一種用金屬透氣箱填充的空心樓蓋的制作方法
【專利說明】
(一)
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種現澆混凝土空心樓蓋結構，尤其是一種用金屬透氣箱填充的空心樓蓋，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。按照目前的《現澆混凝土空心樓蓋技術規程》JGJ/T268-2012，根據填充材料的填埋方式不同，分為內置填充體空心板、單面外露填充體空心板和雙面外露填充體空心板三種結構類型。雙面外露填充體空心板因為混凝土肋梁不含任何翼緣，樓板的剛度小而使用受到很大限值。內置填充體空心板包含上下翼緣，其等效力學截面為工字型截面，單面外露填充體空心板只含上翼緣，其等效力學截面為T型截面。當樓板厚度相同時，工字型截面樓板剛度大約是T型截面的兩倍，因此工字型截面空心板具有最好的力學性能。
[0003]根據阿基米德定律，在任何內置填充體空心板中，澆筑混凝土時填充材料必然要產生較大的上浮力。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。為了克服填充材料的浮力，2013年，王本淼先生率先提出“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，王先生提出的“組合式網狀箱”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“一種用鋼網與薄板組合成孔的空心樓蓋”(CN104631679A)等技術。上述相關技術雖已給整個空心樓蓋行業帶來革命性的變化，但是還存在以下缺陷，主要有:1、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;2、組成填充材料產品的部件較多導致其整體性不好;3、由拉伸方式形成的擴張網格容易漏漿，影響填充材料周圍混凝土的澆筑質量。
[0004]現有技術中存在的另外一個問題就是:在工程設計中，按照目前的通用計算程序，空心樓板中的受力鋼筋都集中配置在肋梁中；但是出實際施工圖時，在填充材料的下部混凝土翼緣中，還需要按照構造要求配置鋼筋，雖然數量不多但因為相關構造鋼筋需要穿過多道與之垂直的肋梁，鋼筋綁扎起來比較麻煩，施工效率低。
[0005]這種情況下，開發一種混凝土澆筑過程填充材料的浮力小、填充材料剛度較大且混凝土漿體不容易漏入填充材料內部、運輸成本低、填充材料底部無須綁扎鋼筋的新型空心樓蓋，已經成為行業內急需解決的問題。
(三)
【發明內容】

[0006]針對現有空心樓蓋技術存在的混凝土澆筑過程填充材料的浮力大、填充材料剛度較小且混凝土漿體容易漏入填充材料內部、運輸成本高、填充材料底部綁扎鋼筋麻煩等問題，本實用新型的目的在于提供一種用透氣箱填充的空心樓蓋。
[0007]在現有技術的基礎上，為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種用金屬透氣箱填充的空心樓蓋，該空心樓蓋包括梁上鐵、梁下鐵、肋梁箍筋、板上鐵、混凝土和透氣箱組合體，梁上鐵、梁下鐵和肋梁箍筋構成肋梁，兩個方向互為正交的肋梁將空心樓蓋平面分成多個區格，透氣箱的上、下表面上都具有密集的網眼，透氣箱與鋼絲網、定位隔離件一道形成透氣箱組合體，在每個區格中安裝透氣箱組合體，在透氣箱組合體上部綁扎板上鐵，澆筑混凝土后形成空心樓蓋，且透氣箱下部混凝土的厚度2 30mm。因為空氣能自下而上從透氣箱中穿過，所以可以消除混凝土澆筑過程產生的浮力。鋼絲網的設置，既可以達到防止填充材料底部混凝土開裂的目的，又避免在填充材料底部綁扎鋼筋，能大大提高施工速度。定位隔離件的作用就是有效地將透氣箱和鋼絲網隔離開來，使二者基本不發生接觸;定位隔離件既可以夾在透氣箱和鋼絲網之間，也可以夾在透氣箱與樓板模板之間；另外，定位隔離件在透氣箱底部與樓板模板之間撐出一段距離，可以保證透氣箱底部混凝土得到有效澆筑。透氣箱下部混凝土的厚度2 30mm，可以使該部分混凝土能夠成為肋梁的有效下翼緣，保證空心樓蓋的等效截面為工字型截面。
[0008]本實用新型的特征在于透氣箱由上組件、下組件、加勁件拼裝而成，在厚度小于1mm的條狀金屬薄板上用沖切成型的方式形成密集的網眼，網眼的短向尺寸1 4mm且<12mm，長向尺寸2 5mm且< 15mm，從網眼中被沖切出來的金屬片形成向外翹起的阻楽片，阻漿片的一端仍與金屬薄板母材相連，阻漿片朝透氣箱的外側方向翹起，在每片金屬薄板上有2道彎折線，將金屬薄板的兩端沿彎折線朝同方向分別彎折90°，形成具有三個面的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，加勁件是能同時起水平和垂直方向支撐作用的配件，加勁件的材質為金屬材料或塑料類材料或水泥類材料，將上組件和下組件對扣在一起，用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之間的兩條U型對接邊連接在一起形成透氣箱。在厚度小于1mm的條狀金屬薄板上用沖切成型的方式形成密集的網眼，由這種帶密集網眼制造的透氣箱可以大大減小混凝土澆筑過程中對透氣箱產生的浮力。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。在條狀金屬薄板上壓制成型出2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及后續的拼裝過程可以在工廠進行，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，對于透氣箱中的任何一個面，每個面至少有1條邊借助彎折線與其它面是母材與母材直接相連的，透氣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；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，這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，加勁件和透氣箱的側壁共同構成了的豎向受力構件，防止施工過程中透氣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。
[0009]本實用新型的特征在于透氣箱的下面是鋼絲網，透氣箱和鋼絲網之間用定位隔離件隔開，鋼絲網為用冷拔鋼絲機械點焊成型的片狀結構，鋼絲網中單個網格邊長2 40mm且< 200mm，鋼絲直徑< 8mm。鋼絲網是用機械方式點焊成型的，其成型效率大大超過現場綁扎鋼筋，能降低人工費，且成型過程不占用施工進度時間。經實驗驗證，鋼絲網中單個網格邊長下限是40mm，上限是200mm，尤以100mm及附近尺寸最佳;鋼絲直徑下限是2mm，上限是8mm，尤以3-5mm最佳。
[0010]本實用新型的特征在于透氣箱與鋼絲網、定位隔離件所形成的透氣箱組合體為一個整體，現場施工時，直接將透氣箱組合體放置在空心樓蓋平面的多個區格中。透氣箱組合體為一整體，其優點就是許多工作可以提前進行，這些工作不占用施工總體進度時間，只需在區格中直接放入透氣箱組合體就完成了空心板填充材料的安裝工作，因此施工效率非常尚ο
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