专利名称：一种塑料拉伸菱形网状结构材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种多向受力塑料拉伸格栅，尤其是一种菱形网状结构材料及其制造 方法，其用于土木工程中作为加筋加固材料或者用于建筑工程中作为防护和隔离材料。
二
背景技术：
塑料拉伸网状结构材料有多种生产方式，有的采用塑料条带焊接成井字形或者方 形或者矩形结构，但是其接点强度很难满足施工要求，往往起不到加筋加固作用；有的采用 聚酯纤维或者玻璃纤维经过编织成井字形或者矩形结构，然后在其表面涂覆有机防护层的 结构，这种结构的接点强度也很难满足工程对强度的需要，尤其很难起到整体加强的作用； 有的采用塑料板材经过冲出整排的方形或矩形的孔，其孔的形状可以是多种形式，如圆形、 椭圆形、长圆形、方形、矩形等，经过纵向、横向逐步拉伸或者同步拉伸，从而得到井字形或 者方形、矩形孔形状的网状结构材料，这种结构材料在承载能力方面比起上述焊接、编织形 成的格栅具有了整体性好、节点强度高的效果，大大满足了工程对整体强度的要求。但是，在工程应用中发现，实际荷载往往不只是纵、横向施压，而上述所述各类结 构材料往往只能提供纵、横两个方向的加强和支撑，对于来自于斜向的荷载的支撑就会表 现出极大的弱点，它们必须通过节点的直角抗剪作用来传递和分散荷载，所以，节点也很容 易遭到破坏。
三
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种塑料拉伸菱形网状结构材料及其制造方 法，其能够承载纵向、横向、斜向受力，节点不易被撕裂破坏，受力状态更为合理。为达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下一种塑料拉伸菱形网状结构材料，包括多个节点，节点与节点之间设有筋带，每个 节点连接三个或者六个筋带，使得相邻的四个节点和此节点之间的筋带连接形成菱形单元 孔，所述菱形单元孔的锐角顶点连接六个筋带，菱形单元孔的钝角顶点连接三个筋带，所述 的网格结构为此多个菱形单元孔辐射延伸组成，相邻两菱形单元孔邻边重合。一种制造上述材料的制造方法，其由以下步骤组成a、在塑料板上冲出或者挤出孔阵列，所述的孔阵列由若干孔单元规则排列而成， 所述孔单元包括呈菱形排列的八个孔，其中有四个孔位于菱形的顶点，另四个孔分别位于 菱形的四个边上；菱形的每个顶点重合有四个菱形顶点、相邻孔单元邻边重合。b、将上述塑料板进行纵向、横向拉伸。上述的制造方法，所述位于菱形孔单元边上的孔，位于边的中间位置。上述的制造方法，所述的横纵向拉伸为等倍率拉伸。上述的制造方法，所述的横纵向拉伸为同时同步拉伸。本塑料拉伸菱形网状结构由塑料板被横纵向拉伸而成，整个结构一次成形，非焊 接或编织而成，此网状结构由规则的菱形单元孔组成，菱形锐角顶点连接六个筋带、钝角顶点连接三个筋带，菱形单元孔交叉排列，能够很好的承载纵向、横向、斜向应力，节点不易被 破坏。
四
图1为本发明所述网状结构材料实施方式一的结构示意图；图2为本发明所述网状结构材料实施方式二的结构示意3为实施方式一的孔阵列结构示意图；图4为实施方式二的孔阵列结构示意图。
五
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述如图1、2所示，一种塑料拉伸菱形网状结构材料，包括多个节点，节点之间设有筋 带，每个节点连接三个或者六个筋带，使得相邻的四个节点和此节点之间的筋带连接形成 菱形单元孔；所述菱形单元孔的锐角近60度，其顶点连接六个筋带，菱形单元的钝角近120 度，其顶点连接三个筋带，本网格结构为此多个菱形单元孔组成，相邻两菱形单元邻边重
