本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種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。本實(shí)用新型專利技術(shù)充分利用了3種材料(或4種)的特點(diǎn)，將我國(guó)蘊(yùn)藏量豐富的農(nóng)林生物質(zhì)資源應(yīng)用到土木建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件中。該種梁具有自重輕、剛度大、延性好、自恢復(fù)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性能好、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，并且施工工序簡(jiǎn)單，可應(yīng)用于土木建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的受彎構(gòu)件。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及，尤其涉及的是一種FRP、混凝土、空心原竹矩形梁。
技術(shù)介紹
我國(guó)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(qiáng)度約為木材的2倍，抗壓強(qiáng)度約為木材的I. 5倍，竹材的比強(qiáng)度高于普通木材、結(jié)構(gòu)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(qiáng)。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(wù)——“綠色發(fā)展，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)”的根本要求，也符合《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》確定的節(jié)能降耗、開(kāi)發(fā)利用農(nóng)林生物質(zhì)資源的重 點(diǎn)領(lǐng)域及優(yōu)先主題。現(xiàn)有的主要技術(shù)方案是將鋼筋埋置在混凝土中，形成鋼筋混凝土實(shí)心梁或工字形截面梁。傳統(tǒng)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(yīng)用比較廣泛的箱型截面梁。傳統(tǒng)鋼筋混凝土受彎構(gòu)件是將鋼筋埋置在混凝土中，形成鋼筋混凝土實(shí)心梁或工字形截面梁。該類構(gòu)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(gè)施工工序麻煩的問(wèn)題。也有其他學(xué)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(nèi)管以及兩者之間填充的混凝土組成的組合構(gòu)件)。這些方案均是以礦物質(zhì)資源能源為主，而地球上礦物質(zhì)資源能源有限。現(xiàn)有方案均是以礦物質(zhì)資源為主形成的受彎構(gòu)件，并且有些方案施工工序麻煩，本技術(shù)的目的就是要克服現(xiàn)有技術(shù)方案的缺點(diǎn)，將我國(guó)蘊(yùn)藏量豐富的生物質(zhì)資源運(yùn)用到受彎構(gòu)件體系中。FRP為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，常用的有玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Glass FRP)和碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Carbon FRP)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種FRP、混凝土、空心原竹矩形梁。本技術(shù)的技術(shù)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(I)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(jù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載的實(shí)際情況適當(dāng)在混凝土(I)里面布置FRP筋或鋼筋。本技術(shù)充分利用了 3種材料(或4種)的特點(diǎn)，將我國(guó)蘊(yùn)藏量豐富的農(nóng)林生物質(zhì)資源應(yīng)用到土木建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件中。該種梁具有自重輕、剛度大、延性好、自恢復(fù)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性能好、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，并且施工工序簡(jiǎn)單，可應(yīng)用于土木建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的受彎構(gòu)件。附圖說(shuō)明圖I、圖2、圖3分別為三種不同結(jié)構(gòu)的FRP、混凝土、空心原竹矩形梁截面圖；I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(shí)施方式以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。參考圖I、圖2、圖3，在本技術(shù)中，F(xiàn)RP、混凝土、空心原竹矩形梁包括FRP矩形管2、混凝土 I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(jù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)荷載的實(shí)際情況適當(dāng)在混凝土里面布置FRP筋4 (或鋼筋)。該種新型構(gòu)件的外管為主要包含環(huán)向或接近環(huán)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 I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(shí)也可布置FRP筋4 (或鋼筋)。由于其價(jià)格較低且變形能力較好等特點(diǎn)，玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Glass FRP)比碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CarbonFRP)更適合用于制作該類構(gòu)件的外管。空心原竹筒3的個(gè)數(shù)可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整(見(jiàn)圖I或圖2)。FRP筒也可以改成其他的截面形式。所有材料及相關(guān)尺寸均需根據(jù)實(shí)際工程的需要進(jìn)行計(jì)算選取。根據(jù)梁的跨度和承擔(dān)的荷載大小選擇梁截面尺寸(尺寸確定同普通混凝土梁構(gòu)件)，然后根據(jù)梁截面尺寸確定矩形管尺寸，根據(jù)具體工程受力分析，計(jì)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(jì)算確定，方法均同普通混凝土梁構(gòu)件。本技術(shù)的目的是提供一種能廣泛應(yīng)用于土木建筑領(lǐng)域的FRP-混凝土 -空心原竹矩形梁，克服現(xiàn)有技術(shù)方案自重大、工序麻煩、耗鋼量及耗混凝土量均較大或耗費(fèi)礦物質(zhì)資源能源比較大等缺點(diǎn)，用于橋梁、建筑等各類結(jié)構(gòu)的受彎構(gòu)件。該類新型組合構(gòu)件的主要優(yōu)點(diǎn)包括①將我國(guó)蘊(yùn)藏量豐富的農(nóng)林生物質(zhì)資源應(yīng)用到受彎構(gòu)件中，節(jié)省礦物質(zhì)資源能源；②自重較輕構(gòu)件內(nèi)部的空隙有效減輕了結(jié)構(gòu)自重；③施工方便FRP矩形管和空心原竹筒可作為施工時(shí)澆鑄混凝土的模板，從而避免了傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)制作及拆除模板的工序耐腐蝕性能好FRP矩形管耐腐蝕性強(qiáng)，如果配置適量鋼筋的話，鋼筋被FRP矩形管和厚混凝土層保護(hù)在內(nèi)；⑤延性及抗震性能好FRP矩形管和空心原竹筒對(duì)混凝土提供約束，從而提高構(gòu)件的延性。FRP矩形管的環(huán)向剛度遠(yuǎn)大于其縱向剛度，不存在屈曲問(wèn)題，空心原竹筒的向外屈曲變形則被混凝土所限制。還應(yīng)指出，即使從初始造價(jià)來(lái)看，該類新型組合構(gòu)件也是一種經(jīng)濟(jì)的構(gòu)件形式竹材強(qiáng)度高，可以節(jié)省鋼材的用量；而較普通鋼筋混凝土空心構(gòu)件而言，該種新型構(gòu)件節(jié)約了澆鑄混凝土所用模板的費(fèi)用；相對(duì)于實(shí)心鋼筋混凝土構(gòu)件而言，更節(jié)約了內(nèi)部空心部分的混凝土。應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本技術(shù)所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種FRP、混凝土、空心原竹矩形梁，其特征在于，包括FRP矩形管(2)、混凝土(I)和空心原竹筒(3)，其中空心原竹筒(3)布置在梁底。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的FRP、混凝土、空心原竹矩形梁，其特征在于，還在混凝土(I)里面布置FRP筋或鋼筋。專利摘要本技術(shù)公開(kāi)了一種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。本技術(shù)充分利用了3種材料(或4種)的特點(diǎn)，將我國(guó)蘊(yùn)藏量豐富的農(nóng)林生物質(zhì)資源應(yīng)用到土木建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件中。該種梁具有自重輕、剛度大、延性好、自恢復(fù)能力強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性能好、抗震性能優(yōu)越等優(yōu)點(diǎn)，并且施工工序簡(jiǎn)單，可應(yīng)用于土木建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域中的受彎構(gòu)件。文檔編號(hào)E04C3/29GK202689337SQ20122017811公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月25日專利技術(shù)者李海濤, 蘇靖文, 李淑恒, 張齊生, 黃東升, 楊平 申請(qǐng)人:南京林業(yè)大學(xué)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種FRP、混凝土、空心原竹矩形梁，其特征在于，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。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李海濤，蘇靖文，李淑恒，張齊生，黃東升，楊平，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：南京林業(yè)大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：
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