专利名称：一种frp、混凝土、空心原竹圆柱梁的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是ー种FRP、混凝土、空心原竹圆柱梁。
背景技术：
我国盛产竹子，且拥有量和品质均居世界首位。竹子可再生、可降解，一般3-5年即可成材。竹材的抗拉强度约为木材的2倍，抗压强度约为木材的I. 5倍，竹材的比强度高于普通木材、结构用钢材、铝合金、混凝土等。竹材具有较好的弾性和韧性，变形能力強。以竹材全部或部分代替混凝土、钢材或粘土砖等建造房屋，符合“十二五”规划部署的重大任务——“绿色发展，建设资源节约型、环境友好型社会”的根本要求，也符合《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》确定的节能降耗、开发利用农林生物质资源的重点领域及优先主题。现有的主要技术方案是将钢筋埋置在混凝土中，形成钢筋混凝土实心柱或エ字形截面柱。该类混凝土柱自重大、耗钢量及耗混凝土量均较大；施工要支模和拆模，エ序麻烦。也有其他学者提出了双钢管柱、双FRP管柱和FRP-混凝土 -钢组合双壁空心柱(ー种由FRP外管、钢内管以及两者之间填充的混凝土组成的组合构件)。传统钢筋混凝土柱是将钢筋埋置在混凝土中，形成钢筋混凝土实心柱或エ字形截面柱。该类混凝土柱自重大、耗钢量及耗混凝土量均较大；施工要支模和拆模，エ序麻烦。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提供ー种FRP、混凝土、空心原竹圆柱梁。本发明的技术方案如下ー种FRP、混凝土、空心原竹圆柱梁，包括FRP管(I)、混凝土⑵和空心原竹筒
(3)，空心原竹筒(3)要对称均匀地分布在空心圆柱截面内。所述的FRP、混凝土、空心原竹圆柱梁，根据结构承担荷载的实际情况适当在混凝土里面布置FRP筋或钢筋。本发明充分利用了 3种材料(或4种)的特点，将我国蕴藏量丰富的农林生物质资源应用到土木建筑结构构件中。该种柱子具有自重轻、刚度大、延性好、自恢复能力強、经济性能好、抗震性能优越等优点，并且施工エ序简单，可应用于土木建筑结构领域中的受压构件。
图I、图2为本发明FRP-混凝土 -空心原竹圆柱梁的截面示意图。I为FRP管，2为混凝土，3为空心原竹筒，4为FRP筋或钢筋。
具体实施方式
、
以下结合具体实施例，对本发明进行详细说明。參考图I、2，在本发明中，FRP-混凝土 -空心原竹圆柱梁，包括FRP管I、混凝土 2和空心原竹筒3(见图I)，空心原竹筒要对称均匀地分布在空心圆柱截面内(在示意图截面内，空心原竹筒截面对称地布置在空心圆柱截面内)。另外可以根据结构承担荷载的实际情况适当在混凝土里面布置FRP筋4 (或钢筋)。该种新型构件的外管为主要包含环向或接近环向纤维的FRP管1，纵向刚度很小，其主要作用是约束混凝土以及提高抗剪承载カ；混凝土 2和空心原竹筒3则作为主要纵向受カ材料，而混凝土里面在需要时也可布置FRP筋4 (或钢筋)。由于其价格较低且变形能カ较好等特点，玻璃纤维增强复合材料(Glass FRP)比碳纤维增强复合材料(Carbon FRP) 更适合用于制作该类构件的外管。所有材料及相关尺寸均需根据实际工程的需要进行计算选取。根据梁的跨度和承担的荷载大小选择柱截面尺寸(尺寸确定同普通混凝土柱构件)，然后根据柱子截面尺寸确定矩形管尺寸，根据具体工程受カ分析，计算所需要原竹筒的多少和尺寸，如果需要配置FRP筋或钢筋，可由计算确定，方法均同普通混凝土柱构件。该类新型组合构件的主要优点包括①将我国蕴藏量丰富的农林生物质资源应用到受压构件中，节省矿物质资源能源自重较轻构件内部的空隙有效减轻了结构自重；③施工方便=FRP外管和空心原竹筒可作为施工时浇铸混凝土的模板，从而避免了传统混凝土结构制作及拆除模板的エ序耐腐蚀性能好FRP外管耐腐蚀性强，如果配置适量钢筋的话，钢筋被FRP外管和厚混凝土层保护在内； 延性及抗震性能好FRP外管和空心原竹筒对混凝土提供约束，从而提高构件的延性。FRP外管的环向刚度远大于其纵向刚度，不存在屈曲问题，空心原竹筒的向外屈曲变形则被混凝土所限制。还应指出，即使从初始造价来看，该类新型组合构件也是ー种经济的构件形式竹材強度高，可以节省钢材的用量；而较普通钢筋混凝土空心构件而言，该种新型构件节约了浇铸混凝土所用模板的费用；相对于实心钢筋混凝土构件而言，更节约了内部空心部分的混凝土。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种FRP、混凝土、空心原竹圆柱梁，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)要对称均匀地分布在空心圆柱截面内。
2.根据权利要求I所述的FRP、混凝土、空心原竹圆柱梁，其特征在于，根据结构承担荷载的实际情况适当在混凝土里面布置FRP筋或钢筋。
全文摘要
本发明公开了一种FRP、混凝土、空心原竹圆柱梁，包括FRP管(1)、混凝土(2)和空心原竹筒(3)，空心原竹筒(3)要对称均匀地分布在空心圆柱截面内。根据结构承担荷载的实际情况适当在混凝土里面布置FRP筋或钢筋。本发明充分利用了3种材料(或4种)的特点，将我国蕴藏量丰富的农林生物质资源应用到土木建筑结构构件中。该种柱子具有自重轻、刚度大、延性好、自恢复能力强、经济性能好、抗震性能优越等优点，并且施工工序简单，可应用于土木建筑结构领域中的受压构件。
文档编号E04C3/29GK102704622SQ20121012270
公开日2012年10月3日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者张齐生, 李海涛, 李淑恒, 杨平, 苏靖文, 黄东升 申请人:南京林业大学