CN110080465B - 一种混凝土梁骨架及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混凝土梁骨架及其施工方法，所述混凝土梁骨架包括：FRP网格布、至少两个X形支架以及四根FRP复合筋；四根所述FRP复合筋分别与各所述X形支架的四个端部连接形成立方体结构，所述FRP网格布沿所述立方体结构周向围绕在所述立方体结构的侧面。由于采用FRP复合筋替代传统钢筋，FRP网格布替代传统箍筋，FRP材料因其具有轻质高强又耐腐蚀的特点，可以解决钢筋易锈蚀所带来的耐久性差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及的是一种混凝土梁骨架及其施工方法。
背景技术
现有技术中，混凝土梁骨架通常采用钢筋，混凝土本身具有较好的耐久性，但与其共同工作的钢筋，其易锈蚀的特性将导致钢筋混凝土结构的耐久性能显著下降。钢筋锈蚀后引起的体积膨胀等情况将导致混凝土保护层开裂、剥落，进而导致结构的耐久性出现严重的问题。尤其是在海砂和海水中，但因其所含的大量氯离子会加速钢筋锈蚀。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种混凝土梁骨架及其施工方法，旨在解决现有技术中混凝土梁骨架的钢筋锈蚀导致结构的耐久性差的问题。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种混凝土梁骨架，其中，包括：FRP网格布、至少两个X形支架以及四根FRP复合筋；四根所述FRP复合筋分别与各所述X形支架的四个端部连接形成立方体结构，所述FRP网格布沿所述立方体结构周向围绕在所述立方体结构的侧面。
所述的混凝土梁骨架，其中，所述X形支架包括：转轴、与所述转轴转动连接的第一伸缩组件和第二伸缩组件；所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件相互错开呈X形。
所述的混凝土梁骨架，其中，所述第一伸缩组件包括：与所述转轴转动连接的第一固定板、设置在第一固定板上的第一伸缩杆和第二伸缩杆、分别设置在所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆上并用于套住所述FRP复合筋的第一卡箍和第二卡箍；所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆的伸缩方向相反。
所述的混凝土梁骨架，其中，所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆均与所述第一固定板螺纹连接。
所述的混凝土梁骨架，其中，所述FRP网格布一端通过锚固端与所述FRP复合筋固定连接，另一端设置有牵引夹具。
所述的混凝土梁骨架，其中，所述牵引夹具包括：第一夹持部和第二夹持部；所述第一夹持部上设置有第一凸榫和第二凹榫，所述第二夹持部上设置有与所述第一凸榫配合的第一凹榫以及与所述第二凹榫配合的第二凸榫。
所述的混凝土梁骨架，其中，其还包括设置在所述FRP网格布上的网格导扣，所述网格导扣用于使多层所述FRP网格布的布条对齐。
所述的混凝土梁骨架，其中，所述网格导扣包括：位于所述布条上方的顶板、分别位于所述布条两侧并与所述顶板连接的侧板以及位于所述布条下方并与所述侧板连接的底板；所述底板上设置有供所述布条穿过的通孔。
一种混凝土梁骨架的施工方法，其中，包括如下步骤：
调节X形支架的大小，并将三根FRP复合筋与X形支架的端部连接；
将剩余一根FRP复合筋穿过锚固端后与X形支架的端部连接；
利用牵引夹具夹住FRP网格布，将FRP网格布围绕并贴紧四根FRP复合筋；
在FRP网格布上涂抹环氧树脂，并在环氧树脂固化后取下牵引夹具。
所述的混凝土梁骨架的施工方法，其中，所述在FRP网格布上涂抹环氧树脂，并在环氧树脂固化后取下牵引夹具步骤具体包括：
利用网格导扣将FRP网格布的布条对齐；
在FRP网格布上涂抹环氧树脂，并在环氧树脂固化后取下牵引夹具。
有益效果：由于采用FRP复合筋替代传统钢筋，FRP网格布替代传统箍筋，FRP材料因其具有轻质高强又耐腐蚀的特点，可以解决钢筋易锈蚀所带来的耐久性差的问题。
附图说明
图1是本发明中混凝土梁骨架的结构示意图。
