CN104499624A - 一种填充箱组合使用的空心板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种填充箱组合使用的空心板及其实施方法，属于一般建筑物构造领域。该空心板包括填充箱组合块(1)、上层钢筋(2)和下层钢筋(3)，填充箱组合块(1)位于上层钢筋(2)与下层钢筋(3)之间，永久性埋在混凝土(4)内，单个填充箱组合块(1)是由数个填充箱(5)按矩阵方式组合而成，每个填充箱组合块(1)中包含至少2排和至少2列填充箱(5)，在填充箱(5)的侧边设有榫槽(9)，插条(6)的端头插在榫槽(9)中，在每个填充箱组合块(1)内相邻填充箱(5)之间通过2道或3道插条(6)连接。本发明的空心板成本低廉、施工效果好且节省人工费和施工时间，具有很好的经济性和适用性。

Description

一种填充箱组合使用的空心板

(一)技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土空心楼盖结构，尤其是一种填充箱组合使用的空心板及其实施方法，属于一般建筑物构造领域。本方案适用于双向板和板柱结构的楼板，不适用于单向板。

(二)背景技术

在建筑领域，随着大跨度混凝土结构日益增多，越来越多的楼板采用空心楼盖结构技术。有时为了减小结构自重或者增强混凝土的保温、隔热、隔音、减震效果，需要在混凝土里面放置一些轻质填充材料。用轻质填充材料来代替部分混凝土基本不会影响结构的受力性能，但是可以大大减轻结构的自重。涉及到空心板中的填充材料，主要有填充棒和填充箱两大类，填充箱形成的空心楼盖由于空心率大且双向受力性能好使得其应用范围越来越广泛。

但是，填充箱在空心板中应用的明显缺陷就是不好固定，如果定位措施不到位，浇筑混凝土时在振动棒的冲击作用下，填充箱容易在楼板中发生水平方向的位移。如果对填充箱采取可靠的固定措施，不但费工还费时、费材料。另外，空心板因为楼板中间的混凝土已被掏空，当空心板较厚(厚度≥250mm)或者使用荷载较大时，光靠混凝土截面本身的抗剪能力已经不能满足抗剪的要求，需要额外配置抗剪钢筋才能保证结构安全。为了防止填充箱的水平位移同时又满足结构受力要求，在现有技术中常采用的方案是在填充箱之间设置暗梁，通过暗梁箍筋限制填充箱的水平位移。而根据相关规程，箍筋按构造都有最小配筋率的要求，有时根据力学计算明明不需要那么多箍筋，但为了满足构造要求也不得不配，这样就存在浪费。

如果能将多个填充箱组合起来形成一个尺寸较大有一定刚度的物体，则浇筑混凝土时由于不同填充箱之间的互相牵制作用，仅凭借填充箱与钢筋之间的摩擦力，再加上一些简单的固定措施就可以保证填充箱在浇筑混凝土时不发生位移。

在将多个填充箱组合应用方面，邱则有等同仁进行了一些研究工作。例如，在“一种现浇砼用轻质胎模构件”(ZL03158516.7)提出的技术方案有：“多个多面实心体材料构件(1)设置的同一底板(20)上构成成组组件，彼此之间构成内肋模腔(19)”和“内肋模腔(19)内设置有固定或活动的撑拉件(22)”。

但是，上述方案的缺陷是：多面实心体材料构件设置在同一底板上仅材料生产和安装就非常困难，而在多面实心体材料侧边四个角点设置撑拉件同样存在现场安装困难，以及在角部这个各种应力集中的区域，若多面实心体材料在此处没有采取额外的加强措施，在撑拉件的拉扯之下容易造成角部的撕裂。

综上所述，在现有的将多个填充箱组合起来技术中，存在生产和安装困难、施工效果差和成本高的问题。因此，开发一种施工方便、施工效果好、节省人工、节省时间且成本低廉的将填充箱组合后应用在空心板的技术已成为当前急需解决的问题。

