CN103526880B - 一种frp约束pvc管-钢管内填混凝土防火组合柱的制作方法 - Google Patents

一种frp约束pvc管-钢管内填混凝土防火组合柱的制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种FRP约束PVC管-钢管内填混凝土防火组合柱的制作方法。该方法具体步骤为：（（1）沿PVC管的环向每隔一定距离开槽，将浸透环氧树脂的FRP条带缠绕在PVC管开槽处，养护一定时间形成FRP约束PVC管；（2）在FRP约束PVC管内粘贴纵向FRP加劲肋；（3）根据构件承载力要求，在FRP约束PVC管内设置钢管；（4）在FRP约束PVC管和钢管之间浇筑混凝土，养护至混凝土硬化；（5）在钢管内部注入碱性液体水，形成FRP约束PVC管-钢管内填混凝土防火组合柱。该组合柱具有良好的受力性能和抗震性能，具有承载力高、延性和耐久性好、施工方便、耐火性能好等优点。

Description

一种FRP约束PVC管-钢管内填混凝土防火组合柱的制作方法
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种FRP约束PVC管-钢管内填混凝土防火组合柱，该组合柱适用于工业与民用建筑、桥梁结构、海洋平台等新建结构，也适用于加固改造工程。
背景技术
约束混凝土柱具有承载力高、延性好、抗震性能佳等优点，已在土木工程领域得到广泛应用。目前，工程中常见的约束混凝土柱形式主要包括：螺旋箍筋混凝土柱、钢管混凝土柱以及FRP管混凝土柱等。
螺旋箍筋混凝土柱缺点为：自重大、施工不方便、耐久性能差。钢管混凝土柱缺点为：钢管易锈蚀，耐火性能差，后期维修和加固费用大。FRP管混凝土柱缺点为：FRP管造价高，性能不稳定（包括长期的耐久性和维修），在工程结构中应用较少。
另外，在实际工程中，螺旋箍筋混凝土柱、钢管混凝土柱以及FRP管混凝土柱多用于轴压构件或偏心距较小构件。当偏心距较大或构件长细比较大时，构件承载力主要受其抗弯刚度影响，而约束混凝土柱靠近中和轴位置的部分核心混凝土对构件抗弯刚度的贡献较小，且此部分混凝土增加结构自重。因此，构件在结构受力和综合效益方面较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的不足，提供一种承载力高、延性和耐久性好、施工方便、耐火性能好的FRP约束PVC管-钢管内填混凝土防火组合柱。
为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案予以实现的。
本发明提供的FRP约束PVC管-钢管内填混凝土防火组合柱的具体制作步骤如下：
（1）沿PVC管的环向每隔一定距离开槽，将浸透环氧树脂的FRP条带缠绕在PVC管开槽处，养护一定时间形成FRP约束PVC管；
（2）在FRP约束PVC管内粘贴纵向FRP加劲肋；
（3）根据构件承载力要求，在FRP约束PVC管内设置钢管；
（4）在FRP约束PVC管和钢管之间浇筑混凝土，养护至混凝土硬化；
（5）在钢管内部注入碱性液体水，形成FRP约束PVC管-钢管内填混凝土防火组合柱。
进一步的，所述步骤（1）的PVC管横截面为圆形、矩形或方形，所述步骤（3）的钢管横截面为圆形、矩形或方形。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）FRP约束PVC管中FRP材料用量与FRP管相比较少，FRP材料的利用率高，受力更为合理，且FRP 约束PVC管可充当模板，施工方便。
（2）PVC管表面的开槽有效增加PVC管与FRP条带的粘结力，防止其受力过程中FRP条带的剥离破坏；PVC管内部增设纵向FRP加劲肋，有效提高FRP约束PVC管与混凝土的粘结力，使构件的受力更为合理。
（3）该组合柱兼具有钢管混凝土柱和FRP管混凝土柱的优点，组合柱内部空心，显著降低构件自重，具有承载力高、抗震性能和耐久性能好等优点。
（4）该组合柱内部空心位置注入碱性液体水，由于水的比热较大，可在火灾时有效吸收热量导热，降低组合柱的温度，提高组合柱的耐火极限，减少防火涂层厚度，降低工程造价。
附图说明
图1为PVC管开槽示意图；