图2是本发明中立方体结构的结构示意图。
图3是本发明中混凝土梁骨架的侧视图。
图4是本发明中FRP网格布的侧视图。
图5是本发明中牵引夹具的结构示意图。
图6是本发明中网格导扣的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请同时参阅图1-图6，本发明提供了一种混凝土梁骨架的一些实施例。
如图1所示，本发明的一种混凝土梁骨架，包括：FRP网格布30、至少两个X形支架10以及四根FRP复合筋20；四根所述FRP复合筋20分别与各所述X形支架10的四个端部连接形成立方体结构(如图2所示)，所述FRP网格布30沿所述立方体结构周向围绕在所述立方体结构的侧面。这里立方体结构的轴向是指至少两个X形支架排列的方向，立方体结构的轴向是指四根FRP复合筋20排列的方向。
值得说明的是，FRP(纤维增强复合材料，Fiber Reinforced Polymer/Plastic)是指由纤维材料与基体材料按一定的比例混合后形成的高性能型材料。采用FRP复合筋20替代传统钢筋，FRP网格布30替代传统箍筋，FRP材料因其具有轻质高强又耐腐蚀的特点，可以解决钢筋易锈蚀所带来的耐久性差的问题。
混凝土梁骨架通过拼装整合而成，组装简便，组装完成后与传统钢筋混凝土梁骨架浇筑施工操作无异，适用于不同的现场情况。
X形支架10位于立方体结构的两端，立方体结构中，每根FRP复合筋20一端与X形支架10的端部连接，另一端与另一个X形支架10的端部连接。FRP网格布30呈矩形，且FRP网格布30具有柔性，可以包裹在四根FRP复合筋20外，将立方体结构的四个侧面围住，但并不包围X形支架10所在的侧面。FRP网格布30通常设置较长，可以围绕四个侧面后还有剩余，也就是说，在部分FRP网格布30中是叠层的，叠层处的FRP网格布30可以通过环氧树脂进行粘接。本发明可用于现场施工，适合于不同工程情况需求，具有耐腐蚀强、施工简便、适配性良好等特点。
FRP网格布30由若干个布条连接而成，本实施例中，如图1所示，FRP网格布30的布条分为横条和纵条，若干根横条平行设置，若干根纵条平行设置，横条和纵条相互垂直形成方格。当然，也可以形成其它形状的网格，例如，三角形、长方形等等。采用FRP网格布30替代传统的矩形箍筋，FRP网格布30的适配性表现在，对于同一样式的FRP网格布30，在实际使用中可对其进行适当修剪。
在本发明的一个较佳实施例中，如图1-图2所示，为了改变X形支架10的形状和大小，采用可调节形状和大小的X形支架10，具体地，所述X形支架10包括：转轴13、与所述转轴13转动连接的第一伸缩组件11和第二伸缩组件12；所述第一伸缩组件11和所述第二伸缩组件12相互错开呈X形。第一伸缩组件11和第二伸缩组件12具有相同的结构，当然，在具体实施时，第一伸缩组件11和第二伸缩组件12可以采用不同的伸缩长度。同一套支架适配梁截面尺寸多，具有施工简便、适配能力强等特点。
具体地，通过调节第一伸缩组件11和/或第二伸缩组件12可以改变X形支架10的大小，以得到不同大小的混凝土梁骨架。而且第一伸缩组件11和第二伸缩组件12都可以绕转轴13转动，第一伸缩组件11和第二伸缩组件12之间的夹角也可以调节，也就是改变了X形支架10中X的形状。进一步地，转轴13与第一伸缩组件11、第二伸缩组件12可以采用螺纹连接，当然，转轴13可以采用螺钉、螺母替代，也就是说，当选好角度后，利用螺钉和螺母将第一伸缩组件11和第二伸缩组件12固定，保持第一伸缩组件11和第二伸缩组件12之间的夹角。
在本发明的一个较佳实施例中，如图2-图3所示，所述第一伸缩组件11包括：与所述转轴13转动连接的第一固定板111、设置在第一固定板111上的第一伸缩杆112和第二伸缩杆113、分别设置在所述第一伸缩杆112和所述第二伸缩杆113上并用于套住所述FRP复合筋20的第一卡箍114和第二卡箍115；所述第一伸缩杆112和所述第二伸缩杆113的伸缩方向相反。
同样的，第二伸缩组件12包括：与所述转轴13转动连接的第二固定板121、设置在第二固定板121上的第三伸缩杆122和第四伸缩杆123、分别设置在所述第三伸缩杆122和所述第四伸缩杆123上并用于套住所述FRP复合筋20的第三卡箍124和第四卡箍125；所述第三伸缩杆122和所述第四伸缩杆123的伸缩方向相反。卡箍均采用不锈钢带式卡箍，带式卡箍与X形支架10的顶端采用焊接。带式卡箍具有单方向自锁的特点。带式卡箍的直径可变，可适配一定范围内的不同尺寸大小的FRP复合纵筋。
