一種內(nèi)置frp局部約束混凝土組合構(gòu)件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種FRP約束混凝土組合構(gòu)件，包括組合柱和組合式剪力墻。
【背景技術(shù)】
[0002]FRP約束混凝土構(gòu)件由于外部FRP對(duì)內(nèi)部混凝土具有良好的約束作用，可有效抑制混凝土受壓時(shí)的微裂紋擴(kuò)展，從而可顯著提高受壓構(gòu)件的承載力和變形能力。目前該類型構(gòu)件尚存在一些不足之處:首先FRP對(duì)混凝土的約束作用僅在圓形截面柱子中才具有顯著效果，對(duì)于其他截面形狀尤其是常用的矩形截面柱子，這種約束作用就非常有限；其次在偏心受力情況下特別是偏心距較大時(shí)，這種約束作用也會(huì)顯著降低甚至消失；另外這種約束作用也隨著柱子尺寸的增大而降低，從而需要增加FRP的用量。針對(duì)FRP約束混凝土構(gòu)件的上述局限，本發(fā)明提出一種可有效解決上述問題的新型內(nèi)置FRP局部約束混凝土組合柱和組合式剪力墻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種受力性能特別是偏壓性能良好、適用于各種截面形狀柱子、FRP材料利用率高、便于施工的新型內(nèi)置FRP局部約束混凝土組合構(gòu)件，包括內(nèi)置FRP局部約束混凝土組合柱和組合式剪力墻。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種內(nèi)置FRP局部約束混凝土組合構(gòu)件，包括FRP約束混凝土子柱，該FRP約束混凝土子柱由FRP管內(nèi)填充內(nèi)部混凝土形成；
[0005]將多個(gè)所述FRP約束混凝土子柱嵌入混凝土類柱子中，使其與外部的混凝土類柱子共同受力，形成內(nèi)置FRP局部約束混凝土組合柱；
[0006]將多個(gè)所述FRP約束混凝土子柱嵌入混凝土剪力墻中，形成內(nèi)置FRP局部約束混凝土組合式剪力墻。
[0007]作為優(yōu)選，所述的混凝土類柱子為鋼筋混凝土柱、鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土柱、鋼管-混凝土 -鋼管柱、FRP約束混凝土柱、FRP-混凝土 -FRP組合柱、FRP-混凝土 -鋼管組合柱以及鋼管-混凝土 -FRP管組合柱中的一種。
[0008]作為優(yōu)選，所述的混凝土類柱子是實(shí)芯柱或空芯柱。
[0009]作為優(yōu)選，所述的FRP約束混凝土子柱的混凝土內(nèi)埋置鋼筋、型鋼、鋼管、FRP筋以及FRP型材中的至少一種。
[0010]作為優(yōu)選，所述的FRP約束混凝土子柱宜排列在構(gòu)件的受壓部位，例如組合柱的角部或組合式剪力墻的端部。
[0011]作為優(yōu)選，所述的FRP約束混凝土子柱是實(shí)芯柱或空芯柱。
[0012]作為優(yōu)選，所述的FRP管可以是熱固性FRP管或熱塑性FRP管。
[0013]作為優(yōu)選，所述的混凝土剪力墻為普通鋼筋混凝土剪力墻、內(nèi)嵌鋼板混凝土剪力墻和鋼板夾芯混凝土剪力墻中的至少一種。
[0014]所述的混凝土類柱子使用的縱筋和箍筋可以是鋼筋，也可以是FRP筋。所述的FRP約束混凝土子柱可以為預(yù)制的FRP約束混凝土柱，也可以先將FRP管與外部的鋼筋籠綁扎在一起，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行FRP管內(nèi)的混凝土澆筑，從而形成FRP約束混凝土子柱。所述的預(yù)制的FRP約束混凝土柱，可以是向FRP管內(nèi)填充混凝土形成的FRP約束混凝土柱，也可以是在預(yù)制的混凝土柱子外側(cè)纏繞FRP形成的FRP約束混凝土柱。所述的FRP約束混凝土子柱中的混凝土可以與外部混凝土類柱子采用相同的混凝土，也可以采用不同的混凝土。
[0015]本發(fā)明采用內(nèi)置FRP約束混凝土子柱以提高其整體受力性能的組合柱和組合式剪力墻，該組合柱適用大型橋梁橋墩、高承載力混凝土粧、超高層結(jié)構(gòu)巨型柱等工程領(lǐng)域，該組合式剪力墻適用于超高層高層結(jié)構(gòu)及高地震烈度地區(qū)的高層結(jié)構(gòu)，具有承載力高、抗震性能優(yōu)異、截面形狀設(shè)計(jì)靈活以及經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)有如下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、受力性能優(yōu)異，特別適用于偏心受壓以及截面尺寸較大的柱子，可使用較少的FRP使柱子獲得較高的承載力。
[0018]2、柱子設(shè)計(jì)靈活，可通過改變FRP約束子柱在組合柱中的位置、數(shù)量以及所使用混凝土的種類來獲得具有不同受力性能的柱子。
[0019]3、施工方便，該組合柱可以方便的與各種類型的梁連接，而且FRP約束混凝土子柱可以整體預(yù)制，也可以只預(yù)制FRP管材，施工過程與普通混凝土柱子相當(dāng)，無需增加新的工作量。
[0020]4、耐久性良好?？蓪⒅饕氖芰︿摻罨蛐弯撝糜贔RP約束子柱內(nèi)部，從而避免外部混凝土開裂引起的鋼材銹蝕，結(jié)合FRP箍筋的使用，可全面提高該新型組合柱的耐久性能，特別適用于港口、碼頭以及海島建筑等環(huán)境惡劣的建筑結(jié)構(gòu)中。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明的內(nèi)置FRP局部約束混凝土組合柱構(gòu)造示意圖；
[0022]圖1-圖3為本發(fā)明的外部混凝土類柱子實(shí)心形式示意圖；
[0023]圖4為本發(fā)明的外部混凝土類柱子空心形式示意圖；
[0024]圖5-圖7為本發(fā)明的組合柱異形截面形狀示意圖；
[0025]圖8為本發(fā)明的實(shí)施例1示意圖；
[0026]圖9為本發(fā)明的實(shí)施例2示意圖；
[0027]圖10為本發(fā)明的實(shí)施例3示意圖；
[0028]圖11為本發(fā)明的實(shí)施例4示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0030]如圖1所示一種內(nèi)置FRP局部約束混凝土組合柱，主要包括外部的混凝土類柱子I和其內(nèi)部按一定規(guī)律排列的FRP約束混凝土子柱2。其中FRP約束混凝土子柱2由FRP管3和內(nèi)部混凝土 4組成，且內(nèi)部混凝土 4中可設(shè)置筋材或型材。FRP約束混凝土子柱可以是提前預(yù)制的，也可以進(jìn)行現(xiàn)澆。外部的混凝土類柱子I可以是普通鋼筋混凝土柱、也可以在柱子外側(cè)設(shè)置鋼管7形成鋼管混凝土柱(圖2)、或在柱子中設(shè)置型鋼6形成鋼骨混凝土柱(圖3)、或者在柱子外側(cè)和內(nèi)側(cè)同時(shí)設(shè)置鋼管7從而形成鋼管-混凝土 -鋼管柱(圖4)，也可以是FRP約束混凝土柱、FRP-混凝土 -FRP組合柱、FRP-混凝土 -鋼管組合柱以及鋼管