一种抵抗泥石流冲击能力强的聚氨酯‑钢夹层复合材料框架结构制造技术

本实用新型专利技术属于结构工程技术领域，涉及一种抵抗泥石流冲击能力强的新型聚氨酯‑‑钢夹层复合材料框架结构，包括聚氨酯—钢夹层复合材料柱，工字型钢梁结构体系，在受泥石流正面冲击的房屋立面布置承受水平冲击力的聚氨酯—钢夹层板材，其他部分的墙体可以采用普通的砌体墙或者全部采用聚氨酯—钢夹层板材。该结构以传统的框架结构为基础，将传统框架结构的钢筋混凝土框架柱或钢框架柱用聚氨酯—钢夹层材料柱替代，并在受泥石流正面冲击的立面设置聚氨酯钢夹层板材，以抵抗泥石流的水平冲击力。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于结构工程
，具体涉及一种抵抗泥石流冲击能力强的新型聚氨酯-钢夹层复合材料框架结构，与传统建筑材料的房屋结构相比，具有较强的抵抗泥石流冲击的能力。
技术介绍
泥石流具有突然性以及流速快、流量大、物质容量大和破坏力强等特点，我国西部山区是泥石流灾害的高发区和重灾区，四川、云南、西藏、甘肃和陕西等地都发生过较为严重灾害。而且在这些地区，因受地形条件的限制，许多城镇往往选在地势平坦开阔的老泥石流堆积扇上；加之常规设计建造的房屋结构没有考虑泥石流冲击的影响，抵抗泥石流冲击的能力较差；而且受经济能力所限，大部分村镇房屋属于自建房，没有合理、规范的构造措施，村镇房屋建筑材料质量较差，建造技术落后，抗地质灾害能力普遍较低。常规的房屋结构形式抵抗泥石流冲击的能力较差，受泥石流冲击后，房屋受损严重，尤其是受泥石流正面冲击的结构构件，甚至出现房屋受冲击整体倒塌，造成大量的人员伤亡与财产损失，因此提出一种针对泥石流冲击特点设计、抵抗泥石流灾害能力强的房屋新型结构是必要的。
技术实现思路
针对传统房屋结构形式抵抗泥石流冲击能力弱的缺点，本技术的目的在于提供一种抵抗泥石流冲击能力强的新型聚氨酯-钢夹层复合材料框架结构。本技术提出的一种抵抗泥石流冲击能力强的聚氨酯-钢夹层复合材料框架结构，包括框架柱2、框架梁3、次梁4、楼面板5和基础9，框架柱2、框架梁3、次梁4、与楼板连接组成房屋框架结构，所述框架柱2与框架梁3采用刚接，在房屋框架结构受泥石流正面冲击的立面处设置聚氨酯-钢夹层墙板6，所述聚氨酯-钢夹层墙板6两侧分别与框架柱2采用长圆孔螺栓连接，避免在平面内受力，在发生泥石流时，聚氨酯-钢夹层墙板6承受泥石流在平面外的冲击力。并将泥石流的冲击力传递到框架柱2上，所述房屋框架结构柱2固定于基础9上。本技术中，所述基础9上开有若干个杯口状的凹槽，所述框架柱2底部固定于杯口状的凹槽内。本技术中，所述聚氨酯-钢夹层墙板6由钢板8和聚氨酯材料7组成，钢板8为方形或圆形的框架，所述框架内填充聚氨酯材料7。本技术中，所述方形或圆形的框架内可布置网格，所述网格内填充聚氨酯材料7。本技术中，所述框架柱2由钢板8和聚氨酯材料7组成，钢板8为方形或圆形的框架，所述框架内填充聚氨酯材料7。本技术中，所述聚氨酯—钢夹层板材墙板6两端分别与框架柱2采用长圆孔螺栓连接，避免在平面内受力，该墙板作为维护结构在发生泥石流时承受泥石流在平面外的冲击力。并将泥石流的冲击力传递到框架柱2上，通过框架结构整体抵抗泥石流的冲击作用，从而提高房屋整体抵抗泥石流冲击的能力，避免了局部墙体受冲击破坏和结构的整体倒塌。本技术中，所述框架柱2和泥石流冲击面围护墙墙体6采用聚氨酯—钢夹板复合材料（详见附图说明图4~6），聚氨酯—钢夹板复合材料是一种新型的建筑材料，具有轻质高强，抗冲击性能优异的特点，被广泛应用于桥梁建设领域，在房屋建筑领域特别是国内房屋建筑中的应用很少，其优异的抗冲击性能能够有效抵御泥石流对房屋结构的冲击作用，减轻泥石流灾对人民生命财产安全造成的威胁。本技术的有益效果在于：本技术通过采用聚氨酯—钢夹层复合材料框架柱代替传统材料的框架柱，并在受泥石流冲击作用的墙面设置聚氨酯—钢夹层复合材料板材，从而提高建筑结构抵抗泥石流冲击的能力，防止在泥石流冲击作用下墙体的破坏和建筑结构的整体倒塌，同时采用钢梁和压型钢板组合楼盖，大多数构件可以工厂预制，现场装配，提高生产效率，减少环境污染。