CN212836046U - 一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙，包括多层水平且等间距布置的波形受力钢筋形成的楼板框架，每层至少包括四根波形受力钢筋，每层的波形受力钢筋每两根一组相互交差设置并形成四核节点，不同组之间形成的两节点之间通过第一聚苯板连接，第一聚苯板之间相互平行，波形受力钢筋形成的楼板框架外围还平行且等间距设置有多个环形的连梁箍筋，连梁箍筋与波形受力钢筋垂直设置，连梁箍筋与波形受力钢筋之之间浇筑混凝土形成RC楼板，所述RC楼板的两侧对称设置有缓冲结构；本实用新型防爆能力强、变形能力大、抗裂能力高、稳定性大，能显著控制爆炸所产生的灾害，有效起到抗震与防爆的作用，提高了防爆墙体的安全系数。

Description

一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙

技术领域

本实用新型属于建筑结构技术领域，具体涉及一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙。

背景技术

一些特殊构筑物，如化工厂、加油站等时常由于爆炸而造成大量人员伤亡和经济财产损失，此类特殊构筑物需设置单独的防爆墙体来减少人员伤亡。优化防爆墙的结构形式和体系就成为最有效的抗爆设计途径，由于化工厂等易爆场所室内空间有限，一旦由于易燃易爆化学品储存不当引发爆炸事故，后果将不堪设想，相对应的在破坏较严重区域设计耗能性好的防爆墙结构就显得很有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙，提供了一种能显著降低爆炸所产生灾害的混凝土防爆墙。

本实用新型所采用的技术方案是，一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙,包括多层水平且等间距布置的波形受力钢筋形成的楼板框架，每层至少包括四根波形受力钢筋，每层的波形受力钢筋每两根一组相互交差设置并形成四个节点，不同组之间形成的两节点之间通过第一聚苯板连接，第一聚苯板之间相互平行，波形受力钢筋形成的楼板框架外围还平行且等间距设置有多个环形的连梁箍筋，连梁箍筋与波形受力钢筋垂直设置，连梁箍筋与波形受力钢筋之间浇筑混凝土形成RC楼板，RC楼板的两侧对称设置有缓冲结构。

缓冲结构包括沿着RC楼板由内向外依次设置的岩棉保温板、阻燃板、阻隔防爆材料、高阻尼混凝土填充层、镀锌防爆板层、高强度抗裂防渗混凝土和防爆密封胶泥。

一侧的防爆密封胶泥上设置有与地面连接的支撑杆，支撑杆上设置有吸震器，另一侧的防爆密封胶泥上设置有与地面连接的拉杆。

波形受力钢筋之间形成的节点之间在竖直方向通过多个第二聚苯板连接，第二聚苯板之间也相互平行。

波形受力钢筋形成的楼板框架内也均匀设置有吸震器。

RC楼板与两侧的缓冲结构下方均设置有抓地钢钉。

波形受力钢筋形成的楼板框架内还有多个竖直设置的钢板，钢板的短边与连梁箍筋相互垂直，钢板设置在波形受力钢筋形成的任意两个节点之间，且第一聚苯板穿过钢板。

本实用新型的有益效果是：

1、波形受力钢筋与钢板形成的钢板混凝土组合连梁体系，在梁墙交界的地方留下一定长度的槽口，用第一聚苯板代替，因为板中的受力钢筋需要错开槽口，因此形成波形，使用第一聚苯板的目的是使连梁上部的楼板的变形集中在开槽处，保护混凝土不受损伤，提高楼板的极限变形能力，再加上波形受力钢筋形成的楼板框架外围设置的连梁箍筋，有着很强的抗震性能，克服了传统钢筋混凝土连梁延性和耗能能力差的缺点；

2、当防爆墙体受到爆炸冲击时，防爆墙体先会吸收一部分的能量，然后由吸震器再吸收一部分的能量，余下的冲击能量通过后压支撑杆传递到地面，防爆墙体上后压支撑杆能将防爆侧墙面上承受的爆炸载荷效应传递到地面，同时前拉杆又保证了防爆墙体的自稳定能力、整体抗滑移和抗倾覆能力，在承受爆炸冲击荷载时，确保防爆墙体最大程度的吸能，使其稳定性更强，当受到爆炸冲击载荷时防爆墙体不容易发生变形，从而可有效地吸收爆炸的冲击能量。

3.设置了高阻尼混凝土填充层、吸震器、超高韧性混凝土，可起到最大限度的吸收爆炸冲击所产生的能量，能显著控制爆炸所产生的灾害，有效地起到抗裂、防渗与防爆的作用，使得防爆墙更为牢固；高阻尼混凝土填充层、超高韧性混凝土、后压支撑杆、防裂钢架和超高强度钢筋，特别是吸震器的设置可有效起到抗裂与缓冲的作用，减少爆炸时对防爆墙体的冲击力，有效降低冲击波对防爆墙体保护侧墙面一侧设施和人员造成的伤害，提高了防爆墙体的安全系数，这样设计的防爆墙防爆效果好，能够有效起到防炸的作用。

