一种用于建筑结构的金属蜂窝板的制作方法

文档序号:9678564阅读:627来源:国知局
一种用于建筑结构的金属蜂窝板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及建筑材料领域,特别是一种用于建筑结构的金属蜂窝板。
【背景技术】
[0002]在建筑行业,建筑材料特别重要,建筑材料通过组合,制成建筑物中的梁、连接板、地板、立柱等。
[0003]随着工业化和现代化的推进,因水泥板具有更好的支撑强度,现代社会大多使用水泥板作为梁、立柱等基材,从而使房子更加牢固。然而,采用水泥板作为建筑基材,会存在如自重大、施工周期长、施工期间易受扰动和不环保等缺点。为了解决这些问题,建筑行业开始采用金属材料作为建筑基材。
[0004]现有技术中,通常采用实心钢板作为建筑基材,利用钢的高强度性能,对房屋进行构架建设。然而这种方式通常用料较多,在用于高层建筑时虽然可以保证建筑的强度,但是会带来自重大、材料浪费多等问题。为了解决这些问题,有人提出了采用蜂窝形式的钢材替代实心钢材,即在普通工字型钢腹板或H型钢上按一定的折线进行切割,然后将钢材错开变换位置并重新焊接组合成新型蜂窝钢材。这种蜂窝钢材与实心钢材相比,在同样的承载力下,节省20%?35%的材料,使得重量更轻,材料利用率更高。但是这种形式的蜂窝钢材并没有完全利用钢材本身的强度性能,导致其结构强度并未得到提高。
[0005]近些年来,很多有关建筑板材结构优化的文献相继被公开,如文献CN202294826U公开了一种铝蜂窝地板,通过在前后两个骨架内填充铝蜂窝来实现轻量化的目的。但是这种方式没有提高整体的结构强度,并且该铝蜂窝地板只能用于新型轨道车辆上,如果将其应用到建筑行业,则无法实现房屋承重的功能。文献CN 103112202A公开了一种蜂窝板,通过在两块木板之间粘贴蜂窝芯层实现对整体结构强度的提高,但是这种蜂窝板的整体强度仍然较低,无法承受房屋的重量,不能用于房屋的梁与柱;并且,这种蜂窝板采用粘胶的方式实现蜂窝芯层与表面木板的连接,而采用粘合剂会因环境的影响(如潮湿和老化)而失去作用。

【发明内容】

[0006]本发明的目的是,为了克服现有技术的上述不足,提供一种用料省、自重轻、持久性好、强度高的用于建筑结构的金属蜂窝板。
[0007]本发明的技术方案是:一种用于建筑结构的金属蜂窝板,包括第一面板、蜂窝层和第二面板,所述蜂窝层为折叠成型的金属片;所述蜂窝层与第一面板和第二面板之间通过焊接形成一整体。本发明将蜂窝层与第一面板和第二面板焊接成一体,当第一面板和第二面板受到应力时,能够通过折叠的蜂窝层疏散到各个折叠部分中,从而减少蜂窝板的整体应力,进而增大结构的整体强度。并且,蜂窝层与第一面板和第二面板采用焊接的方式,对环境变化的敏感度非常低,因而这种连接关系相对于粘胶而言更可靠,持久性更长。
[0008]进一步,所述蜂窝层为折叠成排列有多个通孔的金属片。蜂窝层上的通孔可以是紧密排布,也可以是间隔排布,优选为紧密排布,这样可以尽最大限度减少材料的使用,使得蜂窝板自重减小,且实现环保目的。另外,蜂窝层为折叠成排列有多个通孔的金属片,再加之蜂窝层与第一面板和第二面板焊接成一体,使得形成的蜂窝板与现有的各种板材相比存在以下优点:(I)在同等强度下,用料最少;(2)在同等重量下,强度最大。即本发明在使用少、轻的材料之下形成牢固、强度和刚度大的整体,从而能使整个房屋的构架更轻便,房屋的整体强度得到有效提高。
[0009]进一步,所述通孔的形状可以是但不限于六边形、三角形、四边形、八边形、波纹形或圆管形。优选为圆管形或正六边形;圆管形便于折叠,而正六边形受力较为均匀,强度较大。
[0010]进一步,所述第一面板和/或第二面板的材质为金属,所述第一面板和第二面板通过钎焊、电阻焊或钎焊铜箔固定。第一面板与第二面板的形状、尺寸一致,第一面板与第二面板的形状为矩形或正方形。选用金属材料,强度大,可用作建筑材料中承重用的梁、柱、板。通过焊接固定,使整个结构的受力更加均匀,大大提高结构的整体强度,且不会受到环境的影响。
[0011]进一步,所述第一面板、第二面板和/或蜂窝层的材质为不锈钢、玻璃钢、碳钢、钛钢或铝合金中的一种。第一面板、第二面板和蜂窝层可以为相同的金属材料,也可以为不同的金属材料。当第一面板、第二面板和蜂窝层均采用不锈钢材料时,其组成的金属蜂窝板具有更强的持久性;主要原因在于:不锈钢材质具有遇水不生锈的特性,由于房屋需要经受雨水的洗刷,在经受长期的雨水洗刷后,房屋的钢架结构容易受到雨水的侵蚀,采用不锈钢,则可以防止钢架受潮生锈,从而延长整个房屋的使用寿命,理论上可以保证整个房屋永久不坏。当第一面板、第二面板和蜂窝层均采用玻璃钢、碳钢、钛钢或铝合金材料时,应对材料表面做一定的防水处理,如电镀、加防水材料等。
[0012]进一步,所述第二面板上设有至少四个安装孔,安装孔均匀分布在第二面板四个边的内侧;第一面板与第二面板之间安装有与安装孔数量相同的支撑件,支撑件的末端安装于第二面板的安装孔中。支撑件主要起到支撑的作用,用于加强整个金属蜂窝板的结构强度。支撑件的数量依据第一面板与第二面板的尺寸来定,但不少于四个。如果第一面板与第二面板的长宽尺寸均比较小,则在第一面板与第二面板的四个角上安装四个支撑件,以保证整个金属蜂窝板各处的支撑强度大致相同;如果第一面板与第二面板的长度尺寸过大,则可以在第一面板与第二面板的上下两个边内侧多设置几个支撑件,以保证整个金属蜂窝板竖直方向各处的支撑强度大致相同;如果第一面板与第二面板的宽度尺寸过大,则可以在第一面板与第二面板的左右两个边内侧多设置几个支撑件,以保证整个金属蜂窝板水平方向各处的支撑强度大致相同。本发明在第一面板、蜂窝层和第二面板焊接的基础之上,通过在第一面板和第二面板设置多个支撑件,进一步增加了整个金属蜂窝板的支撑强度,保证了金属蜂窝板支撑强度的均匀性。
[0013]进一步,所述支撑件通过螺母安装于第二面板的安装孔中。第二面板的内表面安装螺母的方式可以是但不限于铆接、焊接和铰接。
[0014]进一步,所述第一面板与支撑件之间、螺母与安装孔之间、支撑件与螺母之间通过钎焊连接成一体。优选为真空钎焊,大大提高蜂窝板的整体强度,能够承受房屋的重量,适用于房屋的梁、柱、板。
[0015]进一步,所述支撑件可以是但不限于型钢或金属支撑柱。
[0016]进一步,所述第一面板的两端设有用于连接其它金属蜂窝板的凹边,通过在金
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