[发明专利]一种免拆模板式FRP型材高强钢纤维混凝土梁及其施工方法

说明书

一种免拆模板式FRP型材高强钢纤维混凝土梁及其施工方法，混凝土梁包括承重主体和浇筑在承重主体的混凝土，承重主体截面为U型，承重主体内设有水平底板，混凝土浇筑在承重主体内水平底板上方的U型空间内，水平底板与所述承重主体底板之间设有竖向隔板，竖向隔板将水平底板与所述承重主体底板之间的空间均分成承重空腔，竖向隔板和水平底板均沿混凝土梁通长设置，承重主体的U型槽内、水平底板上均匀间隔设有抗剪键。本发明在高强混凝土中掺加适量的钢纤维，可大幅度提高混凝土的抗拉、抗剪、抗折强度和韧性，显著增大结构刚度及延性性能，承重空腔的设置加大了梁的宽高比，提高了梁的承载能力。

技术领域

本发明属于建筑工程领域，尤其涉及一种免拆模板式FRP型材高强钢纤维混凝土梁及其施工方法。

背景技术

纤维增强复合材料(FRP)以其轻质高强、耐腐蚀性好等优点，在土木工程领域有广阔的发展前景。FRP是由连续纤维丝通过基体材料粘结而成，常用的基体材料为环氧树脂、乙烯基树脂等有机高分子材料。近年来，FRP以其高强质轻、耐腐蚀等优点，开始在土木与建筑工程结构中得到应用，并受到工程界的广泛关注。

目前在建筑领域广泛使用普通钢筋混凝土梁具有如下缺陷，耐久性差，材料的力学性能较差，结构自重较大，施工过程复杂，施工工期较长，对劳动力需求较大，由于存在种种缺陷在某些领域应用受到一定限制。

已开始应用于实际工程中的高强钢筋增强高强混凝土梁构件，充分利用了高强钢筋和高强混凝土的高强特性，可大幅度提高梁的承载能力，减小截面尺寸和材料消耗。但是，随着混凝土强度的提高，脆性逐渐增大，构件延性逐渐降低，对结构抗震等极为不利，且钢筋锈蚀问题依然存在。高强混凝土是通过掺加适量的钢纤维实现的，具有较高的抗压强度、弹性模量和较好的耐久性能，但脆性较大，高强混凝土构件的延性较差。

FRP具有轻质、高强、抗疲劳、耐腐蚀，国内外学者和技术人员将FRP材料部分或全部代替钢筋用于增强混凝土梁，以解决钢筋的锈蚀问题。与普通混凝土结构相比，省去了结构的保护层，减轻了结构的自重，增加结构的使用空间。免去了模板的支设起，为施工过程中提供了很多的便利。

发明内容

本发明的目的是提供一种免拆模板式FRP型材高强钢纤维混凝土梁及其施工方法，要解决现有技术结构自重较大，施工过程复杂，施工工期较长，对劳动力需求较大的技术问题；并解决现有技术混凝土梁称重效果差、钢筋混凝土梁中钢筋易锈蚀的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种免拆模板式FRP型材高强钢纤维混凝土梁，其特征在于：所述混凝土梁包括承重主体和浇筑在承重主体的混凝土，所述承重主体截面为U型，所述承重主体内设有水平底板，所述混凝土浇筑在承重主体内水平底板上方的U型空间内，所述水平底板与所述承重主体底板之间设有竖向隔板，所述竖向隔板将水平底板与所述承重主体底板之间的空间均分成承重空腔，所述竖向隔板和水平底板均沿混凝土梁通长设置，所述承重主体的U型槽内、水平底板上均匀间隔设有抗剪键。

进一步优选地，所述承重主体、水平底板、竖向隔板和抗剪键均由FRP型材制作而成，所述FRP型材为CFRP、GFRP、BFRP和AFRP材料的任意一种。

进一步地，所述竖向隔板为两块条形板，竖向隔板高度为50~80mm，竖向隔板厚度为5~10mm，承重空腔宽度为60~120mm。

进一步地，所述水平底板厚度为200~400mm，水平底宽度与承重主体槽宽相适应。

进一步地，所述承重主体的壁厚为5~10mm，承重主体底板厚为5~10mm，承重主体宽为200~400mm，承重主体高为500~800mm。

进一步地，所述抗剪键的厚度为5~10mm，相邻所述抗剪键间距为200~300mm，所述抗剪键高度为承重主体高度的1/4~1/2，所述抗剪键底部与水平底板贴合固定。