CN1062931C - 建筑板材 - Google Patents

Abstract

一板材(10，85)于其面板(11，12，88，89)之间具有板芯(13)，且该板芯上有平行的通槽穿过，该板材用作建筑物结构框架(23，26)。在建造建筑物时，以木材、钢材或混凝(87)之中任一种构成的框架可与通槽相互作用。采用混凝土作为建筑构件时，该板材可用作楼板(131)、天花板、屋顶或墙壁(102，103，109，118)的模板。

Description

建筑板材

本发明涉及建筑板材以及使用此种板材的建筑物和建筑物系统，具体地说，本发明涉及加芯或开槽的板以及利用此种板材的加芯和开槽的特征来建造建筑物等的系统。

多种工厂预制板材已在建筑行业中应用以制成一建筑物的墙、屋顶等。采用预制的标准化组件以便建造建筑设计上各异其趣的建筑物的系统已为人所知。对于所有这种板材和系统，人们致力于降低投入的材料成本、改进制造技术，以便降低生产成本和改进预制构件的特性以减少现场处理问题并使建筑物的建造较少依赖于熟练的劳工。

WO 89/02959公开一种建筑结构件，其包括上、下两层平行板，中间留有空隙形成有间断的通槽，在通槽中注入混凝土以形成肋。但，当使用该专利申请案的建筑结构件作为建筑物的构件时，使建筑该结构时，操作极为复杂，且该结构件构成的壁不能用来支承屋顶。此外，该专利申请案的结构件也没有供建筑设施穿过的通槽。

本发明的目的在于用建造建筑物的板材的新颖形式进一步改进建筑物系统，该种板材保证了使用该板材的结构的改进。

本发明的其他目的和各种优点，于下文的叙述中将变得明显。

本发明通过提供这样一种可用以建造墙、屋顶、天花板等的建筑板材来达到它的目的，该板材由下列组成：

彼此隔开的第一和第二面板和

夹于其间的板芯

第一和第二面板砌合在板芯上

其特征在于

板芯至少在一个方向上有多条通槽穿过，

该通槽的尺寸足以在其中穿过或接纳建筑结构件或混凝土。

除以上所定义的板材之外，本发明还将如后所述提供多种采用该种板材的新颖的建筑结构。

此外，本发明还提供利用上述板材建造建筑物的新颖的施工方法，下文将对其作更详细的描述。

上述面板可以是纤维水泥板、抹灰板、胶合板等，经过或不经过表面处理以适应该板材的用途。如果希望在板材上具有应力表皮效应，则依其结构特性而选择所用面板。面板的厚度取决于板材的用途、面板的材料以及在使用此面板的建筑物施工时所采用的施工方法。

上述板芯可取多种形状，依板材的用途而定。板芯可由泡沫填充物组成，其内部挖空开槽。它可以由长形的材料块的阵列组成，该材料块例如可为泡沫块，它们彼此隔开以便在其间形成空隙式通槽。它可由间隔开的材料块的阵列组成，该材料块彼此间隔起来以在其间形成通槽，上面铺上一块板或一层绝缘材料，例如如泡沫塑料等的隔热材料。上述隔热板的厚度应适应于所要求的隔热程度，而所选择的材料则根据其隔热绝缘特性而选择的。上述各种材料的面板可用以作代替其中的一块面板。板芯可由某种材料的平行长形隔条彼此隔开的线性阵列组成，该隔条的材料例如为钢材具有C型截面。通槽可以是板芯材料块或条之间的空隙或从材料块中挖出的中空部。通槽的宽度可与板芯宽度相等，通槽可以仅仅延伸到板芯的一部分。通槽可从两个方向贯穿板材，从而可用作插入物体、安装诸如管道和电线等建筑附属设备的通道或让混凝土流过该板的宽度或其高度。

使用上述板材可以这样建造建筑物，其中使支承荷重所需的结构件可从板材的选定通槽中穿过，以与板材对面边缘的其他构件相接合，从而形成镶嵌于该板材中的结构框架。用这种板材建造一幅墙时，可让木材或钢材穿过板材的通槽中，其低端固定在楼板等之上，而其高端则固定在屋顶构件上，形成一个类似于现在所用的结构框架，以其垂直构件穿过板材的通槽，该板材则填充该墙。板材面层可按要求制造，板材最好用某种能提供表皮的材料制成，而该表皮则能承受其内的应力，使得板芯可用标准的泡沫材料，而其中通槽可由泡沫块隔开布置而形成，或这些通槽可很容易地用热丝形成或用挤压技术形成等。该通槽以至少在一个方向上平行或排成有规则的阵列且具重复的间距的方式穿过板材的宽度，并可以采用利用板材的各种定型设计技术，该板材可以用材料组件构成，而其材料必须能与施工者的常用工具配备相适应。

