CN110219408A - 一种小浮力填充件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种小浮力填充件及其制作方法，属于一般建筑物构造领域。该填充件(1)包括上配件(2)、下配件(3)、加强垫(4)、透气网(5)、密封层(6)和绑扎带(7)，上、下配件中部设有竖向漏浆孔(11)，顶盖板上有排气孔(12)，在加强垫上有排气网(13)，排气网中有密集的网眼，透气网安装在下配件的底部，密封层包裹上、下配件边框板的外侧以及上配件顶盖板上除排气孔外的其它区域，用绑扎带将上配件、下配件、加强垫、透气网和密封层捆绑在一起。本发明的填充件，生产、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

一种小浮力填充件

(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，尤其是一种小浮力填充件及其制作方法，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，是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，后来聚苯泡沫类材料引入空心楼盖中，这些技术在工程中得到广泛应用。

但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，在“一种现浇砼空心板”(ZL201420109836.0)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)等技术。上述技术已经给整个空心楼盖行业带来革命性的变化，目前已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，或者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；4、当填充箱顶部或侧壁为镂空材料，浇筑混凝土时，在振捣棒的作用下混凝土中的细骨料与浆体容易漏进填充箱中，导致混凝土配比被破坏而影响其最终强度；5、当箱体仅底部为镂空材料时，镂空材料与同周围侧壁的结合不牢固，导致镂空材料与边框板之间可能存在较大缝隙而往箱体内漏浆，当有漏浆孔时，漏浆问题尤为严重。

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，箱体整体性好、刚度大，且混凝土浆体不容易流入填充箱内部，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、混凝土容易流入箱体内部、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小浮力填充件。

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：一种小浮力填充件，填充件包括上配件、下配件、加强垫、透气网、密封层和绑扎带，上配件由边框板、加劲肋和顶盖板构成，上配件中部设有竖向漏浆孔，顶盖板上设置有至少一个排气孔，在顶盖板的上部是加强垫，在加强垫上与排气孔对应位置处设有排气网，排气网中有密集的网眼，单个网眼宽度≥1mm且≤8mm，下配件由边框板、加劲肋和斜肋构成，下配件中部也设有漏浆孔，透气网安装在下配件的底部，透气网中网眼宽度≥4mm且≤15mm，密封层包裹上、下配件边框板的外侧以及上配件顶盖板上除排气孔外的其它区域，加强垫位于密封层的内侧，用绑扎带将上配件、下配件、加强垫、透气网和密封层捆绑在一起形成小浮力填充件，填充件水平的每一方向至少设置2道绑扎带。填充件中顶盖板上设置有至少一个排气孔，透气网安装在下配件的底部，透气网与排气孔一道，形成填充件内部空气流通的通道，可以避免填充件内外形成气压差，大大减小混凝土浇筑过程填充件产生的浮力。上配件中的边框板、加劲肋和顶盖板构成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，使填充件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，大大加强了填充件的水平刚度。当箱体尺寸较大时(如水平尺寸为1mX1m)，上、下配件中部设置漏浆孔可以保证箱体下部混凝土浇筑密实。加强垫对聚苯泡沫塑料类材料的顶盖板起加强作用，可以抵御施工中的普通践踏与物料堆放；将加强垫局部区域制造成排气网，在成本几乎不增加的前提下拓展了加强垫的功能。排气网中单个网眼平面内洞口的最大尺寸为网眼宽度，网眼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，网眼还要避免混凝土浆料从中漏入填充件内部；经实验验证，排气网网眼宽度下限值为1mm，上限值为8mm，网眼宽度2-5mm时效果较佳。镂空的透气网安装在下配件的底部，大大减小了混凝土对填充件产生向上力的作用面积，是填充件仅具有小浮力的关键；同样经实验验证，透气网中网眼宽度下限值为4mm，上限值为15mm，宽度6-10mm时效果较佳。在下配件中缺少了顶盖板，为了弥补下配件的水平刚度，增设斜肋对下配件起增强作用。密封层一般为塑料胶带，设置密封层的目的一是对填充件进行加强，二是避免填充件材料吸收混凝土的水分而降低其强度；但为了保证填充件内与外界的空气通畅，排气孔部位不能密封。设置绑扎带的主要目的是固定透气网；所谓绑扎带，一定是扁平状物体，在同样压力下可以大大降低压强，使聚苯泡沫类材料不容易变形。在绑扎带压力的作用下，能够很好地将透气网的边缘固定在相应边框板和加劲肋的底部，避免产生现有技术中透气网与箱型结构底部不能很好密封的缺陷，且安装起来比较方便。填充件水平的每一方向至少设置2道绑扎带，才能对透气网起到良好的固定效果。

