[發明專利]一種FRP、混凝土、空心原竹矩形梁

無效

• 申請號: 201210122707.0
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN102635200A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 李海濤;蘇靖文;李淑恒;張齊生;黃東升;楊平
• 申請（專利權）人: 南京林業大學
• 主分類號: E04C3/29
• 分類號: E04C3/29
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及，尤其涉及的是一種FRP、混凝土、空心原竹矩形梁。

背景技術

我國盛產竹子，且擁有量和品質均居世界首位。竹子可再生、可降解，一般3-5年即可成材。竹材的抗拉強度約為木材的2倍，抗壓強度約為木材的1.5倍，竹材的比強度高于普通木材、結構用鋼材、鋁合金、混凝土等。竹材具有較好的彈性和韌性，變形能力強。以竹材全部或部分代替混凝土、鋼材或粘土磚等建造房屋，符合“十二五”規劃部署的重大任務——“綠色發展，建設資源節約型、環境友好型社會”的根本要求，也符合《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》確定的節能降耗、開發利用農林生物質資源的重點領域及優先主題。

現有的主要技術方案是將鋼筋埋置在混凝土中，形成鋼筋混凝土實心梁或工字形截面梁。傳統混凝土梁自重大、耗鋼量及耗混凝土量均較大；施工要支模和拆模，工序麻煩。另外就是橋梁中應用比較廣泛的箱型截面梁。

傳統鋼筋混凝土受彎構件是將鋼筋埋置在混凝土中，形成鋼筋混凝土實心梁或工字形截面梁。該類構件自重大、耗鋼量及耗混凝土量均較大；施工要支模和拆模，工序麻煩。箱型梁也存在一個施工工序麻煩的問題。也有其他學者提出了雙鋼管梁、雙FRP管梁和FRP-混凝土-鋼組合雙壁空心梁(一種由FRP外管、鋼內管以及兩者之間填充的混凝土組成的組合構件)。這些方案均是以礦物質資源能源為主，而地球上礦物質資源能源有限。

現有方案均是以礦物質資源為主形成的受彎構件，并且有些方案施工工序麻煩，本發明的目的就是要克服現有技術方案的缺點，將我國蘊藏量豐富的生物質資源運用到受彎構件體系中。

FRP為纖維增強復合材料，常用的有玻璃纖維增強復合材料(Glass?FRP)和碳纖維增強復合材料(Carbon?FRP)。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足提供一種FRP、混凝土、空心原竹矩形梁。

本發明的技術方案如下：

一種FRP、混凝土、空心原竹矩形梁，包括FRP矩形管(2)、混凝土(1)和空心原竹筒(3)，其中空心原竹筒(3)布置在梁底。

所述的FRP、混凝土、空心原竹矩形梁，根據結構承擔荷載的實際情況適當在混凝土(1)里面布置FRP筋或鋼筋。

本發明充分利用了3種材料(或4種)的特點，將我國蘊藏量豐富的農林生物質資源應用到土木建筑結構構件中。該種梁具有自重輕、剛度大、延性好、自恢復能力強、經濟性能好、抗震性能優越等優點，并且施工工序簡單，可應用于土木建筑結構領域中的受彎構件。

附圖說明

圖1、圖2、圖3分別為三種不同結構的FRP、混凝土、空心原竹矩形梁截面圖；

1為混凝土，2為FRP矩形管，3為空心原竹筒，4為FRP筋(或鋼筋)。

具體實施方式

以下結合具體實施例，對本發明進行詳細說明。

參考圖1、圖2、圖3，在本發明中，FRP、混凝土、空心原竹矩形梁包括FRP矩形管2、混凝土1和空心原竹筒3，其中空心原竹筒3布置在梁底。另外可以根據結構承擔荷載的實際情況適當在混凝土里面布置FRP筋4(或鋼筋)。

該種新型構件的外管為主要包含環向或接近環向纖維的FRP矩形管2，縱向剛度很小，其主要作用是約束混凝土以及提高抗剪承載力；混凝土1和空心原竹筒3則作為主要縱向受力材料，而混凝土里面在需要時也可布置FRP筋4(或鋼筋)。由于其價格較低且變形能力較好等特點，玻璃纖維增強復合材料(Glass?FRP)比碳纖維增強復合材料(Carbon?FRP)更適合用于制作該類構件的外管。

空心原竹筒3的個數可以根據實際情況調整(見圖1或圖2)。FRP筒也可以改成其他的截面形式。

所有材料及相關尺寸均需根據實際工程的需要進行計算選取。根據梁的跨度和承擔的荷載大小選擇梁截面尺寸(尺寸確定同普通混凝土梁構件)，然后根據梁截面尺寸確定矩形管尺寸，根據具體工程受力分析，計算所需要原竹筒的多少和尺寸，如果需要配置FRP筋或鋼筋，可由計算確定，方法均同普通混凝土梁構件。

本發明的目的是提供一種能廣泛應用于土木建筑領域的FRP-混凝土-空心原竹矩形梁，克服現有技術方案自重大、工序麻煩、耗鋼量及耗混凝土量均較大或耗費礦物質資源能源比較大等缺點，用于橋梁、建筑等各類結構的受彎構件。