高炉渣碳纤维棒混凝土梁的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于混凝±技术领域，尤其设及一种高炉渣碳纤维棒混凝±梁。
【背景技术】
[0002] 钢筋混凝±作为当代±木工程领域应用最广泛的结构材料，攀西地区利用特有的 高铁型高炉渣粗、细骨料诱筑制作的钢筋混凝±梁，因具有重量轻、强度好、平滑度好、隔音 性能好等优点，而且可节约普通混凝±的主材料，降低制作成本，被广泛引用，但是其抗弯 性能较差，而且在使用过程中，钢筋易诱蚀。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种抗弯性能更好的高炉渣碳纤维棒混凝± 梁。
[0004] 为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：高炉渣碳纤维棒混凝±梁，包 括高炉渣混凝±和内部骨架，内部骨架包括位于其底部的至少2根碳纤维棒、位于其顶部 的至少2根架立钢筋，碳纤维棒和架立钢筋的长度方向均与高炉渣混凝±的长度方向相一 致，碳纤维棒和架立钢筋通过沿两者长度方向布置的多个髓筋连接形成一整体骨架结构。 阳0化]进一步地是：在沿高炉渣混凝±宽度方向的纵向截面上，多根碳纤维棒之间沿高 炉渣混凝±宽度方向均匀间隔设置，多根架立钢筋之间沿高炉渣混凝±宽度方向均匀间隔 设置，且位于两端的2根碳纤维棒、位于两端的2根架立钢筋四者呈矩形布置。
[0006] 进一步地是：内部骨架还包括位于其两侧面的构造腰筋，构造腰筋与髓筋相连接， 构造腰筋的长度方向与高炉渣混凝±的长度方向相一致，且在沿高炉渣混凝±宽度方向的 纵向截面上，构造腰筋在位于同一端部的碳纤维棒、架立钢筋之间均匀间隔设置。
[0007] 进一步地是：碳纤维棒的外表面具有螺旋状凸肋。
[0008] 进一步地是：碳纤维棒相互之间的间距小于架立钢筋相互之间的间距。
[0009] 本发明的有益效果是：在内部骨架中，碳纤维棒为受拉主筋，主要承受拉应力；架 立钢筋用来固定髓筋和形成钢筋骨架；髓筋用来满足斜截面抗剪强度，并联结受拉主筋和 受压区混凝±使其共同工作，此外，用来固定主筋的位置而使梁内各种钢筋构成整体骨架 结构；而构造腰筋则可增大梁骨架的刚度，减少受拉区裂缝开展。本发明通过改进内部骨架 结构，增强了抗弯强度。
【附图说明】
[0010] 图1是本发明的纵向截面图； W11] 图2是图1的右视图；
[0012] 图中标记：1-碳纤维棒、2-架立钢筋、3-构造腰筋、4-髓筋。
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0014] 如图1、图2所示，本发明包括高炉渣混凝±和内部骨架，内部骨架包括位于其底 部的至少2根碳纤维棒1、位于其顶部的至少2根架立钢筋2,碳纤维棒1和架立钢筋2的 长度方向均与高炉渣混凝±的长度方向相一致，碳纤维棒1和架立钢筋2通过沿两者长度 方向布置的多个髓筋4连接形成一整体骨架结构。
[0015] 优选地，在沿高炉渣混凝±宽度方向的纵向截面上，多根碳纤维棒1之间沿高炉 渣混凝±宽度方向均匀间隔设置，多根架立钢筋2之间沿高炉渣混凝±宽度方向均匀间隔 设置，且位于两端的2根碳纤维棒1、位于两端的2根架立钢筋2四者呈矩形布置。
[0016] 优选地，内部骨架还包括位于其两侧面的构造腰筋3,构造腰筋3与髓筋4相连接， 构造腰筋3的长度方向与高炉渣混凝±的长度方向相一致，且在沿高炉渣混凝±宽度方向 的纵向截面上，构造腰筋3在位于同一端部的碳纤维棒1、架立钢筋2之间均匀间隔设置。
[0017] 优选地，碳纤维棒1的外表面具有螺旋状凸肋。
[0018] 另外，髓筋4优选垂直于高炉渣混凝±的长度方向设置。
[0019] 在内部骨架中，碳纤维棒1为受拉主筋，主要承受拉应力；架立钢筋2用来固定髓 筋4和形成钢筋骨架；髓筋4用来满足斜截面抗剪强度，并联结受拉主筋和受压区混凝±使 其共同工作，此外，用来固定主筋的位置而使梁内各种钢筋构成整体骨架结构；而构造腰筋 3则可增大梁骨架的刚度，减少受拉区裂缝开展；而在碳纤维棒1的外表面设置螺旋状凸肋 能显著提高碳纤维棒与混凝±之间的嵌固作用，增加两者之间粘结力，最大限度保证碳纤 维棒与混凝±之间变形协同能力。本发明通过改进内部骨架结构，增强了抗弯强度。
[0020] 实施例：
