CN101644082B - 石膏空腔模的组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的石膏空腔模的组装方法，包括：底部铺设水平模板；确定混凝土梁以及组装固定模盒的次肋梁的位置；绑扎混凝土梁及次肋梁钢筋；预埋电力、电信等管线于次肋梁底部。石膏空腔模盒，绑扎楼面板钢筋，浇筑、振捣混凝土梁、次肋梁及楼面板混凝土，混凝土达到设计龄期后，拆除底部铺设的水平模板，虽然模盒的连接组装有多种方式，但是由上述方案可知，本发明组装方式独特，组装方法与土建施工过程结合在起，将模盒嵌固于钢筋混凝土中，没有产生多余的土建施工工序，方法简单易行、经济实用。解决模盒生产加工与建筑结构尺度要求之间的矛盾，为大规模推广应用混凝土石膏空腔模合制作空心楼盖技术打下基础。

Description

石膏空腔模的组装方法

技术领域

本发明涉及建筑结构与建筑材料领域。具体来是石膏空腔模的组装方法。

背景技术

在土木工程领域，钢筋混凝土由于成本低、坚固耐用，因而被大量运用。对于楼盖体系，通常是由梁和板共同组成。梁的高度比板厚大得多，板底要露梁，使建筑净空减小。当柱网跨度较大时，为满足刚度要求，需要加大梁高，使建筑净空更小。为克服这一缺陷并增加楼盖刚度，出现了密肋楼盖体系。在相同跨度下，密肋梁高较小，刚度好，受力比较好。但是，密肋楼盖的缺陷是施工复杂，因为密肋梁间距较小，支模比较复杂，费时费工又耗模板。为简化施工工序，出现了玻璃钢模壳，聚丙烯塑料模壳等专用模壳。这种模壳作为施工模板，混凝土达到初期强度后要拆除，报废的模壳会对环境造成污染。对于大量中小工程使用专用模壳还是不便推广。

近些年来，填充材料取代模壳而形成的现浇空心楼盖的研制与运有了较大发展。填充体的形状比如有园柱体、六面体等。并且，填充体的制作材料不同。本发明是采用磷石膏或脱硫石膏作为填充体主要原料，制作的石膏空腔模盒。形状独特，填充于混凝土密肋楼盖中，使之成为空心楼盖。

目前已有生产空腔模专利，如《石膏空腔组合模》(ZL200620133755.X)生产空腔模的技术。生产的模盒具有重量轻、强度高等特点。但是，应用于建筑楼盖上时，由于楼盖结构是密肋梁体系，肋梁间距比模盒尺度大得多。模盒必须填充于肋梁之中与混凝土共同受力。若要满足肋梁间距要求，则模盒制作平面尺寸太大，加工预制、搬运装卸模盒均有相当大的困难。若要满足单个模盒平面尺寸的要求，则肋梁间距过小，钢筋混凝土材料强度不能充分发挥，受力不合理，带来土建成本增加；另外，结构计算中杆件数太多，用现行通用设计软件不能计算，推广中不便广大设计人员掌握。为解决这一问题，本发明提出将四个模盒连接组装为一个大模盒的方法，解决模盒生产加工与建筑结构之间相互尺度矛盾的方法。同时，采用大模盒后，用现行通用设计软件，计算结果合理、可靠。为在设计阶段普及推广该新技术奠定了基础。

发明内容

本发明的目的是在现浇空心楼盖中若要满足肋梁间距要求，同时满足单个模盒平面尺寸的要求，方便用现行通用设计软件计算，推广中能为广大设计人员掌握。为解决这一问题，本发明提出将四个模盒连接组装为一个大模盒的方法，解决模盒生产加工与建筑结构之间相互尺度矛盾的方法。

