一種帶肋frp構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種帶肋FRP構(gòu)件，包括FRP基本拼塊（1），且FRP基本拼塊（1）分為下部的FRP基本底板（2）與其上部的FRP基本縱向板肋（3）兩部分，所述的FRP基本底板（2）的側(cè)壁增設(shè)有凸鍵（4）和/或凹鍵（5），多個(gè)FRP基本拼塊（1）通過咬合連接形成帶肋FRP構(gòu)件。根據(jù)FRP基本拼塊（1）的設(shè)計(jì)尺寸在預(yù)制廠中選擇所需模具的尺寸，F(xiàn)RP基本拼塊（1）出模成型后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行拼裝，從而有效地提高了施工的效率。由此形成的帶肋FRP構(gòu)件的制作拼裝簡便、施工速度快，其尺寸不受FRP基本拼塊（1）尺寸的限制，可根據(jù)施工現(xiàn)場對帶肋FRP構(gòu)件實(shí)際尺寸的需要靈活拼裝，且結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)性能可觀。
【專利說明】一種帶肋FRP構(gòu)件
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型屬于橋梁工程【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說涉及一種帶肋FRP構(gòu)件。
【背景技術(shù)】:
[0002]在土木工程技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，纖維增強(qiáng)塑料(以下簡稱FRP)因具有強(qiáng)度高、面密度小，抗疲勞和耐腐蝕性能好等特點(diǎn)而備受青睞，其中，F(xiàn)RP橋面板尤為得到重視。FRP橋面板根據(jù)材料組成分為全FRP橋面板和FRP-混凝土組合橋面板，而FRP材料價(jià)格相對鋼材和混凝土較高，全FRP橋面板存在初期投資大、剛度低、與主梁連接困難等缺點(diǎn)，制約了其推廣應(yīng)用。專利201320209441.3公開了一種帶肋FRP構(gòu)件與混凝土組合橋面板，該橋面板充分利用混凝土抗壓強(qiáng)度高、成本低的優(yōu)點(diǎn)，又可充分發(fā)揮FRP抗拉強(qiáng)度高的特點(diǎn)；同時(shí)，F(xiàn)RP構(gòu)件可兼作為模板，便于施工。但FRP構(gòu)件的制作成本相對較大，針對不同結(jié)構(gòu)形狀的FRP構(gòu)件所需要的模具的制作成本也很高，而且FRP構(gòu)件的尺寸受到了制作FRP構(gòu)件所需模具尺寸的限制，為此，專利201310731522.4公開了一種帶肋FRP構(gòu)件的制作方法，通過在相鄰FRP基本拼塊的縫隙中高壓注膠形成帶肋FRP構(gòu)件，由此形成的帶肋FRP構(gòu)件的尺寸不受FRP基本拼塊尺寸的限制，可根據(jù)施工現(xiàn)場對帶肋FRP構(gòu)件實(shí)際尺寸的需要任意拼裝。但是，向相鄰FRP基本拼塊的縫隙中高壓注膠這一過程實(shí)際實(shí)施起來是有一定的難度的，因?yàn)楹茈y保證高壓膠體的形成。再者，高壓注膠需要布置注膠嘴，對縫隙四周做封邊處理等，施工過程比較繁瑣。由此，開發(fā)一種制作施工簡便，施工速度快，且結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)性能可觀的帶肋FRP構(gòu)件具有很重要的實(shí)際應(yīng)用意義。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題提出一種帶肋FRP構(gòu)件，其目的是通過制作設(shè)有凸鍵和/或凹鍵的FRP基本拼塊，并將多個(gè)FRP基本拼塊通過咬合連接形成帶肋FRP構(gòu)件來實(shí)現(xiàn)的。該整體帶肋FRP構(gòu)件制作拼裝簡便、施工速度快,其尺寸不受FRP基本拼塊尺寸的限制，可根據(jù)施工現(xiàn)場對帶肋FRP構(gòu)件實(shí)際尺寸的需要任意拼裝，且結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越，經(jīng)濟(jì)性能可觀。
