CN215056541U

CN215056541U - 一种抗爆门或抗爆窗的框体条

Info

Publication number: CN215056541U
Application number: CN202120375345.0U
Authority: CN
Inventors: 张吴雷; 张国天; 张雅珍; 吴伟楠; 袁吉强; 刘玉军
Original assignee: Shanghai Shangqin High Pressure Grouting Technology Co ltd; Shanxi Polyurea Protective Material Co ltd
Current assignee: Jindun Protection Shanxi Technology Co ltd; Shanghai Shangqin High Pressure Grouting Technology Co Ltd
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2021-12-07
Anticipated expiration: 2031-02-19

Abstract

本实用新型公开了一种抗爆门或抗爆窗的框体条，包括框体条本体，框体条本体内设有截面呈长方形的空腔，所述空腔内设有组合板，所述组合板包括吸能层、钢板层、泡沫金属板层，吸能层包括若干吸能分层，各吸能分层包括若干相互平行排列的吸能管；相邻两吸能分层的吸能管相互垂直；吸能层位于钢板层的前方，泡沫金属板层位于钢板层的后方；框体条本体、吸能管、钢板层、泡沫金属板层的表面涂有抗爆涂层。本实用新型框体条重量轻、抗爆性好，便于运输和安装。

Description

一种抗爆门或抗爆窗的框体条

技术领域

本实用新型涉及一种抗爆门或抗爆窗的框体条，属于民防构筑抗爆工程技术领域。

背景技术

完善的民防工程是一个国家提高生存能力和保存战争实力的重要手段。以往的民防工程在使其同时具有防空抗灾双重功能方面考虑不够周全，尤其是其中的抗爆门框或窗框，构筑结构较为复杂，不利于满足“平战结合”的需要。

公开号为 CN202227878U的专利公开了一种民防工程平战结合抗爆门框，属于民防构筑工程技术领域。该门框包括钢筋混凝土外框以及衬在其中的金属内框，所述钢筋混凝土外框内间隔分布有内埋钢筋和外延钢筋；所述内埋钢筋呈外端弯折的“7”字形，其长边垂直于所述金属内框；所述外延钢筋的内端与所述内埋钢筋并列焊接，其外端具有钩头。采用本实用新型的结构不仅以简单合理的结构获得了抗爆门框足够的强度，而且便于施工，易于借助外延钢筋与周围的墙壁可靠结合，从而为实现“平战结合”的建设方针奠定了基础。但其结构中含有混凝土等散体材料，抗力低、易变形，重量大。混凝土等散体材料在遭受爆炸冲击波的过程中容易开裂，易造成飞溅，对要保护的物体和人员可能会造成一定程度的伤害等。其重量比较重，运输和安装不方便。特别是对于隐蔽工程，由于由于抗爆门门板体积巨大，门框对基础承载力的要求高，为防止地基沉降，尤其是不均匀沉降，增加了部分土质软弱地区的基础施工难度，延长了施工工期，使民房工程的选址受到一定限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种抗爆门或抗爆窗的框体条，解决现有技术抗爆门框或窗框重量重、不便于运输和安装的问题。

本实用新型采用的技术方案如下。

一种抗爆门或抗爆窗的框体条，包括钢制的框体条本体，框体条本体内设有截面呈长方形的空腔，所述空腔内设有组合板，所述组合板包括吸能层、钢板层、泡沫金属板层。

吸能层包括若干吸能分层，各吸能分层包括若干相互平行排列的吸能管；

各吸能分层的吸能管内填充有第一吸能材料，或者，

各吸能分层的吸能管之间填充有第二吸能材料，或者，

各吸能分层的吸能管内填充有第一吸能材料且各吸能分层的吸能管之间填充有第二吸能材料；

相邻两吸能分层的吸能管相互垂直；吸能层位于钢板层的前方，泡沫金属板层位于钢板层的后方；

框体条本体、吸能管、钢板层、泡沫金属板层的表面涂有抗爆涂层。

作为优选技术方案，所述抗爆涂层为聚脲。聚脲是由异氰酸酯组份与氨基化合物组份反应生成的一种弹性体物质。

作为优选技术方案，所述第一吸能材料、第二吸能材料为乙烯-醋酸乙烯共聚物、橡胶、乳胶、聚氨酯、海绵、聚苯乙烯泡沫中的一种或数种。硬质聚氨酯泡沫是一种价格低、密度小、成型容易的多孔介质，具有较好的吸收动能特性，能够减缓冲击、减弱振荡、降低应力幅值，其屈服强度在一定范围内随着应变速率的增加逐渐增加，硬质聚氨酯泡沫通过与刚性层（三金属板层）结合使用可以达到很好的抗爆效果。出当炸药当量一定时，聚氨酯泡沫可有效吸收爆炸冲击波的能量，降低防护门的受力，减小防护门的反弹。

