CN218407147U - 新型组合纤维网架结构人防门 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型组合纤维网架结构人防门，属于人防工程技术领域。包括门扇、网架、内外门板，网架由纤维增强复合材料或钢制的支撑杆与X形或T形的连接基座构成，支撑杆通过螺栓与连接基座紧密衔接成四角锥系网架，连接基座包括支撑杆‑外门板连接基座、支撑杆‑门扇边框连接基座、支撑杆‑内门板连接基座；网架通过支撑杆‑外门板连接基座、支撑杆‑门扇边框连接基座和支撑杆‑内门板连接基座以焊接的方式固定在外门板、门扇边框和内门板上。整体结构可靠性与稳定性能较好，整体抗力较强，便于应用到人防门领域，也便于大规模工业化生产。可依据人防门的实际使用环境对构件尺寸以及网架结构进行调节，从而扩大应用范围。

Description

新型组合纤维网架结构人防门

技术领域

本实用新型涉及人防工程技术领域，尤其涉及一种新型组合纤维网架结构人防门。

背景技术

人民防空工程也是民防工程，其主要是在战时提供物资掩蔽、医疗救援、群众避难场所而修建的防御性工程，人防工程是抵抗敌军突然性袭击、保护物资以及人民群众、伤员的主要设施。而在人民防空工程中，人防出入口一般为整个工程最薄弱位置，通常在该出入口设置用于抵抗爆炸冲击的人防门来保障安全。人防门目前按照分类有电控门、普通单、双扇防护密闭门和密闭门、胶管式防爆波活门、活门槛单、双扇防护密闭门和密闭门等多种设备。人防门一般包括门框与人防门主体，主体包含门扇、闭锁、吊钩铰链等，在前门板与后门板间通常要填充厚重的钢筋与混凝土来提高抗冲击性能，但在遭受较强冲击后，人防门内刚性较大的各部件之间会发生损坏失去保护功能，大量的混凝土还会增加人防门的质量，不便于人防门的生产与运输。因此，降低人防门质量、提高抗冲击强度，实现设备的轻量化和生产自动化是目前人防工程在一个重要发展趋势。

近年来，为了提高人防门减振缓冲、抗冲击性能，研究学者们尝试将吸能装置装于防爆结构中，如在混凝土夹层中添加比重较小的多孔材料，在提高抗冲击性能的同时也降低了整体设备的质量。此外，随着科技的发展，一些新材料的应用也在逐步扩大，复合材料凭借优越的力学性能被应用在防爆装置中，研究发现复合材料能有效吸收部分冲击能，从而提高防爆装置的稳定性。碳纤维增强复合材料是近年新兴的一种复合材料，其具备较高强度的同时还具备良好的柔韧性，可大幅度降低冲击带来的影响，此外，玄武岩以及玻璃纤维增强的复合材料同样具备良好的力学性能，若能将其应用在人防工程中，人民的财产安全将会得到更大的保障。目前我国人防门还以传统的钢筋混凝土门或钢结构门为主，这种材料设计的人防门在承受较大冲击后很容易发生变形，并引发墙体坍塌的危险。

发明人于2021年1月8日申请的专利号为2021100259618、专利名称为《组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置》的实用新型专利，虽然将吸能减振理念融入到防护门中，但是该防护门因为球型连接节点需单独制作模具，并且需要在球内开孔（精度要求极高才能保证安装）或内嵌螺栓，导致生产工艺较为复杂、生产成本较高；因为胶接工艺需设定特殊温度且涂胶后配件不可移动，导致自动化生产程度较低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型组合纤维网架结构人防门，解决了现有技术存在的上述问题。本实用新型本着易于安装、便于生产的理念采用铰接的杆件连接方式，使受力结构更稳定、生产工艺更简单。本实用新型将吸能减振理念应用在人防门结构中，从网架结构的设计出发，提高人防门的抗冲击性能，在满足人防门结构轻量化要求的同时，简化了人防门内部结构。本实用新型人防门内部不含筋板，简化了人防门的生产工艺，尽可能地降低人防门的重量。采用纤维增强复合材料管或钢管形成的网架结构，在满足人防门抗冲击性能需求的同时，大幅度地降低人防门质量。相较于之前设计的人防门结构，支撑杆之间通过螺栓连接方式与X形、T形连接基座形成紧密的网架结构，且连接基座采用焊接的方式固定在门扇边框与外内门板上，很大程度增强了人防门连接基座处的可靠性。进一步保障人民财产与安全。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