I=I O一种制造上述菱形网状结构材料的方法，包含以下步骤1、在一定厚度的塑料板材挤压孔或者冲孔，其中板材的厚度一般不小于1mm，但不 大于20mm，板材上的孔形成规则的孔阵列，所述的孔阵列又由若干孔单元规则组成，其具体 结构如图3或图4所示，所述孔单元包括呈菱形排列的八个孔，此八个孔中有四个孔为菱形 的顶点，另四个孔分别位于菱形的四个边的中心位置处，菱形的每个顶点重合有四个菱形 顶点、相邻孔单元邻边重合；其中图3或图4分别为菱形孔单元的长对角线与塑料板长边平 行或垂直结构。所述每个孔的孔径均是相同的，孔径l_50mm，每两个较近相邻孔的孔间距是相等 的或者是近乎相等，其任何相邻且较近的两个孔之间的孔间距是孔径的0. 1-30倍；每个孔 周围对称分布着四个相同的孔。2、拉伸将上述具有孔阵列的塑料板经过纵向、横向逐步拉伸，或者纵向横向同时 同步拉伸。拉伸过程中，相邻孔之间形成的削弱区的材料被拉伸；而菱形孔单元内锐角顶点 以及与其所在菱形边上两个孔形成的三角形区域、以及剩余六个孔之间形成的相对强化区 的部分材料只能部分被拉伸，最后形成大小两种节点，从而形成具有区别于现在已有塑料 拉伸结构材料的一种新型网状结构材料。所述的拉伸可以是严格的等倍率拉伸，也可根据拉伸倍率视材料不同而有所不 同，聚丙烯一般在3. 0-10倍，聚乙烯一般在2-8倍，但两个方向的拉伸倍率应该基本一致， 或者首先进行拉伸的方向上的拉伸倍率略大，在进行另一方向拉伸时因有一定程度的松弛 回弹，从而形成如图1或图2所列举的具有菱形状的整体网状结构材料。此种菱形网状结构材料比传统的塑料拉伸结构材料能够更有效的分散载荷，因为 菱形结构能够承受来自各个方向的载荷，是自然界中蜂巢顶部结构的形状，也是公认的最 合理结构之一。具体实施例一
根据本专利所述方法，冲出或挤出如图3所示的孔阵列中，相邻孔间距均为8mm， 孔径4mm，该板材经过纵向、横向逐次等倍率拉伸后，形成分别如图1所示的、具有菱形结构 的整体网状结构材料。具体实施例二根据本专利所述方法，冲出或挤出如图4所示的孔阵列中，相邻孔间距均为孔间 距10mm，孔径5mm，该板材经过纵向、横向同步等倍率拉伸后，形成分别如图2所示的、具有 菱形结构的整体网状结构材料。根据上述描述，本专利所描述的孔阵列的板材经过纵向、横向拉伸形成的菱形网 状结构材料，由于纵向和横向的拉伸倍率不同而有所差异；例如，将孔设计为六角形或者其 他可能的形状，对于一定孔径的阵列来讲，纵向和横向的孔间距变化，也会相应影响网状 结构材料的最终形状。所以，本专利所述的菱形网状结构材料包括但不限于本专利所阐明 的孔阵列以及以此方法制造出的塑料拉伸菱形网状结构材料。
权利要求
一种塑料拉伸菱形网状结构材料，包括多个节点，节点与节点之间设有筋带，其特征在于每个节点连接三个或者六个筋带，使得相邻的四个节点和此节点之间的筋带连接形成菱形单元孔，所述菱形单元孔的锐角顶点连接六个筋带，菱形单元孔的钝角顶点连接三个筋带，所述的网格结构为此多个菱形单元孔辐射延伸组成，相邻两菱形单元孔邻边重合。
2.一种制造权利要求1所述材料的制造方法，其特征在于a、在塑料板上冲出或者挤出孔阵列，所述的孔阵列由若干孔单元规则排列而成，所述 孔单元包括呈菱形排列的八个孔，八个孔中有四个孔位于菱形的顶点，另四个孔分别位于 菱形的四个边上；菱形的每个顶点重合有四个菱形顶点、相邻孔单元邻边重合；b、将上述塑料板进行纵向、横向拉伸。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于所述位于菱形孔单元边上的孔，位于 菱形边的中间位置。
4.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于所述的横纵向拉伸为等倍率拉伸。
5.根据权利要求2或3或4任意一项所述的制造方法，其特征在于所述的横纵向拉 伸为同时同步拉伸。
全文摘要
本发明公开了一种塑料拉伸菱形网状结构材料及其制作方法，所述的网状结构材料包括多个节点，节点之间设有筋带，其特征在于每个节点连接三个或者六个筋带，使得相邻的四个节点和此节点之间的筋带连接形成菱形单元孔，所述的网格结构为此多个菱形单元孔组成，相邻两菱形单元邻边重合；所述的制作方法为先在塑料板上制出孔单元，所述孔单元包括呈菱形排列的八个孔，其中有四个孔位于菱形的顶点，另四个孔分别位于菱形的四个边上；菱形的每个顶点重合有四个菱形顶点、相邻孔单元邻边重合；然后再对塑料板进行纵横向拉伸即可。本发明能够同时承受多向载荷，节点受到撕裂破坏的几率减少，同时其整体的结构强度增强，受力状态更为合理。
文档编号E04C5/07GK101942888SQ201010263938
公开日2011年1月12日 申请日期2010年8月24日 优先权日2010年8月24日
发明者范雯丽 申请人:范雯丽