[實(shí)用新型]GFRP材料永久性模板及其相應(yīng)的GFRP-混凝土組合梁

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420173134.9
• 申請(qǐng)日: 2014-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203782972U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 毛繼澤;周鵬;崔明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): E04C3/29
• 分類號(hào): E04C3/29
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及的是一種模板，具體的說(shuō)是一種GFRP（玻璃纖維增強(qiáng)塑料）材料永久性模板及其相應(yīng)的GFRP-混凝土組合梁。

背景技術(shù)

長(zhǎng)久以來(lái)，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)澆混凝土的施工項(xiàng)目中，梁的制作大多數(shù)以應(yīng)用木材或鋼材的臨時(shí)性模板為主，這種形式的梁模板在混凝土凝固后需要拆除，是一種臨時(shí)性的模板，用來(lái)支撐澆注結(jié)構(gòu)，施工方式上由現(xiàn)場(chǎng)組模澆筑成型。施工中勞動(dòng)強(qiáng)度大，工期長(zhǎng)，表面質(zhì)量無(wú)法滿足混凝土的質(zhì)量要求。同時(shí)隨著時(shí)代的發(fā)展，更“經(jīng)濟(jì)”，高“效率”，更“環(huán)保”，無(wú)疑是今后建筑工程追求的方向，目前的臨時(shí)模板已經(jīng)不能完全適應(yīng)新時(shí)代發(fā)展產(chǎn)生的新要求。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每立方米混凝土模板用量高達(dá)4-5平方米，其工程費(fèi)占用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)造價(jià)的30%-35%，勞動(dòng)用量40%-50%，工期的50%，造成了大量的資源浪費(fèi)。因此需要設(shè)計(jì)一種新的永久性的模板和新的組合結(jié)構(gòu)梁以提高梁承載能力和施工效率并且?guī)?lái)經(jīng)濟(jì)效率的提升。附圖1是東北大學(xué)在2009年提出了一種GFRP與箱型梁與混凝土板組合梁結(jié)構(gòu)的截面圖，上部結(jié)構(gòu)混凝土結(jié)構(gòu)提供抗壓承載力，下部為箱型GFRP結(jié)構(gòu)提供拉應(yīng)力，這樣的組合雖然在一定程度上利用了GFRP抗拉混凝土抗壓的特性，當(dāng)時(shí)并未充分發(fā)揮出來(lái)，無(wú)上部混凝土缺少禁錮，不能使混凝土處于三向受壓從而提高承載力，且未利用到GFRP具有永久模版的的能力，在施工時(shí)候依然需要支架，下部為GFRP結(jié)構(gòu)，利用GFRP抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)，但是GFRP處于受拉階段，截面高度越高，越能使GFRP性能越充分發(fā)揮，缺少有效設(shè)計(jì)使GFRP有效利用；中間抗剪連接件過(guò)于機(jī)械，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，是結(jié)構(gòu)發(fā)生局部破壞。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是為了在現(xiàn)澆混凝土施工過(guò)程中減少運(yùn)輸、節(jié)約人力物力、縮短施工時(shí)間而提供一種GFRP材料永久性模板及其相應(yīng)的GFRP-混凝土組合梁。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的：包含GFRP箱型結(jié)構(gòu)模板由GFRP柵格板、GFRP箱型結(jié)構(gòu)和柵格底板組成，GFRP箱型結(jié)構(gòu)連接GFRP柵格板，GFRP柵格板的下方至少有一列有GFRP箱型結(jié)構(gòu)，GFRP柵格板和GFRP箱型結(jié)構(gòu)用柵格底板隔開(kāi)。在柵格板中的柵格里填充混凝土，構(gòu)成GFRP-混凝土組合梁。

本實(shí)用新型還包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征：

1.與GFRP箱型結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的柵格底板上有抗剪連接件，且有抗剪連接件的柵格底板的位置低于其他柵格底板。

2.GFRP柵格板的柵格形狀采用矩形。

3.GFRP箱型結(jié)構(gòu)的截面形狀為矩形。

4.抗剪連接件與柵格底板為一體。

5.抗剪連接件與混凝土連接。

附圖4為附圖3的俯視圖，柵格板的柵格形狀采用矩形，在使用過(guò)程中，混凝土上部受壓時(shí)，由于柵格的禁錮，使混凝土三向受壓，提高了混凝土的承載力，且縱向與橫向GFRP在負(fù)彎矩處抵抗拉應(yīng)力，同時(shí)柵格的作用能代替上部的橫向鋼筋，使整個(gè)結(jié)構(gòu)達(dá)到無(wú)鋼筋設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)能在更惡劣環(huán)境下使用，且這部分GFRP可以作為施工時(shí)的模板，加快施工進(jìn)度。

柵格底板采用GFRP材料封底，防止混凝土在澆筑的時(shí)候流到下面部分，在上部受到荷載時(shí)，混凝土用于抵抗壓應(yīng)力，同時(shí)固定抗剪連接件、增大截面抗扭剛度，中間混凝的延伸，能有效增加截面高度，使下部GFRP充分利用。

下部為了節(jié)約混凝土，同時(shí)減輕構(gòu)件的重量，采用空腔結(jié)構(gòu)。當(dāng)構(gòu)件受到彎矩的時(shí)候，中和軸以下部分受拉，這部分拉力主要有下部的GFRP承擔(dān)，由于GFRP抗拉強(qiáng)度高，所以能夠承受較高的拉力，同時(shí)在截面設(shè)計(jì)時(shí)，使下部GFRP厚度增加，是GFRP抗拉輕度高的特性充分發(fā)揮。

Sung?Yong?PAPK等做了一系列在GFRP型材與混凝土截面粘砂或者使用開(kāi)孔板連接件的試驗(yàn)，證明經(jīng)粘砂處理的界面粘結(jié)效果較環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)更佳。故本設(shè)計(jì)采用采用機(jī)械咬合和粘砂粘結(jié)兩種連接技術(shù)的混合方法，確保GFRP與混凝土的協(xié)同作用，避免GFRP與混凝土剝離破壞。

這種組合結(jié)構(gòu)充分發(fā)揮了混凝土抗壓、GFRP抗拉的優(yōu)越性能，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)，可以做到無(wú)鋼筋使用，這樣一來(lái)，GFRP耐腐蝕的性能也能在組合結(jié)構(gòu)中充分發(fā)揮，可以將此種結(jié)構(gòu)運(yùn)用的惡劣環(huán)境中。