(三)发明内容

在现有技术中，存在空心板填充材料生产和安装困难、施工效果差和成本高的问题，本发明的目的在于提供一种填充箱组合使用的空心板，该空心板施工方便、施工效果好且成本低廉。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种填充箱组合使用的空心板，包括填充箱组合块、上层钢筋和下层钢筋，填充箱组合块位于上层钢筋与下层钢筋之间，永久性埋在混凝土内，单个填充箱组合块是由数个填充箱按矩阵方式组合而成，每个填充箱组合块中包含至少2排和至少2列填充箱，在填充箱的侧边设有榫槽，插条的端头插在榫槽中，在每个填充箱组合块内相邻填充箱之间通过2道或3道插条连接，浇筑混凝土时相邻填充箱组合块之间形成混凝土主肋，每个填充箱组合块内相邻填充箱之间形成混凝土次肋。

进一步，从立面上看榫槽位于填充箱的上半部，从平面上看榫槽位置与填充箱边缘的距离大于等于该边长尺寸的1/8。一般设置2道插条，当单个填充箱尺寸较大(边长≥700mm)可设置3道插条。经实验研究发现，若填充箱每边设置2处榫槽，当榫槽距边缘的距离大于等于该边长的1/8时，才能取得比较好的效果，其中榫槽的最佳位置是距填充箱边缘1/4边长处。

进一步，插条与填充箱之间采用两重榫卯结构连接，插条为条状物体，插条端部设置有次榫头，在榫槽的底部或侧边设置有次榫槽，插条端部的形状与榫槽互相吻合，插条端部次榫头的形状与次榫槽互相吻合。两重榫卯结构保证插条不但能承受压力，而且在拉力的作用下插条也不会从榫槽中脱落。

进一步，在相邻填充箱组合块之间形成的混凝土主肋内设置暗梁，在暗梁上配置箍筋。当空心板较厚(厚度≥250mm)或者使用荷载较大时，光靠混凝土截面本身的抗剪能力已经不能满足抗剪的要求，需要额外配置抗剪钢筋才能保证结构安全，这时暗梁只设置在主肋中，次肋中不必设置暗梁。

进一步，空心板抗浮施工时，抗浮铁丝的上端绑扎在插条上。抗浮施工时，可以借助插条给填充箱施加一个向下的压力，防止填充箱上浮。

进一步，在榫槽内安装垫套，垫套外形尺寸与榫槽及次榫槽互相吻合，垫套内部形状与插条端部及次榫头的形状互相吻合，垫套为塑料或金属类材料。当填充箱主材较软(如密度小于14kg/m³的聚苯泡沫)，尤其是还要借助插条参与抗浮施工时，设置垫套可以保证插条与填充箱的连接点在外力作用下不容易发生变形。

进一步，插条主材为水泥类、硬质塑料类或金属类材料。

本发明一种填充箱组合使用的空心板的实施方法是：绑扎板的下层钢筋，在楼板上将空心板填充材料安装区域划分出来，在上述区域中安放填充箱，用插条将填充箱连接形成填充箱组合块，单个填充箱组合块内数个填充箱按矩阵方式排列，每个填充箱组合块中包含至少2排和至少2列填充箱，在填充箱的侧边设有榫槽，插条的端头插在榫槽中，在每个填充箱组合块内相邻填充箱之间通过2道或3道插条连接，从立面上看榫槽位于填充箱的上半部，从平面上看榫槽位置与填充箱边缘的距离大于等于该边长尺寸的1/8，绑扎板的上层钢筋，浇筑混凝土，相邻填充箱组合块之间形成混凝土主肋，每个填充箱组合块内相邻填充箱之间形成混凝土次肋，拆除模板。插条与填充箱之间采用两重榫卯结构连接，插条为条状物体，插条端部设置有次榫头，在榫槽的底部或侧边设置有次榫槽，插条端部的形状与榫槽互相吻合，插条端部次榫头的形状与次榫槽互相吻合。

