一種用于組合梁的一體成型的frp折線形板結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于組合梁的一體成型的FRP折線形板結(jié)構(gòu)，由多個一體成型的FRP折線形板體連接而成，每個FRP折線形板體包括頂板、底板、外腹板和內(nèi)腹板，所述頂板為澆筑混凝土的模板，頂板上面澆筑有混凝土板，頂板上設(shè)有增加FRP折線形板體與混凝土板粘結(jié)力的肋。本實用新型解決了橋梁工程和建筑工程中，鋼質(zhì)組合梁和鋼、混凝土組合梁，其焊接工序復(fù)雜，長期使用中耐腐蝕性能差，混凝土易開裂的缺點。
【專利說明】一種用于組合梁的一體成型的FRP折線形板結(jié)構(gòu)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種橋梁工程和建筑工程中的組合梁結(jié)構(gòu)，具體涉及一種用于組合梁的一體成型的FRP折線形板結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]在橋梁工程和建筑工程中，組合梁多為鋼質(zhì)組合梁和鋼、混凝土組合梁。鋼材由于抗彎強度大，連接可靠等特點在大型結(jié)構(gòu)使用較多，但是其焊接工序復(fù)雜，長期使用中耐腐蝕性能差，因需要定期進(jìn)行防腐處理，而使成本費增加?；炷烈组_裂，開裂后對連接鋼筋保護(hù)作用降低，從而降低結(jié)構(gòu)的使用壽命。復(fù)合材料折線形板可用作混凝土澆筑的永久模板，形成復(fù)合材料折線形板-混凝土組合梁結(jié)構(gòu)。但現(xiàn)有土木工程復(fù)合材料板的彈性模量較低，變形較大。而用于航空航天等高精尖領(lǐng)域的復(fù)合材料雖然性能更為優(yōu)越，但價格昂貴，在土木工程領(lǐng)域很難推廣應(yīng)用。同時，拉擠工藝成型的復(fù)合材料梁板內(nèi)構(gòu)纖維主要分布在縱向，往往橫向強度和剛度不能滿足工程需求。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是提供一種用于組合梁結(jié)構(gòu)的多向鋪層，局部加強型復(fù)合材料折線形板連接結(jié)構(gòu)，解決了橋梁工程和建筑工程中，鋼質(zhì)組合梁和鋼、混凝土組合梁，其焊接工序復(fù)雜，長期使用中耐腐蝕性能差，混凝土易開裂的缺點。
[0004]本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種用于組合梁的一體成型的FRP折線形板結(jié)構(gòu)，由多個一體成型的FRP (纖維增強復(fù)合材料)折線形板體連接而成，每個FRP折線形板體包括頂板、底板、外腹板和內(nèi)腹板，所述頂板為澆筑混凝土的模板，頂板上面澆筑有混凝土板，頂板上設(shè)有增加FRP折線形板體與混凝土板粘結(jié)力的肋；
[0005]所述FRP折線形板體的外腹板和內(nèi)腹板受到剪切應(yīng)力，其纖維鋪層為:外層纖維為沿著腹板高度方向，中間的纖維為縱向及沿梁長度方向；FRP折線形板體的底板和頂板受到拉壓應(yīng)力，其纖維鋪層為:外層纖維為橫向，中間纖維為縱向及沿梁長度方向；纖維布對稱分布，外層纖維布不少于2層。
[0006]作為優(yōu)選，所述FRP折線形板體的材料采用碳纖維、玻璃纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、石棉纖維中的一種或多種用樹脂粘結(jié)成型，樹脂采用不飽和聚酯、乙烯基、環(huán)氧和酚醛這些熱固性樹脂。
[0007]作為優(yōu)選，所述FRP折線形板體的纖維鋪層中，外層用彈性模量較大的纖維，如碳纖維等，中間纖維用彈性模量較低的纖維，如玻璃纖維等。
[0008]作為優(yōu)選，為增大復(fù)合材料組合梁上部的抗壓能力，所述內(nèi)腹板為拱形板，拱形板的纖維鋪層為對稱分布，外層纖維為沿拱軸線方向，中間纖維為縱向及沿梁長度方向。
[0009]作為優(yōu)選，所述頂板為中部下移的凹形頂板，頂板下移增大了混凝土板厚度，同樣可以增強該復(fù)合材料組合梁的抗壓強度。
[0010]作為優(yōu)選，所述FRP折線形板體內(nèi)設(shè)有芯材，芯材是輕木或硬質(zhì)泡沫(聚氯乙烯PVC、聚醚酰亞胺PE1、聚氨酯PU、聚乙烯PET、聚甲基丙烯酰亞胺PMI)。
[0011]作為優(yōu)選，相鄰FRP折線形板體通過復(fù)合材料連接板和螺栓相互連接，形成一個整體，所述復(fù)合材料連接板與FRP折線形板體之間設(shè)有膠體。
[0012]有益效果:本實用新型結(jié)構(gòu)由拉擠工藝成型，無焊接工藝，結(jié)構(gòu)簡單，組合梁的整體性好、抗壓強度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型組合梁結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為拱形內(nèi)腹板組合梁示意圖；
[0015]圖3為圖1、2中Ι-a處纖維鋪層示意圖；
[0016]圖4為圖1、2中Ι-b處纖維鋪層示意圖；
[0017]圖5為圖2中1-c處纖維鋪層示意圖；
[0018]圖6為加厚混凝土板組合梁示意圖；
[0019]圖7為夾芯FRP折線形板示意圖；