在该板材的另一种应用上，不采用木条或钢条横穿板材以建立墙或建筑框架的结构承重性能，该板材可用以形成具有外露板芯的模板、于该模板中浇注以混凝土以形成具有类似于下文中将详细说明的中空块体结构的结构强度。

在采用混凝土的另一种技术中，该板材用来构筑楼板、天花板或屋顶。板材的使用方法是，以板材能起到传统的模板的功能为准。可将混凝土浇注在其各种空隙外露的板材的上表面，以使该混凝土在其内流动，从而形成梁。浇注可连续进行，以形成一块其下有梁的相当大块的楼板。正如下文还要更详细地说明的，这里亦可加入钢筋。

现参照附图中所示的本发明的各种优先的实施例来叙述本发明。其中

图1-11示出本发明板材和构筑的墙壁的各种横截面，其中用木材、钢材等以保证其承载性能；

图12-18示出本发明的其他实施例中的板材和墙壁的各种横截面图，其中用混凝土以保证其承载性能。

图19示出以本发明的板材的使用方式，以便建造楼板、天花板或屋顶等。

图20示出另一种板材类型及其用法；

图21和22示出板材另外两个实施例的横截面图。

附图不是按比例而画的，而是示意布置图，以说明本发明的特点的性质及其优点。实际比例可按任何一个建筑物的工程技术要求而改变。在混凝土结构中，钢筋的配置由结构工程师决定。图中所示出的仅用来说明本说明书的主题在本技术领域内所取得进步之处。

图1示出板材10的横截面图，该板材10具有位在相对的两块面板11、12之间的多条隔条13，相邻隔条13之间则形成空隙。该隔条可以是泡沫材料。该面板则可以是抹灰板、胶合板、水泥板等。实际选用的材料决定于其用途及诸如使用环境和承载的性质等因素，以及可计划进行的如所用的表面装饰涂层等附加处理。面板可以是多层复合材料各层按各自的性能选出，并在生产板材时层压成型。在一些应用实例中，考虑作为结构表皮以对建造成的建筑物提供附加的结构性能，因而应根据其片材的性能而选择所用的面板材料的面板特性进行选择。在另一些应用中，面板可以只用作模板，用以于其内浇注混凝土填充物，该混凝土填充物则设计成可满足各种结构要求。本领域的普遍技术人员应当能理解到板材的材料和尺寸均可改变，以满足各种各样的要求。

在使用图1中所示的板材的，该板材以其端边装在两个拼接芯撑14和15上而放置于该芯撑之间，该板材的面板搭接该拼接芯撑，而该拼接芯撑嵌入两面板的板边之间，并用适当的连接器或其他装置砌合在一起。在下面对图1-11的讨论中，设定该板材应用于基本上是木框架的房屋中。本领域的普通技术人员应当能理解到，当用此种板材建造建筑物时，可用钢材或铝材代替木材，而其处理方法基本上相同。

使用图1的板材10时，隔条可以延伸至板材的全长，用泡沫塑料作隔条时，可以很容易挖除端部的泡沫，并在其中放入木材，以在其中形成木框架。图2的抗剪连接件提供一个互连木框架的简便手段。

在图2中，抗剪连接件16包括在相对的两块翼板18和19之间的腹板17。相对的两翼板上可预先钻有适当排列的钉孔20，用来穿过钉子等以把抗剪连接件16固定在木芯撑和翼板之间以形成建筑物的一个框架，如图3和4中所示。

在图3中，垂直的芯撑23顶部装有一个抗剪连接件21，上面放上顶板22，钉上钉子等之后，芯撑和连接件便固定在一起。在图4中，抗剪连接件24在柱头26和底板25之间起看同样的作用。

图5是使用上述板材的建筑物一角的水平剖面图。建筑物施工时，板28立在墙角上，由该墙角向内离开等于板27的面板31的厚度的距离。挖出板28端部的泡沫芯撑，可以就位安装一个旋风型锚固杆37。然后放置就位角木，便可以很方便地使用两个芯撑32和33。然后准备板30，将端部泡沫芯撑挖掉，切去面板30虚线所示部分29，使得可按图示就位放置板27。按要求装上旋风型锚固杆38之后便可将芯撑34安装就位。墙角内部可在接缝处贴以胶带或采用任何所需的装饰线条进行装饰。可用角形装饰线条盖住板27的面板31和板28之间的接缝，从而将外部接缝密封。

图6是墙的水平截面图，示出内墙板40如何与外墙板或其他内墙板垂直相接。在接缝处，芯撑41就位装入板39内。在准备安装板40的墙角处，把芯撑42钉在芯撑41上。然后便可按图所示安装板40，并用适当手段固定在接合的芯撑42上。内角43和42可贴以胶带或按上述方法处理。需要时，可在相应的板39和40的空隙内装上拉杆45和46。

