CN105220815B - 一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱及其制作方法，属于一般建筑物构造领域。该填充箱(1)包括边框板(2)、加劲内板(3)、顶盖板(4)、透气网(5)，首尾相接的4片边框板围成一矩形平面，每个方向至少有1片以上加劲内板，不同方向加劲内板彼此正交，顶盖板上设置有至少一个排气孔(6)，排气孔内安装排气网(7)，非金属材料的边框板、加劲内板和顶盖板共同构成一种底面敞开的箱型结构(8)，用多种连接方式将透气网固定在箱型结构的底部，透气网和排气网为金属或塑料类材料。本发明的填充箱，生产、运输和安装都很方便，力学性能好，用这种产品形成的空心楼盖可靠性、抗震性、抗裂性也较好。

Description

一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱

(一)技术领域

本发明涉及一种钢筋混凝土空心楼盖结构中的填充材料，尤其是一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱及其制作方法，属于一般建筑物构造领域。

(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。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。

在早先的空心楼盖中，以邱则有、王本淼为代表的学者提出用高强水泥制作水泥管和水泥箱作为填充材料，但是水泥类的制品自重大。后来，本人将聚苯泡沫类材料引入空心楼盖中，本人先后提出过“一种带硬质加强层的轻质发泡材料填充件”(ZL200420077923.9)和“一种带加强层与漏浆孔的发泡材料填充箱”(ZL201010554837.2)等技术，这些技术在工程中得到广泛应用。

但是，对于内置式的填充材料，无论聚苯类还是水泥类材料，在施工中都要产生较大的浮力。根据阿基米德定律，只要填充材料的容重小于混凝土容重，在浇筑混凝土的过程中必然产生浮力。为了克服浮力，施工中要采取很多措施进行抗浮，除了费钱、费工、费时外，对板底模板的损伤也比较大，且一旦某道技术措施不到位导致填充材料浮起，将给结构带来很大的安全隐患。另外还存在的缺陷就是虽然材料轻，但是所占体积大导致运输成本大。

郭伍常先生最早将加强网的概念引入空心楼盖填充材料，2011年，郭伍常提出“一种现浇砼填充用的填充体”(ZL201120161932.6)；以后，郭先生又提出“一种现浇砼空心板”(ZL201420109836.0)，在该技术中，郭先生进一步明确“在上下钢筋网之前设置有芯模”，并提出利用“钢筋网”的构造解决常规填充材料所存在的“位移和漂浮问题”。但是，首次明确提出用钢网解决浮力问题的是王本淼，2013年，他提出“一种用组合式网状箱形构件成孔的现浇空心楼盖”(CN203514592U)。在该技术中，王先生首次利用网眼的透气性大大减小甚至完全消除填充材料的浮力，通过控制网眼的最大尺寸保证混凝土不会流入填充材料中，利用水分表面张力使水分不会渗入填充材料内。以后，王先生又陆续提出“一种用钢网与有机物体组合成孔的现浇空心楼盖”(CN104005501A)、“一种用钢网与充气管组合箱体成孔的现浇空心楼盖”(CN103967181A)和“一种用钢网与薄板组合成孔的空心楼盖”(CN104631679A)等技术。上述相关技术已经给整个空心楼盖行业带来革命性的变化，目前已经形成全行业整体更新换代的趋势。

但是，在上述技术中分别存在以下缺陷，主要有：1、施工过程中会产生较大的浮力；2、填充材料产品的竖向和横向刚度比较小，施工时在人员踩踏和浇筑混凝土的过程中产品变形较大；3、填充材料体积相对较小；4、当填充材料尺寸较大(如箱体水平尺寸接近1m×1m时)，箱体底部混凝土不容易浇筑密实；5、当楼板内纵、横、斜向的管线较多且与填充材料位置发生冲突时，无法保证管线的顺利施工。

