专利名称：部分粘结预应力纤维塑料(frp)筋混凝土梁的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及土木工程领域中的混凝土梁，具体涉及一种FRP筋与混凝土之间部分粘结的预应力受弯梁。
背景技术：
传统的钢筋混凝土结构，由于建筑物长期处于暴露性环境中，钢筋会产生锈蚀，尤其是当建筑物濒临海港码头等侵蚀性环境时，钢筋的锈蚀问题更为严重。为彻底解决这一问题，目前一种新方法是采用FRP筋代替钢筋。与钢筋相比，FRP筋具有抗拉强度高、抗腐蚀性能好、弹性模量低、比重小等特点，在预应力混凝土结构中可以充分发挥其高强度的优势；但是FRP筋的应力应变关系直到破坏前都呈现线弹性，这与具有明确的屈服台阶的钢筋受力性能不同，使得预应力FRP筋混凝土构件在破坏前没有明显的征兆，构件的延性差。
将FRP筋应用于混凝土梁，通常采用完全有粘结预应力混凝土梁或完全无粘结预应力混凝土梁两种结构形式；试验研究表明完全有粘结预应力FRP筋混凝土梁虽具有较高的承载能力，但是其变形和延性性能较差；与有粘结预应力FRP筋混凝土梁相比，完全无粘结预应力FRP筋混凝土梁具有较好的变形能力，但是其承载能力明显低于有粘结预应力FRP筋混凝土梁，而且依赖于端部锚固装置的正常工作。为此，本实用新型提出了一种部分粘结预应力FRP筋混凝土梁，研究结果证实它不仅集合了上述两种粘结形式预应力FRP筋混凝土梁的优点，而且在具有较高承载能力的基础上，大大改善结构的变形并提高延性性能。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种部分粘结预应力纤维塑料(FRP)筋混凝土梁，克服完全有粘结预应力FRP筋混凝土梁变形和延性能差，完全无粘结预应力FRP筋混凝土梁其承载能力低且依赖于端部锚固装置的缺点。
部分粘结预应力纤维塑料(FRP)筋混凝土梁，它包括混凝土梁、预应力FRP筋、非预应力筋、箍筋、锚固装置，波纹管，灌浆料、套管、封头板。梁内非预应力筋和箍筋的布置与普通钢筋混凝土梁相同，而预应力FRP筋在梁跨中区段与混凝土采用无粘结结构形式；在梁端部与混凝土采用有粘结结构形式；在无粘结结构区段，将预应力FRP筋穿入套管内，套管两端各用一封头板密封，然后置于波纹管中，预应力FRP筋在套管内可以自由滑动；在有粘结区段，直接将预应力FRP筋置于波纹管中；向波纹管内注入灌浆料，使预应力筋与混凝土梁在套管以内部分形成无粘结结构，在套管以外部分形成有粘结结构。
本实用新型所述的波纹管可以是金属波纹管，套管可以是塑料套管，封头板可以是塑料泡沫。
本实用新型结构简单、施工方便，预应力FRP筋与混凝土之间部分粘结结构，一方面可以有效改善完全有粘结预应力FRP筋混凝土梁的受力性能并增强其结构延性，另一方面可以克服完全无粘结预应力FRP筋混凝土梁依赖于端部锚固装置正常工作的缺点，并可以大大提高结构的承载能力。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型加以详细说明。
图1是本实用新型结构示意图；图2是本实用新型无粘结区段结构示意图。
1.混凝土梁、2.预应力FRP筋、3.非预应力筋、4.箍筋、5.锚固装置，6.波纹管，7.灌浆料、8.套管、9.封头板。
具体实施方式
部分粘结预应力纤维塑料(FRP)筋混凝土梁，它包括混凝土梁1、预应力FRP筋2、非预应力筋3、箍筋4、锚固装置5，波纹管6，灌浆料7、套管8、封头板9。波纹管6采用金属波纹管，套管8采用塑料套管，封头板9采用塑料泡沫；梁内非预应力筋和箍筋结构与普通钢筋混凝土梁相同，而预应力FRP筋2在梁跨中区段与混凝土采用无粘结结构；在梁端部与混凝土采用有粘结结构；预应力FRP筋2的布置按照结构中预应力FRP筋的要求长度切筋；将多根预应力FRP筋捆轧在一起，在无粘结区段将预应力FRP筋2用塑料套管8套好，并在套管两端用塑料泡沫9密封好；将预应力FRP筋连同塑料套管8一起放入金属波纹管6中；然后再将金属波纹管6布置在混凝土梁模板相应的位置上；同时进行非预应力筋3和箍筋4的布置、绑轧；浇捣混凝土注入模板，待混凝土达到所要求的抗压强度，采用千斤顶对预应力FRP筋2进行张拉，张拉完毕后，用锚固装置5固定预应力FRP筋2；向波纹管6内注入灌浆料7，此时在塑料套管8内的预应力FRP筋在塑料套管内呈现为无粘结形式，在塑料套管8外的预应力FRP筋呈现为有粘结形式，实现了预应力FRP筋与混凝土之间的部分粘结。
本实用新型结构的混凝土梁，可以达到在保证承载能力的基础上，大大改善结构的变形并提高延性性能。结构简单、施工方便，不仅适用于多、高层建筑结构，而且更适用于桥梁结构、水工建筑物及海港码头等多种建筑物。
权利要求1.部分粘结预应力纤维塑料(FRP)筋混凝土梁，它包括混凝土梁(1)、预应力FRP筋(2)、非预应力筋(3)、箍筋(4)、锚固装置(5)，波纹管(6)，灌浆料(7)、套管(8)、封头板(9)，梁内非预应力筋(3)和箍筋(4)的布置与普通钢筋混凝土梁相同，其特征在于预应力FRP筋(2)在梁跨中区段与混凝土采用无粘结结构；在梁端部与混凝土采用有粘结结构；在无粘结结构区段，将预应力FRP筋(2)穿入套管(8)内，套管两端各用一封头板(9)密封，然后置于波纹管(6)中；在有粘结区段，直接将预应力FRP筋(2)置于波纹管(6)中；向波纹管(6)内注入灌浆料，使预应力筋与混凝土梁在套管以内部分形成无粘结结构，在套管以外部分形成有粘结结构。
专利摘要部分粘结预应力纤维塑料(FRP)筋混凝土梁，它包括混凝土梁、预应力FRP筋、非预应力筋、箍筋、锚固装置，波纹管，灌浆料、套管、封头板。梁内非预应力筋和箍筋的布置与普通钢筋混凝土梁相同，而预应力FRP筋在梁跨中区段与混凝土采用无粘结结构形式；在梁端部与混凝土采用有粘结结构形式；在无粘结区段，将预应力FRP筋穿入套管内，并在套管两端用封头板密封，然后置于波纹管中；在有粘结区段，直接将预应力FRP筋置于波纹管中；当浇注的混凝土达到一定的抗压强度后，张拉预应力FRP筋，并向波纹管中灌入灌浆料，使预应力筋与混凝土梁在套管以内部分形成无粘结结构，在套管以外部分形成有粘结结构。
文档编号E04C3/26GK2911057SQ200620040250
公开日2007年6月13日 申请日期2006年3月16日 优先权日2006年3月16日
发明者薛伟辰, 张蜀泸 申请人:同济大学