CN204738702U - 纤维增强材料-混凝土复合结构防护密闭门 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及防护设备的制作与应用技术领域，提出一种纤维增强材料<b>-</b>混凝土复合结构的防护密闭门。提出的纤维增强材料<b>-</b>混凝土复合结构的防护密闭门包括有门框（9）、闭锁（3）、铰页（4）和门板（1）；门框（9）为钢结构，预埋安装在门框墙（10）内；门板（1）采用纤维增强材料与混凝土浇筑而成的复合结构；复合结构具有由主筋层、配筋网以及拉筋（14）共同构成的门板成型骨架；门板成型骨架的外围设置包边钢板，且包边钢板与门板成型骨架的四周具有间隙；混凝土（16）浇筑在包边钢板所形成的模具内构成复合结构的门板；门板（1）与门框（9）之间由密封组件（8）密封构成防护密闭门。本实用新型保持或提高了其抗爆性。

Description

纤维增强材料-混凝土复合结构防护密闭门

技术领域

本实用新型涉及防护设备的制作与应用技术领域，主要涉及一种纤维增强材料-混凝土复合结构的防护密闭门。

背景技术

防护密闭门是一种重要的防护设备，通常应用于防护工程、人防工程等战备工程中，是工程内部人员与设备的重要安全保障，对维持工程的正常使用具有重要意义。防护工程是国家战争潜力的重要保障措施之一，随着科学技术的不断进步，其相关设备对科技水平的要求越来越高；而以利用地下空间为主并兼顾战时、平时需求的人防工程，也随着城市建设的快速发展，对防护设备的使用性和安全性提出了更高要求。防护密闭门具有防护与密闭的功能，防护功能主要是利用高抗力结构阻隔爆炸冲击波及破片的作用，密闭功能主要是利用高密封性阻隔电磁脉冲及核化生等毒害物质的作用，因此，是战备工程满足防护和密闭要求的首选设备。

目前，国内外均开展了很多关于防护设备的研究，建立了一系列指导性的标准规范，形成了丰富的成果体系，防护密闭门是其中重要的一种。为适合不同规模工程的需要，防护密闭门可简单分为单扇门和双扇门，标准防护密闭门的尺寸大小可从1m×1.5m（单扇）到6m×3m（双扇）之间有几十个类型，而非标准的设备则可从0.5m×0.5m到十数米甚至数十米不等。在现有的防护密闭门设备中，其结构形式主要是钢筋混凝土结构和钢结构两类，已定型并应用多年，但在多年的运行实践中暴露出很多问题，给应用带来诸多安全隐患。问题主要表现在：①门板厚大笨重，造成运输和安装困难；②在地下环境中易腐蚀，维护成本较高；③门板及附属件易变形，严重时可能导致失效操作并降低使用寿命等。总的说来，现有防护密闭门的不足主要体现在重量较重、管理不便、造价昂贵等方面，制约着运输、安装、使用与维护等，给战备工程带来较大的安全隐患，已成为制约工程整体防护能力的“瓶颈”。

从材料学和结构力学的角度来看，采用复合结构型式能较好地解决上述问题，复合结构中通过合理设计，能有效发挥各组成部分的特长，从而提高结构的整体性能。大量研究和实践认为，纤维增强材料（FRP）具有优异的力学性能，其与混凝土组成的复合结构能够发挥双方的优点、克服钢结构或钢筋混凝土结构存在的问题；纤维增强材料是轻质高强材料，耐蚀性能好，用以替代钢材料，能够降低自重、提高抗力与耐蚀性；常用的纤维增强材料包括碳纤维增强材料（CFRP）、玻璃纤维增强材料（GFRP）、芳纶纤维增强材料（AFRP）和玄武岩纤维增强材料（BFRP）等；目前在建筑工程领域，已有将碳纤维增强材料或芳纶纤维增强材料以片材的形式粘贴于混凝土表面用以补强加固，获得了较广泛的应用，但这种粘贴片材的处理方式工艺复杂，使用范围有局限，显然不适合用于提高防护密闭门设备的整体性能。还有利用碳纤维增强材料筋代替锚杆、锚索等锚固工程中钢筋材料的方法，用以解决钢筋材料自重大、比强度相对较低、易锈蚀等不足之处，该方法也有了一定的应用，但在应用中仅利用碳纤维增强材料的优良性能。

