[实用新型]一种采用复合材料为芯材、钢板为蒙皮的夹层结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及船舶、桥梁、建筑等技术领域，尤其是指一种可替代正交异性钢板的夹层结构板材，具体说是一种采用复合材料为芯材、钢板为蒙皮的夹层结构板。

背景技术

桥梁主梁、船舶中目前常用板材是钢板或传统的夹层钢板，该钢板或传统的夹层钢板有大量的焊缝、内部易锈蚀、难维护、刚度不够等缺点，很难适应桥梁、船舶在恶劣的环境下和复杂的受力情况下的使用。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种刚度大、焊缝少、强度高、易于维护的采用复合材料为芯材、钢板为蒙皮的夹层结构。

本实用新型采用的技术方案为：一种采用复合材料为芯材、钢板为蒙皮的夹层结构，包括上、下两层钢板蒙皮和中间的一层复合材料芯材，钢板蒙皮和复合材料芯材之间通过结构胶粘结以及通过螺栓连接；

多个所述夹层结构之间通过凹凸接头相连，或者为增加连接强度，通过两个凹头连接，两个凹头中间增设一个方形钢管,便于焊接；

所述的复合材料芯材采用拉挤型材或夹芯结构，拉挤型材是分离式或几个相连形成的整体式。

作为优选，所述拉挤型材包括工字型、槽型和空心管。

作为优选，所述夹芯结构的填充物包括木质或泡沫。

作为优选，为增强其整体性，所述夹芯结构中可以增设肋。

作为优选，所述复合材料芯材通过纤维和树脂固化成型，纤维包括碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维，树脂采用不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂以及各类结构胶。

有益效果：本实用新型由上下两层钢板和中间一层复合材料芯材组合成的夹层结构，可以避免了传统夹层钢板大量的焊接工作，减少了焊缝；复合材料作为内部材料，由钢板保护住，不存在紫外老化和防火及毒气问题，表面钢板也易于维护；复合材料芯材采用空心管时，还可以减少各种管线的预留管道。该夹层结构可以应用于船舶领域，刚度大、强度高、耐磨性好，复合材料作为夹芯材料，受力较小；也可以应用于钢箱梁中替代正交异性钢板，刚度大，负弯矩区少，受力更为合理。

附图说明

图1为本实用新型实施例1夹层结构立体示意图；

图2为本实用新型实施例1分离式空心管夹层结构横截面图；

图3为本实用新型实施例2整体式空心管夹层结构横截面图；

图4为本实用新型实施例3夹芯结构夹层结构横截面图；

图5为本实用新型实施例4带肋夹芯结构夹层结构横截面图；

图6为本实用新型实施例1夹层结构凹凸连接示意图；

图7为本实用新型实施例3夹层结构凹凹连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

实施例1

如图1、2和6所示：本实用新型采用复合材料为芯材、钢板为蒙皮的夹层结构，它包括上下两层厚度为10mm的钢板蒙皮1，中间的一层复合材料芯材2采用20cm高的分离式空心管6，空心管6与钢板蒙皮1通过结构胶3和螺栓4相连，多个夹层结构之间通过凹凸接头相连。

以实施例1为例，采用复合材料为芯材、钢板为蒙皮的夹层结构的制备流程如下：

a、先制作复合材料芯材2(实施例1中为分离式空心管6)。在工厂中先制作空心管6截面模具，再将纤维(碳纤维、玻璃纤维、玄武岩纤维、芳纶纤维或者杂交纤维)和树脂(包括：不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、酚醛树脂)通过拉挤机和模具制作形成成空心管6。

b、组装夹层结构。将上步骤制作成型的空心管6和两块钢板蒙皮1通过结构胶3和螺栓4相连。

c、现场将上步骤制作成型的夹层结构通过凹凸接头相连形成整体。

在上述制备工艺中：钢板蒙皮1的尺寸、复合材料芯材2的形式和尺寸、纤维的种类和数量、树脂的种类等均可根据需要灵活调整。

实施例2

如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于：所述复合材料芯材2采用20cm高的分离式空心管6。

实施例3

如图4和7所示，本实用新型采用复合材料为芯材、钢板为蒙皮的夹层结构，它包括上下两层厚度为8mm的钢板蒙皮1，中间的一层复合材料芯材2采用22cm高的夹芯结构7，夹芯结构7中的填充物8采用泡沫，多个夹层结构之间通过两个凹头连接，中间增设一个方形钢管5。

实施例4

如图6所示，本实施例与实施例3的区别在于：为增强其整体性，所述夹芯结构7中每隔25cm增设一条纵向肋9。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。