本发明石膏空腔模的组装方法，包括以下步骤：

①在施工现场楼盖底部铺设水平建筑模板；

②在模板上放线确定混凝土肋梁以及组装固定模盒的次肋梁的位置；

③绑扎肋梁及次肋梁钢筋；

④预埋电力、电信等管线于次肋梁底部；

⑤铺设预制好的若干个上下扣合在一起的石膏空腔模盒于模板上放线确定肋梁或次肋梁围合的各个有规律的空间中；

⑥在石膏空腔模盒顶部绑扎楼面板钢筋；

⑦浇筑、振捣肋梁、次肋梁及楼面板混凝土；

⑧混凝土达到初期强度后，拆除底部铺设的水平模板。

上述的石膏空腔模的组装方法，所述的现浇空心楼盖中的次肋梁是专门用于连接组装与固定多个离散模盒的梁，断面比较小，仅满足构造要求。

上述的石膏空腔模的组装方法，其中现浇空心楼盖的绑扎的肋梁钢筋是通过结构计算确定的，是楼盖结构的主体，而次肋梁钢筋仅用于连接组装与固定模盒用，是非主体的构造，结构计算时不考虑，但次肋梁的存在增加了楼盖结构主体的强度。

上述的石膏空腔模的组装方法，是在现浇空心楼盖中将电力、电讯管线预埋于次肋梁中，一方面不影响结构整体的受力，另一方面使布设的明管线成为暗线，达到建筑装饰的效果。

上述的石膏空腔模的组装方法，其在现浇空心楼盖中组装固定模壳的材料是钢筋混凝土，加上模盒自身特有的外形，可保证模壳长期可靠固结于混凝土之中，满足建筑物50年使用寿命的要求。

上述石膏空腔模的组装方法，在现浇空心楼盖中，于平面上通过次肋梁的连接，四个封闭的模盒组装为一个大模盒。

上述石膏空腔模的组装方法，在现浇空心楼盖中，其中的石膏空腔模盒，在于模盒包括石膏层和空腔，石膏层位于外表面，空腔位于模盒内侧，空腔正中设加强肋，模盒立面呈左右不对称；左边立面外侧由铅直立面、外侧圆弧R1、外侧圆弧R2组成；右边立面外侧由铅直立面、斜立面组成。立面内侧为弧面；正中设的加强肋，呈十字形；模盒底面为平整矩形，模盒的平面尺寸从500～2400mm。

上述石膏空腔模的组装方法，其现浇空心楼盖，铺设模盒有两种方式。一种是直接将模盒铺设于建筑模板之上，拆除底部模板后模盒外露；另一种在模盒与模板之间设置垫块，浇注时混凝土进入垫块层面，拆模后混凝土将模盒包裹于其中。

本发明的有益效果，由于在现浇空心楼盖中石膏空腔模盒的空腔作用，使密肋楼盖的隔音、保温、防火性能大为提高，是节能的楼盖。原料石膏必须经检测，要求原材料必需符合《建筑材料放射性核素限量》GB6566-2001A类装饰材料的技术要求、是绿色环保的建筑材料。模盒填充的楼盖，由于石膏容重低，加之空腔体积较大，所以结构总体自重小，可节省钢筋与混凝土用量，使建筑成本降低。据实际测算，在相同的柱网与荷载条件下，石膏空腔模空心楼盖比普通梁板式楼盖可节省钢筋50％，节省混凝土21％。而且自重轻可有效降低地震作用，抗震性能好，另外模盒的预制加工可在建筑工地上进行，避免运输过程中的大量损坏。产品完好率较高；抗裂性好，抗拉强度高；填充密肋楼盖端部或角部时，当模盒与框架尺寸不符合时，可任意切割，使之与框架尺寸相符；模内空腔可预埋电力与电信管线，使之成为暗线。拆模后，楼板底部平整不现梁，无需吊顶，从而节省了装修费用。楼面隔墙可任意布置，灵活隔断，满足各种建筑功能要求。

