CN105484419A - 一种透气式塑料箱 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种透气式塑料箱及其制作方法，属于一般建筑物构造领域。该塑料箱(1)的平面形状为矩形，其长边与短边尺寸之比小于或等于2，塑料箱包括上组件(2)和下组件(3)，上组件(2)由边框板(4)、加劲肋(5)和顶盖板(6)构成，顶盖板上有一个或一个以上的排气孔(7)，下组件(3)由边框板(4)、加劲肋(5)和底托板(8)构成，底托板上布满了密集的透气孔(9)，在上组件和下组件内沿边框板、顶盖板或底托板内壁均匀设置加劲肋，上组件和下组件上下对齐拼装，边框板互相吻合。本发明的塑料箱，生产、安装、运输都很方便，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

一种透气式塑料箱
(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，尤其是一种透气式塑料箱及其制作方法，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。
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。
在现有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1mX1m时)，箱体底部混凝土不容易浇筑密实；5、管线安装困难；6、运输成本高。
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、填充材料刚度小、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透气式塑料箱。
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：一种透气式塑料箱，塑料箱(1)的平面形状为矩形，其长边与短边尺寸之比小于或等于2，塑料箱包括上组件(2)和下组件(3)，上组件(2)由边框板(4)、加劲肋(5)和顶盖板(6)构成，顶盖板上有一个或一个以上的排气孔(7)，单个排气孔孔径≥0.5mm且≤8mm，下组件(3)由边框板(4)、加劲肋(5)和底托板(8)构成，底托板上布满了密集的透气孔(9)，单个透气孔孔径≥4mm且≤15mm，在上组件和下组件内沿边框板、顶盖板或底托板内壁均匀设置加劲肋，上组件和下组件上下对齐拼装，上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。塑料箱的平面形状为矩形，为了避免应力集中，角部可以倒角，塑料箱长边与短边尺寸之比小于或等于2，使得生产的安装比较方便。在由边框板、加劲肋和顶盖板构成的上组件是一种底面敞开的箱型结构，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肋形成的竖向受力结构往下传递，使塑料箱的竖向刚度较大不易变形；而在水平方向加劲肋和顶盖板又成为边框板的支撑，加强了塑料箱的水平刚度。顶盖板上的排气孔既要能保证浇筑混凝土时灰浆不容易将洞口堵死，让空气可以自由排除，还要避免混凝土浆料从中漏入塑料箱内部；经实验验证，单个排气孔孔径下限值为0.5mm，上限值为8mm，孔径2-5mm时效果较佳。下组件的底托板上布满了密集的透气孔，透气孔与顶盖板上的排气孔一道，形成塑料箱内部空气流通的通道，可以避免塑料箱内外形成气压差，消除混凝土浇筑过程的浮力。同样经实验验证，单个透气孔孔径下限值为4mm，上限值为15mm，孔径6-10mm时效果较佳。可以通过热塑、卯榫连接、涂胶粘结、卡具固定等多种方式保证上组件和下组件之间上下对齐拼装。
本发明的特征在于塑料箱材质包括但不限于酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚乙烯、聚丙烯等塑料类材料。塑料类材料容易在施工现场切割、开槽或钻眼，限定为塑料类材料，是为了方便空心板内的管线安装。
