CN202081574U - 一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁 - Google Patents
一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202081574U CN202081574U CN2011200533046U CN201120053304U CN202081574U CN 202081574 U CN202081574 U CN 202081574U CN 2011200533046 U CN2011200533046 U CN 2011200533046U CN 201120053304 U CN201120053304 U CN 201120053304U CN 202081574 U CN202081574 U CN 202081574U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reinforced polymer
- fiber
- wire composite
- steel
- concrete
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 58
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 58
- 239000004567 concrete Substances 0.000 title claims abstract description 42
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 claims abstract description 39
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 6
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 claims description 24
- 229920006231 aramid fiber Polymers 0.000 claims description 6
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 claims description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011372 high-strength concrete Substances 0.000 claims description 4
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 abstract 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 9
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 9
- 239000011150 reinforced concrete Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229920002748 Basalt fiber Polymers 0.000 description 3
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 description 3
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 3
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 2
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁，由顶部受压筋、底部纵向受拉筋、钢箍筋和混凝土组成，所述的顶部受压筋和底部纵向受拉筋均是纤维增强聚合物-钢绞线复合筋，所述的纤维增强聚合物-钢绞线复合筋由位于核心的钢绞线和位于***的纤维增强聚合物纤维经树脂复合而成。本实用新型是由纤维增强聚合物-钢绞线复合筋和混凝土两种不同材料构成的组合梁，可以充分发挥构成材料各自的特性：纤维增强聚合物-钢绞线复合筋具有高抗拉强度、较强的耐腐蚀性能及一定的屈服性能，可以提高组合梁的耐久性、安全性和经济性；混凝土在三轴压应力状态下的具有较高的承载能力，可以提高组合梁的承载能力，为土木工程建设提供了新的选择。
Description
技术领域
本实用新型属于一种土木工程结构构件，特别涉及一种由纤维增强聚合物、钢绞线和混凝土三种不同材料组成的混凝土梁，尤其适用于海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境下桥梁结构、路面结构、地下铁道隧道工程、海港码头工程等。
背景技术
目前，钢筋和混凝土是基础设施中的主要建设材料，但近些年来，钢筋混凝土结构和钢结构的锈蚀、性能劣化问题日益严重，其中以钢筋锈蚀最为常见。钢材的锈蚀不仅影响到结构的正常使用和寿命，而且还会造成大量的安全事故和隐患。2007年北京市的调查结果显示，由钢筋锈蚀造成城市立交桥的破坏具有普遍性。2009年我国铁道部的调查统计表明，全路有3000多孔钢筋混凝土梁存在钢筋锈蚀病害，估计所需维修费用超过10亿人民币。据《2010年全国公路统计年报》，截至2010年底，我国现有各种公路桥梁345773座，其中危桥12583座，加固改造这些危桥约需210亿人民币。钢筋混凝土结构基础设施的锈蚀问题在世界各国也都不同程度地存在着，2008年美国590000座桥梁中的近26.3％存在病害；美国运输部估计从2010～2020的10年间，仅用于维持桥梁现状，平均每年就需要73亿美元。由上可知，基础设施中的钢筋锈蚀问题在世界范围内都很严重，并造成了巨大的经济损失和惨重的安全事故。因此，发展和建设具有长期耐久性和低维修费用的结构是我国社会和经济发展迫切需要解决的问题。
解决上述问题的方法之一是采用新结构材料或发展新结构体系，在新结构材料中，纤维增强聚合物(Fiber Reinforced Polymer，简称FRP)已被用于混凝土结构中，旨在从根本上解决由钢筋锈蚀引起的工程失效问题。近年来，纤维增强聚合物筋作为普通钢筋的替代材料，已被越来越多地用于混凝土梁构件，纤维增强聚合物筋混凝土梁已成为发展高耐久性混凝土梁构件的研究方向之