这种情况下，开发一种既克服混凝土浇筑过程混凝土对填充材料的浮力，又刚度较大、能有效保证填充材料下部混凝土浇筑密实且方便管线施工、运输成本低的箱型填充产品，已成为当前空心楼盖中急需解决的问题。

(三)发明内容

在现有空心楼盖技术中，存在填充材料浮力较大导致施工困难，或者楼盖空心率低、产品刚度小、板底混凝土浇筑质量无法保证、管线布置困难等问题，本发明的目的在于提供一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱。

在现有技术的基础上，为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱，该填充箱包括边框板、加劲内板、顶盖板、透气网，首尾相接的4片边框板围成一矩形平面，矩形平面内每个方向至少有1片或1片以上加劲内板，不同方向加劲内板彼此正交，顶盖板上设置有至少一个排气孔，排气孔内安装排气网，边框板、加劲内板和顶盖板共同构成一种底面敞开的箱型结构，用粘接、铁丝绑扎、卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将透气网固定在箱型结构的底部，边框板、加劲内板和顶盖板都为非金属材料，透气网和排气网为金属或塑料类材料。在由边框板、加劲内板和顶盖板共同构成一种底面敞开的箱型结构中，顶盖板的刚度较大，作用在顶盖板上的荷载通过由边框板和加劲内板形成的竖向受力结构往下传递，使填充箱的竖向刚度较大不易变形；而在水平方向加劲内板和顶盖板又成为边框板的支撑，大大加强了填充箱的水平刚度。加劲内板都彼此正交，可以达到在保证力学性能前提下用料最少。用粘接、铁丝绑扎、卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将透气网固定在箱型结构的底部，就是为了减小甚至完全消除混凝土浇筑过程中填充箱的浮力。顶盖板上设置有至少一个排气孔，是以填充箱下部设有透气网作为前提；排气孔的设置使得填充箱内外空气相通，不会因为空气压力差而产生浮力；排气孔内安装排气网，使得填充箱内外空气畅通而混凝土在浇筑中又不至于漏入箱体内；该设置既达到了与现有技术中箱体上部整个都用金属网的同样排气效果，又克服了单纯金属网所导致的填充箱顶部构件竖向与水平刚度小的缺点。边框板、加劲内板和顶盖板限定为非金属材料，就是为了克服现有技术中若采用金属材料而存在的刚度小、易变形(当金属材料较薄、细时)或者造价高(当金属材料较厚、粗时)的缺陷，以及金属材料在施工现场不容易开槽、钻眼而导致的管线安装困难的缺点。边框板、加劲内板和顶盖板可采用聚苯乙烯泡沫塑料或回收塑料，也可以采用水泥板、硅钙板、木板、密度板、高强纸板等成本低且具有一定刚度的非金属材料。透气网和排气网除了采用金属材料外还可以采用塑料类材料，就是为了在达到现有技术同样技术效果的前提下降低产品成本。

本发明的特征在于加劲内板上开有串通孔或串通槽，串通孔或串通槽使箱型结构内部空气保持连通。空气在箱型结构内部保持连通，通过透气孔，箱内气体又与大气相通，可以消除箱体内外因气压差而产生的上浮力。

本发明的特征在于至少在2片互相对应的边框板的底部设有卡槽，透气网的边缘铺放在卡槽中，通过往卡槽内塞入卡条的方式来固定透气网。在互相对应的边框板底部设置卡槽，就是为了固定透气网，使之绷紧且不易跑位，只要在一个方向固定就能达到基本技术要求，两个方向都固定则效果更佳。

本发明的特征在于填充箱中央部位设有漏浆洞口，在透气网与漏浆洞口位置对应处开有孔洞，孔洞尺寸与漏浆洞口下部尺寸相吻合。当填充箱的水平尺寸较大(如接近1m×1m)，设置漏浆洞口后，可以使得填充箱下部混凝土能够浇筑密实。

