CN117027283A - Frp织物约束粘结双增强uhpc外壳、模具及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳、模具及制备方法,涉及建筑结构工程技术领域,解决了现有钢筋混凝土柱模板的周转利用率低、成本高、施工误差大、与构件容易剥离以及易开裂问题。本发明包括带间隔内凸缘并且内部埋设有骨架和纤维织物的UHPC外壳以及制造模具;模具包括外层钢模板和内层钢模板,内层钢模板包括模板一和模板二,模板一和模板二上均等距开设有梯形槽;外层钢模板包括两个槽型钢板,两个槽型钢板将内层钢模板扣合在内。本发明的UHPC外壳和现浇混凝土之间的粘结力强,提高组合梁整体性能,增大抗剪承载力。骨架和FRP织物使U型壳更好的抵抗侧压力,保证工程质量,降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构工程技术领域,具体为一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳、模具及制备方法。
背景技术
现浇钢筋混凝土(RC)建、构筑物在施工过程中需要大量模板,模板需要多次拆卸拼装,费力费时,影响工作效率;模板拆卸过程中会产生一定量的粉尘,污染环境;木质模板的生产需要大量的木材,在一定程度上破坏了环境。对现浇RC结构,模板造价约占RC工程总造价的30%,总工期的50%。因此,采用先进的模板技术,对于提高工程质量,加快施工速度,降低工程成本和实现文明施工,都具有十分重要的意义。
混凝土材料具有良好的耐久性、耐火性、可模性等优点,被广泛应用于土木工程领域。随着对普通混凝土研究、应用的深入,发现普通混凝土暴露出诸多问题,如自重大、易开裂;用混凝土材料建造的房屋在地震作用下的震害明显比钢结构房屋严重。同时,混凝土模板在实际应用方面存在施工误差大,且混凝土模板在反复荷载作用下与构件容易剥离的问题。
发明内容
本发明为了解决上述提到的现有的钢筋混凝土柱模板的周转利用率低、成本高、施工误差大、与构件容易剥离以及易开裂的问题,特此提出了一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳、模具及制备方法。本发明所述的UHPC外壳通过其内部的环形凸缘增强了其与现浇混凝土结合时界面之间的粘结力,较强的界面黏结使柱体的整体性更好,有效提高了UHPC外壳与混凝土柱之间的协同变形能力;同时,在UHPC外壳内部埋设骨架和FRP织物可使UHPC外壳能更好的抵抗侧压力,保证了工程质量,同时能更好的节约材料、降低工程造价。
本发明提出了一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳,其具体包括壳模、骨架和若干FRP织物,壳模为口字型结构,材质为超高性能混凝土,其内表面等距设置有若干环型凸缘;壳模本体内部埋设有骨架和若干FRP织物,若干FRP织物固定在骨架上。
更进一步地,所述骨架包括若干箍筋和若干竖筋,箍筋埋设在环型凸缘中,若干箍筋通过若干竖筋连接到一起。
更进一步地,所述FRP织物由多个条状FRP织物带组成。
一种制备上述FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具,其具体包括外层钢模板和内层钢模板,外层钢模板和内层钢模板均为口字型结构;内层钢模板包括两个模板一和两个模板二,两个模板一和两个模板二上均等距开设有若干梯形槽;外层钢模板包括两个槽型钢板,两个槽型钢板开口相对将内层钢模板扣合在内部。
更进一步地,所述模板一的宽度大于模板二的宽度。
更进一步地,所述FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具还包括若干约束装置,若干约束装置对扣合后的两个槽型钢板进行固定。
更进一步地,所述约束装置包括两个钢板和两个对拉钢筋,两个钢板通过两个对拉钢筋连接在一起。
更进一步地,所述梯形槽内设置有箍筋。
更进一步地,所述外层钢模板和内层钢模板之间设置有若干FRP织物。
一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的制备方法,包括以下步骤:
a.拼接模板一和模板二,组成内层钢模板;
b.根据内层钢模板上梯形槽的位置和尺寸布设箍筋,绑扎箍筋和竖筋形成骨架;
c.将FRP织物固定到骨架上;
d.在内层钢模板外扣合槽型钢板,并通过若干约束装置进行固定;
e.向外层钢模板和内层钢模板之间浇筑超高性能混凝土;
f.成型完毕后拆除外层钢模板和内层钢模板。
本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳、模具及制备方法的有益效果为:
(1)本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳、模具及制备方法,通过内层钢模板上的多个等距设置梯形槽,使浇筑出的UHPC外壳内部具备多个等间距的环型凸缘增强了UHPC外壳与普通混凝土交界面处的黏结效果,使两者在界面处黏结良好,能够有效发挥框架梁的受力性能,在一定程度上增大了抗剪承载力;