采用上述方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

在本发明中单个填充箱组合块是由数个填充箱按矩阵方式组合而成，每个填充箱组合块中包含至少2排和至少2列填充箱，每个填充箱组合块内相邻填充箱之间通过插条连接；这样可以使得所形成的填充箱组合块在空心板平面内两个方向都具有较大的刚度，浇筑混凝土时由于不同填充箱之间的互相牵制作用，仅凭借填充箱与钢筋之间的摩擦力，再加上一些简单的固定措施就可以保证填充箱组合块在浇筑混凝土时水平两个方向都不发生位移。每个填充箱组合块内相邻填充箱之间设置2-3道插条，就可以在相邻填充箱之间形成一个稳定的支撑体系，避免相邻填充箱发生水平间相对位移。从立面上看，榫槽位于填充箱的上半部可以给空心板的抗浮处理带来很大的方便，浇筑混凝土时填充箱有向上浮起的趋势，将抗浮铁丝绑在插条上，使插条通过榫槽给填充箱施加一个向下的力防止填充箱浮起。填充箱之间的连接件若位于角部，由于角部是各种应力集中的区域，若填充箱在此处没有采取额外的加强措施，在连接件的拉扯之下容易造成角部的撕裂；榫槽位于填充箱的侧边的中部位置(即榫槽位置与填充箱边缘的距离大于等于该边长尺寸的1/8)，可以使通过插条施加向下抗浮压力的合力点与填充箱的型心位置更接近，避免下压力与上浮力作用点距离较大而造成填充箱偏转。关于插条与填充箱之间采用两重榫卯结构连接，首先，与传统螺旋式连接的复杂安装方式相比，两重榫卯结构连接只需将插条从上往下插入填充箱上对应榫槽中即可，故该种连接并不会导致安装更困难；其次，两重榫卯结构可以使插条将与填充箱之间左右和前后错动都不会脱落，即浇筑混凝土时相邻填充箱之间水平方向的任何相对位移都受到限制，仅可能发生垂直方向的相互位移，但楼板的上层钢筋这时就可以发挥限制作用；另外，若将抗浮铁丝绑扎在插条上面，方向向下抗浮压力的存在同样可以限制相邻填充箱之间的垂直相互位移，因此两重榫卯结构施工简单而效果特别好。对于因抗剪需要而必须配置箍筋的空心板，仅在主肋内设置暗梁，暗梁上配置箍筋，可以减少传统技术中暗梁箍筋用量的至少50％。设置垫套可以保证插条与填充箱的连接点在外力作用下不容易发生变形。本发明的空心板在满足结构受力的前提下，能最大限度地提高空心板的空心率，空心板填充材料及配件的生产、安装都很方便，成本低廉、施工效果好且节省人工费和施工时间。本发明具有很好的经济性和适用性，对建筑技术的发展起促进作用。

(四)附图说明

以下结合附图对本发明做进一步说明：

图中：1.填充箱组合块，2.上层钢筋，3.下层钢筋，4.混凝土，5.填充箱，6.插条，7.主肋，8.次肋，9.榫槽，10.次榫头，11.次榫槽，12.暗梁，13.箍筋，14.抗浮铁丝，15.垫套。

