本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)工程技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種frp組合模網(wǎng)柱及其制作方法。

背景技術(shù)：

鋼管混凝土是在鋼管中填充混凝土而形成的一種構(gòu)件形式，利用鋼管和混凝土兩種材料在受力時(shí)的相互作用，使得混凝土具有三向應(yīng)力作用。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)其做了大量的研究，其具有抗震性能優(yōu)越以及施工方便的有點(diǎn)。同時(shí)我們也注意到，鋼管混凝土具有以下缺陷與不足之處：鋼材在大氣環(huán)境或海洋、潮濕和鹽堿地等惡劣環(huán)境下容易腐蝕，必須采用特殊的防腐處理措施，這將極大地增加工程施工難度以及工程造價(jià)成本，后期維護(hù)也需要較大費(fèi)用。同時(shí)鋼管既要承受彎矩和軸向荷載產(chǎn)生的豎向應(yīng)力，又要承受剪力和混凝土膨脹產(chǎn)生的橫向應(yīng)力，雙向應(yīng)力狀態(tài)將降低鋼管的約束相應(yīng)，提前鋼管的局部屈服。

纖維增強(qiáng)塑料（frp）具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等優(yōu)良性能，在土木工程結(jié)構(gòu)加固與新建領(lǐng)域得到了廣泛的研究與應(yīng)用，正逐步代替鋼材成為部件承受或輔助承受外力的構(gòu)件。frp網(wǎng)格(格柵)是將碳纖維、玻璃纖維等高性能連續(xù)纖維浸漬于樹(shù)脂中，固化后形成的整體網(wǎng)格狀制品。能夠克服普通frp布在水下結(jié)構(gòu)加固時(shí)難以粘貼均勻的難題，保證其在潮濕環(huán)境及水下結(jié)構(gòu)中使用時(shí)界面性能和加固效果。外包frp網(wǎng)格能夠提高混凝土柱的軸壓承載力、延性和抗震性能。但目前未有在水下加固中方便安裝frp網(wǎng)格的方式。如專利號(hào)“201220551839”說(shuō)述的frp網(wǎng)格組合柱，必須要現(xiàn)圍著柱面制作好該專利敘述的外部套管，沉入水下再灌注不分散混凝土完成加固。若遇到存在水下系梁的橋墩，則無(wú)法下沉套管。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提出一種frp組合模網(wǎng)柱及其制作方法，能夠解決現(xiàn)有鋼管混凝土結(jié)構(gòu)、frp-鋼管混凝土結(jié)構(gòu)存在的缺陷，使得結(jié)構(gòu)具備足夠的延性，可以在水下進(jìn)行施工，而且具有在海洋、潮濕和鹽堿地等惡劣環(huán)境下耐腐蝕的特性。

本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種frp組合模網(wǎng)柱，包括frp網(wǎng)格、frp模、連接部件；所述frp模為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述frp網(wǎng)格設(shè)置于所述frp模的內(nèi)表面；所述frp網(wǎng)格與所述frp模均為由兩個(gè)半圓拼裝的結(jié)構(gòu)，通過(guò)連接部件進(jìn)行拼接。所述frp組合模網(wǎng)柱內(nèi)部可以在水下澆筑不分散砂漿或者在地面澆筑混凝土。

進(jìn)一步地，所述連接部件為不銹鋼板以及若干螺栓。

進(jìn)一步地，所述螺栓長(zhǎng)度大于所述frp網(wǎng)格、frp模以及不銹鋼板三者的厚度，用以在澆筑混凝土?xí)r可以伸入混凝土中，增加抗剪性能。

進(jìn)一步地，所述frp網(wǎng)格為由frp束紗與樹(shù)脂組成的網(wǎng)格，也可以為其他以碳纖維為主體材料制成的具有承載力的網(wǎng)格。

進(jìn)一步地，所述frp模為由frp片材和樹(shù)脂組成的模，也可以為其他以碳纖維為主體材料制成的具有承載力的模。

本發(fā)明還提供了一種基于上文所述的一種frp組合模網(wǎng)柱的制作方法，具體包括以下步驟：

步驟s1：制作兩個(gè)半圓形的frp網(wǎng)格；

步驟s2：通過(guò)半圓形母模制作兩個(gè)frp模，將兩個(gè)frp模分別包裹在所述兩個(gè)半圓形的frp網(wǎng)格外部，得到兩個(gè)外層為frp模、內(nèi)層為frp網(wǎng)格的frp復(fù)合半圓形結(jié)構(gòu)；

步驟s3：采用不銹鋼板做墊層，利用螺栓將兩個(gè)frp復(fù)合半圓形結(jié)構(gòu)連接為一個(gè)圓柱形整體；

步驟s4：在組裝好的圓柱形整體內(nèi)部澆筑混凝土。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下優(yōu)點(diǎn);

1、本發(fā)明的frp網(wǎng)格與frp模黏貼后的組合結(jié)構(gòu)作為澆筑混凝土的模板，其中碳纖維骨料起到配筋的作用。優(yōu)選的frp網(wǎng)格與混凝土的摩阻力克服了優(yōu)選的frp布光滑的不利因素，增強(qiáng)整體的強(qiáng)度的同時(shí)也增加了外部材料與混凝土的粘結(jié)。這樣外部的frp組合模網(wǎng)柱可以起到約束內(nèi)部混凝土的作用，提高了組合結(jié)構(gòu)整體的抗震性能以及受力性能。

