Опорный шпангоут из композиционного материала Советский патент 1985 года по МПК E04C2/24 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в качестве силового элемента для подкрепления шахтных колодцев, цилиндрических контейнеров, секций силосных башен и т.п.

Цель изобретения - повышение удельной прочности и жесткости шпангоута и упрош,ение технологии его изготовления.

На фиг. 1 изображен опорный шпангоут с частичным продольным разрезом; на фиг. 2 - поперечное сечение опорного шпангоута, внутреннее кольцо в котором выполнено с обрашенным к наружному кольцу кольцевым коническим выступом, а наружное кольцо - с буртом, заведенным на выступ внутреннего кольца и имеющим форму W-образного сечения; на фиг. 3 - поперечное сечение опорного шпангоута, внутреннее кольцо в котором выполнено с обращенным к наружному кольцу кольцевым коническим пазом, а наружное кольцо - с буртом, заведенным в паз внутреннего кольца и имеющим форму V-образного сечения; на фиг. 4 и 5 - варианты технологии изготовления.

Опорный шпангоут 1 состоит из внутреннего 2 и наружного 3 колец. Внутреннее кольцо шпангоута 2 образовано методом намотки на оправку армируюшего материала, пропитанного полимерным связующим. Наружная часть 4 внутреннего кольца 2 выполнена с кольцевым коническим выступом 5, образованным путем натянутой перекрестной обмотки внутренней части кольца 2 и установленного на ней кольцевого конического вкладыша 6, выполненного, например, из пенопласта или стеклопластика.

На выступ 5 внутр ннего кольца 2 заведен бурт 7 внутренней части 8 наружного кольца 3 путем нитяной перекрестной намотки с использованием заводимых с торцов шпангоута оправок 9.

Бурт 7 выполнен в форме W-образного сечения, кольцевые выемки которого заполнены наполнителем 10.

Наружная часть 4 внутреннего кольца 2 может быть выполнена с кольцевым коническим пазом 11, образованным нитяной перекрестной намоткой армирующего материала. В этом случае внутренняя часть 8 наружного кольца содержит кольцевой бурт 7, выполненный в форме V-образного сечения.

Опорный шпангоут изготавливают сле дующим образом.

На оправку 12 устанавливают кольцевой 0 конический вкладыш 6 и методом перекрестной намотки лент 13 армирующего наполнителя, пропитанного полимерным связующим, формируют оболочку с цилиндрическими частями 4, коническим выступом 5 и технологическими днищами 14, предназначенными 5 для обеспечения риверсирования лент 13. Цилиндрические части 4 оболочки могут быть усилены кольцевыми слоями армирующего материала.

Затем на цапфы оправки 12 устанавлива ют оправки 9 и формируют наружную оболочку методом перекрестной намотки 15 армирующего материала, пропитанного полимерным связующим, с цилиндрическими частями 8, буртом 7 и днищами 16. Цилинд5 рические части 8 оболочки могут быть усилены кольцевыми слоями армирующего материала, намотанными или под перекрестными слоями или между перекрестными слоями или поверх перекрестных слоев. Кольцевые выемки бурта 7 заполняют наполнителем 10, 0 например кольцевыми слоями армирующего материала.

Проводят термообработку. Затем отрезают технологические днища 16 и вынимают оправки 9, отрезают технологические дни5 ща 14 и вынимают оправку 12.

Полученная таким образом конструкция шпангоута обладает оптимальной схемой армирования, так как позволяет разместить максимально необходимое количество

Q армировки в кольцевом ребре двутавра и, следовательно, позволяет реализовать максимальные удельные прочностные и жесткостные характеристики.

д

{

ККАЛ/vV

ОПОРНЫЙ ШПАНГОУТ ИЗ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА, содержащий концентрично расположенные наружное и внутреннее кольца с ребром жесткости между ними, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной прочности и жесткости и упрощения технологии изготовления, ребро жесткости образовано обращенными друг к другу кольцевыми коническими выступами колец W- и V-образного сечения, сопряженными наружной поверхностью V-образного и внутренней W-образного сечений.