[发明专利]抛物线形预应力FRP增强重组竹梁及其制造方法

说明书

本发明公开了抛物线形预应力FRP增强重组竹梁及其制造方法，该材料包括重组竹梁(1)、预应力FRP筋(3)、FRP筋分离夹片式锚具(21)；FRP筋分离夹片式锚具包括锚环(2)、夹片(4)；重组竹梁(1)由重组竹模块梁(7)、(8)、(9)通过结构胶连接而成，其中FRP筋呈抛物线形，位于重组竹梁内部。该制造方法包括：压制重组竹模块梁、在重组竹模块梁上开抛物线形FRP筋半圆式孔道槽、在孔道内安放FRP筋、结构胶连接重组竹模块梁、在重组竹梁两端均安装锚固装置，采用后张法张拉FRP筋，从而形成抛物线形预应力FRP增强重组竹梁。本发明满足预应力筋线形接近弯矩图的特点，极大提高了竹梁的承载力和跨度，同时制造方法便捷、充分发挥两种材料的性能。

技术领域

本发明涉及一种重组竹梁构件，尤其是竹材与抛物线形预应力FRP的组合梁构件，属于土木建筑结构领域。

背景技术

我国拥有丰富的竹材资源，竹子种类繁多，竹材加工成长条状竹蔑、竹丝或碾碎成竹丝束，经干燥后浸胶，再干燥到要求含水率，然后铺放在模具中，经高压固化而成重组竹。重组竹被广泛用于制造建筑结构构件，包括重组竹墙板、重组竹柱、重组竹地板、重组梁等。

竹材的弹性模量低，造成材料较低的强度利用率，因此造成重组竹梁截面设计较大，跨度不大，经济性差。针对竹材力学性能的不足，国内专利将竹和不同材料进行复合，提高构件的强度和承载力等。如中国专利第“201510163463.4”号，公开了一种“预应力FRP增强竹木结构用集成材及其制造方法”，通过将竹材和和木材进行胶合，并用直线形FRP预应力筋提高构件的抗弯强度，但该技术FRP预应力筋是直线形，未能达到预应力筋线形接近弯矩图的特点，因此难以充分发挥FRP筋的特点。如中国专利第“201220178111.8”号，公开了一种“一种FRP-竹-混凝土组合梁”，通过将竹材和FRP筋、混凝土进行组合，以提高梁的承载力，但该技术涉及的FRP筋是直线形，未能充分利用FRP筋的性能。如中国专利第“201220178111.8”号，公开了“一种FRP、混凝土、空心原竹矩形梁”，通过空心原竹筒和FRP、混凝土的复合形成矩形梁，提高了梁的刚度以及延性，但该技术为能充分利用FRP筋的性能。

总之，目前公知的技术尚不能解决预应力筋线形接近弯矩图的问题，即抛物线形预应力FRP在竹梁中应用的问题。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，本发明提供抛物线形预应力FRP增强重组竹梁及其制造方法，可以使预应力FRP筋线形接近弯矩图，极大提高了重组竹梁的承载力和抗裂度。

技术方案：抛物线形预应力FRP增强重组竹梁及其制造方法，包括重组竹梁、预应力FRP筋、FRP筋分离夹片式锚具；重组竹梁由三块重组竹模块梁通过结构胶连接而成；抛物线形FRP筋位于重组竹模块梁接触面内，采用后张法张拉FRP筋；FRP筋分离夹片式锚具包括锚环、夹片，分离夹片式锚具锚固原理主要靠夹片施加在预应力筋上的压力产生夹持作用，其优点是设计灵活、施工方便、互换性好。

优选的，重组竹梁由三块重组竹模块梁组合而成，三块重组竹模块梁的接触面通过结构胶进行连接，其中两块重组竹模块梁一个侧面制造抛物线形孔道，另一块重组竹模块梁的两个侧面制造抛物线形孔道。

优选的，重组竹模块梁尺寸为2500mm×70×240mm(长×宽×高)。

优选的，抛物线形FRP筋位于重组竹模块梁胶结面内，采用后张法张拉FRP筋。

优选的，抛物线形预应力FRP增强重组竹梁两端采用分离夹片式锚具锚固FRP筋。

优选的，抛物线形预应力FRP增强重组竹梁尺寸为2500mm×210mm×240mm(长×宽×高)。

优选的，两根预应力FRP筋在重组竹梁的截面呈左右对称布置。

抛物线形预应力FRP增强重组竹梁及其制造方法，包括如下工序：