本发明的特征在于上组件(2)和下组件(3)外形为向塑料箱外部凸起的曲面(10)，上组件中部有一个竖向漏浆孔(11)，漏浆孔为上大下小的漏斗形，漏浆孔壁(12)与加劲肋(5)和顶盖板(6)相连，下组件(3)中部也有一个竖向漏浆孔，漏浆孔为上小下大的倒漏斗形，下组件中漏浆孔壁(12)与底托板(8)相连。塑料箱的上下表面为向外凸起的曲面，与纯矩形断面塑料箱相比，要略微丧失一些空心率，但是可以取得以下效果：1、能减轻塑料箱之间混凝土肋梁内应力集中的程度，混凝土不易开裂；2、提高塑料箱上部混凝土的抗冲切能力；3、塑料箱底部混凝土容易浇筑密实。漏浆孔的设置首先也是保证塑料箱底部混凝土浇筑质量。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，可以提高未来塑料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塑料箱底部混凝土的浇筑质量。
本发明的特征在于边框板(4)、加劲肋(5)、顶盖板(6)、底托板(8)和漏浆孔壁(12)为单独浇筑成型的塑料配件，在施工现场分别将上述配件拼装成上组件(2)和下组件(3)形成塑料箱(1)。塑料箱能被拆散成多个配件后在施工现场拼装，虽然拼装效率不如在工厂，但是配件的总体积不到塑料箱体积的20％，对于工厂距工地超过50km的工程，可以节省运费约80％，经济效益十分明显。
本发明的特征在于塑料箱(1)的上组件(2)和下组件(3)之间有一节或一节以上的加高件(13)，加高件中有加劲肋(5)，加高件与上组件和下组件上下对齐，加高件的边框板(4)与上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。本发明的塑料箱通常只能用模具成型，当塑料箱的下组件或上组件尺寸大于≥400mm，半成品从模具中拔出的速度很慢且废品率高，加高件的设置可以大大减少模具的数量且可以提高生产效率且降低废品率。
本发明一种透气式塑料箱的制作方法是：该塑料箱(1)的平面形状为矩形，其长边与短边尺寸之比小于或等于2，塑料箱包括上组件(2)和下组件(3)，其特征在于上组件(2)由边框板(4)、加劲肋(5)和顶盖板(6)构成，顶盖板上有一个或一个以上的排气孔(7)，单个排气孔孔径≥0.5mm且≤8mm，下组件(3)由边框板(4)、加劲肋(5)和底托板(8)构成，底托板上布满了密集的透气孔(9)，单个透气孔孔径≥4mm且≤15mm，在上组件和下组件内沿边框板、顶盖板或底托板内壁均匀设置加劲肋，上组件和下组件上下对齐拼装，上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。
本发明一种透气式塑料箱的制作方法的特征在于塑料箱材质包括但不限于酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚乙烯、聚丙烯等塑料类材料。
本发明一种透气式塑料箱的制作方法的特征在于上组件(2)和下组件(3)外形为向塑料箱外部凸起的曲面(10)，上组件中部有一个竖向漏浆孔(11)，漏浆孔为上大下小的漏斗形，漏浆孔壁(12)与加劲肋(5)和顶盖板(6)相连，下组件(3)中部也有一个竖向漏浆孔，漏浆孔为上小下大的倒漏斗形，下组件中漏浆孔壁(12)与底托板(8)相连。
本发明一种透气式塑料箱的制作方法的特征在于边框板(4)、加劲肋(5)、顶盖板(6)、底托板(8)和漏浆孔壁(12)为单独浇筑成型的塑料配件，在施工现场分别将上述配件拼装成上组件(2)和下组件(3)形成塑料箱(1)。
本发明一种透气式塑料箱的制作方法的特征在于塑料箱(1)的上组件(2)和下组件(3)之间有一节或一节以上的加高件(13)，加高件中有加劲肋(5)，加高件与上组件和下组件上下对齐，加高件的边框板(4)与上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。
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：
本发明的塑料箱在底部设置透气孔、顶部设置排气孔，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、加劲肋和顶盖板或底托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，塑料箱不易变形；2、限定为塑料类材料，克服金属类材料刚度小、易变形或者造价高以及管线安装困难的缺点；3、加高件的设置可以提高生产效率且降低废品率；4、多个配件拼装成塑料箱可以大大降低运输成本；5、漏浆孔的设置以及上下漏斗和塑料箱上下表面为曲面对于混凝土的抗裂、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、运输成本高、板底混凝土浇筑质量无法保证、管线布置困难等问题。本发明的一种透气式塑料箱，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，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是本发明塑料箱的俯视图。