实用新型内容

为了克服背景技术中的不足，本实用新型的目的是提出一种纤维增强材料-混凝土复合结构的防护密闭门。

本实用新型为完成上述目的采用如下技术方案：

一种纤维增强材料-混凝土复合结构的防护密闭门，所述的防护密闭门包括有门框、闭锁、铰页和门板；所述的门框为钢结构，预埋安装在门框墙内；所述的门板采用纤维增强材料与混凝土浇筑而成的复合结构；所述复合结构具有按门板尺寸铺设、由纤维增强材料制成的主筋；所述的主筋为沿门板纵向设置的多根，多根所述的主筋构成主筋层；所述主筋层作为门板成型骨架；所述的门板成型骨架的外围设置包边钢板，所述的包边钢板平放于平整地表上形成作为浇筑门板混凝土的模具；所述的混凝土浇筑在包边钢板所形成的模具内，将纤维增强材料、包边钢板浇筑为一体构成复合结构的门板；所述的门板与门框之间由密封组件密封构成防护密闭门；所述的密封组件包括有设置在门框上的密封胶条、胶条支撑钢带和胶条压紧钢带；防护密封门关闭时，门板直接与密封组件贴紧，通过挤压实现密封。

所述主筋层的上下两侧分别铺设配筋网；所述的配筋网由纵向钢筋和横向钢筋编制而成；两层所述的配筋网之间设置有拉筋，所述拉筋的一端与上层配筋网上的纵向钢筋和横向钢筋交叉部位连接，另一端连接在下层配筋网上相对应纵向钢筋和横向钢筋的交叉部位，用于增强两层配筋网及主筋层的层间抗剪力；所述的主筋层、配筋网以及拉筋共同构成门板成型骨架。

所述纤维增强材料的结构形式为筋材，其截面形状为圆形。

所述纤维增强材料的结构形式为型材，其截面形状为工字型或角型或槽型或矩形。

所述纤维增强材料的结构形式为异型材，其截面形状为H型或T型或矩管型或圆管型。

所述门板的钢筋体积配筋率为0%～1.0%。

所述门板中纤维增强材料的体积配筋率为0.5%～10%。

本实用新型提出的一种纤维增强材料-混凝土复合结构的防护密闭门，门板采用将混凝土浇筑于纤维增强材料中形成纤维增强材料-混凝土的复合结构，纤维增强材料与混凝土组成的复合结构具有低自重、高承载力的优越性能，在防护密闭门外观尺寸相同的情况下，保持了或提高了其抗爆性能，并提高了防护密闭门使用中的安全性、经济性与便捷性，收到了显著的军事和社会效益，有效减轻了门板的重量并降低了成本，从而为运输、安装、使用与维护等带来极大的便利。

附图说明

图1是本实用新型防护密闭门整体示意图。

图2是本实用新型防护密闭门俯视图。

图3是本实用新型防护密闭门门板的结构示意图。

图4是图3的截面图。

图中：1、门板；2、门板挂钩；3、闭锁；4、铰页；5、转轴；6、门把手；7、闭锁旋钮；8、密封组件；9、门框；10、门框墙；11、纤维增强材料；12、纵向钢筋；13、横向钢筋；14、拉筋；15、包边钢板；16、混凝土。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本实用新型加以说明，该实施例以人防工程上常用的6025型防护密闭门为例，通过该实施例可以更详细的解释本实用新型，公开本实用新型的目的旨在保护本实用新型范围内的一切变化和改进，本实用新型并不局限于下面的实施例：

