一種拼裝式透氣填充箱的制作方法
【專利說明】
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技術領域
[0001]本發明涉及一種鋼筋混凝土空心樓蓋結構中的填充材料，尤其是一種拼裝式透氣填充箱及其制作方法，屬于一般建筑物構造領域。
(二)
【背景技術】
[0002]在建筑領域，隨著大跨度混凝土結構日益增多，越來越多的樓板采用空心樓蓋結構技術。用輕質填充材料來代替部分混凝土基本不會影響結構的受力性能，但是可以大大減輕結構的自重。
[0003]在早先的空心樓蓋中，以邱則有、王本淼為代表的學者提出用高強水泥制作水泥管和水泥箱作為填充材料；后來，鑒于水泥類的制品自重大后來，本人曾提出過聚苯泡沫一類的填充材料；上述技術在工程中都得到廣泛應用。
[0004]但是，對于內置式的填充材料，無論聚苯類還是水泥類材料，在施工中都要產生較大的浮力。根據阿基米德定律，只要填充材料的容重小于混凝土容重，在澆筑混凝土的過程中必然產生浮力。為了克服浮力，施工中要采取很多措施進行抗浮，除了費錢、費工、費時夕卜，對板底模板的損傷也比較大，且一旦某道技術措施不到位導致填充材料浮起，將給結構帶來很大的安全隱患。另外還存在的缺陷就是雖然材料輕，但是所占體積大導致運輸成本大。
[0005]2013年，王本淼先生提出“一種用組合式網狀箱形構件成孔的現澆空心樓蓋”(CN203514592U)。在該技術中，王先生首次利用網眼的透氣性大大減小甚至完全消除填充材料的浮力，通過控制網眼的最大尺寸保證混凝土不會流入填充材料中，利用水分表面張力使水分不會滲入填充材料內。以后，王先生又陸續提出“一種用鋼網與有機物體組合成孔的現澆空心樓蓋”(CN104005501A)、“一種用鋼網與充氣管組合箱體成孔的現澆空心樓蓋”(CN103967181A)和“一種空心樓蓋成孔用鋼網與薄板組合填充體”(CN104631681A)等技術。上述相關技術已經給整個空心樓蓋行業帶來革命性的變化，目前已經形成全行業整體更新換代的趨勢。
[0006]在空心樓蓋行業的現有技術中分別存在以下缺陷，主要有:1、施工過程中會產生較大的浮力；2、樓板的空心率不高；3、組成填充材料產品的部件較多導致其整體性不好；
4、產品運輸成本高；5、填充材料產品的豎向和橫向剛度比較小，施工時在人員踩踏和澆筑混凝土的過程中產品變形較大；6、不能很好地解決既減少上浮力又避免混凝土漿體流入填充材料箱體內部這一矛盾。
[0007]這種情況下，開發一種既克服混凝土澆筑過程混凝土對填充材料的浮力，又整體性好、剛度較大、能有效保證填充材料周圍混凝土澆筑質量且運輸方便的箱型填充產品，已成為當前空心樓蓋中急需解決的問題。
(三)

【發明內容】

[0008]在現有空心樓蓋技術中，存在填充材料浮力較大導致施工困難，或者填充材料整體性差、剛度較小、不能有效保證填充材料周圍混凝土澆筑質量或者運輸成本過高等問題，本發明的目的在于提供一種拼裝式透氣填充箱。
[0009]在現有技術的基礎上，為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:該填充箱包括上組件、下組件、加勁件，上組件和下組件是由厚度小于1mm的條狀金屬薄板制成，在每片金屬薄板上有4道彎折線，彎折線將金屬薄板劃分為1片面板、2片側板和2條附加邊，在構成下組件的金屬薄板面板區中有密集的網眼，將金屬薄板的兩端沿彎折線朝同方向分別彎折90°，形成具有3個面和2條邊的U型結構上組件和下組件，在上組件和下組件中每個方向安裝至少2道加勁件，將上組件和下組件對扣在一起，用粘接或焊接或栓釘錨固或鐵絲綁扎或卡扣連接的方式將上組件和下組件的各2條附加邊與對方組件的面板連接在一起成為填充箱，面板分別形成填充箱的上表面和下表面，側板形成填充箱的側壁。在厚度小于1_的條狀金屬薄板上用沖切成型的方式形成網眼，下表面帶密集網眼是消除浮力的關鍵，上表面可設網眼排氣，密集與稀疏均可，如果上下組件之間留有縫隙，上表面不設網眼也可。