一种轻量化装配式抗爆防弹应急防护结构及安装方法技术

本发明专利技术为一种轻量化装配式抗爆防弹应急防护结构及安装方法，包括骨架结构组件、若干内嵌轻质面板，其特征在于，内嵌轻质面板为采用高韧性纤维增强泡沫铝梯度抗爆复合结构构成的预制构件，通过轻质高强玄武岩纤维复合型材与高强螺栓将内嵌轻质面板连接组合在一起形成底部敞开的长方体结构，长方体结构的内部空间用作临时军营或保护军事相关材料设备。本发明专利技术创造性地以玄武岩复合型材为主体框架，以轻质高强梯度抗爆板为内嵌轻质面板，面板与主体框架用高强螺栓进行连接形成装配式抗爆防弹应急防护结构，轻量化，整体性较好，便于安装和拆卸，运输方便，组装快捷，外形尺寸符合集装箱装箱要求，能够达到临时性营地防护安全标准。准。准。

【技术实现步骤摘要】
一种轻量化装配式抗爆防弹应急防护结构及安装方法


[0001]本专利技术涉及一种框架结构抗爆防弹应急防护结构及安装方法，属于防护结构


技术介绍

[0002]为了防止结构损伤，破坏甚至倒塌，科研工作者们致力于研究建筑结构的防护措施以避免结构发生连续的倒塌，在结构的外部附加抗爆防护措施(防爆墙)，通过其吸收和反射爆炸冲击波能量来减小对结构的损害，但是此防护设施的费用较高。因此，有必要研究一种利用结构自身进行抗爆然后进行其优化设计。
[0003]目前，我国的建筑结构围护构件普遍采用砌体材料进行砌筑，但是整体性较差，在爆炸荷载作用下会产生大量的碎片，这严重威胁室内人员的财产和生命安全。当前，一种新型的抗爆墙结构涌现，其中此抗爆墙以龙骨框架结构为抗爆板提供支撑，可以增加抗爆墙结构的强度和保护范围，填充墙为多层复合抗爆板，芯层为纤维混凝土，外侧包有镀锌钢板，经过冲压制成纤维混凝土金属复合板。
[0004]此抗爆墙结构具有抗爆能力强，延性和韧性较好，但是存在质量重、体积大、整体性较差的缺点。因此，需要研究一种抗爆性能优良、轻质、便于快速安装的抗爆围护墙体。

