[實用新型]一種FRP加勁鋼管混凝土組合柱

有效

• 申請號: 201420158682.4
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN203782979U
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 張建華;黃珂;郜殿偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: E04C3/36
• 分類號: E04C3/36;E04C5/07
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是一種承載結構，具體地說是混凝土柱。

背景技術

鋼管混凝土柱是在鋼管中填充混凝土制成的結構構件。由于鋼管對混凝土具有很好的套箍約束作用，核心混凝土承受縱向壓力，還受到鋼管的側向約束，處于三向受壓的應力狀態，從而使核心混凝土具有更高的軸向抗壓強度和壓縮變形能力，塑性和韌性性能大為改善。同時，鋼管借助內填的混凝土的支撐作用，增強鋼管壁的穩定性。鋼管混凝土結構具有承載力高、延性好、施工速度快等優點。

隨著高層、超高層結構以及大跨度拱橋的出現，大直徑鋼管混凝土應用越來越廣泛。對于大直徑鋼管混凝土，鋼管和混凝土的粘結問題會更為突出，當鋼管直徑很大時，鋼管對核心混凝土約束能力減弱，會出現核心混凝土與鋼管在界面處分離或核心混凝土內部不密實等脫空現象，鋼管壁容易過早屈曲，混凝土強度不能充分發揮，構件承載力、剛度、穩定性降低，嚴重制約其使用性能和壽命。

發明內容

本實用新型的目的在于提供能有效提高結構承載力的一種FRP加勁鋼管混凝土組合柱。

本實用新型的目的是這樣實現的：

本實用新型一種FRP加勁鋼管混凝土組合柱，其特征是：包括鋼管、箍筋、FRP加勁肋、縱向鋼筋，箍筋、FRP加勁肋設置在鋼管里，鋼管的內壁上固定角鋼，FRP加勁肋的端部固定在角鋼上，FRP加勁肋上設置孔洞，箍筋穿過FRP加勁肋上的孔洞，縱向鋼筋固定在箍筋上，鋼管里填充有混凝土。

本實用新型還可以包括：

1、FRP加勁肋的橫截面為由四根支柱連接在一起的十字形或由三根支柱連接在一起的三叉形，十字形的四個支柱以及三叉形的三根支柱連接處均采用倒角形式，十字形的中心和三叉形的中心與鋼管的中心重合。

2、鋼管整體為全鋼管或由半鋼管焊接而成，鋼管整體截面為圓形、方形或矩形。

3、FRP加勁肋的材料為玻璃纖維增強復合塑料、碳纖維增強復合塑料、玄武巖纖維增強復合塑料或芳綸纖維增強復合塑料。

本實用新型的優勢在于：

1、本實用新型的FRP加勁鋼管混凝土組合柱，在鋼管中使用FRP加勁肋增強了對混凝土的約束效應。肋板對鋼管內的混凝土重新分隔，使得混凝土在每個小區域都處于三向受壓的應力狀態，加大了約束效應，提高了軸壓承載力。受彎時，肋板與鋼管協同變形，延緩受壓邊管壁的屈曲，提高了抗彎承載能力。相比較于普通的鋼管混凝土組合柱有更好的受力性能。

2、焊接的縱向角鋼用于固定FRP加勁肋，同時也是鋼管的縱向加勁肋。增強了鋼管的剛度，延緩受壓邊管壁的屈曲，提高了鋼管的穩定性。

3、穿過FRP加勁肋的箍筋和縱向鋼筋可以提高套箍性能，增強FRP加勁肋與混凝土的粘結作用，減緩混凝土與FRP加勁肋之間的剪切滑移，保證FRP加勁肋和混凝土共同作用，提高結構的承載性能和延性。

4、本實用新型的FRP加勁鋼管混凝土組合柱，內部加勁肋采用FRP材料，FRP輕質高強，可以減輕結構的自重，有利于結構抗震。

5、FRP加勁肋在截面中心處采用倒角的方式，可以有效避免應力集中，提高結構的承載力。

6、FRP加勁肋可以作為固定箍筋和縱向鋼筋的骨架，方便施工。鋼管可以直接作為施工的模板，可以省去模板工程、減少施工費用。

7、本實用新型的FRP加勁鋼管組合柱，充分發揮了鋼材、FRP和混凝土三種材料的性能優勢。與普通的鋼管混凝土柱相比，滿足相同的承載力要求時，FRP加勁鋼管混凝土組合柱可以使用相對較小的截面，可以有效提高建筑物的使用空間。

附圖說明

圖1為FRP十字形加勁圓鋼管混凝土組合柱按實施例1的橫剖面示意圖；

圖2為FRP三邊形加勁圓鋼管混凝土組合柱按實施例1的橫剖面示意圖；

圖3為FRP十字形加勁方鋼管混凝土組合柱按實施例1的橫剖面示意圖；

圖4為FRP十字形加勁圓鋼管混凝土組合柱按實施例2的橫剖面示意圖；

圖5為FRP三邊形加勁圓鋼管混凝土組合柱按實施例2的橫剖面示意圖；

圖6為FRP十字形加勁方鋼管混凝土組合柱按實施例2的橫剖面示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖舉例對本實用新型做更詳細地描述：