一种frp增强pvc板-混凝土组合楼板
技术领域
1.本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种frp增强pvc板-混凝土组合楼板。
2.现有装配式楼板中，常用的楼板形式主要有钢筋混凝土楼板、压型钢板-混凝土组合楼板、叠合楼板。钢筋混凝土楼板作为我国使用最广泛的楼板形式，具有整体性好、结构刚度大、抗震抗冲击性能好等优点，但这类楼板存在自重大、经济性差、施工速度慢、不符合绿色建筑发展理念等弊端。压型钢板-混凝土组合楼板充分的利用了钢材耐拉，混凝土耐压的材料特性，具有自重轻、刚度大、抗震性能好、施工简便且工期短、有较高的经济效益等优点，但此类楼板用钢量大、钢板易腐蚀。叠合楼板结合了装配式楼板和现浇楼板的优点，不仅装配方便、施工便捷、整体性好，抗震性能也得到了进一步的改善，但此类楼板的施工工序多，节点构造复杂。因此，为解决以上楼板存在的不足，需要设计一种绿色环保、施工工序少、耐久性好和承载力高的新型楼板。
3.为解决以上楼板存在的不足，本发明的目的在于提供一种frp增强pvc板-混凝土组合楼板，该模板系统在pvc板底粘贴frp布，在pvc板上部设置纵向和横向frp隔板。采用frp增强pvc模板作为预制楼板的永久性模板，具有耐久性能和整体性能好、绿色环保、经济性好、工程造价低、施工工期短等优点。
4.为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案：
5.一种frp增强pvc板-混凝土组合楼板，包括frp增强pvc模板系统、穿插在模板内部的受力筋和分布筋以及浇筑在pvc模板系统中的混凝土，frp增强pvc模板系统包括pvc模板主体、frp布及frp隔板，frp隔板包括frp横向隔板与frp纵向隔板，frp横向隔板与frp纵向隔板均设有多个，pvc模板主体内部均呈线性等间距结构设有多个分布钢筋及多个纵向受力筋。
6.优选的，pvc模板主体的底板通过环氧树脂胶粘贴有多个frp布，frp布的间距根据模板的承载力计算结果确定，具体为：
7.α1fcbx＝f
yas
gag
pap
cac
(1)
8.(n-1)sf+nsb＝b-30
(2)
[0009][0010]
由式(1)、式(2)和式(3)可得：
[0011][0012]
式中，α1为受压区混凝土等效矩形应力系数，fc为混凝土的轴心抗压设计值，b为pvc模板主体的宽度，x为混凝土受压区高度，fy为纵向受力筋抗拉强度设计值，as为纵向受
力筋的截面面积，fg为frp纵肋的抗拉强度设计值，ag为frp纵肋的截面面积，f
为pvc模板主体的抗拉强度设计值，a
为pvc模板主体的截面面积，fc为frp布的抗拉强度设计值，ac为frp布的截面面积，sf为frp布的间距，sb为frp布的宽度，t为frp布的厚度，n为frp布的条数，frp布距离pvc模板主体的板边留有15mm的安全距离，为防止frp布与pvc模板主体底部发生剥离破坏，frp布两端均延伸至pvc模板主体内部。
[0013]
优选的，pvc模板主体的底板和pvc模板主体的侧板为工厂一次性加工成型，pvc模板主体的侧板端部开设有燕尾槽，pvc模板主体的槽板端部固设有燕尾榫，燕尾槽与燕尾榫插接配合。
[0014]
优选的，frp横向隔板的端部截面为工字型，frp纵向隔板的端部截面为t型，pvc模板主体的底板上表面开设有闭口凹槽，闭口凹槽的截面为矩形，frp纵向隔板后端固设有t型肋，t型肋与闭口凹槽卡接配合。
[0015]
优选的，frp纵向隔板上开设有t型槽，t型槽的截面为矩形，frp横向隔板上下两端均固设有t型块，t型块与t型槽插接配合。
[0016]
优选的，frp横向隔板及frp纵向隔板将pvc模板主体分隔成多个frp栅格。
[0017]
优选的，pvc模板主体的槽板、frp横向隔板和frp纵向隔板在距离pvc模板主体的板底某一高度处设有开设有孔洞，分布钢筋及纵向受力筋均贯穿孔洞并与其滑动连接，纵向受力筋通过紧固件与frp横向隔板连接固定，分布钢筋和纵向受力筋对pvc模板主体的槽板、frp横向隔板以及frp纵向隔板进行连接固定。
[0018]
优选的，紧固件包括金属半圆环，金属半圆环呈上下对称结构设有两个，位于上端的金属半圆环左右两端均通过螺栓与位于下端的金属半圆环螺纹连接，金属半圆环内壁开设有防滑纹，防滑纹与纵向受力筋摩擦接触。
[0019]
