[实用新型]一种FRP‑钢夹心管

说明书

技术领域

本实用新型属于土木建筑结构技术领域，具体涉及一种FRP-钢夹心管。该实用新型由内壁的FRP芯管、外壁的FRP外管和中间钢管的共同作用，在保证承载力满足前提下，有效减轻了结构自重，纤维增强塑料(FRP)材料增强了结构的耐腐蚀性，可广泛应用于海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境下高层建筑、桥梁工程、地下工程及港口工程中。

背景技术

目前，由于钢管结构的综合性能好，已经广泛应用于高层建筑、桥梁工程、地下工程、港口工程中。然而，在某些对承载力要求比较高的大型建筑中，需要加大截面尺寸以保证具有足够的承载力，加大截面尺寸不仅浪费材料，而且会增加结构的自重，并且，钢管结构虽刚度大、承载力高，但在缺少相应防腐措施的海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境情况下，钢管极易锈蚀，导致结构承载力下降，使用寿命缩减，养护成本高。

由于纤维增强塑料(FRP)材料具有很高的抗拉强度，并且具有轻质、耐腐蚀和可设计性强等特性，近些年来在土木工程中得到了越来越多的关注，纤维增强塑料(FRP)材料的出现为桥墩、桩基、公路高架标识等结构的耐久性问题提出了有效的解决方案，使其在土木工程领域具有广泛的应用前景。由于纤维增强塑料(FRP)材料在耐腐蚀性能方面尤为突出，本实用新型提供了一种FRP-钢夹心管，能充分发挥两者之间的性能优势，弥补了各自的缺陷，使其具有更加优良的受力性能，而且更是在耐腐蚀性能方面有凸出贡献。

发明内容

本实用新型提供一种FRP-钢夹心管，为了克服传统钢管结构的缺点和不足，将钢管与纤维增强塑料(FRP)材料进行复合，提供一种新建结构，特别适用于海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境下高层建筑、桥梁工程、地下工程及港口工程等结构中，一方面可提高结构的受力性能和抗震性能；另一方面在海洋、潮湿和盐碱地等恶劣环境中具有良好的耐久性等优点。

本实用新型的技术方案为：一种FRP-钢夹心管，该结构包括内壁的FRP芯管、外壁的FRP外管和中间钢管，钢管由钢板卷制而成，FRP芯管、FRP外管是由纤维布或纤维束连续均匀缠绕在钢管内外表面上，内壁的FRP芯管、外壁的FRP外管和中间钢管相互之间通过胶黏剂粘结。

所述的FRP-钢夹心管为圆形管、椭圆形管或倒圆角形管。

所述的FRP是碳纤维增强塑料、玻璃纤维增强塑料、芳纶纤维增强塑料、玄武岩纤维增强塑料或聚酯纤维增强塑料中的一种或是其中的几种混杂而成。

所述的胶黏剂为环氧树脂、乙烯基树脂、聚氨酯树脂或环氧砂浆其中的一种。

本实用新型相对于现有技术具有以下优点和效果：

1.本实用新型是由FRP管、钢管相互复合构成，充分发挥构成材料各自的特性：FRP管对钢管持续的环向约束作用，钢管的延性弥补了纤维脆性破坏模式的不足；钢管的弹塑性使结构具有良好的轴压延性；

2.FRP管降低了普通钢管的厚度，减小其厚钢管的加工难度，还可以抑制钢管在轴压过程中产生的局部屈曲，纤维布或纤维束内外覆于钢管内外表面，可解决组合结构腐蚀及特殊不利环境下的工作问题，提高结构的耐久性能；

3.钢管在FRP管的缠绕过程中可以作为缠绕模具，节省了模具的制作费用和脱模过程，降低了生产成本；

4.本发明便于构件运输，施工安装快捷，可用于加固改造工程：特别适用于建筑、桥梁和特殊结构的柱和支撑构件。

本实用新型结构，充分利用了钢材、纤维增强塑料(FRP)材料的优势特点，取得了较好的综合性能。

附图说明：

图1为一种FRP-钢夹心管圆形结构示意图；

图2为一种FRP-钢夹心管椭圆形结构示意图；

图3为一种FRP-钢夹心管倒圆角形结构示意图；

在附图1～附图3中，1为FRP芯管、2为钢管、3为FRP外管。

具体实施方式：

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。

本实用新型的FRP-钢夹心管由FRP芯管、钢管、FRP外管相互复合构成，FRP-钢夹心管截面可分为圆形、椭圆形和倒圆角形结构。

实施例一：