图2是本发明塑料箱竖直方向的A-A剖面图。
图3是本发明塑料箱竖直方向的的B-B剖面图。
图4是塑料箱中上组件的仰视图。
图5是塑料箱中下组件的俯视图。
图6是将边框板、加劲肋、顶盖板、底托板和漏浆孔壁配件拼装成塑料箱的示意图。
图7是将上组件、加高件和下组件拼装成塑料箱的示意图。
图中：1.塑料箱，2.上组件，3.下组件，4.边框板，5.加劲肋，6.顶盖板，7.排气孔，8.底托板，9.透气孔，10.曲面，11.漏浆孔，12.漏浆孔壁，13.加高件。
(五)具体实施方式
本发明是按照以下方式实现：
在图1-图5所示实施例中，一种透气式塑料箱，塑料箱(1)的平面形状为矩形，其长边与短边尺寸之比小于或等于2，塑料箱包括上组件(2)和下组件(3)，上组件(2)由边框板(4)、加劲肋(5)和顶盖板(6)构成，顶盖板上有一个或一个以上的排气孔(7)，单个排气孔孔径≥0.5mm且≤8mm，下组件(3)由边框板(4)、加劲肋(5)和底托板(8)构成，底托板上布满了密集的透气孔(9)，单个透气孔孔径≥4mm且≤15mm，在上组件和下组件内沿边框板、顶盖板或底托板内壁均匀设置加劲肋，上组件和下组件上下对齐拼装，上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。
在图1-图5所示实施例中，塑料箱材质包括但不限于酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚乙烯、聚丙烯等塑料类材料。
在图1-图5所示实施例中，上组件(2)和下组件(3)外形为向塑料箱外部凸起的曲面(10)，上组件中部有一个竖向漏浆孔(11)，漏浆孔为上大下小的漏斗形，漏浆孔壁(12)与加劲肋(5)和顶盖板(6)相连，下组件(3)中部也有一个竖向漏浆孔，漏浆孔为上小下大的倒漏斗形，下组件中漏浆孔壁(12)与底托板(8)相连。
在图6所示实施例中，边框板(4)、加劲肋(5)、顶盖板(6)、底托板(8)和漏浆孔壁(12)为单独浇筑成型的塑料配件，在施工现场分别将上述配件拼装成上组件(2)和下组件(3)形成塑料箱(1)。
在图7所示实施例中，塑料箱(1)的上组件(2)和下组件(3)之间有一节或一节以上的加高件(13)，加高件中有加劲肋(5)，加高件与上组件和下组件上下对齐，加高件的边框板(4)与上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。
在图1-图5所示实施例中，一种透气式塑料箱的制作方法是：该塑料箱(1)的平面形状为矩形，其长边与短边尺寸之比小于或等于2，塑料箱包括上组件(2)和下组件(3)，上组件(2)由边框板(4)、加劲肋(5)和顶盖板(6)构成，顶盖板上有一个或一个以上的排气孔(7)，单个排气孔孔径≥0.5mm且≤8mm，下组件(3)由边框板(4)、加劲肋(5)和底托板(8)构成，底托板上布满了密集的透气孔(9)，单个透气孔孔径≥4mm且≤15mm，在上组件和下组件内沿边框板、顶盖板或底托板内壁均匀设置加劲肋，上组件和下组件上下对齐拼装，上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。
在图1-图5所示实施例中，一种透气式塑料箱的制作方法是：塑料箱材质包括但不限于酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚乙烯、聚丙烯等塑料类材料。
在图1-图5所示实施例中，一种透气式塑料箱的制作方法是：上组件(2)和下组件(3)外形为向塑料箱外部凸起的曲面(10)，上组件中部有一个竖向漏浆孔(11)，漏浆孔为上大下小的漏斗形，漏浆孔壁(12)与加劲肋(5)和顶盖板(6)相连，下组件(3)中部也有一个竖向漏浆孔，漏浆孔为上小下大的倒漏斗形，下组件中漏浆孔壁(12)与底托板(8)相连。
在图6所示实施例中，一种透气式塑料箱的制作方法是：边框板(4)、加劲肋(5)、顶盖板(6)、底托板(8)和漏浆孔壁(12)为单独浇筑成型的塑料配件，在施工现场分别将上述配件拼装成上组件(2)和下组件(3)形成塑料箱(1)。