技术实现思路

[0005]为了解决现有技术上抗爆复合结构整体性较差、质量重、抗爆性能差等一系列问题，本专利技术公开了一种装配式抗爆防弹应急防护结构及安装方法以实现对临时性军事工程的防护。
[0006]为了实现此防护结构的设计，拟采用以下技术方案：
[0007]一种轻量化装配式抗爆防弹应急防护结构，包括骨架结构组件、若干内嵌轻质面板，其特征在于，内嵌轻质面板为采用高韧性纤维增强泡沫铝梯度抗爆复合结构构成的预制构件，通过轻质高强玄武岩纤维复合型材与高强螺栓将内嵌轻质面板连接组合在一起形成底部敞开的长方体结构，长方体结构的内部空间用作临时军营或保护军事相关材料设备。
[0008]所述骨架结构组件，包括底部骨架结构、侧部骨架结构、顶部骨架结构；
[0009]底部骨架结构，由两组横、纵向玄武岩槽型钢围成的长方形框架支撑构成，这种框架支撑与地面锚固，且长方形框架底部敞开；横、纵向玄武岩槽型钢的槽口均朝上设置；
[0010]侧部骨架结构，包括竖向玄武岩槽型钢、顶部的横向玄武岩槽型钢、顶部的纵向玄武岩槽型钢及若干个竖向玄武岩工字型钢，在底部骨架结构中的两个纵向玄武岩槽型钢两端垂直布置竖向玄武岩槽型钢，竖向玄武岩槽型钢的顶部也对应的连接横、纵向玄武岩槽型钢，使顶部形成与底部骨架结构一样的框架支撑；八根竖向玄武岩槽型钢形成长方体结构的垂直于底面的四个棱长，然后在两个竖向玄武岩槽型钢之间布置若干竖向玄武岩工字型钢，所有竖向玄武岩工字型钢和竖向玄武岩槽型钢均平行；在相邻竖向玄武岩工字型钢
之间、竖向玄武岩工字型钢与竖向玄武岩槽型钢之间布置若干短纵向玄武岩工字型钢，所有短纵向玄武岩工字型钢均等长度，短纵向玄武岩工字型钢的两端分别与邻近的竖向玄武岩工字型钢和/或竖向玄武岩槽型钢之间进行焊接，短纵向玄武岩工字型钢、竖向玄武岩工字型钢和/或竖向玄武岩槽型钢及横、纵向玄武岩槽型钢、围成的区域内安装内嵌轻质面板，相邻两面侧部骨架结构内、外侧平齐；在相邻两侧面的交界区域，通过内外侧的两个直角连接板将两侧面交界位置的两个对应内嵌轻质面板连接在一起；连接板与内嵌轻质面板的连接处采用胶栓混合连接，所述胶栓混合连接即用高韧性胶在连接板与两侧面界面交接处的内嵌轻质面板进行连接，然后在内嵌轻质面板沿厚度方向将内外侧的两个对应连接板进行高强螺栓的连接，从而使侧部骨架结构与底部骨架结构形成一个整体；
[0011]顶部骨架结构，由长纵向玄武岩工字型钢与若干根横向玄武岩工字型钢组成，长纵向玄武岩工字型钢的长度与框架结构长度相等，长纵向玄武岩工字型钢的数量为至少一个，多个长纵向玄武岩工字型钢之间的间距与内嵌轻质面板的长度一致，长纵向玄武岩工字型钢的两端与顶部的两个横向玄武岩槽型钢焊接固定；在顶部的两个横向玄武岩槽型钢之间布置若干数量的横向玄武岩工字型钢，横向玄武岩工字型钢的两端分别与顶部的纵向玄武岩槽型钢、长纵向玄武岩工字型钢平整连接，且横向玄武岩工字型钢沿着长纵向玄武岩工字型钢按一定距离布置，形成平整连接面；在横向玄武岩槽型钢、顶部长纵向玄武岩工字型钢与纵向玄武岩槽型钢之间的区域内安装内嵌轻质面板。
[0012]所述连接板为与内嵌轻质面板等高的直角连接件，铺一组高度后连接一次；或者连接板为与竖向玄武岩槽型钢等高，在侧部所有内嵌轻质面板安装好后整体通过胶栓混合连接固定在相邻侧面的交界处。
[0013]所述内嵌轻质面板包括不同密度的泡沫铝组成的泡沫铝夹芯层、夹在夹芯层上下的对位芳纶纤维复合材料；所需每层泡沫铝厚度为10mm～20mm，密度范围为0.20g/cm3～0.60g/cm3，泡沫铝夹芯层中每层泡沫铝密度按照0.25～0.35g/cm3、0.35～0.45g/cm3、0.45～0.55g/cm3的方式进行设置；所需对位芳纶纤维厚度为0.30
±
0.05mm～0.32
±
0.05mm，断裂强力经向为 8000N/50mm～8500N/50mm，纬向为9000N/50mm～9200N/50mm，断裂伸长率在6％以内，并且织物表面平整光滑，没有明显的起毛；泡沫铝与强度较高的对位芳纶纤维复合面料薄板组成轻质高强面板，夹芯层和薄板之间采用界面粘结剂而成；所述界面粘结剂成分为环氧树脂E51：稀释剂501：固化剂T
‑
5：增韧剂QS
‑
020N：硅烷偶联剂KH
‑
560＝100：15：15：30： 1。
[0014]泡沫铝夹芯层的密度梯度系数绝对值为0.4
‑
0.8。
[0015]泡沫铝夹芯层的每层泡沫铝密度为0.33g/cm3、0.44g/cm3、0.55g/cm3。
[0016]该防护结构的爆距不大于5m，优选5
‑
1m，TNT当量能达到1kg以内，优选TNT当量 500
‑
1000g。
[0017]本专利技术还保护一种轻量化装配式抗爆防弹应急防护结构的安装方法，该安装方法包括：