本发明的特征在于上配件、下配件为聚苯乙烯泡沫塑料类材料，加强垫、透气网、密封层和绑扎带为金属或塑料类材料。塑料类材料容易在施工现场切割、开槽或钻眼，边框板、加劲肋、顶盖板和漏浆孔壁限定为聚苯乙烯泡沫塑料类材料，是为了方便空心板内的管线安装。绑扎带和密封层应具有一定的抗拉强度，加强垫和透气网则应具有一定的刚度。

本发明的特征在于绑扎带横断面呈扁平形状，其宽度与厚度之比大于等于5，绑扎带宽度≥5mm，绑扎带作用于加劲肋处，绑扎带将加强垫固定在上配件的上部，将透气网固定在下配件的下部。绑扎带作用于加劲肋处，可以保证绑扎带的有效受力，尽量减小填充件的变形，以外包金属片的方式将绑扎带的接头以平行叠合方式连接起来。

本发明的特征在于透气网是由厚度小于0.5mm的金属薄板制造而成的开口网，开口网上有冲切成型的密集网眼，从网眼中被冲切出来的金属片形成向外翘起的阻浆片，阻浆片的一端仍与金属薄板母材相连，开口网中设有主肋。

本发明的特征在于透气网是由厚度小于0.5mm的金属薄板通过冲切、扭转、扩张工艺而形成的扩张网，扩张网包括主肋、扭转肋、连接条，扭转肋之间为网眼。

本发明的特征在于上配件中顶盖板为边缘区域向周边下降的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔区域为上大下小的漏斗形，下配件中的边框板、加劲肋与透气网构成的下表面为边缘区域向上翘起的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔区域为上小下大的倒漏斗形。填充件的上下表面为向外凸起的曲面，与纯矩形断面填充件相比，要略微丧失一些空心率，但是可以取得以下效果：1、能减轻填充件之间混凝土肋梁内应力集中的程度，混凝土不易开裂；2、提高填充件上部混凝土的抗冲切能力；3、填充件底部混凝土容易浇筑密实。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，可以提高未来填充件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件底部混凝土的浇筑质量。

本发明一种小浮力填充件的制作方法是：填充件包括上配件、下配件、加强垫、透气网、密封层和绑扎带，上配件由边框板、加劲肋和顶盖板构成，上配件中部设有竖向漏浆孔，顶盖板上设置有至少一个排气孔，在顶盖板的上部是加强垫，在加强垫上与排气孔对应位置处设有排气网，排气网中有密集的网眼，单个网眼宽度≥1mm且≤8mm，下配件由边框板、加劲肋和斜肋构成，下配件中部也设有漏浆孔，透气网安装在下配件的底部，透气网中网眼宽度≥4mm且≤15mm，密封层包裹上、下配件边框板的外侧以及上配件顶盖板上除排气孔外的其它区域，加强垫位于密封层的内侧，用绑扎带将上配件、下配件、加强垫、透气网和密封层捆绑在一起形成小浮力填充件，填充件水平的每一方向至少设置2道绑扎带。

本发明一种小浮力填充件的制作方法是：上配件、下配件为聚苯乙烯泡沫塑料类材料，加强垫、透气网、密封层和绑扎带为金属或塑料类材料。

本发明一种小浮力填充件的制作方法是：绑扎带横断面呈扁平形状，其宽度与厚度之比大于等于5，绑扎带宽度≥5mm，绑扎带作用于加劲肋处，绑扎带将加强垫固定在上配件的上部，将透气网固定在下配件的下部，以外包金属片的方式将绑扎带的接头以平行叠合方式连接起来。

本发明一种小浮力填充件的制作方法是：上配件中顶盖板为边缘区域向周边下降的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔区域为上大下小的漏斗形，下配件中的边框板、加劲肋与透气网构成的下表面为边缘区域向上翘起的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔区域为上小下大的倒漏斗形。

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：

本发明的填充件在箱型结构底部设置透气网，可以大大减小填充件在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：填充件不容易漏浆能有效保证混凝土浇筑质量；填充件在竖向和水平向都具有较大的刚度，填充件不易变形；边框板、加劲肋和顶盖板限定为聚苯泡沫塑料类材料，克服金属材造价高以及管线安装困难的缺点；填充件上下表面周边倒角对于混凝土的抗裂、保证板底浇筑质量、提高局部承载力都有很大益处。本发明的一种小浮力填充件，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是本发明填充件的俯视图。

