[實用新型]一種含冷彎薄壁型鋼的復合材料夾層結構

有效

• 申請號: 201721842678.X
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN208202330U
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 張富賓;路海俊;韓豫;沈圓順;溫修春
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: E04C2/30
• 分類號: E04C2/30;E04C2/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型提供了一種含冷彎薄壁型鋼的復合材料夾層結構，包括復合材料上面板、復合材料下面板、芯材、冷彎薄壁型鋼、連接件，芯材、冷彎薄壁型鋼設于復合材料上面板與復合材料下面板之間，芯材填充于冷彎薄壁型鋼的凹槽內，復合材料上面板、復合材料下面板分別通過連接件與冷彎薄壁型鋼固定連接。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：提高了復合材料夾層結構受力性能，具有剛度大、承載力高、成本低、耗能低的優點。

技術領域

本實用新型涉及復合材料夾層結構，具體為一種含冷彎薄壁型鋼的復合材料夾層結構。

背景技術

目前，復合材料夾層結構被廣泛應用于保溫車廂、道路墊板、橋面板和快速拼裝房屋等工程領域。但由于復合材料夾層結構通常由復合材料面板及模量較低的輕質芯材構成，如果將復合材料夾層結構作為建筑結構的梁、板、墻體等承重構件，芯材存在著模量低、剪切變形大等突出不足，致使復合材料夾層結構允許承受的設計荷載實際是由截面剛度控制，而非材料強度共同控制，這極大的限制了復合材料抗拉與抗壓強度的充分發揮，也限制了復合材料夾層結構在土木工程領域的廣泛應用。

因此，為了推動復合材料夾層結構在建筑結構的梁、板、墻體等承重構件中的廣泛應用，需要進一步提高復合材料夾層結構的剛度、強度及延性性能。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種含冷彎薄壁型鋼的復合材料夾層結構，以解決傳統復合材料夾層結構芯材剪切剛度低、變形大的問題，提高復合材料夾層結構的剛度、強度及延性性能。

為實現上述實用新型目的，本實用新型采取的技術方案為：一種含冷彎薄壁型鋼的復合材料夾層結構，包括復合材料上面板、復合材料下面板、芯材、冷彎薄壁型鋼、連接件，芯材、冷彎薄壁型鋼設于復合材料上面板與復合材料下面板之間，芯材填充于冷彎薄壁型鋼的凹槽內，復合材料上面板、復合材料下面板分別通過連接件與冷彎薄壁型鋼固定連接。冷彎薄壁型鋼具有質量輕、模量高的特點，在復合材料上面板與復合材料下面板之間引入冷彎薄壁型鋼，可以彌補傳統復合材料夾層結構中芯材剪切剛度低、變形大的不足，提高復合材料夾層結構在正常使用極限狀態下的承載力，同時可克服冷彎薄壁型鋼的耐腐蝕性和穩定性差的不足，使復合材料和冷彎薄壁型鋼兩種材料的優點都得到充分發揮。

進一步的，冷彎薄壁型鋼為壓型鋼板、角鋼、槽鋼、方鋼管、圓鋼管、工字鋼、C型鋼、U型鋼、Z型鋼、帶鋼、鍍鋅帶鋼、鍍鋅卷板、鍍鋅C型鋼、鍍鋅U型鋼、鍍鋅Z型鋼任一種或多種組合。冷彎薄壁型鋼具有輕質、高強、可設計性強及抗震性能優越的特點，可根據實際應用場合，選用單一或組合結構形式，以滿足設計需求。

進一步的，冷彎薄壁型鋼的凹槽內還設有隔板，隔板與薄壁型鋼固定連接，芯材分別填充于隔板之間。

進一步的，隔板為薄壁鋼材，以增強復合材料夾層結構的剛度、強度及延性性能。

進一步的，芯材為聚氨酯泡沫、聚氯乙烯泡沫、微珠泡沫鋁、泡沫混凝土、Balsa木、泡桐木、杉木、橡木、膠合木任一種或多種組合。可根據實際應用場合，選用單一或組合結構形式，以滿足設計需求。

進一步的，復合材料上面板、復合材料下面板分別由纖維增強復合材料及樹脂采用真空導入工藝固化而成；其中，纖維增強復合材料為單軸向、雙軸向或多軸向的碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維、玄武巖纖維或混雜纖維，樹脂為不飽和聚酯、鄰苯樹脂、乙烯基樹脂、環氧樹脂、無機樹脂或熱塑性樹脂材料。纖維增強復合材料具有比強度高、比模量大、可設計性強、抗腐蝕和耐久性能好的優點，這些特點使得纖維增強復合材料能滿足現代結構向大跨、高聳、重載、輕質高強以及在惡劣條件下工作發展的需要，同時也能滿足現代建筑施工工業化發展的要求。

進一步的，連接件為剪力鍵，剪力鍵為不銹鋼抽芯鉚釘、射釘、螺栓、金屬鋼釘、自攻螺釘任一種或多種組合。冷彎薄壁型鋼壁薄，難以施焊；通過剪力鍵連接，可提高冷彎薄壁型鋼與復合材料上面板、復合材料下面板之間的抗剝離能力，進而改善復合材料夾層結構的整體力學性能。