本發(fā)明屬于建筑工程結構領域，尤其是指一種frp管-核心鋼骨海砂混凝土柱。

背景技術：

隨著我國科學技術的不斷發(fā)展以及建筑工程領域的節(jié)節(jié)突破，新型建筑材料更多的進入到人們的生活當中。雖然我國的人口基數(shù)大，但自然資源的人均占有量卻很少，混凝土作為結構的組成部分，對工程的建設起著不可或缺的作用，而河砂作為制備混凝土的骨料成分之一，其主要來源于陸地的河床和山體的開挖。近年來，大量的開采河砂，已給河床及其周邊的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞。河砂的資源在日漸匱乏，我們亟需要找到一種綠色的替代材料來改善我們賴以生存的自然環(huán)境。而海砂具有儲量大、含泥量低、細度模數(shù)均勻和分布廣等優(yōu)點，但也因其自身含有氯離子等可腐蝕鋼筋鈍化薄膜的有害雜質(zhì)，嚴重影響了結構的使用壽命。因此，海砂的使用常需淡水進行淡化處理，待其達到建筑用砂的標準，方可使用。但傳統(tǒng)對海砂淡化去鹽的處理方法極為繁瑣，且淡化處理的時間長，效率低，浪費了大量的淡水資源及人力和財力，這使得其在淡水缺乏地區(qū)的推廣產(chǎn)生的極大的障礙。

frp(fiberreinforcedpolymer，即纖維增強聚合物)管混凝土因具有三向約束混凝土強度、可變形量較大和可設計性好等優(yōu)點，其可用于腐蝕環(huán)境中的工業(yè)廠房建筑、近海潮濕的海洋環(huán)境建筑、橋梁工程和海上平臺工程等。但傳統(tǒng)frp管約束混凝土仍存在以下缺點，而嚴重影響其在工程中的推廣。首先，frp材料的脆性較大，使得frp管混凝土在達到極限承載力狀態(tài)下會突然破壞，而導致建筑結構的直接崩塌。另外，在frp管混凝土澆筑初期，其剛度及承載力均較低，在混凝土自重下可能產(chǎn)生過大變形或失穩(wěn)的情況，而導致建筑結構達不到理想的強度和承載性能。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對上述問題，提供一種無需對海砂進行淡化處理，強度和承載性能好的frp管-核心鋼骨海砂混凝土柱。

本發(fā)明的目的可采用以下技術方案來達到：

一種frp管-核心鋼骨海砂混凝土柱，包括外層frp管和設于外層frp管內(nèi)的內(nèi)層frp管以及鋼骨架，所述內(nèi)層frp管套設于所述外層frp管內(nèi)，且內(nèi)層frp管與外層frp管之間填充有海砂混凝土而將內(nèi)層frp管與外層frp管固定在一起；所述鋼骨架設于所述內(nèi)層frp管內(nèi)，且內(nèi)層frp管與鋼骨架之間填充有混凝土而將內(nèi)層frp管與鋼骨架固定在一起；所述鋼骨架沿內(nèi)層frp管的軸向方向延伸分布。