[0004]本實(shí)用新型是這樣來實(shí)現(xiàn)的，一種帶肋FRP構(gòu)件，包括FRP基本拼塊，且FRP基本拼塊分為下部的FRP基本底板與其上部的FRP基本縱向板肋兩部分，所述的FRP基本底板的側(cè)壁增設(shè)有凸鍵和/或凹鍵，多個(gè)FRP基本拼塊通過咬合連接形成帶肋FRP構(gòu)件。由此形成的帶肋FRP構(gòu)件的制作拼裝簡便、施工速度快，且其尺寸不受FRP基本拼塊尺寸的限制，可根據(jù)施工現(xiàn)場對帶肋FRP構(gòu)件實(shí)際尺寸的需要靈活拼裝。
[0005]本實(shí)用新型的特征還在于所述的凸鍵和凹鍵上開有或可開有螺栓孔，以便在螺栓孔中布置螺栓、插銷或連接件。這一設(shè)置進(jìn)一步加強(qiáng)了 FRP基本底板拼接時(shí)的咬合力，相鄰的FRP基本底板不僅可以通過自身設(shè)置的凸鍵和凹槽相互連接，還可以借助螺栓的緊固作用使得連接的效果進(jìn)一步加強(qiáng)。
[0006]本實(shí)用新型的特征還在于所述的FRP基本底板與FRP基本縱向板肋中至少有一個(gè)采用空心截面形式。空心截面形式的FRP基本底板或\和空心截面形式的FRP基本縱向板肋可以降低材料用量，改善構(gòu)件的力學(xué)性能。
[0007]本實(shí)用新型的特征還在于所述的FRP基本縱向板肋的截面形狀為矩形或T形。矩形或T形形狀的FRP基本縱向板肋使得形成的帶肋FRP構(gòu)件的截面形式呈倒T形或工字形，截面形式更為有效；FRP基本縱向板肋可作為抗剪鍵，板肋的存在明顯增大了帶肋FRP構(gòu)件與面層混凝土的接觸面積，顯著改善了疊合面的抗剪性能。
[0008]本實(shí)用新型的特征還在于所述的FRP基本縱向板肋上設(shè)置有橫向通孔。通過在板肋內(nèi)增設(shè)橫向通孔，橫向通孔內(nèi)后澆混凝土與板肋形成“銷栓”效應(yīng)，增大了帶肋FRP構(gòu)件與后澆混凝土的機(jī)械咬合力，有效提高了接觸面的抗剪性能；橫向通孔中可布置橫向穿孔鋼筋，橫向穿孔鋼筋的配置實(shí)現(xiàn)了橫向配筋，改善了橋面板的受力性能，橫向穿孔鋼筋與板肋孔洞后澆混凝土形成“鋼筋混凝土銷栓”，進(jìn)一步增大了接觸面的抗剪能力，保證FRP-混凝土組合橋面板的共同工作性能。
[0009]本實(shí)用新型的特征還在于所述的空心截面形式的FRP基本縱向板肋上的橫向通孔中有套筒。套筒的設(shè)置防止了澆筑時(shí)面層混凝土進(jìn)入空心截面形式的FRP基本縱向板肋的空心部分內(nèi)。
[0010]本實(shí)用新型的特征還在于所述的橫向通孔的截面形狀為圓形、橢圓形、弧形、多邊形。
[0011]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說明】:
[0012]以下附圖中，I為FRP基本拼塊，2為FRP基本底板，3為FRP基本縱向板肋，4為凸鍵，5為凹鍵,6為螺栓孔,7為螺栓、插銷或絲扣,8為橫向通孔,9為套筒,10為橫向穿孔鋼筋，11為面層混凝土。
[0013]圖1為FRP基本拼塊(空心截面形式的FRP基本底板與實(shí)心截面形式的FRP基本縱向板肋)的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為單個(gè)FRP基本拼塊的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為FRP基本拼塊拼接后形成的帶肋FRP構(gòu)件的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為FRP基本拼塊拼接后形成的帶肋FRP構(gòu)件的立體結