具体地，第一固定板111和第二固定板121上均设置有供转轴13穿过的通孔，第一固定板111和第二固定板121绕转轴13转动改变第一伸缩组件11和第二伸缩组件12之间的夹角。为方便调节，在X形支架10中的伸缩杆和固定板上分别标记有长度和角度的刻度值，从而具有调节灵活、适配性强、操作简便等优点。
在本发明的一个较佳实施例中，如图1-图3所示，伸缩杆可以采用多种形式，只要能达到伸缩的效果都可以应用于X形支架10，例如，所述第一伸缩杆112和所述第二伸缩杆113均与所述第一固定板111螺纹连接。进一步地，第一固定板111采用矩形固定板，矩形固定板的长边设置有与第一伸缩杆112或第二伸缩杆113适配的螺纹通孔，螺纹通孔贯穿矩形固定板。通过转动第一伸缩杆112或第二伸缩杆113可调节其在螺纹通孔中的位置，从而得到不同的伸缩长度。
在本发明的一个较佳实施例中，如图3-图4所示，所述FRP网格布30一端通过锚固端31与所述FRP复合筋20固定连接，另一端设置有牵引夹具40。
具体地，锚固端31在工厂编织网格时即制作成环形，锚固端31可套在FRP复合筋20上。牵引夹具40是具有一定重量，用来夹紧FRP网格布30牵引端32的钢制杆件。当锚固端31套在FRP复合筋20后，FRP网格布30围绕立方体结构的侧面，将牵引夹具40放下，利用牵引夹具40的重力可将FRP网格布30拉直。
进一步，如图5所示，牵引夹具40采用榫卯结构夹持FRP网格布30，所述牵引夹具40包括：第一夹持部41和第二夹持部42；所述第一夹持部41上设置有第一凸榫411和第二凹榫412，所述第二夹持部42上设置有与所述第一凸榫411配合的第一凹榫421以及与所述第二凹榫412配合的第二凸榫422。
在本发明的一个较佳实施例中，如图1和图6所示，混凝土梁骨架还包括设置在所述FRP网格布30上的网格导扣50，所述网格导扣50用于使多层所述FRP网格布30的布条对齐。
具体地，本实施例中，FRP网格布30有部分是叠层的，也就是说有多层FRP网格布30，网格导扣50通常设置在纵条上，也就是沿着FRP网格布30围绕立方体结构的方向上。网格导扣置于FRP网格布30牵引端32纵条与锚固端31网格布重叠段，起导向作用，可以将纵条对齐，实现FRP网格布30自身快速对齐。网格导扣50可以采用塑料材料制成。
进一步地，所述网格导扣50包括：位于所述布条上方的顶板51、分别位于所述布条两侧并与所述顶板51连接的侧板52以及位于所述布条下方并与所述侧板52连接的底板53；所述底板53上设置有供所述布条穿过的通孔54。侧板52有两个，两个侧板52之间的间距可容纳布条，侧板52的高度可以根据布条的厚度和数量设置，所有布条的厚度之和小于侧板52的高度。
基于上述实施例所述的混凝土梁骨架，本发明还提供了一种混凝土梁骨架的施工方法的较佳实施例：
本发明实施例的一种混凝土梁骨架的施工方法，包括以下步骤：
步骤S100、调节X形支架10的大小，并将三根FRP复合筋20与X形支架10的端部连接。
具体地，调节X形支架10以适应所需梁截面尺寸。将三根FRP复合筋20通过不锈钢带式卡箍与X形支架10连接。
步骤S200、将剩余一根FRP复合筋20穿过锚固端31后与X形支架10的端部连接。
具体地，将另外一根FRP复合筋20首先穿过FRP网格布30的锚固端31。然后，将FRP复合筋20连同FRP网格布30一同套放在第S100步完成的X-形支架上。
步骤S300、利用牵引夹具40夹住FRP网格布30，将FRP网格布30围绕并贴紧四根FRP复合筋20。
具体地，使用牵引夹具40夹紧FRP网格布30的牵引端32，FRP网格布30的牵引端32留置一排网格，其后一定长度区间内只有纵条。然后，手持夹具对FRP网格布30进行张拉，使FRP网格布30能够紧密地贴合在四根FRP复合筋20形成的立方体结构上。锚固端31一层在下方，牵引端32一层在上方。
步骤S400、在FRP网格布30上涂抹环氧树脂，并在环氧树脂固化后取下牵引夹具40。
具体地，先利用网格导扣将FRP网格布的布条对齐；然后在FRP网格布上涂抹环氧树脂，并在环氧树脂固化后取下牵引夹具。
