一種新型FRP預(yù)應(yīng)力混凝土板制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)涉及一種土木工程技術(shù)領(lǐng)域中的混凝土板，特別涉及一種新型FRP預(yù)應(yīng)力混凝土板。該混凝土板包括通過澆注輕骨料混凝土形成的混凝土板主體，在混凝土板主體內(nèi)底部橫向等距布置有相同尺寸的鋼板，每塊鋼板上焊接有若干錨栓，在混凝土板主體內(nèi)縱向延板長(zhǎng)方向在鋼板上布置有FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶，所述的FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶包括高強(qiáng)混凝土板帶主體和至少2根FRP筋，F(xiàn)RP筋埋植于高強(qiáng)混凝土板帶主體中。本實(shí)用新型專利技術(shù)具有延緩裂縫開展、減小裂縫寬度、提高構(gòu)件剛度、增加構(gòu)件強(qiáng)度、改善構(gòu)件延性和充分利用FRP材料等優(yōu)點(diǎn)。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種土木工程
中的混凝土板，特別涉及一種新型FRP預(yù)應(yīng)力混凝土板。
技術(shù)介紹
在建筑工程中，大量使用到鋼筋混凝土板，由于建筑物處于暴露性環(huán)境中，鋼筋容易發(fā)生銹蝕，特別是當(dāng)建筑物瀕臨海港碼頭等侵蝕性環(huán)境時(shí)，鋼筋的銹蝕問題更嚴(yán)重，影響了構(gòu)件的剛度、強(qiáng)度和構(gòu)件延性。還有制作的板體結(jié)構(gòu)的整體性仍然較差，當(dāng)板體一點(diǎn)受力時(shí)，該受力點(diǎn)承重很大，而力不能很好地傳遞到整個(gè)板體，使板材料容易出現(xiàn)裂縫，且裂縫開展速度較快。現(xiàn)有的鋼筋混凝土板或是就地澆注而成，或是采用預(yù)制板，其還存在自重大的問題，限制了其應(yīng)用范圍。纖維增強(qiáng)塑料(Fiber Reinforced Plastic)即FRP具有抗拉強(qiáng)度高、重量輕、自診斷特性、無(wú)磁性和無(wú)腐蝕性等優(yōu)良特性，而且FRP棒材可做成普通鋼筋的形狀，因而FRP筋被認(rèn)為是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋的一種良好的替代材料，成為目前國(guó)內(nèi)外土木工程領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。因此，將FRP筋代替鋼筋應(yīng)用于混凝土板結(jié)構(gòu)中，具有廣闊的應(yīng)用前景。本專利申請(qǐng)的申請(qǐng)人于2010年中申請(qǐng)并已獲授權(quán)的《一種新型FRP復(fù)合筋混凝土板》技術(shù)專利，公開了一種采用FRP-PCPs復(fù)合筋制作的混凝土板，能夠解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。通過試驗(yàn)，本專利申請(qǐng)的申請(qǐng)人又研制出另一種結(jié)構(gòu)的FRP預(yù)應(yīng)力混凝土板，同樣能夠解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是提供一種具有延緩裂縫開展、減小裂縫寬度、提高構(gòu)件剛度、增加構(gòu)件強(qiáng)度、改善構(gòu)件延性和充分利用FRP材料等優(yōu)點(diǎn)的新型FRP預(yù)應(yīng)力混凝土板，以解決上述現(xiàn)在技術(shù)中存在的不足之處。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種新型FRP預(yù)應(yīng)力混凝土板，包括通過澆注輕骨料混凝土形成的混凝土板主體，在混凝土板主體內(nèi)底部橫向等距布置有相同尺寸的鋼板，每塊鋼板上焊接有若干錨栓，在混凝土板主體內(nèi)縱向延板長(zhǎng)方向在鋼板上布置有FRP 筋高強(qiáng)混凝土板帶，所述的FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶包括高強(qiáng)混凝土板帶主體和至少2根FRP 筋，F(xiàn)RP筋埋植于高強(qiáng)混凝土板帶主體中。