[0020]圖8為FRP折線形板連接示意圖；
[0021]圖9為圖8的俯視圖。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合【具體實施方式】和附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明:
[0023]實施例1
[0024]如圖1、3、4、8和9所示，一種用于組合梁的一體成型的FRP折線形板結(jié)構(gòu)，由多個一體成型的FRP折線形板體I連接而成,每個FRP折線形板體I包括頂板、底板、外腹板和內(nèi)腹板，所述頂板為澆筑混凝土的模板，頂板上面澆筑有混凝土板2，頂板上設(shè)有增加FRP折線形板體與混凝土板粘結(jié)力的肋3 ;所述FRP折線形板體I的外腹板和內(nèi)腹板受到剪切應(yīng)力，其纖維鋪層為:外層纖維為沿著腹板高度方向，中間的纖維為縱向及沿梁長度方向；FRP折線形板體的底板和頂板受到拉壓應(yīng)力，其纖維鋪層為:外層纖維為橫向，中間纖維為縱向及沿梁長度方向；纖維布對稱分布，外層纖維布不少于2層。所述FRP折線形板體的材料采用碳纖維、玻璃纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維、石棉纖維中的一種或多種用樹脂粘結(jié)成型，樹脂采用不飽和聚酯、乙烯基、環(huán)氧和酚醛這些熱固性樹脂。所述FRP折線形板體I的纖維鋪層中，外層用彈性模量較大的纖維，中間纖維用彈性模量較低的纖維。相鄰FRP折線形板體I通過復(fù)合材料連接板6和螺栓5相互連接，形成一個整體，所述復(fù)合材料連接板6與FRP折線形板體I之間設(shè)有膠體7。
[0025]實施例2
[0026]如圖2和5所示，本實施例與實施例1的區(qū)別在于:所述內(nèi)腹板為拱形板，拱形板的纖維鋪層為對稱分布，外層纖維為沿拱軸線方向，中間纖維為縱向及沿梁長度方向。
[0027]實施例3
[0028]如圖6所示，本實施例與實施例1的區(qū)別在于:所述頂板為中部下移的凹形頂板，頂板下移增大了混凝土板厚度，同樣可以增強該復(fù)合材料組合梁的抗壓強度。
[0029]實施例3
[0030]如圖7所示，本實施例與實施例1的區(qū)別在于:所述FRP折線形板體I內(nèi)設(shè)有芯材4，芯材4是輕木或硬質(zhì)泡沫(聚氯乙烯PVC、聚醚酰亞胺PE1、聚氨酯PU、聚乙烯PET、聚甲基丙烯酰亞胺PMI)。
[0031]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于組合梁的一體成型的FRP折線形板結(jié)構(gòu)，其特征在于:由多個一體成型的FRP折線形板體連接而成,每個FRP折線形板體包括頂板、底板、外腹板和內(nèi)腹板，所述頂板為澆筑混凝土的模板，頂板上面澆筑有混凝土板，頂板上設(shè)有增加FRP折線形板體與混凝土板粘結(jié)力的肋； 所述FRP折線形板體的外腹板和內(nèi)腹板受到剪切應(yīng)力，其纖維鋪層為:外層纖維為沿著腹板高度方向，中間的纖維為縱向及沿梁長度方向；FRP折線形板體的底板和頂板受到拉壓應(yīng)力，其纖維鋪層為:外層纖維為橫向，中間纖維為縱向及沿梁長度方向；纖維布對稱分布，外層纖維布不少于2層。
2.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于組合梁的一體成型的FRP折線形板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述FRP折線形板體的纖維鋪層中，外層用彈性模量較大的碳纖維，中間纖維用彈性模量較低的玻璃纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于組合梁的一體成型的FRP折線形板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)腹板為拱形板，拱形板的纖維鋪層為對稱分布，外層纖維為沿拱軸線方向，中間纖維為縱向及沿梁長度方向。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于組合梁的一體成型的FRP折線形板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述頂板為中部下移的凹形頂板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于組合梁的一體成型的FRP折線形板結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述FRP折線形板體內(nèi)設(shè)有芯材，芯材是輕木或硬質(zhì)泡沫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于組合梁的一體成型的FRP折線形板結(jié)構(gòu)，其特征在于:相鄰FRP折線形板體通過復(fù)合材料連接板和螺栓相互連接,復(fù)合材料連接板與FRP折線形板體之間設(shè)有膠體。
【文檔編號】E04C3/29GK203924486SQ201420348524
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】王俊, 李洋, 劉偉慶, 方海 申請人:南京工業(yè)大學(xué)