更重要的是制作模盒的主要原料磷石膏来自磷肥厂，脱硫石膏来自火力发电厂，它们原来都是工业废弃物，堆积如山污染环境。现在利用废物使之成为建筑材料，广泛应用于各类建筑。使资源再生利用，走循环经济发展的道路，符合国家产业政策导向，具有很好的社会效益和经济效益。

附图说明

图1为本发明的石膏空腔模盒俯视图；

图2是模盒(A-A)剖面图；

图3是模盒(B-B外侧立面图；

图4是模盒(E-E)底面仰视图；

图5是石膏空腔模盒组合平面图；

图6是组合平面的(C-C)剖面图；

图7是组合平面的(D-D)剖面图。

在图1～图7中标记：

1.建筑施工模板，2.混凝土现浇板，3.肋梁，4.次肋梁，5.石膏空腔模盒，6.模盒模盒空腔部分，7.加强肋，8.内侧弧面1，9.内侧弧面2，10.外侧圆弧R1，11.外侧圆弧R2，12.模盒底平面，13.外侧铅直立面1，14.外侧铅直立面2，15.外侧斜立面。

具体实施方式

结合附图1～7用实施例说明本发明实施方式。

实施例1

1、将四个模盒连接组装为一个大模盒，模盒底部外露：以下结合图2、图5、图6说明具体实施过程。使用时，根据框架柱网尺寸将若干石膏空腔模盒进行组装，包括以下步骤：

(1)在施工现场楼盖底部铺设水平建筑模板1；

(2)在模板上放线确定混凝土肋梁3以及组装固定模盒的次肋梁4的位置；

(3)绑扎混凝土肋梁3及次肋梁4的钢筋；

(4)预埋电力、电信等管线于次肋梁4的底部；

(5)铺设预制好的若干个石膏空腔模盒5于肋梁3或次肋梁4围合的各个有规律的空间中。做法是将一个模盒的底平面12贴建筑模板1放置，然后再将另一个模盒的底平面朝上，两个模盒的空腔部分相对叠合在一起。平面上，每一个模盒四条边中的两条边的铅直立面13、圆弧10、圆弧11都与肋梁3相邻。另两条边的铅直立面14、斜立面15与次肋梁4相邻；

(6)在石膏空腔模盒顶部绑扎现浇板2的钢筋；

(7)浇筑、振捣肋梁3、次肋梁4及现浇板2的混凝土；

(8)混凝土达到初期强度后，拆除底部铺设的水平建筑模板1。

此时，整个密肋楼盖就成形了。楼盖底面光滑平整，不露梁。能看见石膏空腔模盒，石膏空腔模盒被嵌固于混凝土中。

实施例2

1、将四个模盒连接组装为一个大模盒，模盒底部看不见，被混凝土包围：以下结合图2、图5、图7说明具体实施过程。使用时，根据框架柱网尺寸将若干石膏空腔模盒进行组装，包括以下步骤：

(1)在施工现场楼盖底部铺设水平建筑模板1；

(2)在模板上放线确定混凝土肋梁3以及组装固定模盒的次肋梁4的位置；

(3)在建筑模板1上绑扎底部现浇板2的钢筋。板钢筋与模板之间设置混凝土保护层垫块。

(4)绑扎混凝土肋梁3及次肋梁4的钢筋；

(5)预埋电力、电信等管线于次肋梁4的底部；

(6)铺设预制好的若干个石膏空腔模盒5于肋梁3或次肋梁4围合的各个有规律的零散空间中。做法是将一个模盒的底平面12置于建筑模板1之上，模盒与模板之间设置垫块，垫块高与现浇板2的厚度h3相同。必须将模盒垫稳固。然后再将另一个模盒的底平面朝上，两个模盒的空腔部分相对叠合在一起。平面上，每一个模盒四条边中的两条边的铅直立面13、圆弧10、圆弧11都与肋梁3相邻。另两条边的铅直立面14、斜立面15与次肋梁4相邻；