如图1、图2所示，一种纤维增强材料-混凝土复合结构的防护密闭门，所述的防护密闭门包括有门框9、闭锁3、铰页4和门板1；所述的闭锁3为附着于门板上并可控制锁头伸缩的机构，包含一系列控制组件，当控制锁头伸出并插入门框9提供的锁闭卡槽内时，门处于锁闭状态，当控制锁头收缩时，门处于可开启状态；所述的闭锁3安装在所述的门板1上，并与所述的门板构成门扇；所述的门扇通过铰页4与门框墙10连接并绕转轴5转动；所述的铰页4为钢结构，用以支撑门扇并使其能够转动。所述的门板1上还设置有门板挂钩2和门把手6；所述的门框9为钢结构，预埋安装在门框墙10内；结合图3、图4，所述的门板1采用纤维增强材料与混凝土浇筑而成的复合结构；所述复合结构具有按门板尺寸铺设、由纤维增强材料11制成的主筋；所述的主筋为沿门板纵向设置的多根，多根所述的主筋构成主筋层；所述的纤维增强材料主要为常用的碳纤维增强材料、玻璃纤维增强材料、芳纶纤维增强材料和玄武岩连续纤维增强材料；所述纤维增强材料的结构形式可为筋材，其截面形状为圆形，所述纤维增强材料的结构形式还可为型材，其截面形状为工字型或角型或槽型或矩形；所述纤维增强材料的结构形式还可为异型材，其截面形状为H型或T型或矩管型或圆管型，该实施例中，所述的纤维增强材料11选用工字型玻璃纤维增强材料型材，高101mm，宽75mm，工字型玻璃纤维增强材料型材的翼板与腹板均厚8mm，单根长2700mm，选用20根型材，纵向均匀排布，形成主筋层，相邻两根主筋的间距150mm；所述主筋层的上下两侧分别铺设配筋网；所述的配筋网由纵向钢筋12和横向钢筋13编制而成，两层所述的配筋网之间设置有拉筋14，所述拉筋14的一端与上层配筋网上的纵向钢筋12和横向钢筋13交叉部位连接，另一端连接在下层配筋网上相对应纵向钢筋12和横向钢筋13的交叉部位，所述拉筋的两端弯折，且两端的弯折方向相反，便于对配筋网的拉紧，用于增强两层配筋网及主筋层的层间抗剪力；该实施例中，所述的纵向钢筋12、横向钢筋13和拉筋14，均由直径8mm的带肋钢筋（Ⅲ级钢）制成；所述的主筋层、配筋网以及拉筋14共同构成门板成型骨架；所述的门板成型骨架的外围设置包边钢板，所述的包边钢材采用与门板厚度相当的槽钢制作，或采用钢板折弯而成，槽钢或折弯钢板两端连接处满焊对接，形成方框形式，限定门板的外观尺寸，内部与纵向钢筋12、横向钢筋13以及主筋形成一定的错位但不直接接触；该实施例中，所述的包边钢板选用13#槽钢制成，端部对接满焊，包边钢板将主体骨架包围，平铺于地表上作为混凝土模具；所述的混凝土16浇筑在包边钢板所形成的模具内，将纤维增强材料11、纵向钢筋12、横向钢筋13和拉筋14以及包边钢板浇筑为一体构成复合结构的门板1；所述的混凝土采用不低于C40标号的混凝土，混凝土组分及配比根据各地实际情况选定；该实施例中，所述的混凝土16选用C60混凝土，浇筑在混凝土模具内，将主体骨架等浇筑为一体构成门板，其中，混凝土浇筑之前先按尺寸要求安装好预埋件，混凝土浇筑过程中保证密实度，浇筑完成经过养护期后投入使用；所述的预埋件主要是用于闭锁和铰页的安装固定，需按要求与主筋、构造筋及包边钢材合理装配；所述的门板1与门框之间由密封组件密封；所述的密封组件包括有密封胶条、胶条支撑钢带和胶条压紧钢带，胶条支撑钢带固定在所述的门框上，胶条压紧钢带也固定在门框上，并与胶条支撑钢带形成咬合结构，密封胶条采用整体式结构，并支撑钢带与压紧钢带的咬合作用固定于门框上，当门扇关闭时，门板首先与密封胶条接触并挤压密封胶条，从而形成整体密封。