所述的高強(qiáng)混凝土板帶主體兩側(cè)面還設(shè)置有肋紋，肋紋或是與高強(qiáng)混凝土板帶主體底面垂直的豎肋紋或是與高強(qiáng)混凝土板帶主體底面形成30 60°夾角α的斜肋紋。所述的FRP筋是CFRP筋、GFRP筋、BFRP筋或AFRP筋。由于采用上述結(jié)構(gòu)，本技術(shù)之一種新型FRP復(fù)合筋混凝土板具有以下有益效果1.由于本技術(shù)混凝土板主體內(nèi)下部布置有FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶，可以延緩混凝土板裂縫開展、減小裂縫寬度、提高構(gòu)件剛度、增加構(gòu)件強(qiáng)度、改善構(gòu)件延性；另外，本技術(shù)混凝土板主體中采用的FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶可以批量預(yù)制，與普通預(yù)應(yīng)力FRP 筋相比，F(xiàn)RP筋高強(qiáng)混凝土板帶還具有施工方便和延性更好等優(yōu)點(diǎn)，而且由于FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶可以進(jìn)行工廠預(yù)制和定制，板帶的制作質(zhì)量和力學(xué)性能能得到嚴(yán)格控制，又可以大大縮短施工工期，具有顯著優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)于橋梁的搶修維修工程更加具有顯著的意義。2. FRP材料具有抗腐蝕、低松弛、非磁性等優(yōu)點(diǎn)，本技術(shù)用FRP筋代替鋼筋可利用其良好的耐腐蝕性，避免銹蝕對(duì)混凝土板帶來(lái)的損害，減少結(jié)構(gòu)維護(hù)費(fèi)用；FRP筋還可以方便的施加預(yù)應(yīng)力，提高混凝土板承載能力，充分利用FRP材料，節(jié)約成本。3.本技術(shù)將FRP筋、高強(qiáng)混凝土組合成一體，具有較好的抗疲勞性能，適用于橋梁工程中；由于自重輕、延性好、強(qiáng)度高，本技術(shù)在大跨度橋梁、大開間樓板、地下室頂板等工程中具有相當(dāng)大的應(yīng)用前景；另外，本技術(shù)在舊橋加固維修中具有較好優(yōu)勢(shì)， 通過更換橋面板，可以使下部結(jié)構(gòu)承受荷載得到較大降低，從而相當(dāng)于提高舊有橋梁的承載能力。另外，本技術(shù)與本申請(qǐng)人之前申請(qǐng)的《一種新型FRP復(fù)合筋混凝土板》相比最大的區(qū)別在于本技術(shù)受力筋采用了預(yù)應(yīng)力FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶取代了之前的預(yù)應(yīng)力FRP筋高強(qiáng)混凝土復(fù)合筋，板帶克服復(fù)合筋構(gòu)件截面小的缺點(diǎn)，更有利于避免由于施加較高預(yù)應(yīng)力而造成的板帶端部的局部擠壓破壞，承載能力比復(fù)合筋大幅度提高。因而，本技術(shù)整體提升了混凝土板的受荷能力。其次，本技術(shù)在混凝土板主體內(nèi)底部橫向等距布置有相同尺寸的鋼板，每塊鋼板上焊接有若干錨栓，在混凝土板主體內(nèi)縱向延板長(zhǎng)方向在鋼板上布置有FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶。這種設(shè)計(jì)既可以方便的通過錨栓把板帶固定在鋼板上，又可以把有限長(zhǎng)的板帶通過鋼板支撐錨栓固定搭接成可任意長(zhǎng)度和跨度的混凝土板，尤其適用于橋面板，同時(shí)，底部橫向等距布置的鋼板又可以和混凝土板下方的鋼梁和混凝土梁方便的連接，形成組合梁結(jié)構(gòu)。最后，本技術(shù)的開裂彎矩、極限彎矩、撓度等性能有較大幅度的提高。下面，結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)之新型FRP預(yù)應(yīng)力混凝土板的技術(shù)特征作進(jìn)一步的說(shuō)明。附圖說(shuō)明圖1 圖2 本技術(shù)實(shí)施例一之新型FRP預(yù)應(yīng)力混凝土板結(jié)構(gòu)示意圖圖1 主視剖視圖，圖2 圖1的A-A剖視圖。圖3 圖5 本技術(shù)之FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶結(jié)構(gòu)示意圖圖3 主視圖(設(shè)置有斜肋紋)，圖4 左視圖(設(shè)置有斜肋紋)，圖5 左視圖(設(shè)置有豎肋紋)。