[0021] 本发明采用技术方案为：包括高炉渣混凝±和内部骨架，内部骨架包括位于其底 部的2根碳纤维棒1、位于其顶部的2根架立钢筋2,碳纤维棒1和架立钢筋2的长度方向 均与高炉渣混凝±的长度方向相一致，碳纤维棒1和架立钢筋2通过沿两者长度方向布置 的多个髓筋4连接形成一整体骨架结构，2根碳纤维棒1和2根架立钢筋2四者呈矩形布 置，碳纤维棒1的外表面具有螺旋状凸肋。
[0022] 根据现行结构设计规范，W纵截面为ISOmmX300mm、长度为1500mm的高炉渣混凝 上梁为例进行实施，垂直梁纵轴竖向荷载分别按100kN、150kN、200kN进行设计，碳纤维棒1 采用国内某知名品牌，直径分别为6mm、8mm、10mm，架立钢筋2采用HRB400螺纹钢筋，直径分 别为16111111、18111111、22111111，试验编号分别为1111-〇、1112-〇、11〇-〇。
[0023] 而作为对比实施例，与本发明采用相同结构，但用普通钢筋替代碳纤维棒1，采用 直径分别为16mm、18mm、22mm的HRB400螺纹钢筋作为受拉主筋，而架立钢筋2同样采用 HRB400螺纹钢筋，直径分别为16mm、18mm、22mm，试验编号分别为LM1、LM2、LM3。
[0024] 6组高炉渣混凝±梁养护好后，进行加载试验，试验情况如表1所示。
[00巧]表1各试验梁受荷过程中关键点荷载对比情况
[0026]
[0027] 由表1试验数据可见，本发明相对于现有技术，梁的承载力并未明显受损，其破坏 荷载仅比设计值略低，在5 % W内，但是抗弯性能明显提升。
[0028] 作为对本发明的一项改进，碳纤维棒1相互之间的间距小于架立钢筋2相互之 间的间距。在普通钢筋混凝±结构中，底部受拉主筋相互之间的间距、架立钢筋相互之间 的间距两者通常是相同的，若采用该等间距结构，由表1试验数据可见，梁的承载力会略微 受损，而通过减小碳纤维棒1相互之间的间距则可W避免梁的承载力受损。W纵截面为 ISOmmX 300mm、长度为1500mm的高炉渣混凝±梁为例，碳纤维棒1数量为3根，架立钢筋2 数量为2根，而且可通过设置构造腰筋3来减少受拉区裂缝开展，构造腰筋3间距优选为 40mm~60mm,在纵截面为150mmX300mm、长度为1500mm的高炉渣混凝±梁实施例中，可在 两侧面各设置3根构造腰筋3,增设腰筋3还可提升梁的承载力。
【主权项】
1. 高炉渣碳纤维棒混凝土梁，包括高炉渣混凝土和内部骨架，其特征在于：内部骨架 包括位于其底部的至少2根碳纤维棒（1)、位于其顶部的至少2根架立钢筋（2)，碳纤维棒 (1)和架立钢筋（2)的长度方向均与高炉渣混凝土的长度方向相一致，碳纤维棒（1)和架立 钢筋（2)通过沿两者长度方向布置的多个箍筋（4)连接形成一整体骨架结构。2. 如权利要求1所述的高炉渣碳纤维棒混凝土梁，其特征在于：在沿高炉渣混凝土宽 度方向的纵向截面上，多根碳纤维棒（1)之间沿高炉渣混凝土宽度方向均匀间隔设置，多 根架立钢筋（2)之间沿高炉渣混凝土宽度方向均匀间隔设置，且位于两端的2根碳纤维棒 (1)、位于两端的2根架立钢筋（2)四者呈矩形布置。3. 如权利要求1或2所述的高炉渣碳纤维棒混凝土梁，其特征在于：内部骨架还包括 位于其两侧面的构造腰筋（3)，构造腰筋（3)与箍筋（4)相连接，构造腰筋（3)的长度方向 与高炉渣混凝土的长度方向相一致，且在沿高炉渣混凝土宽度方向的纵向截面上，构造腰 筋（3)在位于同一端部的碳纤维棒（1)、架立钢筋（2)之间均匀间隔设置。4. 如权利要求1或2所述的高炉渣碳纤维棒混凝土梁，其特征在于：碳纤维棒（1)的 外表面具有螺旋状凸肋。5. 如权利要求2所述的高炉渣碳纤维棒混凝土梁，其特征在于：碳纤维棒（1)相互之 间的间距小于架立钢筋（2)相互之间的间距。
【专利摘要】本发明提供一种抗弯性能更好的高炉渣碳纤维棒混凝土梁。本发明包括高炉渣混凝土和内部骨架，内部骨架包括位于其底部的至少2根碳纤维棒、位于其顶部的至少2根架立钢筋，碳纤维棒和架立钢筋的长度方向均与高炉渣混凝土的长度方向相一致，碳纤维棒和架立钢筋通过沿两者长度方向布置的多个箍筋连接形成一整体骨架结构。内部骨架还可包括位于其两侧面的构造腰筋，构造腰筋与箍筋相连接。本发明通过改进内部骨架结构，增强了抗弯强度。
【IPC分类】E04C5/07, E04C3/20, E04C5/02
【公开号】CN105401692
【申请号】CN201510843613
【发明人】黄双华, 汪杰, 陈宾, 梁月华
【申请人】攀枝花学院
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月26日