图1是本发明空心板竖向断面图

图2是本发明空心板平面图

图3是单个填充箱平面图

图4是单个填充箱上榫槽设置区域的平面图

在图4中阴影部分所示为榫槽在填充箱边缘适合设置的区域。

图5是单个填充箱剖面图

图6是单个填充箱组合块平面图

图7是单个填充箱组合块剖面图

图8是榫槽底部设有次榫槽时与插条连接的竖向剖面局部放大示意图

图9是榫槽侧边设有次榫槽时与插条连接的平面局部放大示意图

图10是本发明空心板配置箍筋时竖向断面图

图11是本发明空心板抗浮铁丝绑扎在插条上的示意图

图12是插条、垫套与榫槽的配件图

图13是插条、垫套与榫槽的组合图

(五)具体实施方式

下面结合附图，对本发明进行说明：

在图1-图3所示实施例中，一种填充箱组合使用的空心板，包括填充箱组合块(1)、上层钢筋(2)和下层钢筋(3)，填充箱组合块(1)位于上层钢筋(2)与下层钢筋(3)之间，永久性埋在混凝土(4)内，单个填充箱组合块(1)是由数个填充箱(5)按矩阵方式组合而成，每个填充箱组合块(1)中包含至少2排和至少2列填充箱(5)，在填充箱(5)的侧边设有榫槽(9)，插条(6)的端头插在榫槽(9)中，在每个填充箱组合块(1)内相邻填充箱(5)之间通过2道或3道插条(6)连接，浇筑混凝土时相邻填充箱组合块(1)之间形成混凝土主肋(7)，每个填充箱组合块(1)内相邻填充箱(5)之间形成混凝土次肋(8)。

在图3-图7所示实施例中，从立面上看榫槽(9)位于填充箱(5)的上半部，从平面上看榫槽(9)位置与填充箱(5)边缘的距离大于等于该边长尺寸的1/8。

在图5、图8和图9所示实施例中，插条(6)与填充箱(5)之间采用两重榫卯结构连接，插条(6)为条状物体，插条(6)端部设置有次榫头(10)，在榫槽(9)的底部或侧边设置有次榫槽(11)，插条(6)端部的形状与榫槽(9)互相吻合，插条(6)端部次榫头(10)的形状与次榫槽(11)互相吻合。

在图10所示实施例中，在相邻填充箱组合块(1)之间形成的混凝土主肋(7)内设置暗梁(12)，在暗梁(12)上配置箍筋(13)。

在图11所示实施例中，空心板抗浮施工时，抗浮铁丝(14)的上端绑扎在插条(6)上。

在图12、图13所示实施例中，在榫槽(9)内安装垫套(15)，垫套(15)外形尺寸与榫槽(9)及次榫槽(11)互相吻合，垫套(15)内部形状与插条(6)端部及次榫头(10)的形状互相吻合，垫套(15)为塑料或金属类材料。

在图1、图2、图6一图9所示实施例中，插条(6)主材为水泥类、硬质塑料类或金属类材料。

在图1-图7所示实施例中，本发明的一种填充箱组合使用的空心板的实施方法是：绑扎板的下层钢筋(3)，在楼板上将空心板填充材料安装区域划分出来，在上述区域中安放填充箱(5)，用插条(6)将填充箱(5)连接形成填充箱组合块(1)，单个填充箱组合块(1)内数个填充箱(5)按矩阵方式排列，每个填充箱组合块(1)中包含至少2排和至少2列填充箱(5)，在填充箱(5)的侧边设有榫槽(9)，插条(6)的端头插在榫槽(9)中，在每个填充箱组合块(1)内相邻填充箱(5)之间通过2道或3道插条(6)连接，从立面上看榫槽(9)位于填充箱(5)的上半部，从平面上看榫槽(9)位置与填充箱(5)边缘的距离大于等于该边长尺寸的1/8，绑扎板的上层钢筋(2)，浇筑混凝土(4)，相邻填充箱组合块(1)之间形成混凝土主肋(7)，每个填充箱组合块(1)内相邻填充箱(5)之间形成混凝土次肋(8)，拆除模板。

在图5、图8和图9所示实施例中，本发明的一种填充箱组合使用的空心板的实施方法是：插条(6)与填充箱(5)之间采用两重榫卯结构连接，插条(6)为条状物体，插条(6)端部设置有次榫头(10)，在榫槽(9)的底部或侧边设置有次榫槽(11)，插条(6)端部的形状与榫槽(9)互相吻合，插条(6)端部次榫头(10)的形状与次榫槽(11)互相吻合。

Claims (9)

