CN102605900B - 一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件，其特征在于它包括多个混凝土预制构件（1），所述混凝土预制构件（1）的外表面缠绕有纤维布（2），多个混凝土预制构件（1）之间通过浆锚接头（5）连接在一起形成组合构件，所述浆锚接头（5）处的相邻两个混凝土预制构件（1）外表面也缠绕有纤维布（2），所述组合构件的外侧浇筑有围套钢筋混凝土（3）。本发明纤维布加强混凝土预制构件的组合构件具有防火性能好，抗锈蚀能力强，加工制作难度小，经济效益好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件及其制作方法，具体地说是涉及一种采用纤维布加强混凝土预制构件，并将其作为劲性骨架用于混凝土梁、柱、墙、支墩等结构中，形成混凝土-纤维布-混凝土组合构件，提高结构的抗震性能，属于土木工程技术领域。
背景技术
随着社会不断进步和建设技术的发展，很多形式新颖的结构被设计出来，但其抗震性能指标往往不能满足现阶段设计规范的要求。因为，为提高这类结构的抗震性能，使得新结构形式能够实现，常采用钢-混凝土组合结构。
钢-混凝土结构是指钢材与混凝土结合形成新的构件，比较典型的构件形式是钢骨混凝土、钢管混凝土，将钢材与混凝土组合，充分发挥了钢与混凝土两种材料的特点，与钢筋混凝土结构相比，具有刚度大，延性好，抗震性能优越等优点。但这种将钢材与混凝土组合而成的新结构形式也存在钢材容易锈蚀的问题，对于钢管混凝土结构，钢材表面直接暴露于大气当中，为防止其锈蚀需定期检查结构并进行维护；对于钢骨混凝土结构，由于劲性钢骨的约束作用，混凝土在硬化阶段的收缩变形必然导致构件裂缝的产生，这对处于潮湿环境、硫酸盐环境等腐蚀环境中的组合构件易导致钢骨锈蚀，从而影响结构的安全性。
另外，在增强结构延性方面，对于抗震承载能力不足的结构构件，规范规定可采用纤维布加固的方法进行补强。诸多的研究文献也表明，纤维布加固混凝土构件能够增加构件的延性，可避免混凝土构件发生脆性的剪切破坏，提高构件的抗震特性。但这一用于提高结构抗震性能的方法，在防火处理上要求较高，因为用于粘贴纤维布的粘结剂在温度超过200℃时，其抗剪强度接近于0。因此，对新建结构的构件不宜直接采用外贴纤维布加强，以避免火灾下结构的脆性破坏。
此外，发明专利“异形碳纤维增强塑料钢管混凝土芯柱的制作方法”提出了一种新型的纤维增强钢管混凝土芯柱的结构构件，即将碳纤维增强塑料粘贴于钢管外侧使得碳纤维增强塑料与钢管成为一体，再将碳纤维增强塑料钢管就位并固定，然后绑扎钢筋、支模板，最后浇筑混凝土。柱正截面承载力由两部分叠加而成，分别为钢筋混凝土和碳纤维增强塑料钢管混凝土芯柱两部分的承载力的叠加之和。该发明专利虽可通过纤维增强塑料保护钢材不会锈蚀，提高结构的塑性和韧性，但其仅针对钢管混凝土适用，且加工制作难度大，经济效益差。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供了一种防火性能好，抗锈蚀能力强，加工制作难度小，经济效益好的纤维布加强混凝土预制构件的组合构件及其制作方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件，它包括多个混凝土预制构件，所述混凝土预制构件的外表面缠绕有纤维布，多个混凝土预制构件之间通过浆锚接头连接在一起形成组合构件，所述浆锚接头处的相邻两个混凝土预制构件外表面也缠绕有纤维布，所述组合构件的外侧浇筑有围套钢筋混凝土；
其制作方法的步骤为：
步骤一：混凝土预制构件制作
在预制构件厂制作生产混凝土预制构件；
步骤二：第一次纤维布缠绕
在预制构件厂根据抗震设计要求，混凝土预制构件外表面进行第一次纤维布缠绕，缠绕的纤维布至粘结胶固化达到设计强度，形成加强后的混凝土预制构件；
步骤三：运送
将加强后的混凝土预制构件运送至施工现场；
步骤四：连接
在施工现场，通过浆锚接头将加强后的混凝土预制构件连接成整体；
步骤五：第二次纤维布缠绕
在浆锚接头处的混凝土预制构件外表面进行第二次纤维布缠绕，缠绕的纤维布至粘结胶固化达到设计强度；
步骤六：浇筑围套钢筋混凝土
在第二次纤维布缠绕之后的混凝土预制构件的外侧绑扎围套钢筋混凝土的钢筋，然后浇筑围套钢筋混凝土的混凝土，并养护至组合结构成形；
作为一种优选，所述混凝土预制构件上设置有栓钉；
作为一种优选，所述纤维布为玄武岩纤维布。
本发明的有益效果是：
本发明提供的一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件及其制作方法，由于纤维布的加强作用，可改善组合构件的延性、提高结构的抗震性能，优化结构抗震设计。同时，通过标准化作业流程控制在预制构件厂制作生产的混凝土预制构件和缠绕纤维布，可提高构件加工制作质量和生产效率，避免施工现场制作导致的构件性能离散性大。通过纤维布加强混凝土预制构件，可避免在使用阶段钢-混凝土组合构件中钢材锈蚀导致的结构不安全情况发生。通过在纤维布加强混凝土预制构件的外面增加围套钢筋混凝土，可防止火灾情况下的结构突然失效破坏。通过纤维布加强混凝土预制构件作为劲性骨架与围套钢筋混凝土共同承载，一方面可节约钢筋混凝土的用量，另一方面，纤维布仅缠绕在混凝土预制构件的外表面，用料相对节省，经济效益好。此外，可采用再生混凝土等制作纤维布加强混凝土预制构件，在满足结构性能的同时节约社会资源。综上，该纤维布加强混凝土预制构件的组合构件具有防火性能好，抗锈蚀能力强，加工制作难度小，经济效益好的优点。