图2是本发明填充件竖向A-A剖面图。

图3是本发明填充件竖向B-B剖面图。

图4是本发明填充件的仰视图。

图5是本发明填充件在下配件部位水平剖面图。

图6是本发明填充件在上配件部位水平剖面图。

图7是本发明填充件中排气孔区域细部详图。

图8是本发明填充件中绑扎带接头连接示意图。

图9是本发明填充件中开口网示意图。

图10是本发明填充件中开口网断面图。

图11是本发明填充件中扩张网平面图。

图12是本发明填充件中扩张网断面图。

图中：1.填充件，2.上配件，3.下配件，4.加强垫，5.透气网，6.密封层，7.绑扎带，8.边框板，9.加劲肋，10.顶盖板，11.漏浆孔，12.排气孔，13.排气网，14.斜肋，15.金属片，16.开口网，17.网眼，18.阻浆片，19.扩张网，20.主肋，21.扭转肋，22.连接条。

(五)具体实施方式

本发明是按照以下方式实现：

在图1-图7所示实施例中，一种小浮力填充件，填充件(1)包括上配件(2)、下配件(3)、加强垫(4)、透气网(5)、密封层(6)和绑扎带(7)，其特征在于上配件由边框板(8)、加劲肋(9)和顶盖板(10)构成，上配件中部设有竖向漏浆孔(11)，顶盖板上设置有至少一个排气孔(12)，在顶盖板的上部是加强垫，在加强垫上与排气孔对应位置处设有排气网(13)，排气网中有密集的网眼，单个网眼宽度≥1mm且≤8mm，下配件由边框板、加劲肋和斜肋(14)构成，下配件中部也设有漏浆孔，透气网安装在下配件的底部，透气网中网眼宽度≥4mm且≤15mm，密封层包裹上、下配件边框板的外侧以及上配件顶盖板上除排气孔外的其它区域，加强垫位于密封层的内侧，用绑扎带将上配件、下配件、加强垫、透气网和密封层捆绑在一起形成小浮力填充件，填充件水平的每一方向至少设置2道绑扎带。

在图1-图8所示实施例中，上配件(2)、下配件(3)为聚苯乙烯泡沫塑料类材料，加强垫(4)、透气网(5)、密封层(6)和绑扎带(7)为金属或塑料类材料。

在图1-图4、图7、图8所示实施例中，绑扎带(7)横断面呈扁平形状，其宽度与厚度之比大于等于5，绑扎带宽度≥5mm，绑扎带作用于加劲肋(9)处，绑扎带将加强垫(4)固定在上配件(2)的上部，将透气网(5)固定在下配件(3)的下部，以外包金属片(15)的方式将绑扎带(7)的接头以平行叠合方式连接起来。

在图1、图9、图10所示实施例中，透气网(5)是由厚度小于0.5mm的金属薄板制造而成的开口网(16)，开口网上有冲切成型的密集网眼(17)，从网眼中被冲切出来的金属片形成向外翘起的阻浆片(18)，阻浆片的一端仍与金属薄板母材相连，开口网中设有主肋(20)。

在图1、图11、图12所示实施例中，透气网(5)是由厚度小于0.5mm的金属薄板通过冲切、扭转、扩张工艺而形成的扩张网(19)，扩张网包括主肋(20)、扭转肋(21)、连接条(22)，扭转肋之间为网眼(17)。

在图1-图3所示实施例中，上配件(2)中顶盖板(10)为边缘区域向周边下降的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔(11)区域为上大下小的漏斗形，下配件(3)中的边框板(8)、加劲肋(9)与透气网(5)构成的下表面为边缘区域向上翘起的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔区域为上小下大的倒漏斗形。

在图1-图7所示实施例中，一种小浮力填充件的制作方法是：填充件(1)包括上配件(2)、下配件(3)、加强垫(4)、透气网(5)、密封层(6)和绑扎带(7)，其特征在于上配件由边框板(8)、加劲肋(9)和顶盖板(10)构成，上配件中部设有竖向漏浆孔(11)，顶盖板上设置有至少一个排气孔(12)，在顶盖板的上部是加强垫，在加强垫上与排气孔对应位置处设有排气网(13)，排气网中有密集的网眼，单个网眼宽度≥1mm且≤8mm，下配件由边框板、加劲肋和斜肋(14)构成，下配件中部也设有漏浆孔，透气网安装在下配件的底部，透气网中网眼宽度≥4mm且≤15mm，密封层包裹上、下配件边框板的外侧以及上配件顶盖板上除排气孔外的其它区域，加强垫位于密封层的内侧，用绑扎带将上配件、下配件、加强垫、透气网和密封层捆绑在一起形成小浮力填充件，填充件水平的每一方向至少设置2道绑扎带。