(6)在石膏空腔模盒顶部绑扎现浇板2的钢筋；

(7)一次浇筑、振捣肋梁3、次肋梁4及底部与顶部现浇板2的混凝土；

(8)混凝土达到初期强度后，拆除底部铺设的水平建筑模板1。

此时，整个密肋楼盖就成形了。楼盖底面光滑平整，不露梁。石膏空腔模盒被嵌固包裹于混凝土中。从楼盖底面与顶面都看不见。

虽然模盒的连接组装有多种方式，但是由上述实施例1、实施例2可知，本发明组装方式比较独特。它是与土建施工过程结合在起，将模盒嵌固于钢筋混凝土中。没有产生多余的土建施工工序。方法简单易行、经济实用。由于模盒外立面左侧角部被挖掉一个圆弧10，右侧角部的斜立面15，都恰好被混凝土填充。因此，长期使用模盒不会产生松动、脱落现象，耐久性很好。如此巧妙的石膏空腔模盒连接组装方式，使模盒生产加工与建筑结构尺度矛盾得以解决。为大规模推广应用混凝土石膏空腔模空心楼盖技术打下基础。

实施例3：本实施例进一步说明实施过程，本发明包括两方面内容：一般来说适用于四个模盒组装为一体的石膏空腔模体形。另一方面是将四个模盒连接组装为一个大模盒的组装方式。现分述如下：

一、石膏空腔模盒体形

确定模盒体形遵循的原则是要能适合于将四个模盒组装为一体；满足强度要求；节省材料成本低；连接组装的工艺简单。

石膏空腔模盒体形如图一所示，外形尺寸为A×A×h1.包括石膏层和空腔，立面上左右不对称，外截面左侧由铅直立面、圆弧R1、圆弧R2构成，外截面右侧由铅直立面、倾斜立面构成。内截面左、右两侧分别由弧面构成。立面正中设加强肋。平面上每模盒共四条边，其中两条边的侧立面是一种形式，另两条边的侧立面是另一种形式。

由以上构造可知：石膏模盒外侧立面由圆弧面与铅直面组合而成，空腔内截面呈圆弧状或抛物线状，因而加工过程中便于模具制作，预制加工模盒脱模方便，易于实现规模化生产。在装卸搬运过程中，可避免由尖角造成的损坏；空腔内侧呈弧状布置，能充分利用拱效应的原理承受楼面荷载。施工期，弧拱的作用使弧形模盒能较好承受施工人员在其上搬运材料、绑扎钢筋等施工荷载，模盒虽然薄，但是不会损坏。石膏空腔模盒的外形是为四个模盒连接组装而量身订做的。

二、石膏空腔模盒连接组装方式

模盒的平面组合方式如图5、图6所示。肋梁间距为B，断面宽为d₂，。纵、横梁所包围的范围B×B以内有四个石膏空腔模盒，它们之间的相互连接通过宽为d₁的次肋梁。两个模盒的空腔相对叠合而成高为2×h₁的封闭腔体。平整面外露成为顶面与底面。顶面以上是混凝土现浇板，底面置于建筑模板之上。所以，顶面又作为模板。底面是密肋楼盖的底面。肋梁与混凝土现浇板浇筑后，拆除建筑模板。楼盖底面光滑平整。看不见梁，成为“无梁楼盖”。从平面上看，每个模盒的四条边中，有两条边与肋梁相邻，由于该两条边模盒的下部被圆弧挖掉一个角，两模盒叠合后，使肋梁顶、底部截面稍宽，中部截面稍窄。这样做的益处是：从混凝土结构理论看：肋梁在顶部受压区截面稍宽，增加受压面积，而在中部(梁的中性层)附近截面较窄，对受力无影响。在底部截面稍宽，便于布置抵抗拉应力的钢筋。也就是说，使肋梁受力比较合理。另两条边与次肋梁相邻，因为结构计算不考虑次肋梁的作用，它仅起连接作用，所以，次肋梁的断面比较小，只满足能浇筑混凝土于其中。模盒外侧下部由于被挖掉一圆弧角与另一斜立面的“楔形”作用，可避免模盒在重力与振动作用下脱落掉下，保证模盒稳定地嵌固于混凝土中，满足建筑物安全使用50年的要求。

