一种型钢加强型蜂窝板结构的制作方法

本发明涉及蜂窝板技术领域，具体涉及一种型钢加强型蜂窝板结构。

背景技术：

近年来，夹层结构以其优良的性能获得了越来越多的关注和应用，夹层结构是由两块高强度的薄表层和填充其中用以保证两块表板共同工作的中间夹芯层而组成。表层通常采用金属、玻璃钢、硬塑料等，夹芯可以采用泡沫塑料、波纹金属薄片、铝或不锈钢波片制成的蜂窝等。

将蜂窝芯和面板焊接组合即可得到铝蜂窝夹层板结构。蜂窝具有正六面体结构，此种结构不仅美观漂亮，经实验研究，正六面体结构更耐压、耐拉。由于蜂窝材料具有抗高风压、减震，隔音、保温、阻燃和比强度高等优良性能。因此，广泛地应用于航空、航天、飞机等高科技领域。近年来，峰窝在其它领域也得到了广泛应用，如建筑幕墙、汽车、火车和高档板材(室内装修、各种门业)等行业。在许多行业得到了广泛应用，尤其是在航空航天和军品等行业，近年在民用方面也呈现出蓬勃发展的趋势。

随着蜂窝板的应用越来越广泛，对蜂窝板的承载力要求也越来越高，传统蜂窝板蜂窝芯虽然拥有较高的承载能力，但其抗变形能力较弱，在作为缓冲耗能材料时往往会产生过大的变形，从而影响其耗能效果。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有蜂窝板整体刚度上存在的不足，提出一种耗能效果好的型钢加强型蜂窝板结构。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种型钢加强型蜂窝板结构，包括上面板、下面板以及置于上面板与下面板之间的芯层，其特征在于：所述芯层包括型钢框架以及蜂窝芯；所述型钢框架包括框格，所述蜂窝芯固定在框格内并与框格的高度相同。

所述型钢框架包括主h型钢、次h型钢、加劲肋以及连接板，所述主h型钢平行设置，次h型钢相间隔的设置在相邻两个主h型钢之间；在所述主h型钢的腹板上设置所述加劲肋，所述次h型钢的腹板与所述加劲肋对接，所述连接板在对接处连接所述加劲肋和次h型钢的腹板；所述蜂窝芯垂直于h型钢的腹板；所述蜂窝芯的高度与h型钢腹板高度相同。

所述蜂窝芯为正六边形蜂窝格，正六边形蜂窝格由平行设置的两波纹板构成；蜂窝芯的波纹板与主h型钢及次h型钢焊接。

所述面板的厚度与h型钢厚度相同。

所述主h型钢梁与次h型钢梁互相垂直。

本发明与现有的普通蜂窝板相比有以下有益效果：

发明兼顾传统蜂窝板抗高风压、减震，隔音、保温、阻燃和比强度高等优良性能。将蜂窝芯镶嵌于h型钢内，利用h型钢刚度大的特性，同时主型钢梁与次型钢梁之间采用刚接连接的方式，大大增强整体刚度，提高其抗变形能力。在承受来自面外的荷载时，不易产生较大的变形，从而能使蜂窝板的耗能性能得到充足的发挥并保护后方主体结构。由于h型钢具有施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，使得新型蜂窝板仍具有强度大和质量轻的特点。采用h型钢与蜂窝芯进行钎焊连接制作简单，易于机械加工，便于结构间的连接。

附图说明

图1为本发明中蜂窝板的结构示意图；

图2为本发明中蜂窝芯的结构示意图；

图3为本发明中h型钢的组合结构示意图；

图4为本发明中h型钢之间的刚接连接示意图；

图中：1、上面板；2、下面板；3、波纹板；4、主h型钢梁；5、次h型钢梁；6、加劲肋；7、连接板。

具体实施方式

参照上述附图，本发明提供的一种型钢加强型蜂窝板结构，包括上面板1、下面板2、波纹板3、主h型钢梁4、次h型钢梁5、加劲肋6和连接板7。波纹板3相互平行且互相叠加形成正六边形蜂窝格，由波纹板3组合成的蜂窝芯垂直于主h型钢4与次h型钢5腹板，且其高度与腹板高度相同。