圖中1-混凝土板主體，2-鋼板，3-錨栓，4-FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶，41-高強(qiáng)混凝土板帶主體，42-FRP筋，431-斜肋紋，432-豎肋紋。具體實(shí)施方式實(shí)施例一一種新型FRP預(yù)應(yīng)力混凝土板(參見圖1 圖2)，包括通過澆注輕骨料混凝土形成的混凝土板主體1，在混凝土板主體1內(nèi)底部橫向等距布置有相同尺寸的鋼板2，每塊鋼板上焊接有若干錨栓3，在混凝土板主體1內(nèi)縱向延板長(zhǎng)方向在鋼板上布置有FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶4，所述的FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶4包括高強(qiáng)混凝土板帶主體41和2根FRP筋 42, FRP筋埋植于高強(qiáng)混凝土板帶主體中。待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，預(yù)應(yīng)力FRP筋與高強(qiáng)混凝土結(jié)合形成了適合軸心受拉的FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶。FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶4與鋼板垂直，F(xiàn)RP筋高強(qiáng)混凝土板帶4通過固定在鋼板上的錨栓3限位形成本技術(shù)下部受拉區(qū)配筋，錨栓3可以防止FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶4發(fā)生位移，錨栓3同時(shí)可以起到增加鋼板與混凝土板主體1粘結(jié)的作用。作為本實(shí)施例的一種變換，所述的高強(qiáng)混凝土板帶主體41兩側(cè)面還設(shè)置有肋紋， 肋紋或是與高強(qiáng)混凝土板帶主體底面垂直的豎肋紋432或是與高強(qiáng)混凝土板帶主體底面形成30 60°夾角α的斜肋紋431 (參見圖3 圖5)。本技術(shù)所述的FRP筋可以是CFRP筋(碳纖維筋)、GFRP筋(玻璃纖維筋)、BFRP 筋(玄武巖纖維筋)或AFRP筋(芳綸纖維筋)，F(xiàn)RP筋的直徑、預(yù)應(yīng)力水平根據(jù)受力構(gòu)件的實(shí)際荷載確定。本技術(shù)高強(qiáng)混凝土板帶主體的截面尺寸、埋植于高強(qiáng)混凝土板帶主體中的FRP筋的根數(shù)根據(jù)工程實(shí)際情況通過計(jì)算分析確定，相鄰兩根FRP筋的間距一般相等。所述的混凝土板主體內(nèi)設(shè)置的FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶的數(shù)量根據(jù)工程實(shí)際情況通過計(jì)算分析確定。權(quán)利要求1.一種新型FRP預(yù)應(yīng)力混凝土板，包括通過澆注輕骨料混凝土形成的混凝土板主體 (1)，其特征在于在混凝土板主體(1)內(nèi)底部橫向等距布置有相同尺寸的鋼板(2)，每塊鋼板上焊接有若干錨栓(3)，在混凝土板主體(1)內(nèi)縱向延板長(zhǎng)方向在鋼板上布置有FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶(4)，所述的FRP筋高強(qiáng)混凝土板帶(本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種新型ＦＲＰ預(yù)應(yīng)力混凝土板，包括通過澆注輕骨料混凝土形成的混凝土板主體（１），其特征在于：在混凝土板主體（１）內(nèi)底部橫向等距布置有相同尺寸的鋼板（２），每塊鋼板上焊接有若干錨栓（３），在混凝土板主體（１）內(nèi)縱向延板長(zhǎng)方向在鋼板上布置有ＦＲＰ筋高強(qiáng)混凝土板帶（４），所述的ＦＲＰ筋高強(qiáng)混凝土板帶（４）包括高強(qiáng)混凝土板帶主體（４１）和至少２根ＦＲＰ筋（４２），ＦＲＰ筋埋植于高強(qiáng)混凝土板帶主體中。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：鄧宇，楊勇，張鵬，薛建陽(yáng)，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廣西工學(xué)院，西安建筑科技大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：45