新型组合纤维网架结构人防门，包括人防门门扇1、网架2、智能监测模块3、内门板4、外门板12、闭锁5、吊钩6，所述网架2由纤维增强复合材料或钢制的支撑杆21与X形或T形的连接基座构成，所述支撑杆21通过螺栓25与连接基座紧密衔接成四角锥系网架，所述连接基座包括支撑杆-外门板连接基座22、支撑杆-门扇边框连接基座23、支撑杆-内门板连接基座24；所述网架2通过支撑杆-外门板连接基座22、支撑杆-门扇边框连接基座23和支撑杆-内门板连接基座24以焊接的方式固定在外门板12、门扇边框11和内门板4上。

所述的网架2为纤维增强复合材料或钢制的双层四角锥系网架结构，网架结构的支撑杆21为纤维增强复合材料管或钢管；所述网架结构分为内外两层，其中网架外层与外门板12及门扇边框11相连，网架的内层与内门板4相连；每个与内门板4相连的连接基座同时与四根支撑杆21连接；网架外层中心的每个支撑杆-外门板连接基座22也与四根支撑杆21进行连接，外层边缘的每个支撑杆-门扇边框连接基座23连有两根支撑杆21，而在边框四个角落相连的连接基座连有一根支撑杆21。

所述的门扇1整体采用碳钢焊接结构，包括纵向钢板卷边111、横向钢板卷边112、外门板12、斜扁钢13、支撑板14，所述纵向钢板卷边111与横向钢板卷边112采用焊接方式制成门扇1的门扇边框11；外门板12与门扇边框11通过搭接方式焊接成门扇主体；斜扁钢13、支撑板14分别以焊接形式固定在卷边角钢15的外侧。

所述的支撑杆-外门板连接基座22、支撑杆-门扇边框连接基座23、支撑杆-内门板连接基座24均采用Q235B碳素结构钢，通过激光切割或冲压方式加工成竖板和底板，并将两块竖板插入底板凹槽进行焊接后形成连接基座。

所述的支撑杆-外门板连接基座22、支撑杆-门扇边框连接基座23、支撑杆-内门板连接基座24为X形或T形结构，通过螺栓25、螺母26连接支撑杆21，将支撑杆-外门板连接基座22、支撑杆-门扇边框连接基座23、支撑杆-内门板连接基座24分别固定在外门板12、门扇1与内门板4上。

所述的网架2通过支撑杆-外门板连接基座22固定在门扇1的外门板12上，通过支撑杆-边框连接基座23固定在门扇1的纵向钢板卷边111、横向钢板卷边112上，通过支撑杆-内门板连接基座24固定在内门板4上；网架2与门扇1、外门板12、内门板4之间采用周边支撑与点支撑结合，构成整体多点均匀支撑。

调整网架2中各支撑杆21之间的角度以及各连接基座间的距离来调整杆件的密度、调整内外门板厚度，调整支撑杆的材料、壁厚、直径或长度，从而调整网架2的抗冲击性能。

所述的智能监测模块3包含湿度传感器、温度传感器、应力应变传感器，分别安装在网架2中。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型结构设计简单，可用于大规模工业生产。在满足人防门结构轻量化的同时，可根据防护门的实际应用条件调节网架的尺寸与结构，实现人防门的各种核载下的防护安全。人防门内部采用纤维增强复合材料或钢材作为网架结构的杆件，相对于传统的钢结构，网架结构重量更小，强度更高，实现了人防门的轻量化。

2、与已有的吸能减振理念的复合材料网架防护门，比如（组合纤维增强复合材料网架结构智能防护门装置 2021100259618）相比较，本实用新型具有生产工艺更简单，成产成本更低以及自动化生产程度更高的特点，并且在核载受力中也具有更加稳定的受力结构，相比与铰接的杆件连接方式，本实用新型的螺栓连接更稳定且生产工艺更简单；相比于焊接的杆件连接方式，本实用新型的螺栓连接生产成本更低且自动化程度更高。