模盒虽然体型复杂，但是对土建施工没有影响。相反，施工中模盒又作为肋梁与现浇板的施工模板，使施工工艺大为简化。只需铺设水平建筑模板，立模简单，模板费用降低，施工进度加快。据实际操作结果，一层楼盖施工通常只需四天。模盒的连接组装与混凝土施工结合在一起，没有因此而产生多余的工序，方法简单实用、费用低。

通过将四个模盒组装为一个大模盒，使结构计算中梁杆件数大为减少。比如在肋梁围合B×B范围内，若不组合，则梁杆件数是12。但是，经过组合为一个大模盒后，梁杆件数为4，即减少了三分之二。这使结构计算更容易；更合理。因为若模盒不组合，梁杆件数往往超过计算软件的梁杆件数限制条件而不能计算。另外，肋梁太多，钢筋混凝土的材料强度不能充分发挥，材料耗用量大。模盒填充于密肋梁体系中。按密肋梁理论，肋梁间距在1.2m～2.1m范围内，受力比较合理。将四个模盒组装为一个大模盒后，恰好能达到这一效果。使楼盖结构体系更为合理。肋梁数大为减少，钢筋与混凝土用量下降，土建造价更低。并且，组装为一个大模盒，可用现行全国通用的结构设计软件PKPM进行结构分析，计算结果合理、可行。让设计人员容易操作，便于在设计阶段推广普及本技术。

Claims (7)

1.石膏空腔模的组装方法，其特征是包括以下步骤：

①在施工现场楼盖底部铺设水平建筑模板；

②在模板上放线确定混凝土肋梁以及组装固定模盒的次肋梁的位置；

③绑扎肋梁及次肋梁钢筋；

④预埋电力、电信管线于次肋梁底部；

⑤铺设预制好的若干个上下扣合在一起的石膏空腔模盒于模板上放线确定肋梁或次肋梁围合的各个有规律的空间中；

⑥在石膏空腔模盒顶部绑扎楼面板钢筋；

⑦浇筑、振捣肋梁、次肋梁及楼面板混凝土；

⑧混凝土达到初期强度后，拆除底部铺设的水平模板。

2.根据权利要求1所述的石膏空腔模的组装方法，其特征是次肋梁是专门用于连接组装与固定多个离散模盒的梁，断面比较小，仅满足构造要求。

3.根据权利要求1所述的石膏空腔模的组装方法，其特征是绑扎的肋梁钢筋是通过结构计算确定的，是楼盖结构的主体，而次肋梁钢筋仅用于连接组装与固定模盒用，是非主体的构造，结构计算不考虑，但次肋梁的存在增加了楼盖结构主体的强度。

4.根据权利要求1所述的石膏空腔模的组装方法，其特征是将电力、电讯管线预埋于次肋梁中，一方面不影响结构整体的受力，另一方面使布设的明管线成为暗线，达到建筑装饰的效果。

5.根据权利要求1所述的石膏空腔模的组装方法，其特征是组装固定模壳的材料是钢筋混凝土，加上模盒自身特有的外形，可保证模壳长期可靠固结于混凝土之中，满足建筑物50年使用寿命的要求。

6.根据权利要求1所述的石膏空腔模的组装方法，其特征在于平面上通过次肋梁的连接，四个封闭的模盒组装为一个大模盒。

7.根据权利要求1所述的石膏空腔模的组装方法，其特征是在现浇的空心楼盖中铺设模盒有两种方式，一种是直接将模盒铺设于建筑模板之上，拆除底部模板后模盒外露；另一种在模盒与模板之间设置垫块，浇筑时混凝土进入垫块层面，拆模后混凝土将模盒包裹于其中。

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