附图说明

图1是本实用新型一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙的整体结构示意图；

图2是本实用新型一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙的抗震机构波形钢筋形成的RC楼板的示意图。

图中，1.波形受力钢筋，2.第一聚苯板，3.连梁箍筋，4.混凝土， 5.岩棉保温板，6.阻燃板7.阻隔防爆材料，8.高阻尼混凝土填充层，9.镀锌防爆板层，10.高强度抗裂防渗混凝土，11.防爆密封胶泥，12. 支撑杆，13.吸震器，14.拉杆，15.第二聚苯板，16.抓地钢钉，17.钢板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。以下实施例仅用于更加清楚的说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护方案。

一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙，如图1-2所示，包括多层水平且等间距布置的波形受力钢筋1形成的楼板框架，每层至少包括四根波形受力钢筋1，每层的波形受力钢筋1每两根一组相互交差设置并形成四个节点，不同组之间形成的两节点之间通过第一聚苯板2连接，第一聚苯板2之间相互平行，波形受力钢筋1形成的楼板框架外围还平行且等间距设置有多个环形的连梁箍筋3，连梁箍筋3与波形受力钢筋1垂直设置，连梁箍筋3与波形受力钢筋1之之间浇筑混凝土4形成RC楼板，RC楼板的两侧对称设置有缓冲结构，波形受力钢筋1形成的楼板框架内还有多个竖直设置的钢板17，钢板17的短边与连梁箍筋3相互垂直，钢板17设置所述波形受力钢筋1形成的任意两个节点之间，且第一聚苯板2穿过钢板17。

缓冲结构包括沿着RC楼板由内向外依次设置的岩棉保温板5、阻燃板6、阻隔防爆材料7、高阻尼混凝土填充层8、镀锌防爆板层 9、高强度抗裂防渗混凝土10和防爆密封胶泥11。

岩棉保温板5在防火、保温隔热和吸音隔声等方面有着显著的效果，达到了优质、高效、可靠、安全的目标。

阻燃板6具有耐高温的优点，能有效阻止热流的传递，适用于一般建筑的阻燃用途，而且具有较高的化学稳定性及优良的耐老化性。

在爆炸发生火灾时，阻隔防爆材料7会阻隔火焰的燃烧，减缓火焰传播速度，能明显降低火焰高度，利于灭火，所以可有效地保证热量不能很快的穿过墙体，提高了防爆墙体的耐火性能。

高阻尼混凝土填充层8的抗折强度、抗拉强度、长期耐久性能和抗震性能都高于普通混凝土，而且应用高阻尼混凝土填充层8的墙体结局部的抗震性能和降低墙体结构在爆炸冲击波等动荷载作用下的影响具有显著的改善，在工程上可用于防渗、防裂、隔音和抗震等领域。

镀锌防爆板层9是一种兼具超高机械强度和防火性能的高级产品，其具有优良的防爆性、轻质性和防火性，在表面压镀锌钢板不仅较轻，而且可以增加防爆能力，有助于增加抗冲击性能，使其坚固不燃，而且其耐火防爆作用强，具有极强的耐久性与特殊的防火性，在爆炸的过程中可吸收大量的冲击力，可以有效降低爆炸冲击波及爆炸碎片对人身伤害和财产损失的概率。

进一步地，所述的防爆密封胶泥是一种深黑色、无味、环保，而且对人体无害的无规则外型的胶泥状物，其密封性较好，坚固性强，防爆性好，而且其阻燃性较好，用明火烧，着火极慢，而且有更好的抗冲击能力，在爆炸发生时更能吸收爆炸冲击波，粘结能力强，具有防震性能，对墙体内部具有保护作用，而且无味、无毒、环保，与其它防爆胶相比，在加工时可以节省更多的材料。