3、本实用新型人防门网架采用纤维增强复合材料或钢材的四角锥系结构，网架与门扇边框、外门板、内门板之间为周边支撑与点支撑结合，构成整体多点均匀支撑。该结构在承受爆炸带来的冲击时，载荷均匀分布在网架上，具有较好的整体抗拉压性能，变形量较小。支撑杆与基座之间通过螺栓连接，且网架结构以焊接的方式固定在门扇边框与外内门板上，使其具有更高的稳定性与可靠性。

4、本实用新型可根据人防门具体使用环境进行调整，根据不同荷载可选择碳纤维、玄武岩纤维等增强复合材料，也可选择玻璃纤维、普通碳素结构钢以及部分高强钢作为网架主体材料。

5、本实用新型可根据人防门型的防护等级对其进行简单调整以达到不同防护等级的需求，通过调整支撑杆之间的夹角、基座间距离、内外门板厚度以及支撑杆的材料、壁厚、直径或长度可改变网架结构中的受力情况，用以满足不同防护等级和尺寸的人防门所需的承载能力。

6、本实用新型支撑杆通过螺栓、螺母与连接基座紧密连接成四角锥系网架结构，支撑杆可随意拆卸、方便安装，并可根据人防门的受力条件更换支撑杆材料以达到使用需求。

7、本实用新型在人防门网架上安装了智能监测模块用以实时检测环境的变化，采用TE Connectivity公司生产的HTU31温湿度传感器，SigmarZSB120-4AA-T单轴应变片作为应力应变传感器，采用分布式智能模块对数据进行自动采集，实现温度、湿度、应力、变形的实时测量，实现多台人防门远程监测。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型的门扇的主视图结构示意图；

图2为本实用新型的门扇的左视图结构示意图；

图3为本实用新型的门扇的俯视图结构示意图；

图4为本实用新型的主视图及斜扁钢、支撑板连接示意图；

图5为图4的A-A剖视图；

图6为本实用新型的网架的主视图结构示意图；

图7为本实用新型的网架的左视图结构示意图；

图8为本实用新型的支撑杆-外门板连接基座及支撑杆、外门板连接结构示意图；

图9为本实用新型的支撑杆-门扇边框连接角基座及支撑杆、门扇边框连接结构示意图；

图10为本实用新型的支撑杆-门扇边框连接边基座及支撑杆、门扇边框连接结构示意图。

图中：1、门扇；11、门扇边框；111、纵向钢板卷边；112、横向钢板卷边；12、外门板；13、斜扁钢；14、支撑板；15、卷边角钢；2、网架；21、支撑杆；22、支撑杆-外门板连接基座；23、支撑杆-门扇边框连接基座；24、支撑杆-内门板连接基座；25、螺栓；26、螺母；3、智能监测模块；4、内门板；5、闭锁；6、吊钩。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1至图10所示，本实用新型的新型组合纤维网架结构人防门，包含门扇1、网架2、智能监测模块3、外门板12、内门板4、闭锁5、吊钩6等，所述网架2由若干个纤维增强复合材料或钢制的支撑杆21通过多个X形或T形的连接基座紧密衔接构成的四角锥系网架结构，在承受爆炸带来的冲击时，外门板12可将承受的冲击力转化为支撑杆21的轴向力，通过支撑杆21微小的形变来减小冲击能量以达到防护效果。所述的连接基座包含支撑杆-外门板连接基座22、支撑杆-门扇边框连接基座23、支撑杆-内门板连接基座24；所述网架2分别通过支撑杆-外门板连接基座22、支撑杆-门扇边框连接基座23、支撑杆-内门板连接基座24以焊接方式固定在外门板12、门扇边框11和内门板4上。当承受冲击载荷时，韧性较高的纤维增强复合材料杆件以及钢制杆件会减缓部分冲击力，进而提高整体人防门结构稳定性，同时实现了结构轻量化。

