[发明专利]一种预制T梁及其制造方法

说明书

本发明公开了一种预制T梁，腹板包括：FRP预制模壳、工程竹、横向剪力螺杆；FRP预制模壳成槽型，作为腹板外壳，槽口伸入翼缘板内在翼缘板内外翻折弯；工程竹成长方体，工程竹的主体设置在FRP预制模壳内，一部分工程竹伸入在翼缘板内；横向剪力螺杆有数根，成阵列式分布在工程竹上，沿工程竹的宽度方向穿过工程竹，长度与FRP预制模壳的内宽相同；FRP预制模壳与工程竹之间的间隙浇筑细骨料水泥基灌浆料；翼缘板还包括：襻带筋、压角钢筋；压角钢筋设置于FRP预制模壳的折弯角与翼缘板内的箍筋之间；襻带筋连接压角钢筋与翼缘板内的纵向钢筋；翼缘板内的箍筋穿过FRP预制模壳与工程竹。本发明发挥了3种材料的力学特性，可避免工程竹遭受脆性破坏。

技术领域

本发明涉及预制构件技术领域，具体涉及一种预制T梁及其制造方法。

背景技术

随着我国碳达峰、碳中和战略的深入推进，建筑领域的节能减排成为实现双碳目标的关键环节。工程竹以低碳、固碳、可再生、可降解的圆竹为原材料，通过切削、蒸煮、炭化、干燥、胶合、重组等工艺制备而成，具有轻质高强、性能稳定、绿色环保等优点，是极具发展潜力的新型建筑用材。利用工程竹材取代部分常规的建筑材料，能够有效减少建筑材料生产过程中的碳排放，为实现建筑业的低碳环保、可持续发展提供了有效的途径。然而工程竹抗压性能与抗剪性能偏弱、易发生脆性破坏、耐久性不足，限制了工程竹在建筑工程中的应用推广，亟需建立新型工程竹建筑结构体系解决工程中所涉及的承载力与耐久性等难题。

为了改善工程竹的性能缺陷，目前工程应用中采用工程竹与其他建筑材料结合形成组合结构的方法，实现结构的协同受力、性能提升，弥补各个材料的不足。

既有工程竹组合结构包括四种：工程竹-钢组合结构、工程竹-铝板组合结构、工程竹-FRP组合结构以及工程竹-混凝土组合结构。

(1)工程竹-钢组合结构为工程竹与压型钢板、C型钢、U型钢等截面形式的冷弯薄壁型钢通过结构粘合剂或者结构粘合剂加自攻螺钉复合而成，该组合结构能够充分发挥工程竹与型钢各自的优势，而且还能提高结构的整体性、承载力以及材料利用率，但当型钢进入屈服阶段后，工程竹与型钢的变形不协调，工程竹与型钢间易产生剥离破坏；

(2)工程竹-铝板组合结构(CN215978055U)利用胶粘与螺钉将工程竹与铝板在受拉区相连接组合而成，具有施工周期短、抗拉抗弯性能良好等优势，但承受荷载时易发生层间剪切滑移；

(3)工程竹-FRP组合结构(专利CN 113389128 A)考虑FRP和工程竹的界面滑移效应，使用螺栓、结构胶和铆钉连接两种材料构件，形成工字梁或箱形梁组合结构。但是在受压区和受拉区均有FRP和工程竹，不能充分地发挥FRP良好的抗拉能力和工程竹的弯曲能力，无法避免工程竹的剪力破坏；

(4)工程竹-混凝土组合结构(专利CN 108316556 A)将工程竹箱梁和混凝土翼缘板通过剪力键连接形成组合T梁，通过在底部粘接FRP材料，实现几种材料的联合受力。但是各构件的连接方式单一，易发生滑移或界面破坏，导致组合结构的承载力无法满足设计要求。

发明内容

本发明提供了一种预制T梁及其制造方法，以解决现有技术中工程竹梁抗压抗剪以及耐久性不足、组合梁各材料协同受力的问题。

本发明提供了一种预制T梁，包括：翼缘板、腹板；腹板包括：FRP预制模壳、工程竹、横向剪力螺杆；FRP预制模壳成槽型，作为腹板外壳；FRP预制模壳的槽口伸入翼缘板内，槽口在翼缘板内外翻折弯；工程竹成长方体，工程竹的主体设置在FRP预制模壳内，一部分工程竹伸入在翼缘板内，工程竹的长度与FRP预制模壳的长度相同，工程竹的宽度小于FRP预制模壳的内宽；横向剪力螺杆有数根，成阵列式分布在工程竹上，横向剪力螺杆沿工程竹的宽度方向穿过工程竹，横向剪力螺杆的长度与FRP预制模壳的内宽相同；FRP预制模壳与工程竹之间的间隙浇筑细骨料水泥基灌浆料；