本發(fā)明涉及frp管混凝土構(gòu)件，具體涉及一種frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件。

背景技術(shù)：

目前，我國(guó)的房屋建筑中的鋼管混凝土構(gòu)件主要采用鋼圓管或方鋼管的內(nèi)填充混凝土作為結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件。鋼管混凝土構(gòu)件既能作為受彎構(gòu)件、軸壓構(gòu)件也能作為壓彎（拉彎）構(gòu)件應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu)的各個(gè)部位。目前鋼管混凝土構(gòu)件在實(shí)際工程應(yīng)用中遇到的一個(gè)主要問(wèn)題為外露鋼管需要做防腐處理，也不能用于海洋等腐蝕環(huán)境；另一個(gè)問(wèn)題是采用方鋼管時(shí)，方鋼管的四角為焊接或冷彎成型，在方鋼管轉(zhuǎn)角處存在嚴(yán)重的殘余應(yīng)力和應(yīng)力集中問(wèn)題。這一問(wèn)題的存在導(dǎo)致鋼管在轉(zhuǎn)角部位的材料性能無(wú)法得到充分利用，這一區(qū)域的鋼管對(duì)混凝土核心的約束作用無(wú)法得到有效的發(fā)揮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種纖維復(fù)合材料（frp）管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件，用以解決影響薄壁箱形截面的耐腐蝕性問(wèn)題和轉(zhuǎn)角處存在的應(yīng)力集中和殘余應(yīng)力問(wèn)題。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件，包括多個(gè)frp管和薄壁frp板，還包括混凝土，frp管和薄壁frp板通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂連接組成規(guī)則的混凝土箱形截面構(gòu)件，其中frp管位于整個(gè)箱形截面的各個(gè)轉(zhuǎn)角部位，各個(gè)frp管之間通過(guò)薄壁frp板連接，可在frp管內(nèi)或整個(gè)箱形截面內(nèi)填充混凝土。

上述方案中frp管的管徑不小于薄壁箱形截面高度的1/5，frp管的厚度不小于3mm，且管徑與壁厚之比小于100，薄壁frp板厚度不小于2.0mm。

上述方案中根據(jù)兩端簡(jiǎn)支單跨受彎構(gòu)件實(shí)際受力需要，可在位于整個(gè)箱形截面受壓區(qū)的frp管內(nèi)填充混凝土，位于受拉區(qū)的frp管內(nèi)不填充混凝土。

上述方案中根據(jù)支座簡(jiǎn)支連續(xù)跨受彎構(gòu)件的實(shí)際受力需要，可在所有frp管內(nèi)填充混凝土。

上述方案中根據(jù)軸心受壓構(gòu)件實(shí)際受力需要，在所有frp管內(nèi)和箱形截面內(nèi)均填充混凝土。

上述方案中根據(jù)壓彎（拉彎）構(gòu)件實(shí)際受力需要，在箱形截面內(nèi)填充混凝土。位于整個(gè)箱形截面受壓區(qū)的frp管內(nèi)填充混凝土，位于受拉區(qū)的frp管內(nèi)不填充混凝土。

上述方案中，frp管的截面為矩形、正方形、三角形或其它多邊形狀。frp管與薄壁frp板可組成三角形、矩形、正方形和梯形等各種多邊形狀截面的構(gòu)件，也可施加預(yù)應(yīng)力，以滿足不同受力情況的需要。

有益效果：

（1）frp管和frp板的防腐性能優(yōu)于鋼管，因此提高了frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件的耐腐蝕性能。

（2）避免傳統(tǒng)鋼管混凝土構(gòu)件截面轉(zhuǎn)角處的殘余應(yīng)力、應(yīng)力集中和連接不便的問(wèn)題

frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件集預(yù)應(yīng)力、纖維復(fù)合材料（frp）-混凝土組合結(jié)構(gòu)于一身，構(gòu)件平面的各個(gè)側(cè)面均為平面，便于與其它構(gòu)件連接；構(gòu)件中的frp管設(shè)置于整個(gè)截面的轉(zhuǎn)角處，有效的避免了方鋼管混凝土構(gòu)件中的方鋼管轉(zhuǎn)角處存在嚴(yán)重的應(yīng)力集中問(wèn)題。設(shè)置在轉(zhuǎn)角處的frp管內(nèi)一旦填充混凝土形成纖維復(fù)合材料（frp）-混凝土組合結(jié)構(gòu)部件，可充分發(fā)揮混凝土與frp管之間組合效應(yīng)，達(dá)到進(jìn)一步提高材料利用率、施工速度和施工質(zhì)量的目的。

（3）廣泛的適用性和經(jīng)濟(jì)性

frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件中的frp管、混凝土與薄壁frp板形成組合結(jié)構(gòu)，作為整體共同承擔(dān)外荷載，整個(gè)構(gòu)件具有較高的剛度且不占用額外的建筑空間。frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件適用于各類建筑中作為大跨度受彎構(gòu)件、軸心受壓構(gòu)件和壓（拉）彎構(gòu)件，成為各類建筑的主要豎向承重構(gòu)件（豎向承重墻、柱）和抗側(cè)力構(gòu)件（剪力墻、抗側(cè)桁架）的主要組成部分。frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件根據(jù)使用時(shí)的不同受力情況和施工條件，構(gòu)件可靈活選用各種截面形狀和尺寸。由于frp管和箱形截面將整個(gè)構(gòu)件截面分割成幾個(gè)獨(dú)立的封閉空間，可根據(jù)實(shí)際受力需要決定在哪個(gè)frp管或箱形截面內(nèi)填充混凝土。比常規(guī)鋼管混凝土構(gòu)件能有效減輕自重，降低造價(jià)。具有輕質(zhì)高強(qiáng)、抗震性能好、施工速度快和可重復(fù)利用等特點(diǎn)。