作為一種優(yōu)選的方案，所述鋼骨架上固定安裝有用于提高彎矩強度的連接板。

作為一種優(yōu)選的方案，所述連接板設為多個，所述連接板與所述鋼骨架固定連接，形成“工”字型結構，或“田”字型結構，或方形結構。

進一步地，鋼骨架上垂直固定安裝有四個連接板，形成“十”字型結構，且所述“十”字型結構的四個端部垂直固定安裝有四個連接板，而形成“田”字型結構。

作為一種優(yōu)選的方案，所述鋼骨架設于所述內(nèi)層frp管的中心軸線上，且鋼骨架沿內(nèi)層frp管的中心軸線方向延伸分布。

作為一種優(yōu)選的方案，所述外層frp管的截面為圓形，或橢圓形，或方形。

進一步地，所述內(nèi)層frp管的截面為圓形。

進一步地中，所述外層frp管的截面為橢圓形，所述內(nèi)層frp管的截面為圓形，所述內(nèi)層frp管設于外層frp管內(nèi)的偏心位置上。

作為一種優(yōu)選的方案，所述連接板與鋼骨架采用一體加工成型連接到一起。

實施本發(fā)明，具有如下有益效果：

1、本發(fā)明采用雙frr管結構，并通過在內(nèi)外層frp管之間填充海砂混凝土，構成雙frp管混凝土柱體結構。由于frp管具有耐腐蝕性，在內(nèi)層frp管的隔離作下，既起到對普通混凝土中的鋼骨架進行保護的作用，又在海砂混凝土的加強作用下而提高柱體的整體強度和承載性能，使得海砂混凝土中的氯離子等有害物質(zhì)無法擴散到內(nèi)層frp管中的混凝土中的鋼骨架處，有效得防止其對鋼骨架的腐蝕。即本結構可直接使用原始海砂，無需對原始海砂進行淡化處理，則可被用于制成海砂混凝土而進行柱體澆筑，極大地提高了柱體的耐用性，節(jié)約了淡水資源，省略和淡化的工序，極大地提高了海砂的利用率。

2、本發(fā)明通過在內(nèi)層frp管內(nèi)置鋼骨架，鋼骨架可以延緩或抑制混凝土斜裂，提高柱體的剛度、抗壓強度、延展性和抗震性能。在組合柱達到極限承載力時，外層frp管和內(nèi)層frp管的內(nèi)部纖維被壓迫而斷裂后，鋼骨架仍可承載壓力，使應力重新分布，進而使整個柱體進入軟化階段，防止脆性破壞的發(fā)生而導致建筑結構的直接崩塌。

3、本發(fā)明通過連接板、鋼骨架和混凝土的連接而形成加強形柱體結構，大大提高了柱體的抗壓彎性能，避免柱體在施工階段發(fā)生失穩(wěn)的情況，解決了現(xiàn)有frp管混凝土在澆筑初期，其剛度及承載力均較低，在混凝土自重下可能產(chǎn)生過大變形或失穩(wěn)的情況。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明frp管-核心鋼骨海砂混凝土柱的第一結構示意圖；

圖2是本發(fā)明frp管-核心鋼骨海砂混凝土柱的第二結構示意圖；

圖3是本發(fā)明frp管-核心鋼骨海砂混凝土柱的第三結構示意圖；

圖4是本發(fā)明frp管-核心鋼骨海砂混凝土柱的第四結構示意圖；

圖5是本發(fā)明frp管-核心鋼骨海砂混凝土柱的第五結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

實施例

參照圖1，本實施例涉及frp管-核心鋼骨海砂混凝土柱，包括外層frp管1和設于外層frp管1內(nèi)的內(nèi)層frp管2以及鋼骨架3，所述內(nèi)層frp管2套設于所述外層frp管1內(nèi)，且內(nèi)層frp管2與外層frp管1之間填充有海砂混凝土4而將內(nèi)層frp管2與外層frp管1固定在一起；所述鋼骨架3設于所述內(nèi)層frp管2內(nèi)，且內(nèi)層frp管2與鋼骨架3之間填充有混凝土5而將內(nèi)層frp管2與鋼骨架3固定在一起；所述鋼骨架3沿內(nèi)層frp管2的軸向方向延伸分布。

本發(fā)明采用雙frr管結構，并通過在內(nèi)外層frp管1之間填充海砂混凝土4，構成雙frp管混凝土柱體結構。由于frp管具有耐腐蝕性，在內(nèi)層frp管2的隔離作下，既起到對普通混凝土5中的鋼骨架3進行保護的作用，又在海砂混凝土4的加強作用下而提高柱體的整體強度和承載性能，使得海砂混凝土4中的氯離子等有害物質(zhì)無法擴散到內(nèi)層frp管2中的混凝土5中的鋼骨架3處，有效得防止其對鋼骨架3的腐蝕。即本結構可直接使用原始海砂，無需對原始海砂進行淡化處理，則可被用于制成海砂混凝土4而進行柱體澆筑，極大地提高了柱體的耐用性，節(jié)約了淡水資源，省略和淡化的工序，極大地提高了海砂的利用率。

