[实用新型]一种钢-空腔纤维层合板混合甲板板架结构

说明书

本实用新型公开了一种钢‑空腔纤维层合板混合甲板板架结构，属于船舶甲板技术领域。包括：钢制支撑构件、上纤维平板、下纤维平板以及芯层，芯层由若干空心管组成，钢制支撑构件、上纤维平板、下纤维平板以及芯层均设置有若干螺纹孔，芯层布置在上纤维平板和下纤维平板之间，钢制支撑结构的上端面分别与上纤维平板的上端面、下纤维平板的下端面通过螺栓紧固件连接,且钢制支撑结构与下纤维平板之间还设置有垫圈。本实用新型提供的钢‑空腔纤维层合板混合甲板板架结构自身加工工艺更简单、与钢制结构连接工艺简单、防火涂料表面积更小、且重量较轻。

技术领域

本实用新型涉及船舶甲板技术领域，具体是涉及一种钢-空腔纤维层合板混合甲板板架结构。

背景技术

传统的钢制甲板板架是由钢制甲板主要支撑构件(包括强横梁、纵桁、支柱和舱壁)、钢制甲板和钢制骨材(包括纵骨或者普通横梁)共同组成。其中，钢制甲板和钢制骨材通常占总重量的2/3以上，重量较重。且钢制甲板的板缝拼装工作量、甲板与骨材之间的焊接工作量、骨材与主要支撑构件和甲板之间的焊接工作量巨大，整体经济性不佳。

因此，船体结构设计工程师们模仿高铁和汽车行业大量采用复合材料的方法，尝试将复合材料引入船体结构设计中，将其作为局部承载构件。目前，多数复合材料结构还是分为“板”和“加强筋”，两者均为“三明治”形式，共同形成加筋平板。一般这种复合材料加筋平板结构形式适用于尺度较小的小型舱室，国外军舰上应用较多，在中船重工725所也有试验用小型舱室建成；当这种“三明治”加筋平板结构应用于较大尺度的舱室时，复合材料加筋平板与钢制主要支撑构件之间、加筋平板前后、左右、上下彼此之间的连接节点工艺往往较为复杂，且容易产生撕裂破坏。由于有加强筋的一面为凹凸面，既不利于仓储和运输，也不利于涂装防火涂料或者包覆防火材料隔层。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述问题，旨在提供一种钢-空腔纤维层合板混合甲板板架结构，自身加工工艺更简单、与钢制结构连接工艺简单、防火涂料表面积更小、且重量较轻的新型复合材料结构形式来取代传统的钢制加筋平板或者复合材料加筋平板。

具体技术方案如下：

一种钢-空腔纤维层合板混合甲板板架结构，包括：

钢制支撑构件、上纤维平板、下纤维平板以及芯层，芯层由若干空心管组成，钢制支撑构件、上纤维平板、下纤维平板以及芯层均设置有若干螺纹孔，芯层布置在上纤维平板和下纤维平板之间，钢制支撑构件的上端面与上纤维平板的上端面、下纤维平板的下端面通过螺栓紧固件连接，且钢制支撑构件与下纤维平板之间还设置有垫圈。

在本实用新型提供的混合甲板板架结构中，还具有这样的特征，芯层由若干等腰梯形空心管(适合承受近似均布载荷)组成；或芯层由若干凹凸相间空心管(适合承受轮印载荷、集中载荷)组成，芯层的材料为玻璃纤维或碳纤维。

在本实用新型提供的混合甲板板架结构中，还具有这样的特征，上纤维平板、芯层和下纤维平板通过粘结剂粘合连接。

在本实用新型提供的混合甲板板架结构中，还具有这样的特征，钢制支撑构件包括若干强横梁和若干纵桁，若干强横梁和若干纵桁相互交叉设置，每一强横梁和每一纵桁的横截面为近似“工”字形设置，每一强横梁和每一纵桁包括上层板和腹板，腹板垂直上层板，每一纵桁的上层板的中心偏离纵桁的腹板的中心，每一强横梁的上层板的中心偏离强横梁的腹板的中心，每一强横梁和每一纵桁均设置有若干螺纹孔，每两相邻的空心管之间的距离为空心管间距，每一强横梁和每一纵桁上的相邻两螺纹孔之间间距小于等于4倍空心管间距。

在本实用新型提供的混合甲板板架结构中，还具有这样的特征，上纤维平板和下纤维平板的材料为玻璃纤维或碳纤维，玻璃纤维或碳纤维的铺层方向为芯层的长度方向，上纤维平板和下纤维平板的厚度均为1.0mm～2.5mm，连接有纵桁的凹凸相间空心管的管厚比其未连接有纵桁处的管厚增加10mm左右，即为 11.5mm或12mm，且增厚部分的玻璃纤维或碳纤维呈45°相互交叉铺设。