柱形的多根纵筋，在所述的多根纵筋外壁上缠绕固定有螺旋箍筋，在所述的矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢剑，王哲，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：新型
国别省市：