图7是用上述板材做成的墙的垂直剖面图。板47立在楼板48上并伸到屋顶49，由楼板48伸出的锚固钢筋与拉杆51相连，并该拉杆51在53处固定在承托屋顶49的顶板54上。在墙的底部，一块底板55用图2所示类型的抗剪连接件连接到垂直芯撑(图中未示)上。为墙底防潮，在式楼板边缘处，该底板可覆盖一常见形式的挡水板。需要时可加密封剂。板47的外表面在需要时可提供以任何一种标准的表面修饰。

图8是窗洞上面墙的垂直剖面图。将板56切短，或向下伸至窗的水平高度，形成一个窗洞，以在其中装上窗户58。将板56的泡沫芯撑挖掉，插入木条57。然后可就位装上常见的窗口邦59并将窗户植入。可进行常见的任何一种装修，例如装上窗头线条板60和外窗贴脸61。

图9是窗底部的墙的垂直剖面图。板62伸至窗台将其内部泡沫芯撑挖掉，就位放入木方63。就位放上窗口邦64，装上窗户65，还可加上贴脸66和67。

图10是屋顶处墙的垂直剖面图，用以说明上述板材在单层表皮墙上的应用。在图10中，板68的泡沫芯撑已被挖掉以形成开孔70，并可在其中形成周边梁。梁69放在头托梁71之上和顶板72与73之下，如前所述，该梁可固定到底板、楼板等上。可就位放置垫块74以便在上边缘处支承内面板。角板件76可固定于在板条77上的花板75下面，而该板条77则在支承屋顶桁架79的缘子78的下面，该屋顶桁架79用系板80固定到顶板72和73上。

图11是屋顶处的墙的垂直剖面图，用以说明上述板材在砖饰面墙上的应用。在图11中，板81位于外砖墙82的内面。板81如在常见的砖饰面结构中一样形成框架，以提供结构框架。顶板83可以和钢梁84装在一起，以形成周边梁。

上述建筑物基本上是一种利用本发明的板材的木框架结构。在下面所叙述的结构中，就结构特征而言，该建筑物基本上是混凝土结构。

图12说明具有如上所述特性的板材85的横截面图。为了把各块板连接起来，可根据需要在板材的面板之间围绕着板材的各点之上采用槽形连结件。图14更详细地示出该槽形连接件。如下所述，在用该板材85建造建筑物时，该板的空隙87则填充以混凝土。

图13是用槽形连接件90在板88和89之间进行边对边连接的连结处的横截面图。该槽形连接件可沿板边以中心对中心600毫米的间隔距离用螺丝钉或其他适当装置把板材连结在它上面，把混凝土浇注入空隙之后，可将螺丝钉卸掉。

图14显示U型或C型截面的连接件91的特点。边板92和93与腹板94成直角。

图15是建筑物的墙基处的垂直剖面图。板95立于楼板96的边缘，楼板96有一条钢筋97，其一端98埋于楼板96的底脚，而其另一端99向上伸入板95的空隙中。在板95的空隙中可再加一钢筋100与端99搭接，当混凝土浇注入空隙101时，支柱的整个垂直长度上都被增强。钢筋100提供一个固定屋顶结构的装置。

图16是在两板102和103之间转角处的水平剖面图。如前所述，该两板均在其板边被挖空，并在转角处形成一个如前所述可用木芯撑填充的空隙106，其例外之处在于采用槽形连接件104和105来连结两板。在浇灌混凝土入该空隙之前放入一根杆107，以便在转角处形成一个作为结构件的支柱，可如前所述于内角处贴以胶带，而如前所述于外角处可提供以保护性的线条。

如图16所示的制造混凝土墙的情况，并非每个空隙都要填充以混凝土。依荷载情况而定，可以每隔1800毫米中心对中心地将空隙填充以混凝土。有可能将全部空隙都加以填充，为了连结相邻两空隙中的支柱，可在泡沫内留出隙缝，使混凝土能横向流动，以形成互连混凝土柱的连接板肋，本领域的普通技术人员都清楚，支柱间距的选择是一个工程上的问题，可根据板的各种用途加以确定。

图17是板108与板109垂直相交的接头处的水平截面图，沿板的高度，一般以600毫米中心对中心的间距在板109上装槽形连接件110。板108的端柱头已被挖掉，使其两块面板搭在凸伸的槽形连接件上。放置板108就位之前，在板109的面板上部位111处沿其高度打孔，使空隙112和113连通，以便当浇入混凝土时，在其固化后便可将两墙连结在一起。