图2为圆形FRP约束PVC管-矩形钢管混凝土防火组合柱示意图；
图3为圆形FRP约束PVC管-圆形钢管混凝土防火组合柱示意图；
图4为圆形FRP约束PVC管-方形钢管混凝土防火组合柱示意图；
图5为矩形FRP约束PVC管-矩形钢管混凝土防火组合柱示意图；
图6为矩形FRP约束PVC管-圆形钢管混凝土防火组合柱示意图；
图7为矩形FRP约束PVC管-方形钢管混凝土防火组合柱示意图；
图8为方形FRP约束PVC管-矩形钢管混凝土防火组合柱示意图；
图9为方形FRP约束PVC管-圆形钢管混凝土防火组合柱示意图；
图10为方形FRP约束PVC管-方形钢管混凝土防火组合柱示意图；
图中：1—开槽；2—FRP条带；3—FRP约束PVC管；4—FRP加劲肋；5—钢管；6—混凝土；7—碱性液体水。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
（1）选择内压1Mpa以上的PVC管，在PVC管表面沿横向每隔一段距离开槽1，将浸透环氧树脂的FRP条带2缠绕在经过净化处理的PVC管开槽处1，PVC管开槽的深度约为其厚度的1/6～1/8，开槽宽度根据缠绕FRP条带的宽度确定；FRP条带的搭接长度满足相关规范的要求，FRP条带的种类、宽度和缠绕层数根据构件承载力确定；将制作完成的FRP约束PVC管在室温下养护，直到环氧树脂硬化，形成FRP约束PVC管3。
（2）为增强FRP约束PVC管与混凝土的粘结力，在FRP约束PVC管内部沿构件的高度方向设置纵向FRP加劲肋4。
（3）根据构件长细比、偏心距以及承载力要求，参照我国相关的设计规范，选择合适钢管5以及钢管相对于FRP约束PVC管的偏心距。
（4）在FRP约束PVC管内，对钢管5进行定位；在FRP约束PVC管和钢管之间浇筑混凝土6，养护至混凝土硬化。
（5）在钢管内部注入碱性液体水7，形成FRP约束PVC管-钢管内填混凝土防火组合柱。
具体实施过程中，FRP材料可选择碳纤维增强复合材料（CFRP）、玻璃纤维增强复合材料（GFRP）、芳纶纤维增强复合材料（AFRP）、玄武岩纤维增强复合材料（BFRP）中的一种或两种以上的混杂纤维。组合柱以圆形、矩形、方形FRP约束PVC管3与圆形、矩形、方形钢管5之间的任意组合；如图2所示的圆形FRP约束PVC管-矩形钢管混凝土防火组合柱示意图，图3所示的圆形FRP约束PVC管-圆形钢管混凝土防火组合柱示意图，图4所示的圆形FRP约束PVC管-方形钢管混凝土防火组合柱示意图，图5所示的矩形FRP约束PVC管-矩形钢管混凝土防火组合柱示意图，图6所示的矩形FRP约束PVC管-圆形钢管混凝土防火组合柱示意图，图7所示的矩形FRP约束PVC管-方形钢管混凝土防火组合柱示意图，图8所示的方形FRP约束PVC管-矩形钢管混凝土防火组合柱示意图，图9所示的方形FRP约束PVC管-圆形钢管混凝土防火组合柱示意图，图10所示的方形FRP约束PVC管-方形钢管混凝土防火组合柱示意图。
本说明书示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应落入本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种FRP约束PVC管-钢管内填混凝土防火组合柱的制作方法，其特征在于，该组合柱的具体制作步骤如下：
a、选择内压1Mpa以上的PVC管，在PVC管表面沿纵向每隔一段距离开槽(1)，将浸透环氧树脂的FRP条带(2)缠绕在经过净化处理的PVC管开槽处，PVC管开槽的深度为其厚度的1/6～1/8，将上述缠绕FRP条带的PVC管在室温下养护，直到环氧树脂硬化，形成FRP约束PVC管(3)；
b、为增强FRP约束PVC管与混凝土的粘结力，在FRP约束PVC管内部沿构件的高度方向设置纵向FRP加劲肋(4)；
c、根据构件长细比、偏心距以及承载力要求，参照我国相关的设计规范，选择钢管(5)及其相对于FRP约束PVC管(3)的偏心距；
d、在FRP约束PVC管(3)内，对钢管(5)进行定位；在FRP约束PVC管(3)和钢管(5)之间浇筑混凝土(6)，养护至混凝土硬化；
e、在钢管(5)内部注入碱性液体水(7)，形成FRP约束PVC管-钢管内填混凝土防火组合柱。