在图7所示实施例中，一种透气式塑料箱的制作方法是：塑料箱(1)的上组件(2)和下组件(3)之间有一节或一节以上的加高件(13)，加高件中有加劲肋(5)，加高件与上组件和下组件上下对齐，加高件的边框板(4)与上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。

Claims (10)

1.一种透气式塑料箱，塑料箱(1)的平面形状为矩形，其长边与短边尺寸之比小于或等于2，塑料箱包括上组件(2)和下组件(3)，其特征在于上组件(2)由边框板(4)、加劲肋(5)和顶盖板(6)构成，顶盖板上有一个或一个以上的排气孔(7)，单个排气孔孔径≥0.5mm且≤8mm，下组件(3)由边框板(4)、加劲肋(5)和底托板(8)构成，底托板上布满了密集的透气孔(9)，单个透气孔孔径≥4mm且≤15mm，在上组件和下组件内沿边框板、顶盖板或底托板内壁均匀设置加劲肋，上组件和下组件上下对齐拼装，上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。
2.根据权利要求1所述的一种透气式塑料箱，其特征在于塑料箱材质包括但不限于酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚乙烯、聚丙烯等塑料类材料。
3.根据权利要求1所述的一种透气式塑料箱，其特征在于上组件(2)和下组件(3)外形为向塑料箱外部凸起的曲面(10)，上组件中部有一个竖向漏浆孔(11)，漏浆孔为上大下小的漏斗形，漏浆孔壁(12)与加劲肋(5)和顶盖板(6)相连，下组件(3)中部也有一个竖向漏浆孔，漏浆孔为上小下大的倒漏斗形，下组件中漏浆孔壁(12)与底托板(8)相连。
4.根据权利要求1所述的一种透气式塑料箱，其特征在于边框板(4)、加劲肋(5)、顶盖板(6)、底托板(8)和漏浆孔壁(12)为单独浇筑成型的塑料配件，在施工现场分别将上述配件拼装成上组件(2)和下组件(3)形成塑料箱(1)。
5.根据权利要求1所述的一种透气式塑料箱，其特征在于塑料箱(1)的上组件(2)和下组件(3)之间有一节或一节以上的加高件(13)，加高件中有加劲肋(5)，加高件与上组件和下组件上下对齐，加高件的边框板(4)与上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。
6.根据权利要求1所述的一种透气式塑料箱的制作方法，其特征在于塑料箱(1)的平面形状为矩形，其长边与短边尺寸之比小于或等于2，塑料箱包括上组件(2)和下组件(3)，其特征在于上组件(2)由边框板(4)、加劲肋(5)和顶盖板(6)构成，顶盖板上有一个或一个以上的排气孔(7)，单个排气孔孔径≥0.5mm且≤8mm，下组件(3)由边框板(4)、加劲肋(5)和底托板(8)构成，底托板上布满了密集的透气孔(9)，单个透气孔孔径≥4mm且≤15mm，在上组件和下组件内沿边框板、顶盖板或底托板内壁均匀设置加劲肋，上组件和下组件上下对齐拼装，上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。
7.根据权利要求1和2所述的一种透气式塑料箱的制作方法，其特征在于塑料箱材质包括但不限于酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、聚乙烯、聚丙烯等塑料类材料。
8.根据权利要求1和3所述的一种透气式塑料箱的制作方法，其特征在于上组件(2)和下组件(3)外形为向塑料箱外部凸起的曲面(10)，上组件中部有一个竖向漏浆孔(11)，漏浆孔为上大下小的漏斗形，漏浆孔壁(12)与加劲肋(5)和顶盖板(6)相连，下组件(3)中部也有一个竖向漏浆孔，漏浆孔为上小下大的倒漏斗形，下组件中漏浆孔壁(12)与底托板(8)相连。
9.根据权利要求1和4所述的一种透气式塑料箱的制作方法，其特征在于边框板(4)、加劲肋(5)、顶盖板(6)、底托板(8)和漏浆孔壁(12)为单独浇筑成型的塑料配件，在施工现场分别将上述配件拼装成上组件(2)和下组件(3)形成塑料箱(1)。
10.根据权利要求1和5所述的一种透气式塑料箱的制作方法，其特征在于塑料箱(1)的上组件(2)和下组件(3)之间有一节或一节以上的加高件(13)，加高件中有加劲肋(5)，加高件与上组件和下组件上下对齐，加高件的边框板(4)与上组件和下组件彼此对应的边框板互相吻合。
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