1.一种填充箱组合使用的空心板，包括填充箱组合块(1)、上层钢筋(2)和下层钢筋(3)，填充箱组合块(1)位于上层钢筋(2)与下层钢筋(3)之间，永久性埋在混凝土(4)内，其特征在于单个填充箱组合块(1)是由数个填充箱(5)按矩阵方式组合而成，每个填充箱组合块(1)中包含至少2排和至少2列填充箱(5)，在填充箱(5)的侧边设有榫槽(9)，插条(6)的端头插在榫槽(9)中，在每个填充箱组合块(1)内相邻填充箱(5)之间通过2道或3道插条(6)连接，浇筑混凝土时相邻填充箱组合块(1)之间形成混凝土主肋(7)，每个填充箱组合块(1)内相邻填充箱(5)之间形成混凝土次肋(8)。

2.根据权利要求1所述的一种填充箱组合使用的空心板，其特征在于从立面上看榫槽(9)位于填充箱(5)的上半部，从平面上看榫槽(9)位置与填充箱(5)边缘的距离大于等于该边长尺寸的1/8。

3.根据权利要求1所述的一种填充箱组合使用的空心板，其特征在于插条(6)与填充箱(5)之间采用两重榫卯结构连接，插条(6)为条状物体，插条(6)端部设置有次榫头(10)，在榫槽(9)的底部或侧边设置有次榫槽(11)，插条(6)端部的形状与榫槽(9)互相吻合，插条(6)端部次榫头(10)的形状与次榫槽(11)互相吻合。

4.根据权利要求1所述的一种填充箱组合使用的空心板，其特征在于在相邻填充箱组合块(1)之间形成的混凝土主肋(7)内设置暗梁(12)，在暗梁(12)上配置箍筋(13)。

5.根据权利要求1所述的一种填充箱组合使用的空心板，其特征在于空心板抗浮施工时，抗浮铁丝(14)的上端绑扎在插条(6)上。

6.根据权利要求1和3所述的一种填充箱组合使用的空心板，其特征在于在榫槽(9)内安装垫套(15)，垫套(15)外形尺寸与榫槽(9)及次榫槽(11)互相吻合，垫套(15)内部形状与插条(6)端部及次榫头(10)的形状互相吻合，垫套(15)为塑料或金属类材料。

7.根据权利要求1所述的一种填充箱组合使用的空心板，其特征在于插条(6)主材为水泥类、硬质塑料类或金属类材料。

8.根据权利要求1和2所述的一种填充箱组合使用的空心板的实施方法，其特征在于绑扎板的下层钢筋(3)，在楼板上将空心板填充材料安装区域划分出来，在上述区域中安放填充箱(5)，用插条(6)将填充箱(5)连接形成填充箱组合块(1)，单个填充箱组合块(1)内数个填充箱(5)按矩阵方式排列，每个填充箱组合块(1)中包含至少2排和至少2列填充箱(5)，在填充箱(5)的侧边设有榫槽(9)，插条(6)的端头插在榫槽(9)中，在每个填充箱组合块(1)内相邻填充箱(5)之间通过2道或3道插条(6)连接，从立面上看榫槽(9)位于填充箱(5)的上半部，从平面上看榫槽(9)位置与填充箱(5)边缘的距离大于等于该边长尺寸的1/8，绑扎板的上层钢筋(2)，浇筑混凝土(4)，相邻填充箱组合块(1)之间形成混凝土主肋(7)，每个填充箱组合块(1)内相邻填充箱(5)之间形成混凝土次肋(8)，拆除模板。

9.根据权利要求1、3和8所述的一种填充箱组合使用的空心板的实施方法，其特征在于插条(6)与填充箱(5)之间采用两重榫卯结构连接，插条(6)为条状物体，插条(6)端部设置有次榫头(10)，在榫槽(9)的底部或侧边设置有次榫槽(11)，插条(6)端部的形状与榫槽(9)互相吻合，插条(6)端部次榫头(10)的形状与次榫槽(11)互相吻合。