CN109914691A - 竹-钢纤维混凝土组合梁 - Google Patents
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Abstract
本发明一种竹‑钢纤维混凝土组合梁，包括竹梁、开孔金属板、粘结胶和现浇钢纤维混凝土层，竹梁沿着长度方向设置一条预留缝并间隔设置凹槽，竹梁和现浇钢纤维混凝土层通过开孔金属板相连，开孔金属板的下部分埋入预留缝内，开孔金属板的上、下部分各设有圆形的上部孔洞和下部孔洞，粘结胶充满竹梁的预留缝及下部孔洞，现浇钢纤维混凝土层和粘结胶分别在开孔金属板的上部孔洞、下部孔洞形成上部销栓和下部销栓，现浇钢纤维混凝土层在凹槽处形成剪力榫，本发明相对于普通竹结构，大幅度地提高了竹结构的截面抗弯刚度，彻底改变竹结构刚度控制设计的不利局面，具有承载力高、刚度大的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种组合结构，特别是一种竹-钢纤维混凝土组合梁。
背景技术
绿色、生态、环保、低碳的新型材料、创新结构体系是土木工程科技发展的必然方向。竹材是当前节能环保的生物质绿色材料的重要品种之一，有研究表明，竹结构具有绿色、生态、环保、低碳的优良品质，尤其在近年倡导节能、低碳的背景下，竹结构的发展对于形成新的结构体系，降低结构的能耗具有显著意义。
竹结构除了自身性能比较优越，还可以充分利用竹资源，竹材或竹结构有着以下优点：(1)竹材资源再生产容易，节约能源、产生的污染少；(2)结构重量轻、抗震性能好，此外，由地震致使房屋倒塌时对人产生的伤害也要比其他建筑材料小；(3)竹材导热系数低、热传导速度慢，低温、隔热性能好。(4)竹结构易于定型化、标准化，实现构件的工厂预制和现场装配化施工，现场湿作业少，缩短施工周期，可以大大提高资金的投资效益。
然而，竹组合结构却也存在弹性模量低，结构截面刚度小，挠度变形大等缺陷，以及竹材的强度利用率较低，降低了其经济性，导致竹材的推广应用受到了限制。针对此问题，相关组合结构的解决方法已经被提出。然而，针对竹-混凝土组合结构，目前采用的几种剪力连接件具有抗滑移刚度不足的应用缺陷。
发明内容
发明目的：本发明公开了一种竹-钢纤维混凝土组合梁，该种组合梁结构刚度大、延性好，所用材料绿色环保，结构整体性好，能够充分发挥多种材料的优势，满足桥梁结构正常使用和耐久性的需求。
技术方案：一种竹-钢纤维混凝土组合梁，包括竹梁、开孔金属板、粘结胶和现浇钢纤维混凝土层,竹梁沿着长度方向设置一条预留缝；竹梁和现浇钢纤维混凝土层通过开孔金属板相连，开孔金属板的下部分埋入预留缝内，开孔金属板的上部分嵌入现浇钢纤维混凝土层，开孔金属板的上、下部分各设有圆形的上部孔洞和下部孔洞；粘结胶充满竹梁的预留缝及下部孔洞，现浇钢纤维混凝土层和粘结胶分别在开孔金属板的上部孔洞、下部孔洞形成上部销栓和下部销栓。
具体的，竹梁上表面沿着长度方向间隔设置凹槽，现浇钢纤维混凝土层在凹槽处形成剪力榫。
具体的，现浇钢纤维混凝土层的截面厚度不超过组合截面总高度的1/4，其截面宽度大于等于竹梁的截面宽度。
具体的，竹梁可以为为竹帘胶合板、竹材集成材、竹材层积材或重组竹。现浇钢纤维混凝土层采用平直形钢纤维、压棱形钢纤维、波形钢纤维、弯钩形钢纤维、大头形钢纤维、双尖形钢纤维、集束钢纤维等。粘结胶采用环氧树脂胶、乙烯基树脂或聚氨酯树脂。
具体的，开孔金属板下部分埋入预留缝内的深度小于或等于预留缝的深度。开孔金属板上部分嵌入现浇钢纤维混凝土层的高度小于或等于现浇钢纤维混凝土层的高度。
预留缝贯穿竹梁的顶面和侧面。使得开孔金属板可沿长度方向贯穿竹梁。
上部孔洞的半径大于下部孔洞的半径。下部孔洞分布密度大于上部孔洞。
本发明的公开的竹-钢纤维混凝土组合梁，竹梁位于截面下部的受拉区，可充分发挥竹梁抗拉强度高的特性，现浇钢纤维混凝土层位于截面上部的受压区，可充分发挥其抗弯性能好、截面刚度大的优点。竹梁与现浇钢纤维混凝土层通过开孔金属板和剪力榫实现连接，现浇钢纤维混凝土和粘接胶分别在开孔金属板的上部孔洞、下部孔洞形成的上部销栓和下部销栓以及现浇混凝土层在竹梁凹槽处形成的剪力榫，其提供了竹梁与现浇钢纤维混凝土层的纵向抗滑力和抗掀起力，有效阻止竹梁与现浇钢纤维混凝土层之间的纵向滑移和竖向的分离，且开孔金属板的连续型形式构造有利于施工布置的便利。现浇钢纤维混凝土层在上部销栓和剪力榫处充分利用了其抗剪性能好的优点，在上部销栓和剪力榫处提供了更为可靠的剪力连接键。现浇钢纤维混凝土层的截面高度不超过组合截面总高度的1/4，以保证竹梁与现浇钢纤维混凝土层在荷载作用下，中性轴位于现浇钢纤维混凝土层的底面以下，即现浇钢纤维混凝土层下缘不出现拉应力。
有益效果：本发明的公开的竹-钢纤维混凝土组合梁，相较于现有技术具有如下优点：
