[实用新型]一种FRP管复合筋海砂混凝土柱

说明书

本实用新型公开了一种FRP管复合筋海砂混凝土柱。包括FRP‑钢复合筋笼、套设在FRP‑钢复合筋笼外的FRP管、填充在FRP‑钢复合筋笼内及其和FRP管之间的混凝土；FRP‑钢复合筋笼由FRP‑钢复合筋和围绕在FRP‑钢复合筋外侧的螺旋箍筋形成；FRP‑钢复合筋包括钢筋和包覆在钢筋外表面的FRP纤维层。该混凝土柱受轴向压力时，FRP‑钢复合筋中钢筋发挥其抗压作用；当柱子受偏压时，受拉侧的FRP‑钢复合筋不仅可以发挥出FRP材料高抗拉强度的特性而且可以利用到钢筋抗拉强度高、延性好的综合优势，受压侧的FRP‑钢复合筋中钢筋发挥其抗压作用；同时防腐性能突出，混凝土可直接使用海水和海砂，应用前景广阔。

技术领域

本实用新型属于结构工程、桥梁工程、港口及海岛工程领域。更具体地，涉及一种FRP管复合筋海砂混凝土柱。

背景技术

据中国商品混凝土数据统计分析，我国预拌商品混凝土的使用量每年都在高速增长，河砂作为制备混凝土骨料的成分之一，连年的开采已对生态环境造成了严重的破坏。海砂储量大、分布广，采用海砂替代河砂的高性能海砂混凝土材料及结构体系具有广泛的应用前景。但是，海砂中含有的氯离子可腐蚀钢筋钝化薄膜，导致钢筋受力面积减小、力学性能急剧退化，进而引起构件和结构的破坏，使得结构整体承载力下降并导致房屋坍塌等严重工程事故，严重影响其在钢筋混凝土结构当中的使用。长期以来国内外的专家学者一直致力于探索消除海砂中氯离子影响的各种方法和途径的研究，但都未达到理想的效果，因此海砂也由于技术原因一直不能得到有效资源化利用。

如何防止和解决锈蚀问题是工程界和学术界不断致力于解决的问题。目前，可以通过在钢筋表面涂层、增加钢筋的混凝土保护层厚度以及对钢筋混凝土结构进行外加电流阴极保护的方法。但钢筋表面涂层在施工过程中容易破损、增加保护层厚度并不能从根本上解决钢筋锈蚀问题、外加电流的阴极保护法显著增加了工程维护成本。因此，现有的抑制钢筋锈蚀的方法和技术还具有极大的改善空间和发展。

FRP筋（Fiber Reinforced Plastics Bars，纤维复合材料）耐腐蚀、纵向抗拉强度高、质量轻、电磁绝缘性好，但其材料脆性，破坏突然；其应力应变呈线性关系，没有屈服平台，横向强度约为纵向强度的十分之一，所以FRP筋抗拉不抗压，不能直接作为柱中纵向受力筋，可能会造成翘曲等问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷和不足，提供一种FRP管复合筋海砂混凝土柱，以海砂代替河砂，以FRP-钢复合筋代替钢筋，其抗拉强度高、弹性模量高、延性好、防腐性能突出。

本实用新型上述目的通过以下技术方案实现：

一种FRP管复合筋混凝土柱，包括FRP-钢复合筋笼、套设在FRP-钢复合筋笼外的FRP管、填充在FRP-钢复合筋笼内及其和FRP管之间的混凝土；所述FRP-钢复合筋笼由FRP-钢复合筋和围绕在FRP-钢复合筋外侧的螺旋箍筋形成；所述FRP-钢复合筋包括钢筋和包覆在所述钢筋外表面的FRP纤维层；所述FRP-钢复合筋沿FRP管的轴向方向延伸分布。

外层FRP管提供的环向约束力在显著提高混凝土柱承载力的同时，也保证了混凝土柱整体结构的防腐蚀性能。FRP-钢复合筋和围绕在FRP-钢复合筋外侧的螺旋箍筋形成FRP-钢复合筋笼骨架。