2、本發(fā)明的連接螺栓可適當(dāng)伸長(zhǎng)，這樣澆筑混凝土?xí)r螺栓可以伸入混凝土，增加整體性的同時(shí)能大大增強(qiáng)抗剪性能。

3、本發(fā)明可以在水下進(jìn)行拼裝施工，適合于不排水的水下墩柱加固。同時(shí)由于使用碳纖維材料大大減少了結(jié)構(gòu)的自重，減少了對(duì)樁的負(fù)荷，使得加固效果更加優(yōu)秀。

4、本發(fā)明使用frp模具、作為澆筑混凝土的模板，使得該組合結(jié)構(gòu)具有在海洋、潮濕和鹽堿地等惡劣環(huán)境下耐腐蝕的特性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例中frp組合模網(wǎng)柱的俯視圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中frp組合模網(wǎng)柱的左視圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中frp組合模網(wǎng)柱的的正視圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中frp組合模網(wǎng)柱的部分構(gòu)件圖。

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中frp組合模網(wǎng)柱的立體示意圖。

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中frp組合模網(wǎng)柱的加固實(shí)例示意圖。

圖7為本發(fā)明實(shí)施例中半圓形母模示意圖。

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中制作過(guò)程示意圖。

[主要組件符號(hào)說(shuō)明]

圖中：1為frp網(wǎng)格，2為frp模，3為澆筑的混凝土，4為螺栓，5為不銹鋼板，6為待加固墩柱,7為半圓形母模。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1至圖7所示，本實(shí)施例提供了一種frp組合模網(wǎng)柱，包括frp網(wǎng)格、frp模、連接部件；所述frp模為圓柱形結(jié)構(gòu)，所述frp網(wǎng)格設(shè)置于所述frp模的內(nèi)表面；所述frp網(wǎng)格與所述frp模均為由兩個(gè)半圓拼裝的結(jié)構(gòu)，通過(guò)連接部件進(jìn)行拼接。所述frp組合模網(wǎng)柱內(nèi)部可以在水下澆筑不分散砂漿或者在地面澆筑混凝土。其中，所述frp網(wǎng)格為1，所述的frp模為2，所述材料管內(nèi)部澆注有混凝土3，所述的連接部件為螺栓4以及不銹鋼板5。

在本實(shí)施例中，所述連接部件為不銹鋼板以及若干螺栓。

在本實(shí)施例中，所述螺栓長(zhǎng)度大于所述frp網(wǎng)格、frp模以及不銹鋼板三者的厚度，用以在澆筑混凝土?xí)r可以伸入混凝土中，增加抗剪性能。

在本實(shí)施例中，所述frp網(wǎng)格為由frp束紗與樹(shù)脂組成的網(wǎng)格，也可以為其他以碳纖維為主體材料制成的具有承載力的網(wǎng)格。

在本實(shí)施例中，所述frp模為由frp片材和樹(shù)脂組成的模，也可以為其他以碳纖維為主體材料制成的具有承載力的模。

本實(shí)施例還提供了一種基于上文所述的一種frp組合模網(wǎng)柱的制作方法，具體包括以下步驟：

步驟s1：制作兩個(gè)半圓形的frp網(wǎng)格；

步驟s2：通過(guò)半圓形母模7制作兩個(gè)frp模，將兩個(gè)frp模分別包裹在所述兩個(gè)半圓形的frp網(wǎng)格外部，得到兩個(gè)外層為frp模、內(nèi)層為frp網(wǎng)格的frp復(fù)合半圓形結(jié)構(gòu)；

步驟s3：采用不銹鋼板做墊層，利用螺栓將兩個(gè)frp復(fù)合半圓形結(jié)構(gòu)連接為一個(gè)圓柱形整體；

步驟s4：在組裝好的圓柱形整體內(nèi)部澆筑混凝土，如圖6所示，圖6中，6為待加固墩柱。

在本實(shí)施例中，模網(wǎng)柱尺寸、螺栓連接數(shù)量、不銹鋼板厚度應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行確定。

較佳的，如圖8所示，本實(shí)施例還提供了更加具體的制作過(guò)程：

a：制作半圓母模;

b：在母模上制作半圓形frp網(wǎng)格;

c:在frp網(wǎng)格外制作frp模殼;

d:拆模，完成半圓形模網(wǎng);

e:拼裝。

本實(shí)施例具備以下優(yōu)點(diǎn)：

1、利用了frp材料輕質(zhì)的特點(diǎn)，大大減少了結(jié)構(gòu)自重。

2、可以在水下施工，實(shí)現(xiàn)不排水加固橋墩。

3、可以較好地解決鋼管混凝土結(jié)構(gòu)耐久性差的缺點(diǎn)，在沿海、腐蝕、北方寒冷地區(qū)的橋梁、建筑以及地下樁等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。

4、施工速度快，在需求緊急加固時(shí)效益尤為突出。

5、施工方便，在水下施工時(shí)可以人工拼裝，無(wú)需大型設(shè)備。

6、延長(zhǎng)的螺桿可以在內(nèi)部澆筑混凝土后形成剪力鍵，提高結(jié)構(gòu)整理抗剪能力。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。