一侧的防爆密封胶泥11上设置有与地面连接的支撑杆12，支撑杆12上设置有吸震器13，另一侧的防爆密封胶泥11上设置有与地面连接的拉杆14。

波形受力钢筋1之间形成的节点之间在竖直方向通过多个第二聚苯板15连接，第二聚苯板15之间也相互平行。

波形受力钢筋1形成的楼板框架内也均匀设置有吸震器13；

RC楼板与两侧的缓冲结构下方均设置有抓地钢钉16。

进一步地，连梁箍筋3与波形受力钢筋1之间浇筑混凝土4是超高韧性混凝土，超高韧性混凝土是在水泥浆中加入细微的加固纤维(纤维优先采用防爆钢纤维、防爆碳纤维、防爆玻璃纤维以及防爆聚丙烯纤维等材料混制而成，且纤维的体积含量为5～7％)，制成一种比标准混凝土的韧性高100倍、强度高3倍的新型混凝土，超高韧性混凝土可适应需弯曲而不会折断的要求，特别适合防爆墙体抗震和抗爆炸冲击的要求，而且超高韧性混凝土的抗冲击能力和抗压能力极高，具有较好的弹性，同时在超高韧性混凝土中设置有吸震器，在爆炸发生时可最大程度的吸收爆炸冲击产生的能量，保证防爆墙体不能轻易破碎，保证墙体的完整性，使防爆墙体的稳定性和安全性能大大提高。

原理：当防爆墙体受到爆炸冲击时，防爆墙体先会吸收一部分的能量，然后由吸震器13再吸收一部分的能量，余下的冲击能量通过后压支撑杆12传递到地面，防爆墙体上后压支撑杆12能将防爆侧墙面上承受的爆炸载荷效应传递到地面，同时前拉杆14又保证了防爆墙体的自稳定能力、整体抗滑移和抗倾覆能力，在承受爆炸冲击荷载时，确保防爆墙体最大程度的吸能，使其稳定性更强，当受到爆炸冲击载荷时防爆墙体不容易发生变形，从而可有效地吸收爆炸的冲击能量；所述超高强度抓地钢钉16优先均匀分布在带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙的整体结构下方；波形受力钢筋1与钢板17形成的钢板混凝土组合连梁体系，在梁墙交界的地方留下一定长度的槽口，用第一聚苯板2代替，因为板中的受力钢筋需要错开槽口，因此形成波形，使用第一聚苯板2的目的是使连梁上部的楼板的变形集中在开槽处，保护混凝土不受损伤，提高楼板的极限变形能力，再加上波形受力钢筋1形成的楼板框架外围设置的连梁箍筋，有着很强的抗震性能，克服了传统钢筋混凝土连梁延性和耗能能力差的缺点，且通过有限元软件分析出本实用新型的钢板混凝土组合连梁变形能力和延性系数都较大，有着比传统钢筋混凝土连梁更好的抗爆抗震性能。

以上所述的实施例仅为本实用新型较佳的具体实施方式，本实用新型的保护范围不限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可显而易见的得到的技术方案的简单变化或者等效替换，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙，其特征在于，包括多层水平且等间距布置的波形受力钢筋(1)形成的楼板框架，每层至少包括四根所述波形受力钢筋(1)，每层的所述波形受力钢筋(1)每两根一组相互交差设置并形成四个节点，不同组之间形成的两节点之间通过第一聚苯板(2)连接，所述第一聚苯板(2)之间相互平行，所述波形受力钢筋(1)形成的楼板框架外围还平行且等间距设置有多个环形的连梁箍筋(3)，所述连梁箍筋(3)与所述波形受力钢筋(1)垂直设置，所述连梁箍筋(3)与所述波形受力钢筋(1)之间浇筑混凝土(4)形成RC楼板，所述RC楼板的两侧对称设置有缓冲结构。

2.根据权利要求1所述的一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙，其特征在于，所述缓冲结构包括沿着所述RC楼板由内向外依次设置的岩棉保温板(5)、阻燃板(6)、阻隔防爆材料(7)、高阻尼混凝土填充层(8)、镀锌防爆板层(9)、高强度抗裂防渗混凝土(10)和防爆密封胶泥(11)。

3.根据权利要求2所述的一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙，其特征在于，一侧的所述防爆密封胶泥(11)上设置有与地面连接的支撑杆(12)，所述支撑杆(12)上设置有吸震器(13)，另一侧的所述防爆密封胶泥(11)上设置有与地面连接的拉杆(14)。

4.根据权利要求1所述的一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙，其特征在于，所述波形受力钢筋(1)之间形成的节点之间在竖直方向通过多个第二聚苯板(15)连接，所述第二聚苯板(15)之间也相互平行。

5.根据权利要求1所述的一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙，其特征在于，所述波形受力钢筋(1)形成的楼板框架内也均匀设置有吸震器(13)。

6.根据权利要求1所述的一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙，其特征在于，所述RC楼板与两侧的缓冲结构下方均设置有抓地钢钉(16)。

7.根据权利要求1所述的一种带有缓冲性能的高强度混凝土防爆墙，其特征在于，所述波形受力钢筋(1)形成的楼板框架内还有多个竖直设置的钢板(17)，所述钢板(17)的短边与所述连梁箍筋(3)相互垂直，所述钢板(17)设置在所述波形受力钢筋(1)形成的任意两个节点之间，且所述的第一聚苯板(2)穿过所述钢板(17)。

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