作为优选技术方案，第一吸能材料为硬质聚氨酯泡沫，第二吸能材料为软质聚氨酯泡沫。

作为优选技术方案，吸能管为碳纤维或钢纤维或聚丙烯纤维制成的吸能管。

作为优选技术方案，吸能管由碳纤维或钢纤维或聚丙烯纤维与树脂复合而成。

作为优选技术方案，泡沫金属板层为泡沫铝制成的泡沫金属板层。泡沫铝是由少量铝金属骨架和大量气泡所组成的金属材料，它兼有连续金属相和分散空气相的特点。首先，气泡的存在使其具有较高的孔隙率；其次，还具有密度小、吸收冲击能力强、耐高温、防火性能强、耐腐蚀、隔音降噪、导热率低耐高温、电磁屏蔽性高等优点。泡沫铝的动态应力-应变曲线具有“三阶段”特性；泡沫铝对冲击波的吸收和弥散主要取决于本构黏性效应。将泡沫铝与硬质聚氨酯泡沫、软质聚氨酯泡沫配合，可比单独使用聚氨酯吸能量提高50%以上，吸能效率提高30%以上。

作为优选技术方案，泡沫金属板层的厚度大于钢板层的厚度；吸能管的直径大于钢板层的厚度。

作为优选技术方案，框体条本体的内侧面设有安装槽。

作为优选技术方案，框体条本体的前侧面的厚度不小于钢板层的厚度。

本实用新型的有益效果如下。

1.框体条本体空腔内设有组合板，所述组合板包括吸能层、钢板层、泡沫金属板层，框体条本体和钢板层组成了硬质骨架，结构刚度好。

2.吸能层比泡沫金属板层更靠近迎爆面，吸能层包括若干由管状材料排列的吸能分层纵横结合，采用吸能管内填充第一吸能材料这种结构，相比直接采用柔软的吸能材料，更加容易被固定且吸能效果好。将泡沫金属与第一吸能材料、第二吸能材料配合使用，可比单独使用第一吸能材料、第二吸能材料吸能量提高50%以上，吸能效率提高30%以上，具有良好的吸能效果和抗飞片功效。

3.框体条本体1的前侧面为迎爆面。框体条本体1的前侧面为背爆面。涂有抗爆涂层的迎爆面承受冲击波第一波冲击，其冲击变形后纵横交错的吸能管进行第一次能量吸收；涂有抗爆涂层的钢板层承受冲击波的次冲击，此时冲击波减弱，需要硬度大于纵横交错的吸能管的泡沫金属板层的吸能，最后，涂有抗爆涂层的背爆面最后承受其余冲击波能量，采用递进的抗冲击结构，可有效吸能、抗爆。

4.抗力高、不易变形，重量小，运输和安装方便。作为门框使用时，对基础承载力的要求低，降到了部分土质软弱地区的基础的施工难度，缩短了了施工工期，使地面防护工程的选址不受限制。

5.结构中不含有混凝土或泡沫混凝土等材料，在破片和冲击波的双重作用下，涂有抗爆涂层的钢板层、框体条本体两层防护，且吸能材料的比重远小于混凝土，可有效阻挡吸能材料碎裂后出现的飞片，对保护范围内的物体和人员会造成一定程度的保护作用。

6.钢板层、各吸能管、泡沫金属板层、框体条本体的外表面均喷涂有抗爆涂料，抗爆涂料作用于各构件，便于保证受到冲击时各部件各构件的完整性，从而提高了抗爆效果且造价较低。

7.钢板层设置在吸能层、泡沫金属板层之间形成的成刚柔相济的界面上，可最大程度的提高抗冲击能力，在遭受冲击波冲击时，其制成的门或窗变形量小，防止门板或窗框打不开，影响人员逃生或装备、物资进出。

附图说明

图1采用实用新型框体条本体的窗户的结构示意图。

图2是图1的B部分的局部放大图。

图3是图1沿A-A’线的剖视图。

图4是图3的C部分的局部放大图。

图5是本实用新型框体条本体一较佳实施例的结构示意图。

图6是图5的D部分的局部放大图。

图7是本实用新型框体条本体一较佳实施例的结构示意图。

图8是图7的E部分的局部放大图。

图9是本实用新型框体条本体一较佳实施例的结构示意图。

图10是图9的F部分的局部放大图。

图11是本实用新型框体条本体一较佳实施例的结构示意图。

图12是图11的G部分的局部放大图。

图13是采用本实用新型框体条本体的门的结构示意图。

其中：框体条本体-1；吸能分层-2；钢板层-3；泡沫金属板层-4；吸能管-5；第一吸能材料-6；第二吸能材料-7；安装槽-8；抗爆玻璃-9；抗爆门板-10。

具体实施方式

下面，结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1。如图1-4所示，一种抗爆窗的框体条，包括钢制的框体条本体1，框体条本体1内设有截面呈长方形的空腔，所述空腔内设有组合板，所述组合板包括吸能层、钢板层3、泡沫金属板层4。抗爆窗包括四框体条本体1、抗爆玻璃9。框体条本体1的内侧面设有安装槽8。安装槽8上安装抗爆玻璃9。四框体条本体1依次首尾相连形成窗框。

