一种组合梁制造技术

本实用新型专利技术提供了一种组合梁，属于土木工程技术领域。它解决了现有梁强度较小、材料的用量较多等技术问题。本组合梁包括两块翼板和设置在两块翼板之间的腹板，腹板和翼板由GFRP材料制成一体且呈H型，两个翼板的外侧均设有CFRP材质的加强板，翼板和加强板之间通过一个连接结构将两者固连。本实用新型专利技术具有强度大、可靠性高、节省材料等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于土木工程
，涉及一种梁，特别涉及一种组合梁。
技术介绍
我们一般把承受的外力以横向力为主，且杆件变形以弯曲为主要变形的杆件称为梁，梁的应用非常广泛，土木、建筑等行业最为常见和典型，随着社会的快速发展，人们对梁的性能要求越来越高，以满足力学性能好、机械强度高、自重轻等条件为佳。碳纤维加强塑料(简称为CFRP)是纤维状的碳素材料，含碳量在90%以上。它是利用各种有机纤维在惰性气体中、高温状态下碳化而制得。碳纤维具有十分优异的力学性能，是目前已大量生产的高性能纤维中具有最高的比强度和最高的比模量的纤维，特别是·在2000°C以上的高温惰性环境中，碳材料是唯一强度不下降的物质，是其他主要结构材料(金属及其合金)所无法比拟的。除了优异的力学性能外，碳纤维还兼具其他多种优良性能，如低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、抗疲劳、震动衰减性高、电及热传导性高、热膨胀系数低等，在民用工业和军用工业中均有广泛的应用。玻璃纤维加强塑料(简称为GFRP)是一种性能优异的无机非金属材料，种类繁多，其主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等，根据玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维(氧化钠0% 2%，属铝硼硅酸盐玻璃)、中碱玻璃纤维(氧化钠8% 12%，属含硼或不含硼的钠钙硅酸盐玻璃)和高碱玻璃纤维(氧化钠13%以上，属钠钙硅酸盐玻璃)。优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，但比较性脆，耐磨性较差。它是以玻璃球或废丨H玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的，其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，相当于一根头发丝的1/20-1/5，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常应用与复合材料中的增强材料、电绝缘材料、绝热保温材料和电路基板等国民经济的各个领域。钢是当今建筑行业、土木行业等应用最广的材料之一，但是在处于恶劣环境和需要承载较大强度的建筑物中或该建筑物的修复中，钢的强度还是显得不够，在专利(CN202308992 U)中公开了一种H型梁的加固结构，它是利用在H型梁的内侧设置加固组件，SP在H型梁的两个内侧壁之间再固连一个梁，从而提高H型梁的抗压和抗弯性能，这种结构不但增加了材料用量，而且缩小了 H型梁的内侧空间，局限了 H型梁的应用范围。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种组合梁，本技术所要解决的技术问题是利用复合材料提高梁的承载力。本技术的目的可通过下列技术方案来实现一种组合梁，其特征在于，本组合梁包括两块翼板和设置在两块翼板之间的腹板，所述的腹板和翼板由GFRP材料制成一体且呈H型，两个翼板的外侧均设有CFRP材质的加强板，所述的翼板和加强板之间通过一个连接结构将两者固连。本技术的工作原理是采用CFRP、GFRP形成一种H形的组成梁，由于翼板存在较大的正应力，所以在翼板的外侧设置CFRP材质的加强板，充分利用CFRP优异的力学性能,组合梁的腹板和翼板的内侧由于正应力相对较小,所以采用GFRP材质，将H型组合梁制成一体，这样既可以提高该梁的综合性能和承载力，而且能够节省CFRP用量，降低工程总价。在上述的一种组合梁中，所述的连接结构包括若干条均匀设置在翼板外表面上的连接筋，所述的加强板上设有与连接筋配合的连接槽。这种连接结构可以将加强板迭合在翼板上，加强板的板面面积较大，充分发挥CFRP优异的力学性能。