由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是：
[0020]
1.pvc模板可塑性好、强度高、质量轻、耐腐蚀、价格便宜并且可以循环利用，相比较于使用较广的压型钢板-混凝土组合楼板，frp增强pvc板-混凝土组合楼板更加的经济、环保，相比较于传统的钢筋混凝土楼板，省略了拆模环节有效缩短了施工工期，显著提高了施工效率。
[0021]
2.通过pvc模板与混凝土结合充分发挥各自的优势，提高了结构的受力性能；pvc模板的包裹作用使pvc板-混凝土组合楼板耐久性得到显著的提高，可以将此种楼板应用于一些具有腐蚀性环境的建筑中。
[0022]
3.在pvc模板主体的底板粘贴frp布，弥补了pvc模板承载力低的缺点，增强了结构的整体性，提高了结构的承载力，延长了结构的使用寿命。
[0023]
4.frp横向隔板和frp纵向隔板采用高强度、高弹性模量的frp材料，可以保证纵向受力筋在屈服前，隔板不会发生破坏，由frp横向隔板和frp纵向隔板组成的frp栅格可以将混凝土嵌固其中，限制其上部的混凝土在水平方向的应变发展，以此来提高混凝土在竖直方向的抗压性能和板的整体刚度，并且可以有效地解决混凝土容易开裂和裂缝外露的问题。
[0024]
5.紧固件对纵向钢筋在水平方向施加了约束，限制其在水平方向的位移，分布钢筋和纵向钢筋对pvc模板主体的槽板、frp横向隔板以及frp纵向隔板在水平方向和竖直方向上施加约束，限制其在水平方向和竖直方向的位移，使pvc模板主体的槽板、frp横向隔
板、frp纵向隔板以及钢筋成为一个整体，能够变形协调、共同受力。
附图说明
[0025]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的，保护一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]
图1是本发明的整体结构立体示意图；
[0027]
图2是本发明的整体结构平面示意图；
[0028]
图3是本发明的frp布结构示意图；
[0029]
图4是本发明的t型肋结构放大示意图；
[0030]
图5是本发明的t型块结构放大示意图；
[0031]
图6是本发明的燕尾榫结构放大示意图；
[0032]
图7是本发明的紧固件结构示意图。
[0033]
图中标号说明：1、pvc模板主体；2、frp横向隔板；3、frp纵向隔板；4、分布钢筋；5、纵向受力筋；7、紧固件；10、frp布；201、t型块；301、t型肋；302、t型槽；1101、闭口凹槽；701、螺栓；702、金属半圆环；703、内螺纹；801、燕尾榫；901、燕尾槽。
具体实施方式
[0034]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035]
如图1-7所示，一种frp增强pvc板-混凝土组合楼板，包括包括frp增强pvc模板系统、穿插在模板内部的受力筋和分布筋以及浇筑在pvc模板系统中的混凝土，frp增强pvc模板系统包括pvc模板主体1、frp布10及frp隔板，frp隔板包括frp横向隔板2与frp纵向隔板3，frp增强pvc模板系统的尺寸为2000mm
600mm
100mm，frp横向隔板2的高度为50mm，厚度为15mm，pvc厚度为15mm，在板底共设置数道frp纵向隔板3，间距为150mm，设置数道frp横向隔板2，间距为200mm，在pvc模板主体1的槽板、frp横向隔板2和frp纵向隔板3距离底板25mm位置处打孔穿入分布钢筋4与纵向受力钢筋5，并对靠近frp横向隔板2位置处的纵向受力钢筋5使用紧固件7进行紧固，以确保pvc模板主体1和钢筋能够变形协调、共同工作。
[0036]
用环氧树脂胶按照一定的间距将frp布10固定于pvc模板主体1的底板上，frp布10间距根据模板的承载力计算结果确定，具体为：
[0037]
α1fcbx＝f
yas
gag
pap
cac (1)
[0038]
(n-1)sf+nsb＝b-30
(2)
[0039][0040]
由式(1)、式(2)和式(3)可得：
[0041][0042]
式中，α1为受压区混凝土等效矩形应力系数，fc为混凝土轴心抗压设计值，b为pvc模板主体1宽度，x为混凝土受压区高度，fy为纵向受力筋5抗拉强度设计值，as为纵向受力筋5的截面面积，fg为frp纵肋的抗拉强度设计值，ag为frp纵肋的截面面积，f