本发明的特征在于在于漏浆洞口的上端为上大下小的上漏斗，漏浆洞口的下端为上小下大的下漏斗。根据工程经验，漏浆洞口尺寸不小于100mm，板底混凝土就能达到较好的浇筑效果，设置上下漏斗可以取得以下效果：1、上下漏斗形状能减轻洞口周围楼板混凝土内应力集中的程度，混凝土不易开裂；2、上下漏斗形状相当于无梁楼盖中柱帽，可以提高未来填充箱顶部混凝土楼板的局部抗冲切能力；3、上漏斗的挤捏效应可以使混凝土在漏浆件中获得更大的流动速度，增强了混凝土的冲击力，下漏斗的扩撒效应使得混凝土从洞口向周围流得更远，因此上、下漏斗的存在可以很好地保证填充箱底部混凝土的浇筑质量。

本发明的特征在于加劲内板的高度＞边框板的高度，使得在填充箱上表面顶盖板和下表面透气网中至少两条边上形成斜坡。采用该技术方案后，与纯矩形断面填充箱相比，要略微丧失一些空心率，但是可以取得以下效果：1、能减填充箱之间混凝土肋梁内应力集中的程度，混凝土不易开裂；2、提高填充箱上部混凝土的抗冲切能力；3、填充箱底部混凝土容易浇筑密实。

本发明的特征在于由边框板、加劲内板和顶盖板共同构成一种底面敞开的箱型结构是用一种或一种以上材料分片拼装而成，边框板、加劲内板和顶盖板之间是通过卯榫连接或涂胶粘结或卡具固定的方式连接。箱型结构可以采用不同种类的材料，便于充分发挥不同材料在性能和成本上的优势，与现有技术中采用单一金属材料相比，能取得造价低、力学性能好的效果。箱型结构不同部件可以通过卯榫、涂胶或卡具的方式分片拼装，使得该种填充箱在施工现场拼装效果好，如果能将填充箱肢解为按各个部件运输，则可以大大降低运输成本(约降低70％)，经济效益十分明显。

本发明一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱的制作方法是：该填充箱包括边框板、加劲内板、顶盖板、透气网，首尾相接的4片边框板围成一矩形平面，矩形平面内每个方向至少有1片或1片以上加劲内板，不同方向加劲内板彼此正交，顶盖板上设置有至少一个排气孔，排气孔内安装排气网，边框板、加劲内板和顶盖板共同构成一种底面敞开的箱型结构，用粘接、铁丝绑扎、卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将透气网固定在箱型结构的底部，边框板、加劲内板和顶盖板都为非金属材料，透气网和排气网为金属或塑料类材料。

本发明一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱的制作方法的特征在于加劲内板上开有透气孔或透气槽，透气孔或透气槽使箱型结构内部空气保持连通，至少在2片互相对应的边框板的底部设有卡槽，透气网的边缘铺放在卡槽中，通过往卡槽内塞入卡条的方式来固定透气网，在填充箱中央部位设有漏浆洞口，在透气网与漏浆洞口位置对应处开有孔洞，孔洞尺寸与漏浆洞口下部尺寸相吻合，漏浆洞口的上端为上大下小的上漏斗，漏浆洞口的下端为上小下大的下漏斗，加劲内板的高度＞边框板的高度，使得在填充箱上表面顶盖板和下表面透气网至少两条边上形成斜坡。

本发明一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱的制作方法的特征在于由边框板、加劲内板和顶盖板共同构成一种底面敞开的箱型结构是用一种或一种以上材料分片拼装而成，边框板、加劲内板和顶盖板之间是通过卯榫连接或涂胶粘结或卡具固定的方式连接。