2.如权利要求1所述的一种FRP约束PVC管-钢管内填混凝土防火组合柱的制作方法，其特征在于，所述步骤a选择的PVC管横截面为圆形、矩形或方形，所述步骤c选择的钢管横截面为圆形、矩形或方形。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103899040B (zh) * 2014-04-02 2016-01-27 哈尔滨工程大学 一种frp加劲钢管混凝土组合柱
CN104005567A (zh) * 2014-05-07 2014-08-27 北京工业大学 一种纤维增强聚合物缠绕钢管超高性能混凝土加固混凝土柱
CN111827579A (zh) * 2020-07-28 2020-10-27 福州大学 一种钢管沙漠砂轻骨料混凝土组合柱
CN116241016A (zh) * 2022-12-08 2023-06-09 广州大学 Frp管-高强橡胶混凝土-高强钢管双管组合柱及制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5599599A (en) * 1995-07-06 1997-02-04 University Of Central Florida Fiber reinforced plastic ("FRP")-concrete composite structural members
KR20070023993A (ko) * 2005-08-25 2007-03-02 강영종 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관기둥
KR20090088026A (ko) * 2008-02-14 2009-08-19 경희대학교 산학협력단 콘크리트 충전 지지부재 및 그 시공방법
CN101985851A (zh) * 2010-11-20 2011-03-16 大连理工大学 一种frp-钢复合管混凝土柱
CN102392510A (zh) * 2011-11-15 2012-03-28 安徽工业大学 一种pvc-frp管型钢混凝土组合柱的制备方法
CN102912936A (zh) * 2012-10-16 2013-02-06 浙江树人大学 Frp管-混凝土-钢管组合柱的设计方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5599599A (en) * 1995-07-06 1997-02-04 University Of Central Florida Fiber reinforced plastic ("FRP")-concrete composite structural members
KR20070023993A (ko) * 2005-08-25 2007-03-02 강영종 내부구속 중공 콘크리트 충전 강관기둥
KR20090088026A (ko) * 2008-02-14 2009-08-19 경희대학교 산학협력단 콘크리트 충전 지지부재 및 그 시공방법
CN101985851A (zh) * 2010-11-20 2011-03-16 大连理工大学 一种frp-钢复合管混凝土柱
CN102392510A (zh) * 2011-11-15 2012-03-28 安徽工业大学 一种pvc-frp管型钢混凝土组合柱的制备方法
CN102912936A (zh) * 2012-10-16 2013-02-06 浙江树人大学 Frp管-混凝土-钢管组合柱的设计方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PVC-FRP管混凝土结构实际应用的可行性研究;于峰等;《建筑科学》;20071130;第23卷(第11期);第102-104页 *
于峰、武萍.FRP-混凝土组合柱研究进展.《安徽工业大学学报(自然科学版)》.2013,第30卷(第3期),第285-291页. *

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