CN116180984A - 一种复材箍筋网格骨架的制作方法 - Google Patents

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余倩倩
顾祥林
张伟平
窦晓静
徐海斌
刘晓
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Abstract

本发明公开了一种复材箍筋网格骨架的制作方法，包括：S1、在钢丝的外表面包覆纤维增强复合材料层，制作成横向箍筋和纵向箍筋；S2、将横向箍筋和纵向箍筋垂直交替编织成网格；S3、将所述网格进行固化成型；S4、将固化后的网格沿着受力纵筋环绕一圈并进行固定。本发明充分利用了纤维增强复合材料的筋轻质高强、耐腐蚀性能好的优点，将其交替编织成网格，最后与受力纵筋固定形成骨架，其提高了材料利用率，并且，可以在腐蚀性强的环境下中使用，同时，本发明还具有生产制作工艺简单，可以进行工厂化大量生产，提高施工速度，能够满足土木工程领域的需要等优点。

Description

一种复材箍筋网格骨架的制作方法
技术领域
本发明涉及混凝土结构技术领域，尤其涉及一种复材箍筋网格骨架的制作方法。
背景技术
在现有钢筋混凝土梁中，箍筋把受力筋和架立筋及构造筋连成一体，组成钢筋骨架，又可以保证斜截面抗剪强度；对于钢筋混凝土柱中，箍筋把受力钢筋形成钢筋笼、起着防止纵筋屈曲、约束核心混凝土等重要作用。另外一方面，箍筋处于钢筋混凝土结构最外侧，也是最容易受到腐蚀而体积膨胀，导致混凝土剥落，进而加速内部钢筋的锈蚀，严重影响结构的承载力，造成巨大安全隐患。
纤维增强复合材料(Fiber-reinforced polymer，简称FRP)是指以连续纤维为增强体、聚合物树脂为基体，按照一定比例混合并通过一定的复合工艺制作而成的新型复合材料。它作为一种新型的有发展潜力的建筑材料适于服役环境、耐久性等方面要求高的重要工程结构，如地下结构、海洋结构等。
因此，怎么将纤维增强复合材料与钢筋组合在一起，是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种抗拉承载力高、可设计性强、抗腐蚀能力强、施工方便、材料利用率高的复材箍筋网格骨架的制作方法。
一种复材箍筋网格骨架的制作方法，包括：
S1、在钢丝的外表面包覆纤维增强复合材料层，制作成横向箍筋和纵向箍筋；
S2、将横向箍筋和纵向箍筋垂直交替编织成网格；
S3、将所述网格进行固化成型；
S4、将固化后的网格沿着受力纵筋环绕一圈并进行固定。
在其中一个实施例中，所述步骤S1中，所述钢丝的横截面形状为圆形，直径为1.5mm-3.0mm。
在其中一个实施例中，所述纤维增强复合材料层为玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、芳纶纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料中的一种。
在其中一个实施例中，所述纤维增强复合材料层的外表面包覆有包裹层，所述包覆层为树脂。
在其中一个实施例中，所述步骤S2中，所述网格的网眼形状为正方形，其边长为20mm-50mm。
在其中一个实施例中，所述步骤S3中，采用树脂对所述网格进行一体式固化，所述树脂为环氧树脂、不饱和树脂、乙烯基树脂其中的一种或多种。
在其中一个实施例中，所述步骤S4中，所述网格与所述受力纵筋通过细钢丝进行绑扎固定。
上述复材箍筋网格骨架的制作方法，充分利用了纤维增强复合材料的筋轻质高强、耐腐蚀性能好的优点，将其交替编织成网格后与受力纵筋固定形成骨架，其提高了材料利用率，并且，可以在腐蚀性强的环境下中使用，同时，本发明还具有生产制作工艺简单，可以进行工厂化大量生产，提高施工速度，能够满足土木工程领域的需要等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的横向箍筋和纵向箍筋的截面结构示意图；
图2是本发明的网格的结构示意图；
图3是本发明的复材箍筋网格骨架的使用状态图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参阅图1-3所示，本发明一实施例提供一种复材箍筋网格骨架的制作方法，包括：
S1、在钢丝1的外表面包覆纤维增强复合材料层2，制作成横向箍筋4和纵向箍筋5；本实施例中，横向箍筋4和纵向箍筋5的结构可以相同，如此，便于加工和制作。其中，所述纤维增强复合材料层2为玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、芳纶纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料中的一种。