通過在內(nèi)層frp管2內(nèi)置鋼骨架3，鋼骨架3可以延緩或抑制混凝土5斜裂，提高柱體的剛度、抗壓強度、延展性和抗震性能。在組合柱達到極限承載力時，外層frp管1和內(nèi)層frp管2的內(nèi)部纖維被壓迫而斷裂后，鋼骨架3仍可承載壓力，使應力重新分布，進而使整個柱體進入軟化階段，防止脆性破壞的發(fā)生而導致建筑結構的直接崩塌。

如圖1至5所示，所述鋼骨架3上固定安裝有用于提高彎矩強度的連接板6。該連接板6至少設有一個，甚至多個。通過連接板6、鋼骨架3和混凝土5的連接而形成加強形柱體結構，大大提高了柱體的抗壓彎性能，避免柱體在施工階段發(fā)生失穩(wěn)的情況，解決了現(xiàn)有frp管混凝土在澆筑初期，其剛度及承載力均較低，在混凝土自重下可能產(chǎn)生過大變形或失穩(wěn)的情況。

為了進一步提高連接板6、鋼骨架3和混凝土5的連接緊固性而提高柱體的抗壓彎性能，所述連接板6設為多個，所述連接板6與所述鋼骨架3固定連接，形成“工”字型結構，或“田”字型結構，或方形結構。鋼骨架3的截面形狀可根據(jù)工程承載性能和剛度需要進行選擇，其截面形狀可以為工字形、槽形、t字形、十字形、一字形、田字形和圓形或方形等。例如，如圖1所示，鋼骨架3上垂直固定安裝有四個連接板6，形成“十”字型結構，且所述“十”字型結構的四個端部垂直固定安裝有四個連接板6，而形成“田”字型結構。

所述鋼骨架3設于所述內(nèi)層frp管2的中心軸線上，且鋼骨架3沿內(nèi)層frp管2的中心軸線方向延伸分布。該結構的鋼骨架3設于內(nèi)層frp管2的中心軸線，可使得鋼骨架3、混凝土5和內(nèi)層frp管2的連接具有最優(yōu)的結構強度和承載性能。

所述外層frp管1的截面為圓形，或橢圓形，或方形。所述內(nèi)層frp管2的截面為圓形。

外層frp管1也可以根據(jù)建筑外觀、使用功能、所需的承載力和剛度等要求，可以選擇圓形、橢圓形、帶圓倒角的方形和矩形的截面等。最優(yōu)的，外層frp管1的截面為圓形對海砂混凝土4的約束效果最好，且承載力最優(yōu)。例如，如圖3和圖4所示，所述外層frp管1的截面為橢圓形，所述內(nèi)層frp管2的截面為圓形，所述內(nèi)層frp管2設于外層frp管1內(nèi)的偏心位置上。該結構的外層frp管1采用橢圓形截面，內(nèi)層frp管2內(nèi)置于外層frp管1的偏心位置上，鋼骨架3截面采用工字形、槽型或者矩形。

所述連接板6與鋼骨架3采用一體加工成型連接到一起。通過一體成型的制造工藝制成的連接板6與鋼骨架3具有更好的強度和承載性能，可最大化地提高柱體的強度和穩(wěn)定性。

所述鋼骨架3可采用軋制或焊接型型鋼，并通過實腹式或格構式組合鋼滑架結構。

以上所揭露的僅為本發(fā)明一種較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發(fā)明之權利范圍，因此依本發(fā)明權利要求所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。