带有由加强板加强的金属壳的结构构件制造技术

一种结构构件包含：一个由至少两个薄金属壳构成的细长中空罩，金属壳在它们的每侧端部上分别沿整个长度带有一个翻边，弯折翻边彼此相面对而构成中空罩；至少一个用于咬合罩的一个端部的加强端件；以及一种被模制在罩中的填料。每个金属壳的一个内表面上分别通过环氧树脂等粘接剂附着着一个加强板，以提高结构构件的拉伸强度。此外，加强板带有至少一个切口部分和成形在切口部分一侧的适当数量的凸缘。充入加强板的切口部分中的粘接性填料可以用作附加措施，以提高结构构件的拉伸强度。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种结构构件，其带有一个充满填料的细长中空薄金属壳；特别是涉及一种新式结构构件，其带有附着在细长中空薄金属壳内壁上的加强板，以提高结构构件的拉伸强度。
技术介绍
一般来说，诸如支柱、立柱、支座、立桩、横梁等结构构件是根据特定用途而利用木材、混凝土、金属或它们的合成物制成的。具体地讲，由混凝土制成的结构构件由于具有高压缩强度和经济性而被广泛应用于建筑领域。此外，这种结构构件的另一个优点是，可以通过设计各种各样的模型而容易地获得各种形状的结构构件。然而，这样形成的立柱和支座一般不适于用作装饰性物品，这是因为它们具有粗糙表面特征和不美观外观。因此，需要利用由木材和/或金属制成的附加修饰元件整修混凝土构件的粗糙表面，以使构件能够用于精致的场合。因此，利用诸如铝、铝合金、不锈钢、镀锌钢、特种钢、铜和铜合金等材料制成的中空金属结构构件由于具有动人的外观、高防腐性和易施工性，因而被越来越多地用于各种结构构件，如支撑立柱、连接梁、装饰支座和类似物中。在这种中空金属构件中，需要有相对较大的厚度以承受给定负载，从而导致材料/制造成本增加。所以，曾经试图利用弯折的或向内呈槽形的结构段以减小中空金属结构的厚度，从而提高金属结构的弯折强度并减少转动惯量。然而，由于金属构件的特定形状的成形会增加制造步骤，因此这种金属构件的制造成本仍保持相对较高。此外，通过减小金属构件厚度以降低成本的方法可能会适得其反，因为构件在受到外界冲击时容易损坏。因此，出于提高拉伸和压缩强度的特定目的，已经开发出各种结构构件。颁布给本申请人的美国专利Nos.5,263,297和5,457,929公开了一种适于与一个基座组合使用的结构构件，该结构构件包含一个细长中空薄金属壳；一个加强端件咬合着壳的一个端部，该加强端件上带有一个通孔；以及一种填料被模制在中空薄壳和加强端件的通孔中。上述专利中公开的加强端件可以嵌入混凝土填料中，从而在将混凝土浆注入壳的过程中防止壳的两端变形，并且在结构构件的运输和施工过程中防止结构构件的两端部分破裂或断裂。上述结构构件的一个主要缺点是，它们基本上只能支撑中等载荷。换言之，它们不能被用于需要承受大载荷的场合，特别是桥梁栏杆、房屋、建筑物等承受大拉伸载荷的结构。专利技术概述因此，本专利技术的一个主要目的是提供一种结构构件，其带有一个薄金属壳，该金属壳能够承受即使很大的拉伸载荷。本专利技术的上述以及其它目的可以通过提供这样一种结构构件而实现，该结构构件包含一个细长中空罩，其包含至少两个薄金属壳，所述金属壳在它们的每侧端部上分别沿整个长度带有一个向内弯折的翻边，弯折翻边彼此相面对而构成中空罩；一对加强板，它们分别附着在每个金属壳的一个内表面上；以及一种填料，其被模制在中空罩中。附图简要说明下面将通过参考附图而对本专利技术的优选实施例进行详细说明，以使本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点更加清楚，附图包括附图说明图1显示了根据本专利技术的一个优选实施例的带加强板的结构构件的分解透视图，为清楚起见，混凝土填料被取走；图2是用于解释图1所示结构构件被施加应力时的透视图；图3A至3E是用于显示加强板的各种变型结构和施加应力的方向的透视图；图4是沿图3D中的I-I线的横截面图；图5是只带切口部分的加强板的透视图；图6是根据本专利技术的第二个优选实施例的结构构件的透视图，在结构构件中有一个连接装置与加强板和薄金属壳协作使用，为清楚起见，混凝土填料被取走； 图7是用于显示图6所示结构构件组装方法的截面图；图8是与图6类似的视图，其中一个连接装置与图6所示的略有不同；图9是用于显示图8所示结构构件组装方法的截面图；图10是图1所示加强端件的另一个实施例的分解透视图；图11是图10所示加强端件的详细结构的截面图；图12是结构构件的局部剖开透视图，结构构件中采用了图10所示端件并将混凝土模制在图10所示中空壳中；图13是沿图12中的II-II线的横截面图；图14是图1所示加强端件的另一个实施例的分解透视图；图15是图1所示加强端件的又一个实施例的分解透视图；以及图16是是根据本专利技术的第三个优选实施例的装有环形加强板的环形结构构件的透视图，为清楚起见，混凝土填料被取走。