在條狀金屬薄板上壓制成型出4道彎折線，沿彎折線將金屬薄板彎成U型結構的上組件或下組件，制作上組件和下組件是在工廠進行的，后續的拼裝過程既可以在工廠進行，更可以在施工現場進行。如果將后續的拼裝過程安排在施工現場進行，因能將條狀金屬薄板一片片摞起來運輸，可以大大減少相同數量填充材料在運輸過程中所占的體積，運輸效率至少提高5倍。在CN104631681A等現有技術中，通常是“鋼網形成六面體空腔構件的頂面板、底面板和兩個側壁的整體成形四面體”，四面體的整體性顯然較好，但是6個面中所剩余的2個面是由與前述4個面不直接相連的游離部件構成，首先構成該2個面的部件在安裝過程定位難度大，其次安裝完成后箱體的整體性也較差。而在本技術方案中，對于填充箱中的任何一個面，每個面至少有一條邊借助彎折線與其它面是母材與母材直接相連的，填充箱中不存在與其它面完全游離的面，因此在拼裝過程中，不同面間互相牽制的作用必然導致相互間定位方便且拼裝后整體性好。構成上組件和下組件的金屬薄板端頭留有附加邊，附加邊與對方組件的面板的邊緣連接，因為存在表面的重合，其面對面的連接比線對線的連接整體性要好得多。另外對于工程中最常見的頂面為正方形的箱體，本方案中U型結構的上組件和下組件的大小、尺寸和形狀完全一樣，減少了生產過程中標準件的數量，能大大提高生產效率。由于金屬薄板的剛度很小，在外力的作用下容易發生變形，在上組件和下組件中每個方向至少安裝2道加勁件，是為了對金屬薄板進行加強。首先，加勁件和填充箱側壁共同構成了填充箱的豎向受力構件，防止施工過程中填充箱的上表面發生較大的變形；其次，加勁件又成為側壁金屬薄板的支撐，能大大增強側壁的水平剛度。
[0010]本發明的特征在于金屬薄板上每條附加邊寬度多10mm且彡50mm，構成下組件的金屬薄板面板區中每個網眼尺寸為短向彡4mm且< 12mm，長向彡5mm且< 15mm，從網眼中被沖切出來的金屬片一端仍與母材相連形成向外翹起的阻漿片，安裝填充箱時，阻漿片朝填充箱的外側方向翹起。限定附加邊寬度是為了使為了上組件或下組件的側壁與對方組件的面板邊緣能連接牢固同時又不浪費材料。在CN104631681A等現有技術中，消除浮力影響的關鍵部件網狀板是“由同一薄鋼板在專用機器的沖切和擴張制作成型”;在薄鋼板上沖切出許多條寬度可忽略不計、按一定規律布置的細縫，將鋼板向兩邊拉伸，使細縫擴張成有規律的網狀結構；該網格大小不能太大，阻止混凝土流入填充箱內部主要靠混凝土中水分的表面張力。而在本方案中，通過在金屬薄板上形成密集的有明顯尺寸的網眼，被網眼中沖切出來的金屬片形成阻漿片，網眼與阻漿片間的縫隙能透氣而消除混凝土澆筑過程中產生的浮力，水分的表面張力和阻漿片的機械阻力共同阻止混凝土漿體流入填充箱。經多次試驗驗證:網眼尺寸在前述范圍之內能達到基本技術效果，尤以數值與上下限值的平均值接近時效果最佳。通過實驗發現:在保證排氣的前提下，阻漿片的翹起方向與混凝土澆筑質量有很大關系。如果阻漿片向填充箱的內側方向翹起，在混凝土壓力作用下，網眼與阻漿片間的縫隙是越張越大，一旦混凝土壓力大于水分張力和阻漿片機械阻力的合力值，阻漿片將繼續向填充箱內部翹起，使混凝土流入填充箱內部。如果阻楽片向填充箱的外側方向翹起，在混凝土壓力作用下，阻漿片有朝網眼閉合的趨勢，但沖切出來的網眼又不可能與阻漿片閉合到連空氣都無法穿透的程度，因此在達到大大減小浮力的技術效果同時，又防止混凝土流入填充箱內部。
[0011]本發明的特征在于在金屬薄板的面板或側板上，沿金屬薄板長度方向有利用自身母材擠壓成型的加勁肋，加勁肋與彎折線垂直，加勁肋高度多4mm，互相平行的相鄰加勁肋間距多50mm且< 150mm，填充箱4個側壁上的加勁肋都與水平面垂直，加勁肋位于填充箱的外側。如果由金屬薄板面板形成的填充箱上表面和下表面有加勁肋，可以提高填充箱承受豎向荷載的能力。加勁肋與彎折線垂直，首先從機械加工上易于實現，再加上前述方案中已經限定的上組件和下組件為U型結構，自然保證了側壁上的加勁肋都與水平面垂直，這樣能大大增強填充箱的豎向剛度。在任何空心樓蓋的技術規程中，都對受力鋼筋與填充材料表面的距離有明確的要求(一般為多10mm)，