S2、将横向箍筋4和纵向箍筋5垂直交替编织成网格；
S3、将所述网格进行固化成型；
S4、将固化后的网格沿着受力纵筋6环绕一圈并进行固定。
上述复材箍筋网格骨架的制作方法，充分利用了纤维增强复合材料的筋轻质高强、耐腐蚀性能好的优点，将其交替编织成网格后与受力纵筋6固定形成骨架，其提高了材料利用率，并且，可以在腐蚀性强的环境下中使用，同时，本发明还具有生产制作工艺简单，可以进行工厂化大量生产，提高施工速度，能够满足土木工程领域的需要等优点。
在本发明一实施例中，所述步骤S1中，所述钢丝1的横截面形状为圆形，直径为1.5mm-3.0mm。如此，钢丝1的形状和直径都具有可设计强的特性，可以加工成理想的形状和尺寸。并且，钢丝1的圆形横截面便于在其外表面形成厚度均匀的纤维增强复合材料层2，从而可以提高横向箍筋4和纵向箍筋5的产品质量。
在本发明一实施例中，所述纤维增强复合材料层2的外表面包覆有包裹层3，所述包覆层3为树脂。本实施例中，包裹层3的设置便于保护所述纤维增强复合材料层2的外表面，减少和避免在安装等过程中的磨损。
在本发明一实施例中，所述步骤S2中，所述网格的网眼形状为正方形，其边长为20mm-50mm。本实施例中，正方形的网眼可以使多个横向箍筋4之间的间距，多个纵向箍筋5之间的间距均保持相同，如此，可以提高网格在各个方向上的抗拉承载力。在本发明的一些实施例中，还可以根据实际受力情况，调整网格的网眼尺寸大小，以满足承载力要求。
在本发明一实施例中，所述步骤S3中，采用树脂对所述网格进行一体式固化，所述树脂为环氧树脂、不饱和树脂、乙烯基树脂其中的一种或多种。本实施例中，对网格进行一体式固化所采用的树脂与所述包覆层3的树脂相同，如此，可以提高网格材料的融合度，增加网格整体的结构强度。
在本发明一实施例中，所述步骤S4中，所述网格与所述受力纵筋6通过细钢丝进行绑扎固定。本实施例中，受力纵筋6的数量为四个，其分布在正方形的四个边角处，网格包覆在四个所述受力纵筋6的外部形成骨架，网格与所述受力纵筋6相接触的部分采用细钢丝进行绑扎，其操作简单方便，固定安全可靠。在本发明的一些实施例中，受力纵筋6的数量还可以为六个或八个等，其可以根据骨架的形状排列在正六边形的六个角上或八边形的八个角上等。
综上，本发明的优点在于：
1)、利用钢丝1易弯曲的特点，可以加工成理想的形状和尺寸，弯折段可以轻松加工完成，更能满足土木工程结构的使用要求。
2)、利用FRP轻质高强的特性能够大幅度提高箍筋性能，从而提高钢筋混凝土构件的性能。
3)、利用FRP有着耐腐蚀性能好的特性，用FRP箍筋替代原有的钢箍筋能够较好的解决腐蚀问题，使得混凝土结构能够用于海洋等腐蚀较为严重的环境中。
4)、可以进行工厂化预制生产，提高施工速度，降低成本。同时，根据现场构件尺寸进行裁剪，提高了施工质量。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种复材箍筋网格骨架的制作方法，其特征在于，包括：
S1、在钢丝的外表面包覆纤维增强复合材料层，制作成横向箍筋和纵向箍筋；
S2、将横向箍筋和纵向箍筋垂直交替编织成网格；
S3、将所述网格进行固化成型；
S4、将固化后的网格沿着受力纵筋环绕一圈并进行固定。
2.如权利要求1所述的复材箍筋网格骨架的制作方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述钢丝的横截面形状为圆形，直径为1.5mm-3.0mm。
3.如权利要求2所述的复材箍筋网格骨架的制作方法，其特征在于，所述纤维增强复合材料层为玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、芳纶纤维增强复合材料、玄武岩纤维增强复合材料中的一种。
4.如权利要求1-3任一项所述的复材箍筋网格骨架的制作方法，其特征在于，所述纤维增强复合材料层的外表面包覆有包裹层，所述包覆层为树脂。
5.如权利要求1所述的复材箍筋网格骨架的制作方法，其特征在于，所述步骤S2中，所述网格的网眼形状为正方形，其边长为20mm-50mm。
6.如权利要求1所述的复材箍筋网格骨架的制作方法，其特征在于，所述步骤S3中，采用树脂对所述网格进行一体式固化，所述树脂为环氧树脂、不饱和树脂、乙烯基树脂其中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的复材箍筋网格骨架的制作方法，其特征在于，所述步骤S4中，所述网格与所述受力纵筋通过细钢丝进行绑扎固定。
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