本专利技术的优选实施例请参考图1，其中显示了根据本专利技术的一个优选实施例的结构构件100。如图所示，结构构件100包含一个由一对薄壳112构成的细长中空罩110、一对插入罩110每端的加强端件120以及一对分别附着在每个细长壳112内壁上的加强板130。罩110中填充了填料40(图2)，例如混凝土浆。在根据本专利技术的一个优选实施例的结构构件中，薄壳12由金属，例如不锈钢、铝、铜或它们各自的合金制成。金属壳12在其每侧端部上分别沿整个长度带有一个向内弯折的翻边114，以便通过使翻边114相面对而构成中空罩110。利用翻边彼此相面对而构成罩的一个结果是，沿罩的整个长度形成了肋，肋又增大了填料140与罩110的接触面积。肋还可以用于固定填料140。每个加强端件120上分别带有一个通孔122，其用于将填料140充入罩110中；一个阶梯部分124，其环绕着端件上部成形并用于防止加强端件120过分插入罩110；以及一对狭缝部分126，它们分别成形在端件两侧并用于使罩110的肋沿着它们滑动，以将加强端件120牢固地咬合在罩110上。加强板130由金属、纤维材料层或它们的复合物，即金属与纤维材料复合物制成，纤维材料选自下面一组材料碳纤维、芳族聚酰胺纤维、玻璃纤维。加强板130通过环氧树脂等粘接剂粘接、低温焊接或点焊等方法附着在金属壳112的内壁上，以提高结构构件100的拉伸强度。此外，加强板130上还可以带有一对凸缘132，它们通过在加强板两侧沿加强板整个长度向内弯折而形成，以增大加强板130与填料140之间的接触面积。凸缘132用于固定填料140。如图2所示，当一个负载W被施加在本专利技术的结构构件上后，结构构件上受到了三种类型的应力一个以箭头A表示的位于结构构件上部的压应力、一个以箭头B表示的位于结构构件下部的拉应力和一个以箭头C表示的位于结构构件侧面部分的剪应力。结构构件的强度取决于承受，即吸收或释放施加在其上的应力的能力。附着在罩110内壁上的加强板130吸收或释放建立在结构构件中的拉应力，如图3A所示。沿加强板130整个长度分布在加强板两侧的用作填料附加固定装置的凸缘132可以提高结构构件100的拉伸强度和剪切强度，如图3B所示。与图3B中所示的在加强板130两侧沿整个长度带有凸缘132的结构不同，加强板130可以带有至少一个切口部分131和成形在加强板130的切口部分131一侧的适当数量的凸缘133，如图3C至3E所示。如图4中最佳显示，当带有切口部分131和凸缘133的加强板130通过诸如环氧树脂等粘接剂138而附着在金属壳112上后，充入切口部分131的粘接剂还可以用于吸收拉应力和剪应力。切口部分131的数量和位置可以根据所需的拉伸强度确定。此外，加强板130也可以只带有一组具有任何形状的切口部分134，如图5所示，充入切口部分131的粘接剂可以用于吸收拉应力，从而提高结构构件100的拉伸强度。现在请参考图6和7，图中显示了一个根据本专利技术的第二个实施例的可以连接其它物体的结构构件。如图所示结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种结构构件，其包含：一个细长中空罩，其包含至少两个薄金属壳，所述金属壳在它们的每侧端部上分别沿整个长度带有一个向内弯折的翻边，而所述弯折翻边彼此相面对以构成中空罩；一对加强板，它们分别附着在每个金属壳的一个内表面上；以及一种填 料，其被模制在中空罩中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：金中植，
申请(专利权)人：金中植，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]