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖(a)為形成的帶肋FRP構(gòu)件的整體結(jié)構(gòu)示意圖，圖(b)為形成的帶肋FRP構(gòu)件的局部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為FRP基本拼塊的另一實(shí)施例，其中圖(a)為FRP基本拼塊橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖(b)為拼接后形成的帶肋FRP構(gòu)件的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖6為FRP基本拼塊的另一實(shí)施例，其中圖(a)為FRP基本拼塊橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖(b)為拼接后形成的帶肋FRP構(gòu)件的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖7為在凸鍵和凹鍵上開有螺栓孔的結(jié)構(gòu)示意圖，其中圖(a)為在凸鍵和凹鍵上開有螺栓孔的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖(b)為在凸鍵和凹鍵上開有螺栓孔的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖8為開有螺栓孔的凸鍵和凹鍵相互拼接后形成的帶肋FRP構(gòu)件的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；[0021]圖9為開有螺栓孔的凸鍵和凹鍵相互拼接后形成的帶肋FRP構(gòu)件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖10為FRP基本拼塊(實(shí)心截面形式的FRP基本底板與空心截面形式的FRP基本縱向板肋)的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖11為FRP基本拼塊拼接后形成的帶肋FRP構(gòu)件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖12為FRP基本拼塊的另一實(shí)施例，其中圖(a)為FRP基本拼塊橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖，圖(b)為拼接后形成的帶肋FRP構(gòu)件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖13為FRP基本拼塊(空心截面形式的FRP基本底板與空心截面形式的FRP基本縱向板肋)的橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖14為FRP基本拼塊拼接后形成的帶肋FRP構(gòu)件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖15為在帶肋FRP構(gòu)件上面澆筑混凝土的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0028]本實(shí)用新型如附圖1?15所示。
[0029]一種帶肋FRP構(gòu)件，包括FRP基本拼塊1，且FRP基本拼塊I分為下部的FRP基本底板2與其上部的FRP基本縱向板肋3兩部分，所述的FRP基本底板2的側(cè)壁增設(shè)有凸鍵4和/或凹鍵5。位于端部的FRP基本拼塊I的FRP基本底板2上面只設(shè)有凸鍵4或凹鍵5的其中之一，位于非端部的FRP基本拼塊I的FRP基本底板2上面同時(shí)設(shè)有凸鍵4與凹鍵5，凸鍵4與凹鍵5的尺寸、位置相互適應(yīng)，如圖1?2所示。根據(jù)FRP基本拼塊(I)的設(shè)計(jì)尺寸在預(yù)制廠中選擇所需模具的尺寸，F(xiàn)RP基本拼塊(I)出模成型后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場進(jìn)行拼裝，從而有效地提聞了施工的效率。