上面板1与下面板2的大小与主h型钢4与次h型钢5所围成的面积相等，其厚度与主h型钢4的翼缘厚度相等。主h型钢4与次h型钢5采用的型钢型号相等。上面板1、下面板2、波纹板3、主h型钢4与次h型钢5之间采用钎焊连接。

上面板1与下面板2可采用金属板，如钢板、铝板或合金板等。波纹板3也可采用金属板，如钢板、铝板或合金板等。

如图3所示，h型钢梁分为主h型钢梁4和次h型钢梁5，次h型钢梁5位于相邻两主h型钢4之间，并与主h型钢之间采用刚接连接，采用刚接能增强蜂窝板的整体性，更好的提高蜂窝板的抗变形能力。

如图4所示为主h型钢梁4与次h型钢梁5之间的连接示意图，在主h型钢梁4与次h型钢梁5的连接处添加加劲肋6，加劲肋6与主h型钢梁4高度相等，宽度与翼缘边缘齐平，加劲肋6的厚度与腹板厚度相等。连接加劲肋6与次h型钢梁5的连接板上螺栓数量与大小根据实际荷载与《钢结构设计标准gb50017-2017》中相关规范设计。由于采用刚接，主h型钢梁4与次h型钢梁5相连部分的翼缘还须采用焊接连接，以保证结构的刚度和强度。

在本发明中，主h型钢梁4与次h型钢梁5的刚接连接方法并不是唯一的，也可替换成现有技术中的刚接连接方法。

以上所述仅仅是本发明的一种实施方式，本发明不局限于此项实施方式，并且在不脱离本发明原理以及基本特征的任何简单修改、替换，均落入本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种型钢加强型蜂窝板结构，包括上面板、下面板以及置于上面板与下面板之间的芯层，其特征在于：所述芯层包括型钢框架以及蜂窝芯；所述型钢框架包括框格，所述蜂窝芯固定在框格内并与框格的高度相同。

2.根据权利要求1所述的型钢加强型蜂窝板结构，其特征在于：所述型钢框架包括主h型钢、次h型钢、加劲肋以及连接板，所述主h型钢平行设置，次h型钢相间隔的设置在相邻两个主h型钢之间；在所述主h型钢的腹板上设置所述加劲肋，所述次h型钢的腹板与所述加劲肋对接，所述连接板在对接处连接所述加劲肋和次h型钢的腹板；所述蜂窝芯垂直于h型钢的腹板；所述蜂窝芯的高度与h型钢腹板高度相同。

3.根据权利要求2所述的型钢加强型蜂窝板结构，其特征在于：所述蜂窝芯为正六边形蜂窝格，正六边形蜂窝格由平行设置的两波纹板构成；蜂窝芯的波纹板与主h型钢及次h型钢焊接。

4.根据权利要求2所述的型钢加强型蜂窝板结构，其特征在于：所述面板的厚度与h型钢厚度相同。

5.根据权利要求2所述的型钢加强型蜂窝板结构，其特征在于：所述主h型钢梁与次h型钢梁互相垂直。

技术总结
本发明公开了一种型钢加强型蜂窝板结构，包括上面板、下面板以及置于上面板与下面板之间的芯层，其特征在于：所述芯层包括型钢框架以及蜂窝芯；所述型钢框架包括框格，所述蜂窝芯固定在框格内并与框格的高度相同；所述型钢框架包括主H型钢、次H型钢、加劲肋以及连接板；在所述主H型钢的腹板上设置所述加劲肋，所述次H型钢的腹板与所述加劲肋对接，所述连接板在对接处连接所述加劲肋和次H型钢的腹板。本发明采用波纹板和H型钢组合成新型蜂窝板结构，利用H型钢具有的高承载能力以及在各个方向上都具有的强抗弯性能，提高蜂窝芯的抗弯刚度，使得新型蜂窝板有良好的抗变形能力，能适用于更广泛的应用空间。

技术研发人员：蔡建国;孙逸夫;张骞;李萌;冯健
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2020.02.25
技术公布日：2020.05.26