(1)相对于普通竹结构，大幅度地提高了竹结构的截面抗弯刚度，彻底改变竹结构刚度控制设计的不利局面，具有承载力高、刚度大的特点；
(2)相对于普通竹-混凝土组合结构，剪力榫和开孔金属板的组合使用有效提供了竹梁与现浇钢纤维混凝土层之间的纵向抗滑移力和抗掀起力，结构单位重量承载力得到大幅度提高，具有重量轻、隔声好、隔热好、抗震性能好的综合优点；
(3)现浇钢纤维混凝土层的截面高度不超过组合截面总高度的1/4，可以保证现浇钢纤维混凝土层全截面受压，以充分发挥钢纤维混凝土材料优越的抗弯性能和抗压性能，结合竹材良好的抗拉能力，两种材料优势互补；
(4)竹-钢纤维混凝土组合结构利用竹材这种生态性环保材料，缓解了钢材、木材等资源的紧缺，在生产过程中能耗低、无污染。
附图说明
图1本发明竹-钢纤维混凝土组合梁立体示意图；
图2本发明竹-钢纤维混凝土组合梁平面图；
图3本发明竹-钢纤维混凝土组合梁的A-A截面图；
图4本发明竹-钢纤维混凝土组合梁的B-B截面图；
图5本发明竹-钢纤维混凝土组合梁的C-C截面图；
图6本发明竹-钢纤维混凝土组合梁制作方法流程图。
具体实施方式
如图1～5所示，一种竹-钢纤维混凝土组合梁，包括竹梁1、开孔金属板2、粘结胶3和现浇钢纤维混凝土层4，竹梁1沿着长度方向设置一条预留缝5；竹梁1和现浇钢纤维混凝土层4通过开孔金属板2相连，开孔金属板2的下部分埋入预留缝5内，开孔金属板2的上部分嵌入现浇钢纤维混凝土层4，开孔金属板2的上、下部分各设有圆形的上部孔洞7和下部孔洞8；粘结胶3充满竹梁1的预留缝5及下部孔洞8，现浇钢纤维混凝土层4和粘结胶3分别在开孔金属板2的上部孔洞7、下部孔洞8形成上部销栓9和下部销栓10。
竹梁1上表面沿着长度方向间隔设置凹槽6，现浇钢纤维混凝土层4在凹槽6处形成剪力榫。
为了保证现浇钢纤维混凝土层全截面受压，以充分发挥钢纤维混凝土材料优越的抗弯性能和抗压性能，现浇钢纤维混凝土层4的截面厚度不超过组合截面总高度的1/4，其截面宽度大于等于竹梁1的截面宽度。
竹梁1为竹帘胶合板、竹材集成材、竹材层积材或重组竹。粘结胶3采用环氧树脂胶、乙烯基树脂或聚氨酯树脂。
开孔金属板2下部分埋入预留缝5内的深度小于或等于预留缝5的深度。开孔金属板2上部分嵌入现浇钢纤维混凝土层4的高度小于或等于现浇钢纤维混凝土层4的高度。开孔金属板2上部孔洞7的半径大于下部孔洞8的半径。
预留缝5贯穿竹梁1的顶面和侧面。
如图6所示，上述竹-钢纤维混凝土组合梁，竹梁1和开孔金属板2提前预制或加工，提前进行支模，以开孔金属板2为连接中介，通过现场的粘结胶3和现浇混挺土层的浇筑，将竹梁1、现浇钢纤维混凝土层4和开孔金属板2现场连接形成整体组合结构，其步骤如下：
A、制作与安装竹梁1，在竹梁1的上部沿着长度方向开设预留缝并间隔设置凹槽6，在施工现场安装竹梁1；
B、加工开孔金属板2，其上、下部分设有圆形孔洞，其上部孔洞7的半径大于下部孔洞8的半径；
C、搭建模板，使用木板在竹梁1上搭建现浇钢纤维混凝土层的模板；
D、连接开孔金属板2与竹梁1，将开孔金属板2预埋与竹梁1的预留缝5，灌注粘结胶3，使得粘结胶3充满竹梁1的预留缝5及开孔金属板2的下部孔洞8，且粘结胶3在开孔金属板2的下部孔洞形成下部销栓；
E、浇筑钢纤维混凝土层及拆模，将钢纤维混凝土浇筑到模板中，现浇钢纤维混凝土层充满整个模板及开孔金属板2的上部孔洞，现浇钢纤维混凝土层与开孔金属板2的上部孔洞7形成上部销栓，现浇钢纤维混凝土层4在凹槽6处形成剪力榫，待现浇钢纤维混凝土层完全凝结后进行拆模。
Claims (9)
1.一种竹-钢纤维混凝土组合梁，包括竹梁(1)、开孔金属板(2)、粘结胶(3)和现浇钢纤维混凝土层(4)，其特征在于：
竹梁(1)沿着长度方向设置一条预留缝(5)；
竹梁(1)和现浇钢纤维混凝土层(4)通过开孔金属板(2)相连，开孔金属板(2)的下部分埋入预留缝(5)内，开孔金属板(2)的上部分嵌入现浇钢纤维混凝土层(4)，开孔金属板(2)的上、下部分各设有圆形的上部孔洞(7)和下部孔洞(8)；
粘结胶(3)充满竹梁(1)的预留缝(5)及下部孔洞(8)，现浇钢纤维混凝土层(4)和粘结胶(3)分别在开孔金属板(2)的上部孔洞(7)、下部孔洞(8)形成上部销栓(9)和下部销栓(10)。
2.根据权利要求1所述的竹-钢纤维混凝土组合梁，其特征在于：所述竹梁(1)上表面沿着长度方向间隔设置凹槽(6)，现浇钢纤维混凝土层(4)在凹槽(6)处形成剪力榫。
3.根据权利要求1所述的竹-钢纤维混凝土组合梁，其特征在于：所述现浇钢纤维混凝土层(4)的截面厚度不超过组合截面总高度的1/4，其截面宽度大于等于竹梁(2)的截面宽度。
4.根据权利要求1所述的竹-钢纤维混凝土组合梁，其特征在于：所述竹梁(1)为竹帘胶合板、竹材集成材、竹材层积材或重组竹。