图18是屋顶水平高度处墙的垂直截面图，板114的泡沫芯撑挖空到适当深度，以形成容积115，其中可浇注混凝土以形成周边梁。其中以适当间距挂上钢筋，以支持沿梁长延伸的钢筋119和120，如本领域的普通技术人员清楚知道的那样，这些钢筋先用箍筋118就位固定之。在容积115底部可放入泡沫块121，以控制混凝土的流动并形成该梁。钢筋116可穿过顶板117并将之锚固，并提供以用常见构造方法来建造屋顶所用的底部。

在以上描述的和图示的板材中，只在一个方向上提供通槽，显然，也可以沿与之相垂直的方向提供附加通槽，以便安装上诸如管道和电线系建筑附属设备。

对于具有一组相隔足够近的通槽的板材而言，门窗就能容易安装，通过切割板材形成门窗洞便可把门窗插入，门窗洞延伸在两通槽之间，通槽内可投以外露于门窗洞的边缘的垂直支撑件。外露的支撑件提供了窗框的固定点。显然，按门窗的现行宽度仔细地布置通槽间的间隔，就可方便地采用定型设计方法。

在图19中，板材122用来构造楼板，屋顶或天花板。可把板材122支撑起来以形成后述浇灌混凝土用的模板。板材122如前述的板材可包含如板芯123和其间的间隔124。板122的顶板125可在诸如部分129处被切掉，以便打开该板中间隔。如常见的具有相交构件126和127的钢筋网可放置在板的上面，而钢筋131可悬空放在邦扎130上。装好钢筋之后就可把混凝土浇到板122上面，使之流入其外露的间隔124处，直浇至水平高度132，以形成下面带梁的楼板。板122的下表面133可根据楼板或天花板的需要加上任何一种适当的装修。在多层建筑中，楼板同时也是下面房间的天花板。若有必要，板122可如标准的模板一样加以支撑。显然，板不一定要是水平放置，用作屋顶时，它也可以倾料放置以提供径流。

图20是板134的另一种形状，其使用方法基本上与上述相同。在板134中，面板135和136用板芯隔开，板芯中形成尺寸比板芯宽度小的空隙137。空隙可以用热丝法从泡沫板芯中切出，亦可以用挤压法等形成。如前所述，空隙可以穿过长形构件138。在转角147处板芯可切成斜面，并留一凹槽148以接纳构件139，连接件140和141可插入其中，以便把板134和142固定于其上。侧板143可装在板条146上面，后者嵌入切口143中，并用连接件把板条146固定在构件138上。

图21的板148具有面板150和151，由板芯隔开，在面板151和隔离块153之间还有绝缘板层152。隔离块153是彼此间隔开的，以便留出空隙154，其中如前所述可插入长形框架构件或混凝土155。面板和隔离块可如上所述。额外加上的绝缘板层152起着绝缘作用，当需要避免热流时，对热流起绝缘作用。绝缘板层152的厚度由要求的绝热程度及材料决定。泡沫材料可提供对楼板的热源起有效的绝热作用。

图22的板157示出构造成能达到可用的防火等级。外板158和159用C型截面的长型构件或芯撑160隔开，并在它们之间留出空隙161，其中如前所述可灌以混凝土162。仔细地选择面板材料并采用例如钢芯撑就可以达到某种防火等级，而当板材用混凝土填充时，便可以提高防火等级，这种墙可用作对防火等级、特别是隔音等级有一定要求的公共墙或共用隔墙。这种板材用混凝土填充之后便可起隔音作用。

Claims (4)

1．一种可用于建筑物的墙的建筑板材，其包括

彼此隔开的第一和第二面板，每个所述第一和第二面板的尺寸足以伸展成单一整块地横跨墙与墙或地板与天花板之间；及

一个位于其间的板芯；

所述板芯在至少一个方向上有多条从所述板材的一个侧缘穿过而到所述板材的另一个侧缘的通槽；

所述通槽的尺寸足以从其中穿过或在其中接纳建筑结构件或混凝土柱；其特征在于：

所述第一和第二面板砌合在所述板芯上，所述板芯由一个泡沫块结构或阵列组成，所述泡沫块结构或阵列夹在并接合在所述面板上；

所述板芯从所述板材的侧缘在相应的相对侧缘上制成有一定深度的凹槽，以便在其内接纳框架件或混凝土，所述框架件或混凝土与所述面板和所述建筑结构件或混凝土柱为结构互连。

2．如权利要求1所述的建筑板材，其特征在于，所述板芯由多条平行的彼此隔开的细长形泡沫块状构件砌合在所述面板上组成，所述通槽则由所述块状构件之间的空隙而构成。

3．如权利要求1所述的建筑板材，其特征在于，所述板芯为泡沫材料块，且用热丝法切割以形成其中所述通槽。

4．如权利要求1至3中任意一项所述的建筑板材，其特征在于，所选择的制造所述面板的材料，使得在使用所述板材时，能对所述板材提供一种应力表皮结构特性。

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