但是，随着纤维增强聚合物筋混凝土结构性能研究的逐步开展，纤维增强聚合物筋的缺点也逐渐暴露，限制纤维增强聚合物筋未能得到大规模应用的根本原因在于纤维增强聚合物筋为线弹性脆性材料，弹性模量较低，延性较差，势必使纤维增强聚合物筋混凝土结构在服役过程中产生较大的挠度和较宽的裂缝，影响结构的安全性、适用性和耐久性。
发明内容
为了克服现有纤维增强聚合物筋混凝土梁的上述不足，本实用新型要提供一种既可提高结构的承载能力和抗震性能，又可以使结构在海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境中具有良好的耐久性、较高的安全性和经济性的纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：
一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁，由顶部受压筋、底部纵向受拉筋、钢箍筋和混凝土组成，所述的顶部受压筋和底部纵向受拉筋均是纤维增强聚合物-钢绞线复合筋，所述的纤维增强聚合物-钢绞线复合筋由位于核心的钢绞线和位于***的纤维增强聚合物纤维经树脂复合而成。
本实用新型所述的纤维增强聚合物-钢绞线复合筋为圆形筋材，表面具有由双螺旋纤维束形成的横肋。
本实用新型所述的钢箍筋为普通光圆钢筋或带肋钢筋。
本实用新型所述的混凝土为普通混凝土或高强混凝土。
本实用新型所述的钢绞线由19根单钢丝绳绞成，公称外径为1.5mm；单钢丝绳直径为0.3mm。
本实用新型所述的纤维增强聚合物是玻璃纤维增强聚合物、碳纤维增强聚合物、玄武岩纤维增强聚合物或芳纶纤维增强聚合物。
本实用新型所述的纤维增强聚合物是玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维这四种纤维按一定比例混杂的混合纤维增强聚合物。
本实用新型相对于现有技术具有以下优点和效果：
1.本实用新型所采用的纤维增强聚合物-钢绞线复合筋是将钢绞线的非线性与纤维增强聚合物筋的高抗拉强度和耐腐蚀性能相结合的产物，可提高其在使用过程中的延伸性能，进而改善纤维增强聚合物筋的屈服特性，还能降低材料成本。因此，纤维增强聚合物-钢绞线复合筋是有效利用纤维增强聚合物性能的重要材料之一。
2.本实用新型是由纤维增强聚合物-钢绞线复合筋和混凝土两种不同材料构成的组合梁，可以充分发挥构成材料各自的特性：纤维增强聚合物-钢绞线复合筋具有高抗拉强度、较强的耐腐蚀性能及一定的屈服性能，可以提高组合梁的耐久性、安全性和经济性；混凝土在三轴压应力状态下的具有较高的承载能力，可以提高组合梁的承载能力。
3.本实用新型作为一种新型混凝土构件，具备较高的刚度、极限承载力和抗震能力，可显著提高结构的安全性和经济性，并能产生良好的社会效益和经济效益。
4.纤维增强聚合物-钢绞线复合筋具有强耐腐蚀性能，从而本实用新型具有较强的耐久性能，特别适用于海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境。
附图说明
本实用新型共有附图3张，其中：
图1为纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁的结构示意图。
图2为纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁的横截面结构示意图。
图3为纤维增强聚合物-钢绞线复合筋的截面示意图。
图中：1、顶部受压筋，2、底部纵向受拉筋，3、钢箍筋，4、混凝土，5、钢绞线，6、纤维增强聚合物。
具体实施方式
下面参照附图对本实用新型进行详细说明。如图1-3所示，一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁，由顶部受压筋1、底部纵向受拉筋2、钢箍筋3和混凝土4组成，所述的顶部受压筋1和底部纵向受拉筋2均是纤维增强聚合物-钢绞线复合筋，所述的纤维增强聚合物-钢绞线复合筋由位于核心的钢绞线5和位于***的纤维增强聚合物6纤维经树脂复合而成。所述的纤维增强聚合物-钢绞线复合筋为圆形筋材，表面具有由双螺旋纤维束形成的横肋。所述的钢箍筋3为普通光圆钢筋或带肋钢筋。所述的混凝土4为普通混凝土或高强混凝土。所述的钢绞线5由19根单钢丝绳绞成，公称外径为1.5mm；单钢丝绳直径为0.3mm。所述的纤维增强聚合物6是玻璃纤维增强聚合物、碳纤维增强聚合物、玄武岩纤维增强聚合物或芳纶纤维增强聚合物。所述的纤维增强聚合物6是玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维和芳纶纤维这四种纤维按一定比例混杂的混合纤维增强聚合物。
本实用新型的实施方法如下：
1、纤维增强聚合物-钢绞线复合筋由纤维增强聚合物6和钢绞线5经树脂复合而成，采用拉挤工艺生产，在拉挤成型过程中，钢绞线5和纤维增强聚合物6经树脂浸渍后，使钢绞线5处于纤维增强聚合物6的中心再进入拉挤设备，所用纤维增强聚合物6纤维是玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或这四种纤维按一定比例混杂的混合纤维。
2、根据所需构件的尺寸进行模具制作，同时按照构造要求布设顶部受压筋1，根据受弯承载力要求计算所需的底部纵向受拉筋2，并根据受剪承载力要求计算所需的抗剪钢筋作为箍筋，最后绑扎纤维增强聚合物-钢绞线复合筋笼。
3、浇筑混凝土4时，将纤维增强聚合物-钢绞线复合筋笼置于模具中，浇筑普通混凝土或高强混凝土，同时充分振捣以避免混凝土4的分层离析，待混凝土4达到脱模强度后拆模。
Claims (6)
1.一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁，由顶部受压筋(1)、底部纵向受拉筋(2)、钢箍筋(3)和混凝土(4)组成，其特征在于：所述的顶部受压筋(1)和底部纵向受拉筋(2)均是纤维增强聚合物-钢绞线复合筋，所述的纤维增强聚合物-钢绞线复合筋由位于核心的钢绞线(5)和位于***的纤维增强聚合物(6)纤维经树脂复合而成。
2.根据权利要求1所述的一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁，其特征在于：所述的纤维增强聚合物-钢绞线复合筋为圆形筋材，表面具有由双螺旋纤维束形成的横肋。
