一種FRP、混凝土、空心原竹圓柱梁制造技術

本實用新型專利技術公開了一種FRP、混凝土、空心原竹圓柱梁，包括FRP管(1)、混凝土(2)和空心原竹筒(3)，空心原竹筒(3)要對稱均勻地分布在空心圓柱截面內(nèi)。根據(jù)結構承擔荷載的實際情況適當在混凝土里面布置FRP筋或鋼筋。本實用新型專利技術充分利用了3種材料(或4種)的特點，將我國蘊藏量豐富的農(nóng)林生物質(zhì)資源應用到土木建筑結構構件中。該種柱子具有自重輕、剛度大、延性好、自恢復能力強、經(jīng)濟性能好、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點，并且施工工序簡單，可應用于土木建筑結構領域中的受壓構件。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及的是一種FRP、混 凝土、空心原竹圓柱梁。
技術介紹
我國盛產(chǎn)竹子，且擁有量和品質(zhì)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I. 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(guī)劃部署的重大任務——“綠色發(fā)展，建設資源節(jié)約型、環(huán)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(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》確定的節(jié)能降耗、開發(fā)利用農(nóng)林生物質(zhì)資源的重點領域及優(yōu)先主題。現(xiàn)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柱或工字形截面柱。該類混凝土柱自重大、耗鋼量及耗混凝土量均較大；施工要支模和拆模，工序麻煩。也有其他學者提出了雙鋼管柱、雙FRP管柱和FRP-混凝土 -鋼組合雙壁空心柱(一種由FRP外管、鋼內(nèi)管以及兩者之間填充的混凝土組成的組合構件)。傳統(tǒng)鋼筋混凝土柱是將鋼筋埋置在混凝土中，形成鋼筋混凝土實心柱或工字形截面柱。該類混凝土柱自重大、耗鋼量及耗混凝土量均較大；施工要支模和拆模，工序麻煩。
技術實現(xiàn)思路
本技術所要解決的技術問題是針對現(xiàn)有技術的不足提供一種FRP、混凝土、空心原竹圓柱梁。本技術的技術方案如下一種FRP、混凝土、空心原竹圓柱梁，包括FRP管(I)、混凝土⑵和空心原竹筒(3)，空心原竹筒(3)要對稱均勻地分布在空心圓柱截面內(nèi)。所述的FRP、混凝土、空心原竹圓柱梁，根據(jù)結構承擔荷載的實際情況適當在混凝土里面布置FRP筋或鋼筋。本技術充分利用了 3種材料(或4種)的特點，將我國蘊藏量豐富的農(nóng)林生物質(zhì)資源應用到土木建筑結構構件中。該種柱子具有自重輕、剛度大、延性好、自恢復能力強、經(jīng)濟性能好、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點，并且施工工序簡單，可應用于土木建筑結構領域中的受壓構件。附圖說明圖I、圖2為本技術FRP-混凝土-空心原竹圓柱梁的截面示意圖。I為FRP管，2為混凝土，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，對本技術進行詳細說明。參考圖I、2、3，在本技術中，F(xiàn)RP-混凝土-空心原竹圓柱梁，包括FRP管I、混凝土 2和空心原竹筒3(見圖I)，空心原竹筒要對稱均勻地分布在空心圓柱截面內(nèi)(在示意圖截面內(nèi)，空心原竹筒截面對稱地布置在空心圓柱截面內(nèi))。另外可以根據(jù)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(huán)向或接近環(huán)向纖維的FRP管1，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 2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。所有材料及相關尺寸均需根據(jù)實際工程的需要進行計算選取。根據(jù)梁的跨度和承擔的荷載大小選擇柱截面尺寸(尺寸確定同普通混凝土柱構件)，然后根據(jù)柱子截面尺寸確定矩形管尺寸，根據(jù)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柱構件。該類新型組合構件的主要優(yōu)點包括①將我國蘊藏量豐富的農(nóng)林生物質(zhì)資源應用到受壓構件中，節(jié)省礦物質(zhì)資源能源；②自重較輕構件內(nèi)部的空隙有效減輕了結構自重；③施工方便=FRP外管和空心原竹筒可作為施工時澆鑄混凝土的模板，從而避免了傳統(tǒng)混凝土結構制作及拆除模板的工序耐腐蝕性能好FRP外管耐腐蝕性強，如果配置適量鋼筋的話，鋼筋被FRP外管和厚混凝土層保護在內(nèi)；⑤延性及抗震性能好FRP外管和空心原竹筒對混凝土提供約束，從而提高構件的延性。FRP外管的環(huán)向剛度遠大于其縱向剛度，不存在屈曲問題，空心原竹筒的向外屈曲變形則被混凝土所限制。還應指出，即使從初始造價來看，該類新型組合構件也是一種經(jīng)濟的構件形式竹材強度高，可以節(jié)省鋼材的用量；而較普通鋼筋混凝土空心構件而言，該種新型構件節(jié)約了澆鑄混凝土所用模板的費用；相對于實心鋼筋混凝土構件而言，更節(jié)約了內(nèi)部空心部分的混凝土。應當理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬于本技術所附權利要求的保護范圍。權利要求1.一種FRP、混凝土、空心原竹圓柱梁，其特征在于，包括FRP管(I)、混凝土(2)和空心原竹筒(3)，空心原竹筒(3)要對稱均勻地分布在空心圓柱截面內(nèi)。2.根據(jù)權利要求I所述的FRP、混凝土、空心原竹圓柱梁，其特征在于，還在混凝土里面布置FRP筋或鋼筋。專利摘要本技術公開了一種FRP、混凝土、空心原竹圓柱梁，包括FRP管(1)、混凝土(2)和空心原竹筒(3)，空心原竹筒(3)要對稱均勻地分布在空心圓柱截面內(nèi)。根據(jù)結構承擔荷載的實際情況適當在混凝土里面布置FRP筋或鋼筋。本技術充分利用了3種材料(或4種)的特點，將我國蘊藏量豐富的農(nóng)林生物質(zhì)資源應用到土木建筑結構構件中。該種柱子具有自重輕、剛度大、延性好、自恢復能力強、經(jīng)濟性能好、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點，并且施工工序簡單，可應用于土木建筑結構領域中的受壓構件。文檔編號E04C3/29GK202689336SQ201220178109公開日2013年1月23日 申請日期2012年4月25日 優(yōu)先權日2012年4月25日專利技術者李海濤, 李淑恒, 蘇靖文, 張齊生, 黃東升, 楊平 申請人:南京林業(yè)大學本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種FRP、混凝土、空心原竹圓柱梁，其特征在于，包括FRP管(1)、混凝土(2)和空心原竹筒(3)，空心原竹筒(3)要對稱均勻地分布在空心圓柱截面內(nèi)。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：李海濤，李淑恒，蘇靖文，張齊生，黃東升，楊平，
申請(專利權)人：南京林業(yè)大學，
類型：實用新型
國別省市：