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：

本发明的填充箱在箱型结构底部设置透气网，可以减小甚至完全消除混凝土浇筑过程中的浮力，首先解决了现有空心楼盖技术中内置式填充材料产生浮力的缺陷；其次还具有以下效果：1、本发明由边框板、加劲内板和顶盖板共同构成一种底面敞开的箱型结构在竖向和水平向都具有较大的刚度，填充箱不易变形；2、边框板、加劲内板和顶盖板限定为非金属材料，克服金属材料刚度小、易变形或者造价高以及管线安装困难的缺点；3、卡槽与卡条的设置使得透气网的定位方便且效果好；4、可以用拼接方式组装填充箱，能大大降低填充材料的运输成本；5、漏浆洞口的设置以及上下漏斗和填充箱周边形成斜坡对于混凝土的抗裂、保证浇筑质量、提高局部承载力都有很大益处。与现有技术相比，本发明克服了填充材料浮力较大导致施工困难，或者楼盖空心率低、产品刚度小、板底混凝土浇筑质量无法保证、管线布置困难、运输成本高等问题。本发明的一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱，生产、运输和安装都很方便，力学性能好，用这种产品形成的空心楼盖跨度大、重量轻、隔音、隔热效果好，结构的可靠性、抗震性、抗裂性也较好。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1是本发明填充箱的的竖向剖面图。

图2是本发明填充箱的俯视图。

图3是本发明填充箱的仰视图。

图4是本发明填充箱加劲内板上设有串通孔或串通槽时的竖向剖面图。

图5是边框板下端在卡槽中固定透气网的示意图。

图6是本发明填充箱设有漏浆洞口时的俯视图。

图7是本发明填充箱设有漏浆洞口时的竖向剖面图。

图8是本发明填充箱设有漏浆洞口时的水平剖面图。

图9是本发明填充箱设有漏浆洞口时的仰视图。

图10是箱型结构由多个部件拼装而成的竖向剖面示意图。

图中：1.填充箱，2.边框板、3.加劲内板、4.顶盖板、5.透气网、6.排气孔，7.排气网，8.箱型结构、9.串通孔，10.串通槽，11.卡槽，12.卡条，13.漏浆洞口，14.上漏斗，15.下漏斗，16.斜坡。

(五)具体实施方式

本发明是按照以下方式实现：

在图1-图3所示实施例中，一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱，该填充箱(1)包括边框板(2)、加劲内板(3)、顶盖板(4)、透气网(5)，首尾相接的4片边框板(2)围成一矩形平面，矩形平面内每个方向至少有1片或1片以上加劲内板(3)，不同方向加劲内板(3)彼此正交，顶盖板(4)上设置有至少一个排气孔(6)，排气孔(6)内安装排气网(7)，边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)共同构成一种底面敞开的箱型结构(8)，用粘接、铁丝绑扎、卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将透气网(5)固定在箱型结构(8)的底部，边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)都为非金属材料，透气网(5)和排气网(7)为金属或塑料类材料。

在图4所示实施例中，加劲内板(3)上开有串通孔(9)或串通槽(10)，串通孔(9)或串通槽(10)使箱型结构(8)内部空气保持连通。

在图2、图5、图7、图9、图10所示实施例中，至少在2片互相对应的边框板(2)的底部设有卡槽(11)，透气网(5)的边缘铺放在卡槽(11)中，通过往卡槽(11)内塞入卡条(12)的方式来固定透气网(5)。

在图6-图9所示实施例中，在填充箱(1)中央部位设有漏浆洞口(13)，在透气网(5)与漏浆洞口(13)位置对应处开有孔洞，孔洞尺寸与漏浆洞口(13)下部尺寸相吻合。

在图6-图9所示实施例中，漏浆洞口(13)的上端为上大下小的上漏斗(14)，漏浆洞口(13)的下端为上小下大的下漏斗(15)。

在图6、图7示实施例中，加劲内板(3)的高度＞边框板(2)的高度，使得在填充箱(1)上表面顶盖板(4)和下表面透气网(5)中至少两条边上形成斜坡(16)。

在图10所示实施例中，由边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)共同构成一种底面敞开的箱型结构(8)是用一种或一种以上材料分片拼装而成，边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)之间是通过卯榫连接或涂胶粘结或卡具固定的方式连接。