所述的网架2为纤维增强复合材料或钢材的双层四角锥系网架结构，所述网架2的支撑杆21为纤维增强复合材料管或钢管，根据人防门的实际应用场合，可调整支撑杆21的材料来满足使用需求，支撑杆21可为碳纤维增强复合材料管、玻璃纤维增强复合材料管、玄武岩增强纤维复合材料管、普通碳素结构钢管以及高强度结构钢管等；所述网架2分为内外两层，其中网架外层为连接外门板12的部分，网架的内层与内门板4相连；每个与内门板4相连的连接基座同时与四根支撑杆21连接；网架外层中部的每个支撑杆-外门板连接基座22也与四根支撑杆21进行连接，外层边缘的每个支撑杆-门扇边框连接基座23连有两根支撑杆21，而在边框四个角落相连的基座连有一根支撑杆21。网架2由纤维增强的复合材料或钢制支撑杆21与连接基座紧密衔接构成，在受到外部冲击作用时，将冲击载荷转化为沿杆轴向的拉应力与压应力，利用支撑杆的变形来缓解爆炸带来的冲击，从而获得更好的防护效果。网架结构整体的可靠性与稳定性能较好，整体抗力较强，便于应用到人防门领域，也便于大规模工业化生产。在满足人防门整体轻量化的条件下，可依据人防门的实际使用环境对构件尺寸以及网架结构进行调节，从而扩大应用范围。

所述的支撑杆-外门板连接基座22、支撑杆-门扇边框连接基座23、支撑杆-内门板连接基座24均采用Q235B碳素结构钢，通过激光切割或冲压方法来加工竖板和底板，并将两块竖板插入底板凹槽进行焊接后形成连接基座，这种连接基座便于加工与安装，连接基座与外内门板以及门扇边框均以焊接方式安装固定，相比其他连接具有更高的稳定性与可靠性。所述支撑杆-外门板连接基座22、支撑板-门扇边框连接基座23、支撑杆-内门板连接基座24与支撑杆21之间采用高强钢材质的螺栓25与高强钢材质的螺母26进行连接。相较于胶接，螺栓连接25具有更高的强度与便利性。

所述的支撑杆21材料可选择碳纤维或玄武岩等纤维增强复合材料，也可根据人防门实际的防护等级改变杆件的材料来满足防护需求，除碳纤维与玄武岩增强复合材料外，还可选用普通碳素结构钢、高强钢以及玻璃纤维增强材料作为杆件的加工材料。选择网架2的各部位支撑杆21材料，提高人防门薄弱位置的力学性能，保证整体的防护效果。

所述的网架2可根据人防门不同防护等级的要求来进行调整，通过调整支撑杆之间的夹角、基座间距离、内外门板厚度，以及调整支撑杆的材料、壁厚、直径或长度，可改变网架结构中的受力情况，用以满足不同防护等级和尺寸的人防门所需的承载能力。这种设计可以在不改变整体结构的情况下对人防门的防护等级做出调整。

所述的门扇1整体采用Q235B碳钢焊接结构，门扇包括纵向钢板卷边111、横向钢板卷边112、外门板12、内门板4、斜扁钢13、支撑板14。所述纵向钢板卷边111与横向钢板卷边112采用焊接方式制成门扇1的门扇边框11；所述外门板12与门扇边框11通过卷边方式组成门扇结构主体；所述斜扁钢13、支撑板14分别以焊接形式固定在卷边角钢15的外侧。

所述的网架2通过焊接方式将支撑杆-外门板连接基座22固定在门扇1的外门板12上，通过焊接方式将支撑杆-门扇边框连接基座23固定在门框的纵向钢板卷边111、横向钢板卷边112上，通过焊接方式将支撑杆-内门板连接基座24固定在内门板4上；网架2与门扇1、外门板12、内门板4之间为周边支撑与点支撑结合，构成整体多点均匀支撑。

所述的智能监测模块3包含湿度传感器、温度传感器、应力应变传感器等，分别安装在网架结构2中来实时监测温度、湿度、应力与变形的变化并自动报警。

智能监测模块3用以实时监测环境的变化，采用TE Connectivity公司生产的HTU31温湿度传感器，SigmarZSB120-4AA-T单轴应变片作为应力应变传感器，应力应变传感器安装于网架2中心及四角处的支撑杆21上，采用分布式智能模块对数据进行自动采集，实现温度、湿度、应力、变形的实时测量，实现多台人防门远程监测。同时保证人防门各个架构地可靠性配合，提高人防门整体的安全可靠性。