附图说明
图1是本发明纤维布加强混凝土预制构件的组合构件的方形组合构件示意图。
图2是本发明纤维布加强混凝土预制构件的组合构件的圆形组合构件示意图。
图3是本发明纤维布加强混凝土预制构件的组合构件的矩形组合构件示意图。
图4是本发明纤维布加强混凝土预制构件的组合构件的浆锚接头横剖面示意图。
图5是本发明纤维布加强混凝土预制构件的组合构件的浆锚接头纵剖面示意图。
其中：
混凝土预制构件1
纤维布2
围套钢筋混凝土3
栓钉4
浆锚接头5。
具体实施方式
参见图1~图5，本发明涉及的一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件，它包括多个混凝土预制构件1，所述混凝土预制构件1的外表面缠绕有纤维布2，多个混凝土预制构件1之间通过浆锚接头5连接在一起形成组合构件，所述浆锚接头5处的混凝土预制构件1外表面也缠绕有纤维布2，所述组合构件的外侧浇筑有围套钢筋混凝土3，作为一种优选，所述纤维布2为玄武岩纤维布，缠绕纤维布的混凝土预制构件1上设置有栓钉4。
纤维布加强混凝土预制构件的组合构件制作方法步骤为：
步骤一：混凝土预制构件制作
在预制构件厂制作生产混凝土预制构件1；
步骤二：第一次纤维布缠绕
在预制构件厂根据抗震设计要求，混凝土预制构件1外表面进行第一次纤维布缠绕，缠绕的纤维布2至粘结胶固化达到设计强度，形成加强后的混凝土预制构件1；
作为一种优选所述纤维布2为玄武岩纤维布；
作为一种优选第一次纤维布缠绕后，在缠绕纤维布2的混凝土预制构件1上设置有栓钉4；
步骤三：运送
将加强后的混凝土预制构件1运送至施工现场；
步骤四：连接
在施工现场，通过浆锚接头5将加强后的混凝土预制构件1连接成整体；
步骤五：第二次纤维布缠绕
在浆锚接头5处的混凝土预制构件1外表面进行第二次纤维布缠绕，缠绕的纤维布2至粘结胶固化达到设计强度；
步骤六：浇筑围套钢筋混凝土
在第二次纤维布缠绕之后的混凝土预制构件1的外侧绑扎围套钢筋混凝土3的钢筋，然后浇筑围套钢筋混凝土3的混凝土，并养护至组合结构成形。
一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件，其承载能力由两部分构成，分别为纤维布缠绕的混凝土预制构件的组合构件和围套钢筋混凝土。
本发明提供的一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件，其采用标准化作业流程控制在预制构件厂制作生产的混凝土预制构件和缠绕纤维布，并可根据设计要求对纤维布施加预应力。
本发明提供的一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件，由于纤维布的加强作用，可改善组合构件的延性、提高结构的抗震性能，优化结构抗震设计。同时，通过标准化作业流程控制在预制构件厂制作生产的混凝土预制构件和缠绕纤维布，可提高构件加工制作质量和生产效率，避免施工现场制作导致的构件性能离散性大。通过纤维布加强混凝土预制构件，可避免在使用阶段钢-混凝土组合构件中钢材锈蚀导致的结构不安全情况发生。通过在纤维布加强混凝土预制构件的外面增加围套钢筋混凝土，可防止火灾情况下的结构突然失效破坏。通过纤维布加强混凝土预制构件作为劲性骨架与围套钢筋混凝土共同承载，一方面可节约钢筋混凝土的用量，另一方面，纤维布仅缠绕在混凝土预制构件的外表面，用料相对节省，经济效益好。此外，可采用再生混凝土等制作纤维布加强混凝土预制构件，在满足结构性能的同时节约社会资源。
Claims (4)
1.一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件，其特征在于它包括多个混凝土预制构件（1），所述混凝土预制构件（1）的外表面缠绕有纤维布（2），多个混凝土预制构件（1）之间通过浆锚接头（5）连接在一起形成组合构件，所述浆锚接头（5）处的相邻两个混凝土预制构件（1）外表面也缠绕有纤维布（2），所述组合构件的外侧浇筑有围套钢筋混凝土（3）。
2.根据权利要求1所述的一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件，其特征在于其制作方法的步骤为：
步骤一：混凝土预制构件制作
在预制构件厂制作生产混凝土预制构件；
步骤二：第一次纤维布缠绕
在预制构件厂根据抗震设计要求，混凝土预制构件外表面进行第一次纤维布缠绕，缠绕的纤维布至粘结胶固化达到设计强度，形成加强后的混凝土预制构件；
步骤三：运送
将加强后的混凝土预制构件运送至施工现场；
步骤四：连接
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步骤五：第二次纤维布缠绕
在浆锚接头处的混凝土预制构件外表面进行第二次纤维布缠绕，缠绕的纤维布至粘结胶固化达到设计强度；
步骤六：浇筑围套钢筋混凝土
在第二次纤维布缠绕之后的混凝土预制构件的外侧绑扎围套钢筋混凝土的钢筋，然后浇筑围套钢筋混凝土的混凝土，并养护至组合结构成形。
3.根据权利要求1所述的一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件，其特征在于所述混凝土预制构件（1）上设置有栓钉（4）。
4.根据权利要求1或3所述的一种纤维布加强混凝土预制构件的组合构件，其特征在于所述纤维布（2）为玄武岩纤维布。
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