(2)本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳、模具及制备方法,通过在UHPC外壳内埋设骨架以及FRP织物,使UHPC外壳具备更好的承力性能;利用本发明所述的FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳浇筑出的约束粘结双增强超高性能混凝土柱资源能源消耗低,工厂化生产绿色环保,施工速度快,连接简单,施工便捷,构件重量轻,运输、吊装和安装方便,可广泛应用于各种大跨及滨海建筑中。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
在附图中:
图1是本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的立体结构示意图;
图2是本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具的立体结构示意图;
图3是本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具内部骨架和FRP织物的设置示意图;
图4是本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具的外层钢模板和约束装置配合示意图;
图5是本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具的槽型钢板结构示意图;
图6是本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具的内层钢模板的结构示意图;
图7是本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳内部骨架和FRP织物配合结构示意图;
其中:1-外层钢模板,11-槽型钢板,12-钢板,13-对拉钢筋,2-内层钢模板,21-模板一,22-模板二,23-梯形槽,3-骨架,31-箍筋,32-竖筋,4-FRP织物,5-超高性能混凝土,6-壳模,7-环形凸缘。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明:
具体实施方式一:参见图1-图7具体说明本实施方式。本实施方式所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳包括壳模6、骨架3和若干FRP织物4,壳模6为口字型结构,材质为超高性能混凝土,壳模6内表面垂直方向上等间距设置有若干环型凸缘7,所述环型凸缘7的截面为梯形;壳模6本体内部埋设有骨架3和若干FRP织物4,若干FRP织物4通过焊接的方式固定在骨架3上。
所述骨架3包括若干箍筋31和若干竖筋32,箍筋31埋设在环型凸缘7中,若干箍筋31通过若干竖筋32连接到一起,连接方式为绑扎。
所述FRP织物4由多个条状FRP织物带组成。
一种用于制备上述FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具,具体包括外层钢模板1和内层钢模板2,外层钢模板1和内层钢模板2均为口字型结构;内层钢模板2包括两个模板一21和两个模板二22,两个模板一21和两个模板二22上均等距开设有若干梯形槽23,梯形槽23槽口宽度大于槽底宽度;所述梯形槽23用于环形凸缘7的成型;外层钢模板1包括两个槽型钢板11,两个槽型钢板11开口相对将内层钢模板2扣合在内部;所述槽型钢板11的转角处需进行倒角处理,倒角的直角边长度为10mm。
所述模板一21的宽度大于模板二22的宽度,模板一21和模板二22通过拼接的方式形成内层钢模板2;所述模板一21与模板二22拼接的位置的外表面进行圆角处理,圆角半径为20mm。
所述FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具还包括若干约束装置,若干约束装置对扣合后的两个槽型钢板11进行固定,保证在外层钢模板1和内层钢模板2之间浇注超高性能混凝土时两个槽型钢板11之间不会被撑开。
所述约束装置包括两个钢板12和两个对拉钢筋13,两个钢板12通过两个对拉钢筋13连接在一起;钢板12两端设置有通孔,对拉钢筋13从通孔中穿过,在对拉钢筋13的端部设置有螺母;工作时钢板12贴合到槽型钢板11表面,通过旋紧对拉钢筋13上的螺母来使钢板12对槽型钢板11进行箍紧。
在进行UHPC外壳浇筑准备时,保证骨架3的箍筋31放置于梯形槽23内,保证浇筑完成后箍筋31可以顺利的被埋设在环型凸缘7内部。
在进行UHPC外壳浇筑准备时,将若干FRP织物4随骨架3一同放置在外层钢模板1和内层钢模板2之间,随骨架3一同被浇筑在UHPC外壳内部。
一种采用上述FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具的UHPC外壳制备方法,包括以下步骤:
a.拼接模板一21和模板二22,组成内层钢模板2;
b.根据内层钢模板2上梯形槽23的位置和尺寸布设箍筋31,绑扎箍筋31和竖筋32形成骨架3;
c.将FRP织物4以焊接的方式固定到骨架3上;
d.在内层钢模板2外扣合槽型钢板11,并通过若干约束装置进行固定;
e.向外层钢模板1和内层钢模板2之间浇筑超高性能混凝土5;