[0018](1)根据设计尺寸，加工所需的型材，包括横向玄武岩槽型钢、纵向玄武岩槽型钢、横向玄武岩工字型钢、短纵向玄武岩工字型钢、竖向玄武岩工字型钢、竖向玄武岩槽型钢、内嵌轻质面板、长纵向玄武岩工字型钢、连接板；
[0019](2)安装由两个纵向玄武岩槽型钢、和两个横向玄武岩槽型钢组成的底部骨架结
构，使槽口朝上，从而形成长方形框架支撑结构；
[0020](3)接着沿底部骨架结构中的纵向玄武岩槽型钢和/或横向玄武岩槽型钢的两端垂直布置竖向玄武岩槽型钢，在超过一个内嵌轻质面板宽度的两个相邻竖向玄武岩槽型钢之间平行布置若干竖向玄武岩工字型钢，然后在相邻竖向玄武岩工字型钢、竖向玄武岩槽型钢与竖向玄武岩工字型钢之间底部安装内嵌轻质面板，在竖向玄武岩槽型钢两侧的内嵌轻质面板与相邻的竖向玄武岩槽型钢之间利用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻量化装配式抗爆防弹应急防护结构，包括骨架结构组件、若干内嵌轻质面板，其特征在于，内嵌轻质面板为采用高韧性纤维增强泡沫铝梯度抗爆复合结构构成的预制构件，通过轻质高强玄武岩纤维复合型材与高强螺栓将内嵌轻质面板连接组合在一起形成底部敞开的长方体结构，长方体结构的内部空间用作临时军营或保护军事相关材料设备。2.根权利要求1所述的防护结构，其特征在于，所述骨架结构组件，包括底部骨架结构、侧部骨架结构、顶部骨架结构；底部骨架结构，由两组横、纵向玄武岩槽型钢围成的长方形框架支撑构成，这种框架支撑与地面锚固，且长方形框架底部敞开；横、纵向玄武岩槽型钢的槽口均朝上设置；侧部骨架结构，包括竖向玄武岩槽型钢、顶部的横向玄武岩槽型钢、顶部的纵向玄武岩槽型钢及若干个竖向玄武岩工字型钢，在底部骨架结构中的两个纵向玄武岩槽型钢两端垂直布置竖向玄武岩槽型钢，竖向玄武岩槽型钢的顶部也对应的连接横、纵向玄武岩槽型钢，使顶部形成与底部骨架结构一样的框架支撑；八根竖向玄武岩槽型钢形成长方体结构的垂直于底面的四个棱长，然后在两个竖向玄武岩槽型钢之间布置若干竖向玄武岩工字型钢，所有竖向玄武岩工字型钢和竖向玄武岩槽型钢均平行；在相邻竖向玄武岩工字型钢之间、竖向玄武岩工字型钢与竖向玄武岩槽型钢之间布置若干短纵向玄武岩工字型钢，所有短纵向玄武岩工字型钢均等长度，短纵向玄武岩工字型钢的两端分别与邻近的竖向玄武岩工字型钢和/或竖向玄武岩槽型钢之间进行焊接，短纵向玄武岩工字型钢、竖向玄武岩工字型钢和/或竖向玄武岩槽型钢及横、纵向玄武岩槽型钢、围成的区域内安装内嵌轻质面板，相邻两面侧部骨架结构内、外侧平齐；在相邻两侧面的交界区域，通过内外侧的两个直角连接板将两侧面交界位置的两个对应内嵌轻质面板连接在一起；连接板与内嵌轻质面板的连接处采用胶栓混合连接，所述胶栓混合连接即用高韧性胶在连接板与两侧面界面交接处的内嵌轻质面板进行连接，然后在内嵌轻质面板沿厚度方向将内外侧的两个对应连接板进行高强螺栓的连接，从而使侧部骨架结构与底部骨架结构形成一个整体；顶部骨架结构，由长纵向玄武岩工字型钢与若干根横向玄武岩工字型钢组成，长纵向玄武岩工字型钢的长度与框架结构长度相等，长纵向玄武岩工字型钢的数量为至少一个，多个长纵向玄武岩工字型钢之间的间距与内嵌轻质面板的长度一致，长纵向玄武岩工字型钢的两端与顶部的两个横向玄武岩槽型钢焊接固定；在顶部的两个横向玄武岩槽型钢之间布置若干数量的横向玄武岩工字型钢，横向玄武岩工字型钢的两端分别与顶部的纵向玄武岩槽型钢、长纵向玄武岩工字型钢平整连接，且横向玄武岩工字型钢沿着长纵向玄武岩工字型钢按一定距离布置，形成平整连接面；在横向玄武岩槽型钢、顶部长纵向玄武岩工字型钢与纵向玄武岩槽型钢之间的区域内安装内嵌轻质面板。3.根据权利要求2所述的防护结构，其特征在于，所述连接板为与内嵌轻质面板等高的直角连接件，铺一组高度后连接一次；或者连接板为与竖向玄武岩槽型钢等高，在侧部所有内嵌轻质面板安装好后整体通过胶栓混合连接固定在相邻侧面的交界处。4.根据权利要求2所述的防护结构，其特征在于，所述内嵌轻质面板包括不同密度的泡沫铝组成的泡沫铝夹芯层、夹在夹芯层上下的对位芳纶纤维复合材料；所需每层泡沫铝厚度为10mm～20mm，密度范围为0.20g/cm3～0.60g/cm3，泡沫铝夹芯层中每层泡沫铝密度按照0.25～0.35g/cm3、0.35～0.45g/cm3、0.45～0.55g/cm3的方式进行设置；所需对位芳纶纤维厚度为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：马国伟，刘雄飞，郝逸飞，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：