3.根据权利要求1所述的一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁，其特征在于：所述的钢箍筋(3)为普通光圆钢筋或带肋钢筋。
4.根据权利要求1所述的一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁，其特征在于：所述的混凝土(4)为普通混凝土(4)或高强混凝土(4)。
5.根据权利要求1所述的一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁，其特征在于：所述的钢绞线(5)由19根单钢丝绳绞成，公称外径为1.5mm；单钢丝绳直径为0.3mm。
6.根据权利要求1所述的一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁，其特征在于：所述的纤维增强聚合物(6)是玻璃纤维增强聚合物、碳纤维增强聚合物、玄武岩纤维增强聚合物或芳纶纤维增强聚合物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011200533046U CN202081574U (zh) | 2011-03-02 | 2011-03-02 | 一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011200533046U CN202081574U (zh) | 2011-03-02 | 2011-03-02 | 一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202081574U true CN202081574U (zh) | 2011-12-21 |
Family
ID=45342211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011200533046U Expired - Fee Related CN202081574U (zh) | 2011-03-02 | 2011-03-02 | 一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202081574U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104483170A (zh) * | 2014-12-13 | 2015-04-01 | 广西科技大学 | 含有CFRP-PCPs复合筋的试件 |
| CN107060820A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-08-18 | 北京工业大学 | 一种内嵌钢芯的frp复合衬砌结构 |
-
2011
- 2011-03-02 CN CN2011200533046U patent/CN202081574U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104483170A (zh) * | 2014-12-13 | 2015-04-01 | 广西科技大学 | 含有CFRP-PCPs复合筋的试件 |
| CN107060820A (zh) * | 2017-01-22 | 2017-08-18 | 北京工业大学 | 一种内嵌钢芯的frp复合衬砌结构 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102108758A (zh) | 一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁 | |
| CN101525864B (zh) | 玄武岩纤维复合筋及玄武岩纤维复合拉索 | |
| CN100390369C (zh) | 纤维增强塑料钢绞线复合筋 | |
| CN102383420B (zh) | 一种掺纤维增强塑料筋的高强混凝土预制桩 | |
| CN205558037U (zh) | 一种frp板-混凝土组合梁 | |
| CN104612133A (zh) | 一种玻璃纤维筋与钢筋混合配筋的混凝土预制桩 | |
| CN104805767A (zh) | 预制装配式frp-钢筋-混凝土组合桥面板及施工方法 | |
| CN101328751A (zh) | 一种纤维复合材料钢骨混凝土结构 | |
| CN107605103A (zh) | 一种frp筋‑钢筋复合增强ecc/混凝土组合柱 | |
| CN101886347B (zh) | 含有高韧耐磨套管的纤维预应力绳的制造方法 | |
| CN106381833A (zh) | 一种frp筋高韧性海砂海水混凝土受力构件 | |
| CN201695573U (zh) | 一种新型预应力frp复合筋混凝土梁 | |
| CN201865246U (zh) | 一种frp-钢复合管混凝土柱 | |
| CN105781017A (zh) | 超高性能组合柱及其制造方法 | |
| CN204589815U (zh) | 预制装配式frp-钢筋-混凝土组合桥面板 | |
| CN201809660U (zh) | 一种含有高韧耐磨套管的纤维预应力绳 | |
| CN202081574U (zh) | 一种纤维增强聚合物-钢绞线复合筋混凝土梁 | |
| CN100570097C (zh) | 一种抗腐蚀疲劳的轻骨料混凝土梁 | |
| CN106192993A (zh) | 改性gfrp筋与钢筋增强混凝土防腐桩及制备方法 | |
| CN206338087U (zh) | 地铁疏散平台 | |
| CN202544235U (zh) | 一种frp管外包frp筋材海沙纤维混凝土受弯构件 | |
| CN110409712A (zh) | 预应力复材-超高性能混凝土组合梁 | |
| CN107313552A (zh) | 一种frp板-混凝土组合梁 | |
| CN104878872A (zh) | 一种桁架结构骨架的超高性能混凝土盖板及其制备方法 | |
| CN201649444U (zh) | 新型frp预应力复合筋 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111221 Termination date: 20120302 |