吸能层包括三吸能分层2，各吸能分层2包括若干相互平行排列的吸能管5；

各吸能分层2的吸能管5内填充有第一吸能材料6。

相邻两吸能分层2的吸能管5相互垂直；吸能层位于钢板层3的前方，泡沫金属板层4位于钢板层3的后方；

框体条本体1、吸能管5、钢板层3、泡沫金属板层4的表面涂有抗爆涂层。

所述抗爆涂层为聚脲。

第一吸能材料6为硬质聚氨酯泡沫。

吸能管5为碳纤维制成的吸能管5。碳纤维是一种含碳量在95%以上的高抗拉、高强度、高模量纤维的新型纤维材料。在同等强度条件下，碳纤维所需要的材料远远低于常规防护门所需要的材料，可以使防护门的质量大大降低。碳纤维具有很高的阻尼系数，能够使冲击波振动快速停止，并吸收大部分能量。碳纤维的轴向强度和模量高，无蠕变，非氧化环境下耐超高温，耐疲劳性好，比热及导电性介于非金属和金属之间，耐腐蚀性好，碳纤维导电导热性能良好、电磁屏蔽性好。碳纤维复合材料制成的吸能管，能避免常规材料制成的吸能管如金属材料制成的吸能管过于坚硬、吸能不足、耐腐蚀、耐老化、耐高温、电磁屏蔽不足等不足的缺点。

泡沫金属板层4为泡沫铝制成的泡沫金属板层4。

泡沫金属板层4的厚度大于钢板层3的厚度；吸能管5的直径大于钢板层3的厚度。框体条本体1呈长条状。

框体条本体1的前侧面的厚度不小于钢板层3的厚度。

泡沫金属板层的厚度为框体条本体各边的厚度的3-6倍；吸能管的直径为框体条本体各边的厚度的3-5倍。框体条本体的前后侧的间距为450mm。框体条的面密度400kg/m²。经试验可抗1000磅MK83距离门5m爆炸的破片与冲击波杀伤。其中破片可按30m处54式12.7mm穿甲燃烧弹作为考核测试指标，冲击波根据爆炸相似率准则，按10kg TNT距离防护门1.4m地面爆炸，相当于1000磅MK83航空炸弹爆炸冲击波超压。

本实施例的优点如下：

1.框体条本体1的空腔内设有组合板，所述组合板包括吸能层、钢板层3、泡沫金属板层4，框体条本体1和钢板层3组成了硬质骨架，结构刚度好。

2.吸能层比泡沫金属板层4更靠近迎爆面，吸能层包括若干由管状材料排列的吸能分层2，采用吸能管内填充第一吸能材料6这种结构，相比直接采用柔软的吸能材料，更加容易被固定且吸能效果好。将泡沫金属与第一吸能材料6、第二吸能材料7配合使用，可比单独使用第一吸能材料6、第二吸能材料7吸能量提高50%以上，吸能效率提高30%以上，具有良好的吸能效果和抗飞片功效。

3.框体条本体1的前侧面为迎爆面。框体条本体1的前侧面为背爆面。涂有抗爆涂层的迎爆面承受冲击波第一波冲击，其冲击变形后纵横交错的吸能管进行第一次能量吸收；涂有抗爆涂层的钢板层3承受冲击波的次冲击，此时冲击波减弱，需要硬度大于纵横交错的吸能管的泡沫金属板层4的吸能，最后，涂有抗爆涂层的背爆面最后承受其余冲击波能量，采用递进的抗冲击结构，可有效吸能、抗爆。

4.抗力高、不易变形，不含有混凝土，重量小，运输和安装方便。作为门框使用时，对基础承载力的要求低，降到了部分土质软弱地区的基础的施工难度，缩短了了施工工期，使地面防护工程的选址不受限制。

5.结构中不含有混凝土或泡沫混凝土等材料，在破片和冲击波的双重作用下，涂有抗爆涂层的钢板层3、框体条本体1两层防护，且吸能材料的比重远小于混凝土，可有效阻挡吸能材料碎裂后出现的飞片，对保护范围内的物体和人员会造成一定程度的保护作用。

