[实用新型]一种预制竹管轻质混凝土组合结构

说明书

一种预制竹管轻质混凝土组合结构，包括轻质混凝土(1)、竹管(2)、空心原竹筒(3)，其中，竹管(2)是由竹卷材(21)浸渍胶黏剂后环向缠绕形成圆形或多边形管状结构，单个或多个空心原竹筒(3)平行布置于竹管(2)的内部，轻质混凝土(1)浇筑于竹管(2)与空心原竹筒(3)之间的空隙并将竹管(2)与空心原竹筒(3)相互粘结为一体，空心原竹筒(3)内部空置，形成一种预制竹管轻质混凝土组合结构。本实用新型具有承载力高、刚度大、质量轻、材料用量省、耐久性好等优点，同时，结构具有绿色低价，耗能低、环境污染小等特点。可用于桥梁、建筑等结构物中的竖向受力构件，以及工程领域内的应急支撑构件。

技术领域

本实用新型涉及一种新材料组合结构，尤其为一种预制竹管轻质混凝土组合结构，属于土木建筑结构技术领域。

背景技术

钢管混凝土结构通常作为工程结构中最基本的承重构件，常用作楼盖的支柱、桥墩的压杆。钢管混凝土的能耗高以及耐久性问题一直是困扰工程界的一个难题，尤其是钢管锈蚀导致的结构耐久性问题，每年会造成大量的经济损失，这一问题在沿海及海岛建筑中尤为突出。采用耐腐蚀的纤维增强复合材料(FRP)作为混凝土构件的外包覆层，形成FRP管混凝土结构是一个有效的解决途径，FRP材料具有很强的耐腐蚀能力，同时还有轻质、高强、成型方便等优点，但是FRP结构也存在一些问题，如FRP剪切强度低、连接构造复杂、成本高等。

竹材是一种新颖绿色可再生材料，其具有生长周期短、强度高、韧性大、耐磨性好等特点。尤其是原竹在我国种植面积大，产出高，价格便宜，在原始建筑中即有较为广泛的应用。然而，原竹同时具有截面尺寸有限、承载力低、刚度小的局限，对现代工程的适用性较差。对原竹利用开发可提升原竹的承载力与适用性。简单的将竹材与混凝土组合形成竹管混凝土结构，存在混凝土材料用量大、自重大的缺陷，且难以适应工业化需求。

本实用新型提供一种预制竹管轻质混凝土组合结构，以克服现有技术中存在的缺陷，满足工程的应用需要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种预制竹管轻质混凝土组合结构，以期解决普通原竹结构的截面尺寸有限、承载力低、刚度小的局限，同时克服钢管混凝土结构、FRP管混凝土结构的部分不足，本实用新型将轻质混凝土、竹管、空心原竹筒组合为一体，竹管以竹材为基材，采用缠绕工艺将竹卷材加工制成竹管，竹管作为模板和纵向承载、环向约束材料使用，成本低、耐腐蚀，内部布置的空心原竹筒不仅可以形成空心有效地减轻自重，而且能够大大地提高结构刚度与承载力，竹管与空心原竹筒之间空隙浇筑的轻质混凝土将竹管与空心原竹筒组合为一体，形成共同工作的整体组合结构，且轻质混凝土质量轻、自重小。整个加工过程耗能低，污染小，低碳环保，节约资源；最大限度地发挥竹材韧性好、纵向拉伸强度高的材料性能优势；符合“资源节约型、环境友好型”的经济发展要求。

为此，本实用新型提供一种预制竹管轻质混凝土组合结构，包括轻质混凝土、竹管、空心原竹筒，其中，竹管是由竹卷材浸渍胶黏剂后环向缠绕形成圆形或多边形管状结构，竹卷材为单向竹卷材或将单向竹卷材纵横向复合后制成的双向竹复合卷材，单个或多个空心原竹筒平行布置于竹管的内部，多个空心原竹筒的尺寸相同或不同，其在竹管内部的布置位置不受限制，全部空心原竹筒的空心面积和≥40％竹管的截面面积，竹管与空心原竹筒的位置按照预定设计相互固定，轻质混凝土浇筑于竹管与空心原竹筒之间的空隙并将竹管与空心原竹筒相互粘结为一体，空心原竹筒内部空置，形成一种预制竹管轻质混凝土组合结构。

所述的空心原竹筒设置多个，其轴线相互平行布置于竹管的内部。

所述的空心原竹筒紧密相连集中组合为由2个以上的空心原竹筒形成的空心原竹筒集束，多个空心原竹筒集束的尺寸及组合构造相同或不同，多个空心原竹筒集束平行布置于竹管的内部，其在竹管内部的布置位置不受限制。

所述的单向竹卷材的厚度为0.1mm～2.0mm，双向竹复合卷材的厚度为0.4mm～4.0mm。

所述的空心原竹筒的直径为20mm～150mm。