[0030]拼接FRP基本拼塊I時(shí)，根據(jù)實(shí)際工程中FRP-混凝土組合橋面板的板面尺寸，計(jì)算出所需要FRP基本拼塊I的數(shù)量；將FRP基本拼塊I按照一定的順序排列放置，并在凸鍵4和凹鍵5上將要相互接觸的部位的表面涂抹一層膠粘材料或者膠粘劑；最后將一個(gè)FRP基本拼塊I的凸鍵4與另一個(gè)FRP基本拼塊I的凹鍵5相互結(jié)合，通過咬合連接形成帶肋FRP構(gòu)件.這樣，多個(gè)FRP基本拼塊I通過在自身上設(shè)置的凸鍵4與凹槽5的相互咬合連接下形成帶肋FRP構(gòu)件,如圖3?4所示。
[0031]凸鍵4和凹鍵5上開有或可開有螺栓孔6。如圖7?9所示，螺栓孔6按照一定的規(guī)律均勻的分布在凸鍵4和凹鍵5上，且凸鍵4上的螺栓孔6與凹鍵5上的螺栓孔6的孔徑相同、位置相互對應(yīng)。當(dāng)凸鍵4和凹鍵5上開有螺栓孔6時(shí)，就可以在螺栓孔6中布置螺栓、插銷或絲扣7等緊固件。螺栓、插銷或絲扣7等緊固件的設(shè)置進(jìn)一步加強(qiáng)了 FRP基本底板I拼接時(shí)相互之間的咬合力，約束了 FRP基本拼塊I的側(cè)向位移，有效地防止了在澆筑面層混凝土 11時(shí)FRP基本拼塊I的側(cè)向滑動(dòng)。
[0032]當(dāng)FRP基本拼塊I的凸鍵4和凹鍵5上開有螺栓孔6，在拼接FRP基本拼塊I時(shí)，具體的拼接分步驟變?yōu)?根據(jù)實(shí)際工程中FRP-混凝土組合橋面板的板面尺寸，計(jì)算出所需要FRP基本拼塊I的數(shù)量；將FRP基本拼塊I按照一定的順序排列放置，并在凸鍵4和凹鍵5上將要相互接觸的部位的表面涂抹一層膠粘材料或者膠粘劑；將一個(gè)FRP基本拼塊I的凸鍵4與另一個(gè)FRP基本拼塊I的凹鍵5相互結(jié)合，同時(shí)注意使凸鍵4和凹鍵5上面的螺栓孔相互對齊；在相互對齊的螺栓孔中布置螺栓、插銷或絲扣7等緊固件，這樣相鄰的FRP基本拼塊I通過咬合連接形成帶肋FRP構(gòu)件。這樣，相鄰的FRP基本拼塊I之間不僅可以通過自身設(shè)置的凸鍵4和凹槽5相互連接，還可以借助螺栓、插銷或絲扣7等緊固件的緊固作用使得連接的效果進(jìn)一步加強(qiáng)，保證了 FRP-混凝土組成橋面板的受力性能。
[0033]FRP基本底板2與FRP基本縱向板肋3中至少有一個(gè)采用空心截面形式。圖1?8為空心截面形式的FRP基本底板2與實(shí)心截面形式的FRP基本縱向板肋3所構(gòu)成的FRP基本拼塊I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10?12為實(shí)心截面形式的FRP基本底板2與空心截面形式的FRP基本縱向板肋3所構(gòu)成的FRP基本拼塊I的結(jié)構(gòu)示意圖；圖13?14為空心截面形式的FRP基本底板2與空心截面形式的FRP基本縱向板肋3所構(gòu)成的FRP基本拼塊I的結(jié)構(gòu)示意圖?？招慕孛嫘问降腇RP基本底板2或\和空心截面形式的FRP基本縱向板肋3可以降低材料用量，改善構(gòu)件的力學(xué)性能。
[0034]FRP基本縱向板肋3的截面形狀為矩形或T形。圖7?9所示的FRP基本縱向板肋3的截面形狀為矩形，其余附圖所示的FRP基本縱向板肋3的截面形狀為T形。矩形形狀的FRP基本縱向板肋3使得形成的帶肋FRP構(gòu)件的截面形式呈倒T形，如圖8、圖9所示；T形形狀的FRP基本縱向板肋3使得形成的帶肋FRP構(gòu)件的截面形式呈工字形，如圖3?4所示。FRP基本縱向板肋3可作為抗剪鍵，板肋的存在明顯增大了帶肋FRP構(gòu)件與面層混凝土 11的接觸面積，顯著改善了疊合面的抗剪性能。