在上述的一种组合梁中，作为另一种技术方案，所述的连接结构包括开设在翼板外侧的条状矩形槽，所述的矩形槽位于翼板的正中间且与腹板平行，所述的加强板插接在条形槽内并与翼板外侧面相平。加强板埋植在翼板内，能够更好的与翼板固连在一起。在上述的一种组合梁中，所述的加强板与翼板的接触面上均涂有粘结剂层。在加强板与翼板的接触面上均涂有粘结剂层能够使翼板与加强板固定更加牢固。 在上述的一种组合梁中，所述腹板与翼板的连接处均匀设置有若干条加强筋。腹板与翼板的连接处设置加强筋，能够增强翼板受到不均匀负荷时的抗压能力，防止翼板和腹板的连接处断裂。与现有技术相比，本技术具有以下优点I、本技术采用新型材料CFRP和GFRP制成，取代传统钢结构梁，不但使梁的强度大大提高，而且节省钢材；CFRP和GFRP具有抗腐蚀性、绝缘性和抗疲劳性，使该组合梁具有更大的应用范围和更大的可靠度。2、本组合梁采用CFRP和GFRP两种材质组合而成，能很好的利用GFRP的机械强度和CFRP优异的力学性能，而且节省材料。附图说明图I是实施例一中组合梁的结构示意图。图2是实施例二中组合梁结构的爆炸图。图中，I、腹板；2、翼板；3、加强板；4、连接结构；411、矩形槽；421、连接筋；422、连接槽；5、粘结剂层；6、加强筋。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。实施例一 本组合梁包括一块腹板I和两块翼板2，腹板I和翼板2由GFRP材料制成一体且呈H型，两个翼板2的外侧均设有CFRP材质的加强板3，翼板2和腹板I形成H型，这种H型梁需要承受较大的机械强度，特别是在厂房内用于支撑天车的横梁等，为了达到较好的抗震性能和机械强度，往往需要很厚重的钢板，成本较高，而且使用寿命不是很高，GFRP满足了这一缺陷，利用GFRP材料制成一个H型的梁，然后在两个翼板2的外侧设置一层CFRP材料的加强板3，因为CFRP材料具有优异的力学性能，可以较好的承受组合梁的拉应力。翼板2和加强板3之间通过一个连接结构4将两者固连，连接结构4包括若干条均匀设置在翼板2外表面上的连接筋421，加强板3上设有与连接筋421配合的连接槽422，这种连接结构4可以将加强板3迭合在翼板2上，加强板3的板面面积较大，充分发挥CFRP优异的力学性能。加强板3与翼板2的接触面上均涂有粘结剂层5，能够使翼板2与加强板3固定更加牢固，腹板I与翼板2的连接处均匀还设置有若干条加强筋6，能够增强翼板2受到不均匀负荷时的抗压能力，防止翼板2和腹板I的连接处断裂。实施例二 本实施例的内容大致与实施例一相同，所不同的是连接结构4包括开设在翼板2外侧的条状矩形槽411，矩形槽411位于翼板2的正中间且与腹板I平行，加强板3插接在条形槽内并与翼板2外侧面相平，加强板3埋植在翼板2内，能够更好的与翼板2固连在一起。本组合梁的工作原理是采用CFRP、GFRP形成一种H形的组成梁，由于翼板2存在较大的拉应力，所以在翼板2的外侧设置CFRP材质的加强板3，充分利用CFRP优异的力学性能，组合梁的腹板I和翼板2的内侧由于拉应力相对较小且需要承受较大的机械强度，所以采用GFRP材质将H型组合梁制成一体，这样既可以提高该梁的综合性能和强度，而且能够节省材料。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本技术精神作举例说明。本技术所属
的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本技术的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。权利要求1.一种组合梁，其特征在于，本组合梁包括两块翼板(2)和设置在两块翼板(2)之间的腹板(I )，所述的腹板(I)和翼板(2)由GFRP材料制成一体且呈H型，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合梁，其特征在于，本组合梁包括两块翼板（2）和设置在两块翼板（2）之间的腹板（1），所述的腹板（1）和翼板（2）由GFRP材料制成一体且呈H型，两个翼板（2）的外侧均设有CFRP材质的加强板（3），所述的翼板（2）和加强板（3）之间通过一个连接结构（4）将两者固连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵桂峰，张猛，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：实用新型
国别省市：