一种植筋叠层纤维增强复合材料梁的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，该复合材料梁由多层自外向内依次嵌套的复合材料板构成的复合材料梁体、嵌设在复合材料板内且与梁体轴向平行的植筋组成。与现有技术相比，本实用新型提出了叠层理念，合理配置复合材料梁内部刚度，型材皮层采用密度较大FRP材料或不发泡、发泡较少的发泡FRP材料，有着外硬内韧，比强度高，耗材省的优点，结合植筋技术，在复合材料内部植入筋材，有效解决了复合材料梁刚度较小的问题，并且型材为全预制，施工便捷。
【专利说明】一种植筋叠层纤维增强复合材料梁
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土木工程【技术领域】，尤其是涉及一种植筋叠层纤维增强复合材料
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【背景技术】
[0002]近年，在土木桥梁结构中，继混凝土结构和钢结构，被视为第三种建筑材料的纤维增强聚合物的优越性能逐渐为工程界所认可，国外许多工程开始将FRP应用于新建的桥梁中，甚至是大跨度桥梁局部构件中。
[0003]〃发泡〃这一概念和泡沫材料的应用目前已深入到诸多领域，如泡沫塑料、泡沫金属、泡沫玻璃、泡沫混凝土等，甚至2008年北京奥运会被称为〃水立方〃的国家游泳中心也是世界上首次成功运用气泡原理而建成的体育场馆，其上部钢结构采用基于气泡理论的多面体空间钢架结构形式，外表则以充满气泡的形象呈现在世人面前。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种强度高、耗材省、有效解决了复合材料梁刚度较小的问题的植筋叠层纤维增强复合材料梁。
[0005]本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0006]一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，由多层自外向内依次嵌套的复合材料板构成的复合材料梁体、嵌设在复合材料板内且与梁体轴向平行的植筋组成。
[0007]多层依次嵌套的复合材料板自外向内刚度依次递减，形成外硬内韧，达到节省材料的目的。
[0008]所述的复合材料板为纤维增强复合材料板，通过控制每层复合材料板的密度实现刚度依次减小。所述的纤维增强复合材料板中，所用增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或硼纤维，所用基体为乙烯基、环氧树脂、聚氨酯或酚醛树脂。
[0009]所述的复合材料板为发泡纤维增强复合材料板，通过控制发泡剂的含量实现刚度依次减小。所述的发泡纤维增强复合材料板中，所用发泡纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或硼纤维，所用基体为酚醛树脂。
[0010]所述的植筋为钢筋、纤维增强复合材料筋材或竹子。
[0011]所述的纤维增强复合材料筋材中，所用增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或硼纤维，所用基体为乙烯基、环氧树脂、聚氨酯或酚醛树脂。
[0012]植筋叠层纤维增强复合材料梁的形状依据工程实际确定，为矩形、圆形或椭圆形。
[0013]所述的植筋的形状依据工程实际确定，为圆形、矩形或椭圆形。
[0014]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0015](I)提出了叠层理念，合理配置复合材料梁内部刚度，型材皮层采用密度较大FRP材料或不发泡、发泡较少的发泡FRP材料，有着外硬内韧，比强度高，耗材省的优点。
[0016](2)结合植筋技术，在复合材料内部植入筋材，有效解决了复合材料梁刚度较小的问题。
[0017](3)型材为全预制,施工便捷。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型的结构示意图；
[0019]图2为本实用新型的截面结构示意图；
[0020]图3为植筋的结构示意图。
[0021]图中，I为复合材料板、2为梁体、3为植筋。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。
[0023]实施例
[0024]一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，其结构如图1-2所示，由多层自外向内依次嵌套的复合材料板1、最内层复合材料板构成的复合材料的梁体2以及嵌设在复合材料板I内，与梁体2轴向平行的植筋3组成。多层依次嵌套的复合材料板I自外向内刚度依次递减，形成外硬内韧，达到节省材料的目的。使用的复合材料板I可以是纤维增强复合材料板，也可以是发泡纤维增强复合材料板，纤维增强复合材料板的所用增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或硼纤维，所用基体为乙烯基、环氧树脂、聚氨酯或酚醛树脂。通过控制每层复合材料板的密度实现刚度依次减小。发泡纤维增强复合材料板所用发泡纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或硼纤维，所用基体为酚醛树脂，通过控制发泡剂的含量实现刚度依次减小。植筋叠层纤维增强复合材料梁的形状依据工程实际确定，为矩形、圆形或椭圆形，在本实施例中，植筋叠层纤维增强复合材料梁为矩形。植筋3为钢筋、纤维增强复合材料筋材或竹子。其中的纤维增强复合材料筋材所用增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或硼纤维，所用基体为乙烯基、环氧树脂、聚氨酯或酚醛树脂。植筋3的形状依据工程实际确定，为圆形、矩形或椭圆形，在本实施例中，植筋3的形状为圆形，如图3所示。
【权利要求】
1.一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，其特征在于，该复合材料梁由多层自外向内依次嵌套的复合材料板构成的复合材料梁体、嵌设在复合材料板内且与梁体轴向平行的植筋组成。
2.根据权利要求1所述的一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，其特征在于，多层依次嵌套的复合材料板自外向内刚度依次递减。
3.根据权利要求2所述的一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，其特征在于，所述的复合材料板为纤维增强复合材料板。
4.根据权利要求3所述的一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，其特征在于，所述的纤维增强复合材料板中，所用增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或硼纤维，所用基体为乙烯基、环氧树脂、聚氨酯或酚醛树脂。
5.根据权利要求2所述的一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，其特征在于，所述的复合材料板为发泡纤维增强复合材料板。
6.根据权利要求5所述的一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，其特征在于，所述的发泡纤维增强复合材料板中，所用发泡纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或硼纤维，所用基体为酚醛树脂。
7.根据权利要求1所述的一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，其特征在于，所述的植筋为钢筋、纤维增强复合材料筋材或竹子。
8.根据权利要求7所述的一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，其特征在于，纤维增强复合材料筋材中，所用增强纤维为玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或硼纤维，所用基体为乙烯基、环氧树脂、聚氨酯或酚醛树脂。
9.根据权利要求1所述的一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，其特征在于，植筋叠层纤维增强复合材料梁的形状依据工程实际确定，为矩形、圆形或椭圆形。
10.根据权利要求1所述的一种植筋叠层纤维增强复合材料梁，其特征在于，所述的植筋的形状依据工程实际确定，为圆形、矩形或椭圆形。
【文档编号】E01D101/40GK204000571SQ201420061997
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年2月11日 优先权日:2014年2月11日
【发明者】辛灏辉, 张由由, 刘玉擎, 郑双杰 申请人:同济大学