[0035]FRP基本縱向板肋3上設(shè)置有橫向通孔8，如圖4、圖9、圖11、圖12、圖14所示，橫向通孔8按照一定的規(guī)律布置在FRP基本縱向板肋3上，其截面形狀為圓形、橢圓形、弧形、多邊形，其中，圖4、圖9、圖11中的橫向通孔8的截面形狀為橢圓形，圖12中的橫向通孔8的截面形狀為多邊形，具體的說是六邊形的截面形狀，圖14中的橫向通孔8的截面形狀為圓形。在板肋內(nèi)增設(shè)橫向通孔8，這樣，橫向通孔8內(nèi)面層混凝土 11與板肋形成“銷栓”效應(yīng)，增大了帶肋FRP構(gòu)件與面層混凝土 11的機(jī)械咬合力，有效提高了接觸面的抗剪性能。
[0036]當(dāng)采用FRP基本縱向板肋3為空心截面形式的FRP基本拼塊I時(shí)，需要在橫向通孔8中插入套筒9，如圖11?12所示。套筒9采用硬質(zhì)材料制作而成，其截面形狀與橫向通孔8的截面形狀相適應(yīng)。設(shè)套筒9長度為L，空心截面形式的FRP基本縱向板肋3的外緣寬度為b，內(nèi)緣寬度為a，如圖11所示；或者，空心截面形式的FRP基本縱向板肋3拼裝后的外緣總寬度為b,內(nèi)緣總寬度為a,如圖12所示,則a〈L ( b。套筒9的設(shè)置可以防止燒筑時(shí)面層混凝土進(jìn)入空心截面形式的FRP基本縱向板肋3的空心部分內(nèi)。
[0037]如圖15所示，在橫向通孔8中穿插橫向穿孔鋼筋10，實(shí)現(xiàn)了橫向配筋，改善了 FRP與混凝土組合橋面板的受力性能。最后，在拼裝形成的帶肋FRP構(gòu)件上澆筑面層混凝土 11，即構(gòu)成了 FRP與混凝土相結(jié)合的橋面板。此時(shí)，橫向穿孔鋼筋10、FRP基本縱向板肋3以及流進(jìn)橫向通孔8內(nèi)的面層混凝土 11形成“銷栓”效應(yīng)，增大了帶肋FRP構(gòu)件與面層混凝土11的機(jī)械咬合力，有效提高了接觸面的抗剪性能，保證FRP-混凝土組合橋面板的整體工作性能。
【權(quán)利要求】
1.一種帶肋FRP構(gòu)件，包括FRP基本拼塊(I)，且FRP基本拼塊(I)分為下部的FRP基本底板(2)與其上部的FRP基本縱向板肋(3)兩部分，其特征在于:FRP基本底板(2)的側(cè)壁增設(shè)有凸鍵(4)和/或凹鍵(5)，多個(gè)FRP基本拼塊(I)通過咬合連接形成帶肋FRP構(gòu)件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶肋FRP構(gòu)件，其特征在于:凸鍵⑷和凹鍵(5)上開有或可開有螺栓孔(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶肋FRP構(gòu)件，其特征在于:所述的FRP基本底板(2)與FRP基本縱向板肋(3)中至少有一個(gè)采用空心截面形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶肋FRP構(gòu)件，其特征在于:所述的FRP基本縱向板肋(3)的截面形狀為矩形或T形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶肋FRP構(gòu)件，其特征在于:FRP基本縱向板肋(3)上設(shè)置有橫向通孔(S)0
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3或5所述的帶肋FRP構(gòu)件，其特征在于:所述的空心截面形式的FRP基本縱向板肋(3)上的橫向通孔⑶中有套筒(9)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶肋FRP構(gòu)件，其特征在于:所述的橫向通孔(8)的截面形狀為圓形、橢圓形、弧形、多邊形。
【文檔編號】E01D19/12GK203795307SQ201420157697
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年3月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月30日
【發(fā)明者】黃海林, 賓智, 曾垂軍, 祝明橋, 楊璐 申請人:黃海林