5.根据权利要求1所述的竹-钢纤维混凝土组合梁，其特征在于：所述开孔金属板(2)下部分埋入预留缝(5)内的深度小于或等于预留缝(5)的深度。
6.根据权利要求1所述的竹-钢纤维混凝土组合梁，其特征在于：所述开孔金属板(2)上部分嵌入现浇钢纤维混凝土层(4)的高度小于或等于现浇钢纤维混凝土层(4)的高度。
7.根据权利要求1所述的竹-钢纤维混凝土组合梁，其特征在于：所述预留缝(5)贯穿竹梁(1)的顶面和侧面。
8.根据权利要求1所述的竹-钢纤维混凝土组合梁，其特征在于：所述的粘结胶(3)采用环氧树脂胶、乙烯基树脂或聚氨酯树脂。
9.根据权利要求1所述的竹-钢纤维混凝土组合梁，其特征在于：所述上部孔洞(7)的半径大于下部孔洞(8)的半径。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110258919A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-20 | 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 | 竹-冰组合结构梁和竹-冰组合结构墙及其施工方法 |
| CN111622105A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-04 | 中南大学 | 剪力键模具的制作方法及桥面板铺装结构 |
| CN112627345A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-09 | 上海市建筑科学研究院有限公司 | 一种钢竹组合的工程竹梁柱连接结构及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102561168A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-07-11 | 东南大学 | 竹胶板梁结构 |
| CN102943434A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-02-27 | 南京林业大学 | 一种半装配式竹-混凝土组合桥梁 |
| CN105952058A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-09-21 | 南京林业大学 | 一种连续型连接件的竹-混凝土组合梁 |
| CN107563049A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-09 | 郑州大学 | 一种钢纤维再生混凝土梁的设计方法 |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102561168A (zh) * | 2011-12-27 | 2012-07-11 | 东南大学 | 竹胶板梁结构 |
| CN102943434A (zh) * | 2012-10-24 | 2013-02-27 | 南京林业大学 | 一种半装配式竹-混凝土组合桥梁 |
| CN105952058A (zh) * | 2016-06-21 | 2016-09-21 | 南京林业大学 | 一种连续型连接件的竹-混凝土组合梁 |
| CN107563049A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-09 | 郑州大学 | 一种钢纤维再生混凝土梁的设计方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110258919A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-20 | 同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司 | 竹-冰组合结构梁和竹-冰组合结构墙及其施工方法 |
| CN111622105A (zh) * | 2020-06-10 | 2020-09-04 | 中南大学 | 剪力键模具的制作方法及桥面板铺装结构 |
| CN112627345A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-04-09 | 上海市建筑科学研究院有限公司 | 一种钢竹组合的工程竹梁柱连接结构及其制备方法 |
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