门板中所配置的纵向钢筋、横向钢筋和拉筋等钢筋材料的体积与混凝土体积的比值称为钢筋体积配筋率，所述门板的钢筋体积配筋率为0%～1.0%。即可说明，复合结构中钢筋材料的最大含量为1.0%，超过该含量则表明配筋是以钢筋为主，不能充分体现纤维增强材料的作用；同时也可说明，复合结构中可以不设纵向钢筋、横向钢筋和拉筋等钢筋材料，只用纤维增强材料与混凝土的复合。

门板中所配置的纤维增强材料的体积与混凝土体积的比值称为纤维增强材料体积配筋率，所述门板的纤维增强材料体积配筋率为0.5%～10%。

该实施例中，所述的密封组件采用现有技术中的成熟技术，所述的密封组件8包括有密封胶条、胶条支撑钢带和胶条压紧钢带，胶条支撑钢带固定在所述的门框上，胶条压紧钢带也固定在门框上，并与胶条支撑钢带形成咬合结构，密封胶条采用整体式结构，并通过支撑钢带与压紧钢带的咬合作用固定于门框上，当门扇关闭时，门扇首先与密封胶条接触并挤压密封胶条，从而形成整体密封。

本实用新型中闭锁、铰页、转轴、门把手、闭锁旋钮件等均采用成熟技术，并根据现行的有关标准规范的要求执行，本实用新型不再对其进行详述。

Claims (5)

1.一种纤维增强材料-混凝土复合结构的防护密闭门，所述的防护密闭门包括有门框（9）、闭锁（3）、铰页（4）和门板（1）；其特征在于：所述的门框（9）为钢结构，预埋安装在门框墙（10）内；所述的门板（1）采用纤维增强材料与混凝土浇筑而成的复合结构；所述复合结构具有按门板尺寸铺设、由纤维增强材料（11）制成的主筋；所述的主筋为沿门板纵向设置的多根，多根所述的主筋构成主筋层；所述的主筋层作为门板成型骨架；所述的门板成型骨架的外围设置包边钢板，且所述的包边钢板与主筋层的四周具有间隙；所述的包边钢板作为浇筑门板混凝土的模具，所述的混凝土（16）浇筑在包边钢板所形成的模具内，将纤维增强材料（11）、包边钢板浇筑为一体构成复合结构的门板；所述的门板（1）与门框（9）之间由密封组件（8）密封构成防护密闭门；所述的密封组件包括有设置在门框上的密封胶条、胶条支撑钢带和胶条压紧钢带。

2.根据权利要求1所述的纤维增强材料-混凝土复合结构的防护密闭门，其特征在于：所述主筋层的上下两侧分别铺设配筋网；所述的配筋网由纵向钢筋（12）和横向钢筋（13）编制而成；两层所述的配筋网之间设置有用于增强两层配筋网及主筋层的层间抗剪力的拉筋（14），所述拉筋（14）的一端与上层配筋网上的纵向钢筋（12）和横向钢筋（13）交叉部位连接，另一端连接在下层配筋网上相对应纵向钢筋（12）和横向钢筋（13）的交叉部位；所述的主筋层、配筋网共同构成门板成型骨架；所述的门板成型骨架的外围设置包边钢板，且所述的包边钢板与主筋层、配筋网以及拉筋（14）的四周具有间隙。

3.根据权利要求1所述的纤维增强材料-混凝土复合结构的防护密闭门，其特征在于：所述纤维增强材料（11）的结构形式为筋材，其截面形状为圆形。

4.根据权利要求1所述的纤维增强材料-混凝土复合结构的防护密闭门，其特征在于：所述纤维增强材料的结构形式为型材，其截面形状为工字型或角型或槽型或矩形。

5.根据权利要求1所述的纤维增强材料-混凝土复合结构的防护密闭门，其特征在于：所述纤维增强材料的结构形式为异型材，其截面形状为H型或T型或矩管型或圆管型。