附图说明图1为本技术实施的房屋结构俯视图，聚氨酯—钢夹层板材墙布置在正面承受泥石流冲击的立面。图2为本技术实施的开窗洞的聚氨酯—钢夹层板材墙布置示意图，板材墙与柱连接采用长圆孔螺栓连接，使墙板只承受水平冲击力。图3为本技术实施的没有开窗洞的聚氨酯—钢夹层板材墙布置示意图，板材墙与柱连接采用长圆孔螺栓连接，使墙板只承受水平冲击力。图4为本技术实施例1的一种聚氨酯—钢夹层复合材料柱示意图，为矩形柱时采用的形式。图5为本技术实施例2的另一种聚氨酯—钢夹层复合材料柱示意图，为圆形柱时采用的型式。图6为本技术实施例1的聚氨酯—钢夹层复合材料墙板示意图。图7为杯口基础剖面图。图8为杯口基础平面图。图中标号：2为框架柱，3为框架梁，4为次梁，5为楼面板，6为聚氨酯-钢夹层墙板，7为聚氨酯材料，8为钢板，9为基础，10为基础连梁。具体实施方式下面结合附图所示实施对本技术做进一步说明。实施例1：图1为房屋结构俯视图，图中框架梁3与框架柱2采用刚接连接，次梁4与框架梁3采用铰接连接，楼面板5与梁采用栓钉连接。图2和图3为聚氨酯—钢夹层墙板6布置示意图，墙板6与框架柱2采用长圆孔螺栓连接，开有窗洞的墙面，窗洞两侧墙板与上下墙板的钢板采用焊接连接。框架柱2的形式如图4~图6所示等形式，采用钢板8焊接成钢管，钢管内填充聚氨酯材料7。图7~图8为杯口基础的形式，图7为基础剖面图，图8为基础平面图，基础要有足够的埋置深度和基底面积，以保证冲击荷载作用下基础底面不予地面脱开，基础杯口深度要满足基础作为框架柱固定支座的要求，框架柱2插入基础杯口，买入杯口部分在柱四周设置抗剪栓钉，并用细石混凝土填实，框架梁3与框架柱2的连接采用刚性连接。在受泥石流冲击的墙面布置聚氨酯-钢夹层墙板6，聚氨酯-钢夹层墙板6与框架柱2采用长圆螺栓孔连接，有窗洞口的部分窗洞口两侧墙板与上下墙板的钢板部分采用焊接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抵抗泥石流冲击能力强的聚氨酯‑钢夹层复合材料框架结构，其特征在于包括框架柱（2）、框架梁（3）、次梁（4）、楼面板（5）和基础（9），框架柱（2）、框架梁（3）、次梁(4)、与楼板连接组成房屋框架结构，所述框架柱（2）与框架梁（3）采用刚接，在房屋框架结构受泥石流正面冲击的立面处设置聚氨酯‑钢夹层墙板（6），所述聚氨酯‑钢夹层墙板（6）两侧分别与框架柱（2）采用长圆孔螺栓连接，避免在平面内受力，在发生泥石流时，聚氨酯‑钢夹层墙板（6）承受泥石流在平面外的冲击力，并将泥石流的冲击力传递到框架柱（2）上，所述房屋框架结构固定于基础(9)上，所述框架柱(2)底部固定于基础(9)上。

【技术特征摘要】
1.一种抵抗泥石流冲击能力强的聚氨酯-钢夹层复合材料框架结构，其特征在于包括框架柱（2）、框架梁（3）、次梁（4）、楼面板（5）和基础（9），框架柱（2）、框架梁（3）、次梁(4)、与楼板连接组成房屋框架结构，所述框架柱（2）与框架梁（3）采用刚接，在房屋框架结构受泥石流正面冲击的立面处设置聚氨酯-钢夹层墙板（6），所述聚氨酯-钢夹层墙板（6）两侧分别与框架柱（2）采用长圆孔螺栓连接，避免在平面内受力，在发生泥石流时，聚氨酯-钢夹层墙板（6）承受泥石流在平面外的冲击力，并将泥石流的冲击力传递到框架柱（2）上，所述房屋框架结构固定于基础(9)上，所述框架柱(2)底部固定于基础(9)上。2.根据权利要求１所述的抵抗泥石流冲击能力强的聚氨酯-钢夹层复合材料框架结构，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李培振，杨善华，李唐振昊，李进，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海;31