（4）外形美觀

本發(fā)明具有外形獨(dú)特、優(yōu)美，視覺(jué)效果好的優(yōu)點(diǎn)。

（5）施工簡(jiǎn)便、建造速度快

這種frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件的建造可采用模塊化施工，建造速度快。建造時(shí)可分段化、模塊化工廠化預(yù)制各個(gè)部件，運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)后可方便的吊裝、焊接（環(huán)氧樹(shù)脂粘接）就位，然后澆筑frp管內(nèi)或箱型截面內(nèi)的混凝土。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中的構(gòu)件截面詳圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中的構(gòu)件截面詳圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是圖5中的構(gòu)件截面詳圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是圖7中的構(gòu)件截面詳圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是圖9中的構(gòu)件截面詳圖；

圖中：1-薄壁frp板，2-frp管，3-混凝土，4-frp管-混凝土組合部件，5-frp管混凝土部件。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明：

實(shí)施例1：

結(jié)合圖1、圖2所示，這種實(shí)施方式的預(yù)應(yīng)力frp管混凝土構(gòu)件為封閉箱型截面，frp管位于截面轉(zhuǎn)角部位，frp管2和薄壁frp板1通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂粘接。位于整個(gè)截面中和軸受壓一側(cè)的frp管2內(nèi)填充混凝土3形成frp管-混凝土組合部件4承受由彎矩引起的壓應(yīng)力；位于整個(gè)截面中和軸受拉一側(cè)的frp管2不填充混凝土，可有效降低整個(gè)構(gòu)件的自重和造價(jià)。本實(shí)施方式中的構(gòu)件截面整體呈矩形，還可以設(shè)計(jì)為正方形、三角形、梯形等其他多邊形截面，構(gòu)件可拆分成幾個(gè)部分工廠化預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)焊接（環(huán)氧樹(shù)脂粘接）組裝。

所述frp管優(yōu)選為frp圓管。

本發(fā)明將frp管2、混凝土3與薄壁frp板1巧妙組合形成了一種新型frp管混凝土薄壁箱形截面受彎構(gòu)件，frp管、混凝土與薄壁frp板形成組合構(gòu)件共同工作，利用frp管-混凝土組合部件4的抗壓性能好與frp管2、薄壁frp板1的抗拉、抗剪性能好的特點(diǎn)，有效的減低構(gòu)件的截面自重、降低造價(jià)，增大構(gòu)件自身剛度，同時(shí)使整個(gè)frp管混凝土薄壁箱形截面受彎構(gòu)件的抗彎、抗剪性能更好，整體剛度更大，適用于大跨度建筑中的大跨度受彎構(gòu)件。該類構(gòu)件既方便與其它構(gòu)件的連接，又避免了常規(guī)箱形截面轉(zhuǎn)角處應(yīng)力集中嚴(yán)重影響構(gòu)件整體受力性能的缺點(diǎn)，實(shí)際上是將圓frp管混凝土與纖維復(fù)合材料（frp）箱形構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)集于一身，是一種新型frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件。

實(shí)施例2：

結(jié)合圖3、圖4，本實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1不同之處在于，所有frp管2內(nèi)均填充混凝土3形成frp管-混凝土組合部件4。圖中為箱形截面構(gòu)件，還可以設(shè)計(jì)為正方形、三角形、梯形等其他多邊體形狀的截面形式。其它構(gòu)件與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例3：

結(jié)合圖5、圖6所示，本實(shí)施部分為承受軸心壓力的frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件，frp管2內(nèi)填充混凝土3形成frp管-混凝土組合部件4，箱形截面內(nèi)填充混凝土3形成frp管混凝土5。圖中為箱形截面構(gòu)件，還可以設(shè)計(jì)為正方形、三角形、梯形等其他多邊形的截面形式。其它構(gòu)件與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例4：

結(jié)合圖7、圖8所示，本實(shí)施部分為承受壓彎（拉彎）荷載的frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件，frp管2內(nèi)和箱形截面內(nèi)填充混凝土3形成frp管-混凝土組合部件4和frp管混凝土部件5。圖中為箱形截面構(gòu)件，還可以設(shè)計(jì)為正方形、三角形、梯形等其他多邊形的截面形式。其它構(gòu)件與實(shí)施例1相同。

實(shí)施例5：

結(jié)合圖9、圖10所示，本實(shí)施部分為拱形frp管混凝土薄壁箱形截面構(gòu)件，箱形截面內(nèi)均填充混凝土3形成frp管混凝土部件5。圖中為箱形截面構(gòu)件，還可以設(shè)計(jì)為正方形、三角形、梯形等其他多邊形的截面形式。其它構(gòu)件與實(shí)施例1相同。