所述的闭锁5采用机械连接方式固定于外门板12和内门板4上；所述吊钩6采用机械连接安装于门框1的横向钢板卷边112中部。

以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡对本实用新型所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种新型组合纤维网架结构人防门，其特征在于：包括门扇（1）、网架（2）、智能监测模块（3）、内门板（4）、外门板（12）、闭锁（5）、吊钩（6），所述网架（2）由纤维增强复合材料或钢制的支撑杆（21）与X形或T形的连接基座构成，所述支撑杆（21）通过螺栓（25）与连接基座紧密衔接成四角锥系网架，所述连接基座包括支撑杆-外门板连接基座（22）、支撑杆-门扇边框连接基座（23）、支撑杆-内门板连接基座（24）；所述网架（2）通过支撑杆-外门板连接基座（22）、支撑杆-门扇边框连接基座（23）和支撑杆-内门板连接基座（24）以焊接的方式固定在外门板（12）、门扇边框（11）和内门板（4）上。

2.根据权利要求1所述的新型组合纤维网架结构人防门，其特征在于：所述的网架（2）为纤维增强复合材料或钢制的双层四角锥系网架结构，网架结构的支撑杆（21）为纤维增强复合材料管或钢管；所述网架结构分为内外两层，其中网架外层与外门板（12）及门扇边框（11）相连，网架的内层与内门板（4）相连；每个与内门板（4）相连的连接基座同时与四根支撑杆（21）连接；网架外层中心的每个支撑杆-外门板连接基座（22）也与四根支撑杆（21）进行连接，外层边缘的每个支撑杆-门扇边框连接基座（23）连有两根支撑杆（21），而在边框四个角落相连的连接基座连有一根支撑杆（21）。

3.根据权利要求1所述的新型组合纤维网架结构人防门，其特征在于：所述的门扇（1）整体采用碳钢焊接结构，包括纵向钢板卷边（111）、横向钢板卷边（112）、外门板（12）、斜扁钢（13）、支撑板（14），所述纵向钢板卷边（111）与横向钢板卷边（112）采用焊接方式制成门扇（1）的门扇边框（11）；外门板（12）与门扇边框（11）通过搭接方式焊接成门扇主体；斜扁钢（13）、支撑板（14）分别以焊接形式固定在卷边角钢（15）的外侧。

4.根据权利要求1或2所述的新型组合纤维网架结构人防门，其特征在于：所述的支撑杆-外门板连接基座（22）、支撑杆-门扇边框连接基座（23）、支撑杆-内门板连接基座（24）均采用Q235B碳素结构钢，通过激光切割或冲压方式加工成竖板和底板，并将两块竖板插入底板凹槽进行焊接后形成连接基座。

5.根据权利要求4所述的新型组合纤维网架结构人防门，其特征在于：所述的支撑杆-外门板连接基座（22）、支撑杆-门扇边框连接基座（23）、支撑杆-内门板连接基座（24）为X形或T形结构，通过螺栓（25）、螺母（26）连接支撑杆（21），将支撑杆-外门板连接基座（22）、支撑杆-门扇边框连接基座（23）、支撑杆-内门板连接基座（24）分别固定在外门板（12）、门扇（1）与内门板（4）上。

6.根据权利要求1或2所述的新型组合纤维网架结构人防门，其特征在于：所述的网架（2）通过支撑杆-外门板连接基座（22）固定在门扇（1）的外门板（12）上，通过支撑杆-边框连接基座（23）固定在门扇（1）的纵向钢板卷边（111）、横向钢板卷边（112）上，通过支撑杆-内门板连接基座（24）固定在内门板（4）上；网架（2）与门扇（1）、外门板（12）、内门板（4）之间采用周边支撑与点支撑结合，构成整体多点均匀支撑。

7.根据权利要求1所述的新型组合纤维网架结构人防门，其特征在于：所述的智能监测模块（3）包含湿度传感器、温度传感器、应力应变传感器，分别安装在网架（2）中。

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