[實用新型]一種采用復合材料為芯材、鋼板為蒙皮的夾層結構

有效

• 申請號: 201420291444.0
• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN203923877U
• 公開（公告）日: 2014-11-05
• 發明（設計）人: 方海;劉偉慶;王躍;莊勇
• 申請（專利權）人: 南京工業大學
• 主分類號: E01D2/00
• 分類號: E01D2/00;E04C2/292;E04C2/34;B63B3/14
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

技術領域

本實用新型涉及船舶、橋梁、建筑等技術領域，尤其是指一種可替代正交異性鋼板的夾層結構板材，具體說是一種采用復合材料為芯材、鋼板為蒙皮的夾層結構板。

背景技術

橋梁主梁、船舶中目前常用板材是鋼板或傳統的夾層鋼板，該鋼板或傳統的夾層鋼板有大量的焊縫、內部易銹蝕、難維護、剛度不夠等缺點，很難適應橋梁、船舶在惡劣的環境下和復雜的受力情況下的使用。

實用新型內容

本實用新型的目的是針對現有技術存在的問題，提供一種剛度大、焊縫少、強度高、易于維護的采用復合材料為芯材、鋼板為蒙皮的夾層結構。

本實用新型采用的技術方案為：一種采用復合材料為芯材、鋼板為蒙皮的夾層結構，包括上、下兩層鋼板蒙皮和中間的一層復合材料芯材，鋼板蒙皮和復合材料芯材之間通過結構膠粘結以及通過螺栓連接；

多個所述夾層結構之間通過凹凸接頭相連，或者為增加連接強度，通過兩個凹頭連接，兩個凹頭中間增設一個方形鋼管,便于焊接；

所述的復合材料芯材采用拉擠型材或夾芯結構，拉擠型材是分離式或幾個相連形成的整體式。

作為優選，所述拉擠型材包括工字型、槽型和空心管。

作為優選，所述夾芯結構的填充物包括木質或泡沫。

作為優選，為增強其整體性，所述夾芯結構中可以增設肋。

作為優選，所述復合材料芯材通過纖維和樹脂固化成型，纖維包括碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或者雜交纖維，樹脂采用不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂以及各類結構膠。

有益效果：本實用新型由上下兩層鋼板和中間一層復合材料芯材組合成的夾層結構，可以避免了傳統夾層鋼板大量的焊接工作，減少了焊縫；復合材料作為內部材料，由鋼板保護住，不存在紫外老化和防火及毒氣問題，表面鋼板也易于維護；復合材料芯材采用空心管時，還可以減少各種管線的預留管道。該夾層結構可以應用于船舶領域，剛度大、強度高、耐磨性好，復合材料作為夾芯材料，受力較小；也可以應用于鋼箱梁中替代正交異性鋼板，剛度大，負彎矩區少，受力更為合理。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例1夾層結構立體示意圖；

圖2為本實用新型實施例1分離式空心管夾層結構橫截面圖；

圖3為本實用新型實施例2整體式空心管夾層結構橫截面圖；

圖4為本實用新型實施例3夾芯結構夾層結構橫截面圖；

圖5為本實用新型實施例4帶肋夾芯結構夾層結構橫截面圖；

圖6為本實用新型實施例1夾層結構凹凸連接示意圖；

圖7為本實用新型實施例3夾層結構凹凹連接示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步說明。

實施例1

如圖1、2和6所示：本實用新型采用復合材料為芯材、鋼板為蒙皮的夾層結構，它包括上下兩層厚度為10mm的鋼板蒙皮1，中間的一層復合材料芯材2采用20cm高的分離式空心管6，空心管6與鋼板蒙皮1通過結構膠3和螺栓4相連，多個夾層結構之間通過凹凸接頭相連。

以實施例1為例，采用復合材料為芯材、鋼板為蒙皮的夾層結構的制備流程如下：

a、先制作復合材料芯材2(實施例1中為分離式空心管6)。在工廠中先制作空心管6截面模具，再將纖維(碳纖維、玻璃纖維、玄武巖纖維、芳綸纖維或者雜交纖維)和樹脂(包括：不飽和聚酯、乙烯基樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂)通過拉擠機和模具制作形成成空心管6。

b、組裝夾層結構。將上步驟制作成型的空心管6和兩塊鋼板蒙皮1通過結構膠3和螺栓4相連。

c、現場將上步驟制作成型的夾層結構通過凹凸接頭相連形成整體。

在上述制備工藝中：鋼板蒙皮1的尺寸、復合材料芯材2的形式和尺寸、纖維的種類和數量、樹脂的種類等均可根據需要靈活調整。

實施例2

如圖3所示，本實施例與實施例1的區別在于：所述復合材料芯材2采用20cm高的分離式空心管6。

實施例3

如圖4和7所示，本實用新型采用復合材料為芯材、鋼板為蒙皮的夾層結構，它包括上下兩層厚度為8mm的鋼板蒙皮1，中間的一層復合材料芯材2采用22cm高的夾芯結構7，夾芯結構7中的填充物8采用泡沫，多個夾層結構之間通過兩個凹頭連接，中間增設一個方形鋼管5。

實施例4

如圖6所示，本實施例與實施例3的區別在于：為增強其整體性，所述夾芯結構7中每隔25cm增設一條縱向肋9。

應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。