[发明专利]一种钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁、设计方法和制备方法

权利要求书

1.一种钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁，其特征在于：包括位于混凝土梁两侧的受压纵筋，所述受压纵筋之间设有若干根箍筋，所述受压纵筋和箍筋的四周填充海砂混凝土，所述受压纵筋和箍筋均采用的钢-FRP复合筋，所述钢-FRP复合筋是以钢筋为内芯，以FRP为外层，所述FRP为纤维束在所述钢筋表面缠绕形成螺纹状肋。

2.根据权利要求1所述的一种钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁，其特征在于：所述钢筋为光圆钢筋或带肋钢筋。

3.根据权利要求1所述的一种钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁，其特征在于：所述纤维束为玻璃纤维增强聚合物、碳纤维增强聚合物、玄武岩纤维增强聚合物、方纶纤维增强聚合物中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁，其特征在于：所述海水海砂混凝土包括水泥、细骨料、粗骨料、海水。

5.一种钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁的设计方法：其特征在于：包括以下步骤：

S1.根据跨高比和高宽比的经验值确定钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁的截面高度h和宽度b，再根据需要的弹性模量选取钢-FRP复合筋类型；

S2.通过抗弯承载力设计值Mu计算所需配筋面积Asf，选取配筋数量n；

S3.根据设计好的钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁的截面尺寸和配筋数量n，计算屈服挠度和极限挠度；

S4.对裂缝宽度验算。

6.根据权利要求5所述的一种钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁的设计方法：其特征在于：所述步骤S2包括以下具体步骤：

S21.计算极限承载力状态时混凝土相对受压区高度；

S22.计算钢-FRP复合筋应力；

S23.计算钢-FRP复合筋所需配筋面积Asf，选取配筋数量n。

7.根据权利要求6所述的一种钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁的设计方法：其特征在于：所述步骤S3包括以下具体步骤：

S24.计算钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁屈服弯矩；

S25.根据有效惯性矩计算极限挠度。

8.根据权利要求6所述的一种钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁的设计方法：其特征在于：所述步骤S24中需要先计算受压区混凝土高度，根据受压区高度计算屈服弯矩。

9.一种钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一.根据钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁结构施工图绑扎钢-FRP复合筋笼；

步骤二.建立模板将绑扎好的钢-FRP复合筋笼放入模板，将混凝土充满整个模板，利用振捣棒振捣成型，并抹平表面；

步骤三.在钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁上覆盖防水膜，钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁完成终凝后进行拆模，再洒水养护，同时覆盖防水膜保湿。

10.根据权利要求9所述的一种钢-FRP复合筋海水海砂混凝土梁的制备方法，其特征在于，所述步骤二中混凝土为海水海砂混凝土，所述海水海砂混凝土制备过程如下，将水泥、海砂、碎石按配合比称好重量；将水泥、海砂、碎石这些干料先倒入搅拌机搅拌均匀，搅拌时间为180s；干料搅拌完成后，加入海水，搅拌时间为300s。