f.待UHPC外壳养护成型完毕后拆除外层钢模板1和内层钢模板2。
总结上述实施案例,本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳、模具及制备方法,通过内层钢模板2上的多个等距设置梯形槽23,使浇筑出的UHPC外壳内部具备多个等间距的环型凸缘7增强了UHPC外壳与普通混凝土交界面处的黏结效果,使两者在界面处黏结良好,能够有效发挥框架梁的受力性能,在一定程度上增大了抗剪承载力;本发明所述的一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳、模具及制备方法,通过在UHPC外壳内埋设骨架3以及FRP织物4,使UHPC外壳具备更好的承力性能;利用本发明所述的FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳浇筑出的约束粘结双增强超高性能混凝土柱资源能源消耗低,工厂化生产绿色环保,施工速度快,连接简单,施工便捷,构件重量轻,运输、吊装和安装方便,可广泛应用于各种大跨及滨海建筑中。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明。所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制发明,还可以是上述实施方式记载的特征的合理组合,凡在本发明精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳,其特征在于:包括壳模(6)、骨架(3)和若干FRP织物(4),壳模(6)为口字型结构,材质为超高性能混凝土,其内表面等距设置有若干环型凸缘(7);壳模(6)本体内部埋设有骨架(3)和若干FRP织物(4),若干FRP织物(4)固定在骨架(3)上。
2.根据权利要求1所述的FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳,其特征在于:所述骨架(3)包括若干箍筋(31)和若干竖筋(32),箍筋(31)埋设在环型凸缘(7)中,若干箍筋(31)通过若干竖筋(32)连接到一起。
3.根据权利要求1所述的FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳,其特征在于:所述FRP织物(4)由多个条状FRP织物带组成。
4.一种制备权利要求1-3所述的FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具,其特征在于:包括外层钢模板(1)和内层钢模板(2),外层钢模板(1)和内层钢模板(2)均为口字型结构;内层钢模板(2)包括两个模板一(21)和两个模板二(22),两个模板一(21)和两个模板二(22)上均等距开设有若干梯形槽(23);外层钢模板(1)包括两个槽型钢板(11),两个槽型钢板(11)开口相对将内层钢模板(2)扣合在内部。
5.根据权利要求4所述的FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具,其特征在于:所述模板一(21)的宽度大于模板二(22)的宽度。
6.根据权利要求4所述的FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具,其特征在于:所述FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具还包括若干约束装置,若干约束装置对扣合后的两个槽型钢板(11)进行固定。
7.根据权利要求4所述的FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具,其特征在于:所述约束装置包括两个钢板(12)和两个对拉钢筋(13),两个钢板(12)通过两个对拉钢筋(13)连接在一起。
8.根据权利要求4所述的FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具,其特征在于:所述梯形槽(23)内设置有箍筋(31)。
9.根据权利要求4所述的FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的模具,其特征在于:所述外层钢模板(1)和内层钢模板(2)之间设置有若干FRP织物(4)。
10.一种权利要求5-9任一项所述的FRP织物约束粘结双增强UHPC外壳的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
a.拼接模板一(21)和模板二(22),组成内层钢模板(2);
b.根据内层钢模板(2)上梯形槽(23)的位置和尺寸布设箍筋(31),绑扎箍筋(31)和竖筋(32)形成骨架(3);
c.将FRP织物(4)固定到骨架(3)上;
d.在内层钢模板(2)外扣合槽型钢板(11),并通过若干约束装置进行固定;
e.向外层钢模板(1)和内层钢模板(2)之间浇筑超高性能混凝土(5);
f.成型完毕后拆除外层钢模板(1)和内层钢模板(2)。
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