具体地，用刷子在整个FRP网格布30上涂环氧树脂，其目的是使FRP网格布30中的的纤维丝能够形成一个整体，同时防止在进行混凝土浇筑时破坏FRP网格布30。涂胶完成，等待15分钟后取下FRP网格布30牵引端32上的夹具。
本发明具有施工方便、适配性高、较为经济等诸多显著实用优势，可以广泛应用于土木工程行业，对目前土木工程施工将会有较高的提升。具有广泛的应用前景，具有重要的工程实践意义和社会经济效益。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种混凝土梁骨架，其特征在于，包括：FRP网格布、至少两个X形支架以及四根FRP复合筋；四根所述FRP复合筋分别与各所述X形支架的四个端部连接形成立方体结构，所述FRP网格布沿所述立方体结构周向围绕在所述立方体结构的侧面；所述FRP网格布一端通过锚固端与所述FRP复合筋固定连接，另一端设置有牵引夹具，所述牵引夹具利用所述牵引夹具的重力将所述FRP网格布拉直；
所述X形支架包括：转轴、与所述转轴转动连接的第一伸缩组件和第二伸缩组件；所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件相互错开呈X形；
所述第一伸缩组件包括：与所述转轴转动连接的第一固定板、设置在第一固定板上的第一伸缩杆和第二伸缩杆、分别设置在所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆上并用于套住所述FRP复合筋的第一卡箍和第二卡箍；所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆的伸缩方向相反。
2.根据权利要求1所述的混凝土梁骨架，其特征在于，所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆均与所述第一固定板螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的混凝土梁骨架，其特征在于，所述牵引夹具包括：第一夹持部和第二夹持部；所述第一夹持部上设置有第一凸榫和第二凹榫，所述第二夹持部上设置有与所述第一凸榫配合的第一凹榫以及与所述第二凹榫配合的第二凸榫。
4.根据权利要求1所述的混凝土梁骨架，其特征在于，其还包括设置在所述FRP网格布上的网格导扣，所述网格导扣用于使多层所述FRP网格布的布条对齐。
5.根据权利要求4所述的混凝土梁骨架，其特征在于，所述网格导扣包括：位于所述布条上方的顶板、分别位于所述布条两侧并与所述顶板连接的侧板以及位于所述布条下方并与所述侧板连接的底板；所述底板上设置有供所述布条穿过的通孔。
6.一种混凝土梁骨架的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
调节X形支架的大小，并将三根FRP复合筋与X形支架的端部连接；所述X形支架包括：转轴、与所述转轴转动连接的第一伸缩组件和第二伸缩组件；所述第一伸缩组件和所述第二伸缩组件相互错开呈X形；所述第一伸缩组件包括：与所述转轴转动连接的第一固定板、设置在第一固定板上的第一伸缩杆和第二伸缩杆、分别设置在所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆上并用于套住所述FRP复合筋的第一卡箍和第二卡箍；所述第一伸缩杆和所述第二伸缩杆的伸缩方向相反；
将剩余一根FRP复合筋穿过锚固端后与X形支架的端部连接；
利用牵引夹具夹住FRP网格布，将FRP网格布围绕并贴紧四根FRP复合筋；所述FRP网格布一端通过锚固端与所述FRP复合筋固定连接，所述牵引夹具位于所述FRP网格布另一端，所述牵引夹具利用所述牵引夹具的重力将所述FRP网格布拉直；
在FRP网格布上涂抹环氧树脂，并在环氧树脂固化后取下牵引夹具。
7.根据权利要求6所述的混凝土梁骨架的施工方法，其特征在于，所述在FRP网格布上涂抹环氧树脂，并在环氧树脂固化后取下牵引夹具步骤具体包括：
利用网格导扣将FRP网格布的布条对齐；
在FRP网格布上涂抹环氧树脂，并在环氧树脂固化后取下牵引夹具。
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