6.钢板层3、各吸能管、泡沫金属板层4、框体条本体的外表面均喷涂有抗爆涂料，抗爆涂料作用于各构件，便于保证受到冲击时各部件各构件的完整性，从而提高了抗爆效果且造价较低。

7.钢板层3设置在吸能层、泡沫金属板层4之间形成的成刚柔相济的界面上，可最大程度的提高抗冲击能力，在遭受冲击波冲击时，其制成的门或窗变形量小，防止门板或窗框打不开，影响人员逃生或装备、物资进出。

实施例2。如图5-6所示，本实施例与实施例1的不同在于：吸能层包括四吸能分层2。

实施例3。如图7-8所示，本实施例与实施例1的不同在于：各吸能分层2的吸能管5之间填充有第二吸能材料7。吸能层包括两吸能分层2。第二吸能材料7为软质聚氨酯泡沫。

实施例4。如图9-10所示，本实施例与实施例1的不同在于：各吸能分层2的吸能管5之间填充有第二吸能材料7。各吸能分层2的吸能管5内填不充有第一吸能材料。

实施例5。如图11-12所示，本实施例与实施例1的不同在于：各吸能分层2的吸能管5之间填充有第二吸能材料7。吸能层包括四吸能分层2。

实施例6。如图13所示，本实施例与实施例1的不同在于：四框体条本体1依次首尾相连形成门框。安装槽8上安装有抗爆门板10。

实施例7。本实施例与实施例5的不同在于：第一吸能材料6为乙烯-醋酸乙烯共聚物，第二吸能材料7为乳胶。

实施例8。本实施例与实施例5的不同在于：第一吸能材料6为聚苯乙烯泡沫，第二吸能材料7为海绵。吸能管5由钢纤维与树脂复合而成。

实施例9。本实施例与实施例5的不同在于：第一吸能材料6为橡胶，第二吸能材料7为乳胶。吸能管5由聚丙烯纤维与树脂复合而成。

Claims

1.一种抗爆门或抗爆窗的框体条，包括钢制的框体条本体（1），框体条本体（1）内设有截面呈长方形的空腔，其特征在于：所述空腔内设有组合板，所述组合板包括吸能层、钢板层（3）、泡沫金属板层（4），

吸能层包括若干吸能分层（2），各吸能分层（2）包括若干相互平行排列的吸能管（5）；

各吸能分层（2）的吸能管（5）内填充有第一吸能材料（6），或者，

各吸能分层（2）的吸能管（5）之间填充有第二吸能材料（7），或者，

各吸能分层（2）的吸能管（5）内填充有第一吸能材料（6）且各吸能分层（2）的吸能管（5）之间填充有第二吸能材料（7）；

相邻两吸能分层（2）的吸能管（5）相互垂直；吸能层位于钢板层（3）的前方，泡沫金属板层（4）位于钢板层（3）的后方；

框体条本体（1）、吸能管（5）、钢板层（3）、泡沫金属板层（4）的表面涂有抗爆涂层。

2.如权利要求1所述的一种抗爆门或抗爆窗的框体条，其特征在于：所述抗爆涂层为聚脲。

3.如权利要求1所述的一种抗爆门或抗爆窗的框体条，其特征在于：所述第一吸能材料（6）、第二吸能材料（7）为乙烯-醋酸乙烯共聚物、橡胶、乳胶、聚氨酯、海绵、聚苯乙烯泡沫中的一种或数种。

4.如权利要求3所述的一种抗爆门或抗爆窗的框体条，其特征在于：第一吸能材料（6）为硬质聚氨酯泡沫，第二吸能材料（7）为软质聚氨酯泡沫。

5.如权利要求1所述的一种抗爆门或抗爆窗的框体条，其特征在于：吸能管（5）为碳纤维或钢纤维或聚丙烯纤维制成的吸能管（5）。

6.如权利要求1所述的一种抗爆门或抗爆窗的框体条，其特征在于：吸能管（5）由碳纤维或钢纤维或聚丙烯纤维与树脂复合而成。

7.如权利要求1所述的一种抗爆门或抗爆窗的框体条，其特征在于：泡沫金属板层（4）为泡沫铝制成的泡沫金属板层（4）。

8.如权利要求1所述的一种抗爆门或抗爆窗的框体条，其特征在于：泡沫金属板层（4）的厚度大于钢板层（3）的厚度；吸能管（5）的直径大于钢板层（3）的厚度。

9.如权利要求1所述的一种抗爆门或抗爆窗的框体条，其特征在于：框体条本体（1）的内侧面设有安装槽（8）。

10.如权利要求1所述的一种抗爆门或抗爆窗的框体条，其特征在于：框体条本体（1）的前侧面的厚度不小于钢板层（3）。