在图1-图3所示实施例中，一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱的制作方法是：该填充箱(1)包括边框板(2)、加劲内板(3)、顶盖板(4)、透气网(5)，首尾相接的4片边框板(2)围成一矩形平面，矩形平面内每个方向至少有1片或1片以上加劲内板(3)，不同方向加劲内板(3)彼此正交，顶盖板(4)上设置有至少一个排气孔(6)，排气孔(6)内安装排气网(7)，边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)共同构成一种底面敞开的箱型结构(8)，用粘接、铁丝绑扎、卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将透气网(5)固定在箱型结构(8)的底部，边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)都为非金属材料，透气网(5)和排气网(7)为金属或塑料类材料。

在图1-图9所示实施例中，一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱的制作方法是：加劲内板(3)上开有透气孔(9)或透气槽(10)，透气孔(9)或透气槽(10)使箱型结构(8)内部空气保持连通，至少在2片互相对应的边框板(2)的底部设有卡槽(11)，透气网(5)的边缘铺放在卡槽(11)中，通过往卡槽(11)内塞入卡条(12)的方式来固定透气网(5)，在填充箱(1)中央部位设有漏浆洞口(13)，在透气网(5)与漏浆洞口(13)位置对应处开有孔洞，孔洞尺寸与漏浆洞口(13)下部尺寸相吻合，漏浆洞口(13)的上端为上大下小的上漏斗(14)，漏浆洞口(13)的下端为上小下大的下漏斗(15)，加劲内板(3)的高度＞边框板(2)的高度，使得在填充箱(1)上表面顶盖板(4)和下表面透气网(5)至少两条边上形成斜坡(16)。

在图10所示实施例中，一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱的制作方法是：由边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)共同构成一种底面敞开的箱型结构(8)是用一种或一种以上材料分片拼装而成，边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)之间是通过卯榫连接或涂胶粘结或卡具固定的方式连接。

Claims (7)

1.一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱，该填充箱(1)包括边框板(2)、加劲内板(3)、顶盖板(4)、透气网(5)，其特征在于首尾相接的4片边框板(2)围成一矩形平面，矩形平面内每个方向至少有1片或1片以上加劲内板(3)，不同方向加劲内板(3)彼此正交，顶盖板(4)上设置有至少一个排气孔(6)，排气孔(6)内安装排气网(7)，边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)共同构成一种底面敞开的箱型结构(8)，用粘接、铁丝绑扎、卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将透气网(5)固定在箱型结构(8)的底部，边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)都为非金属材料，透气网(5)和排气网(7)为金属或塑料类材料。

2.根据权利要求1所述的一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱，其特征在于加劲内板(3)上开有串通孔(9)或串通槽(10)，串通孔(9)或串通槽(10)使箱型结构(8)内部空气保持连通。

3.根据权利要求1所述的一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱，其特征在于至少在2片互相对应的边框板(2)的底部设有卡槽(11)，透气网(5)的边缘铺放在卡槽(11)中，通过往卡槽(11)内塞入卡条(12)的方式来固定透气网(5)。

4.根据权利要求1所述的一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱，其特征在于在填充箱(1)中央部位设有漏浆洞口(13)，在透气网(5)与漏浆洞口(13)位置对应处开有孔洞，孔洞尺寸与漏浆洞口(13)下部尺寸相吻合。

5.根据权利要求4所述的一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱，其特征在于漏浆洞口(13)的上端为上大下小的上漏斗(14)，漏浆洞口(13)的下端为上小下大的下漏斗(15)。

6.根据权利要求1所述的一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱，其特征在于加劲内板(3)的高度＞边框板(2)的高度，使得在填充箱(1)上表面顶盖板(4)和下表面透气网(5)中至少两条边上形成斜坡(16)。

7.根据权利要求1所述的一种带底部透气网和上部排气孔的填充箱，其特征在于由边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)共同构成一种底面敞开的箱型结构(8)是用一种或一种以上材料分片拼装而成，边框板(2)、加劲内板(3)和顶盖板(4)之间是通过卯榫连接或涂胶粘结或卡具固定的方式连接。