为pvc模板主体1的抗拉强度设计值，a
为pvc模板主体1的截面面积，fc为frp布的抗拉强度设计值，ac为frp布10的截面面积，sf为frp布10间距，sb为frp布10宽度，t为frp布10厚度，n为frp布10条数，frp布10距离pvc模板主体1的板边留有15mm的安全距离，为防止frp布10与pvc模板主体1的底部发生剥离破坏，将frp布10两端锚固到pvc模板主体1的内部。
[0043]
pvc模板主体1的底板和pvc模板主体1的侧板为工厂一次性加工成型，pvc模板主体1的侧板端部开设有燕尾槽901，pvc模板主体1的槽板端部固设有燕尾榫801，燕尾槽901与燕尾榫801插接配合。
[0044]
frp横向隔板2的端部截面为工字型，frp纵向隔板3的端部截面为t型，pvc模板主体1的底板上表面开设有闭口凹槽1101，闭口凹槽1101的截面为矩形，frp纵向隔板3后端固设有t型肋301，t型肋301与闭口凹槽1101卡接配合。
[0045]
frp纵向隔板3上开设有t型槽302，t型槽302的截面为矩形，frp横向隔板2上下两端均固设有t型块201，t型块201与t型槽302插接配合。
[0046]
frp横向隔板2及frp纵向隔板3将pvc模板主体1分隔成多个frp栅格。
[0047]
pvc模板主体1的槽板、frp横向隔板2和frp纵向隔板3在距离pvc模板主体1的板底某一高度处设有开设有孔洞，分布钢筋4及纵向受力筋5均贯穿孔洞并与其滑动连接，纵向受力筋5通过紧固件7与frp横向隔板2连接固定，分布钢筋4和纵向受力筋5对pvc模板主体1的槽板、frp横向隔板2以及frp纵向隔板3进行连接固定。
[0048]
紧固件7包括金属半圆环702，金属半圆环702呈上下对称结构设有两个，位于上端的金属半圆环702左右两端均通过螺栓701与位于下端的金属半圆环702螺纹连接，金属半圆环702内壁开设有防滑纹703，防滑纹703与纵向受力筋5摩擦接触，将紧固件紧靠着frp横向隔板2固定在纵向钢筋上，并用螺栓在端部进行紧固，紧固件7对纵向受力筋5在水平方向施加了约束，限制其在水平方向的位移，分布钢筋4和纵向受力筋5对frp横向隔板2以及frp纵向隔板3在水平方向和竖直方向施加约束，限制其在水平方向和竖直方向的位移，pvc模板主体1的槽板、frp横向隔板2、frp纵向隔板3以及分布钢筋4和纵向受力筋5成为一个整体，能够变形协调、共同受力。
[0049]
本发明的工作原理：
[0050]
使用本发明时，pvc模板主体1的槽板在工厂一次性加工成型，通过t型肋301与闭口凹槽1101的插接，使frp纵向隔板3与pvc模板主体1的底板进行连接，通过t型块201与t型槽302的插接，使frp纵向隔板3与frp横向隔板2进行连接，将分布钢筋4与纵向受力钢筋5贯穿孔洞进行安装，并旋转螺栓701使金属半圆环702对分布钢筋4与纵向受力钢筋5进行固定，对pvc模板主体1的槽板、frp横向隔板2以及frp纵向隔板3在水平方向和竖直方向施加约束，限制其在水平方向和竖直方向的位移，使得pvc模板主体1的槽板、frp横向隔板2、frp纵向隔板3、分布钢筋4和纵向钢筋5成为一个整体，方便了变形协调、共同受力，将外部混凝土浇筑在frp栅格内，将frp布10通过环氧树脂胶进行粘贴安装，使pvc模板主体1的槽板、
frp横向隔板2、frp纵向隔板3、分布钢筋4、纵向受力钢筋5、混凝土6和frp布10构成一体，同时对pvc模板主体1的底板表面进行粘砂处理，防止来了pvc模板主体1与混凝土发生剥离破坏，frp增强pvc板-混凝土组合楼板与传统的楼板相比不仅经济、环保，而且承载力得到了显著提高，并且运用新型pvc材料和frp材料，pvc模板主体1的包裹作用使pvc板-混凝土组合楼板耐久性得到显著的提高，可以将此种楼板应用于一些具有腐蚀性环境的建筑中。
[0051]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料过着特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0052]
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
原文链接：https://www.xjishu.com/zhuanli/10/202210071692.html