在图1-图8所示实施例中，一种小浮力填充件的制作方法是：上配件(2)、下配件(3)为聚苯乙烯泡沫塑料类材料，加强垫(4)、透气网(5)、密封层(6)和绑扎带(7)为金属或塑料类材料。

在图1-图4、图7、图8所示实施例中，一种小浮力填充件的制作方法是：绑扎带(7)横断面呈扁平形状，其宽度与厚度之比大于等于5，绑扎带宽度≥5mm，绑扎带作用于加劲肋(9)处，绑扎带将加强垫(4)固定在上配件(2)的上部，将透气网(5)固定在下配件(3)的下部。

在图1、图4、图8所示实施例中，一种小浮力填充件的制作方法是：以外包金属片(15)的方式将绑扎带(7)的接头以平行叠合方式连接起来。

在图1-图3所示实施例中，一种小浮力填充件的制作方法是：上配件(2)中顶盖板(10)为边缘区域向周边下降的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔(11)区域为上大下小的漏斗形，下配件(3)中的边框板(8)、加劲肋(9)与透气网(5)构成的下表面为边缘区域向上翘起的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔区域为上小下大的倒漏斗形。

Claims (10)

1.一种小浮力填充件，填充件(1)包括上配件(2)、下配件(3)、加强垫(4)、透气网(5)、密封层(6)和绑扎带(7)，其特征在于上配件由边框板(8)、加劲肋(9)和顶盖板(10)构成，上配件中部设有竖向漏浆孔(11)，顶盖板上设置有至少一个排气孔(12)，在顶盖板的上部是加强垫，在加强垫上与排气孔对应位置处设有排气网(13)，排气网中有密集的网眼，单个网眼宽度≥1mm且≤8mm，下配件由边框板、加劲肋和斜肋(14)构成，下配件中部也设有漏浆孔，透气网安装在下配件的底部，透气网中网眼宽度≥4mm且≤15mm，密封层包裹上、下配件边框板的外侧以及上配件顶盖板上除排气孔外的其它区域，加强垫位于密封层的内侧，用绑扎带将上配件、下配件、加强垫、透气网和密封层捆绑在一起形成小浮力填充件，填充件水平的每一方向至少设置2道绑扎带。

2.根据权利要求1所述的一种小浮力填充件，其特征在于上配件(2)、下配件(3)为聚苯乙烯泡沫塑料类材料，加强垫(4)、透气网(5)、密封层(6)和绑扎带(7)为金属或塑料类材料。

3.根据权利要求1所述的一种小浮力填充件，其特征在于绑扎带(7)横断面呈扁平形状，其宽度与厚度之比大于等于5，绑扎带宽度≥5mm，绑扎带作用于加劲肋(9)处，绑扎带将加强垫(4)固定在上配件(2)的上部，将透气网(5)固定在下配件(3)的下部，以外包金属片(15)的方式将绑扎带(7)的接头以平行叠合方式连接起来。

4.根据权利要求1所述的一种小浮力填充件，其特征在于透气网(5)是由厚度小于0.5mm的金属薄板制造而成的开口网(16)，开口网上有冲切成型的密集网眼(17)，从网眼中被冲切出来的金属片形成向外翘起的阻浆片(18)，阻浆片的一端仍与金属薄板母材相连，开口网中设有主肋(20)。

5.根据权利要求1所述的一种小浮力填充件，其特征在于透气网(5)是由厚度小于0.5mm的金属薄板通过冲切、扭转、扩张工艺而形成的扩张网(19)，扩张网包括主肋(20)、扭转肋(21)、连接条(22)，扭转肋之间为网眼(17)。

6.根据权利要求1所述的一种小浮力填充件，其特征在于上配件(2)中顶盖板(10)为边缘区域向周边下降的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔(11)区域为上大下小的漏斗形，下配件(3)中的边框板(8)、加劲肋(9)与透气网(5)构成的下表面为边缘区域向上翘起的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔区域为上小下大的倒漏斗形。

7.根据权利要求1所述的一种小浮力填充件的制作方法，其特征在于填充件(1)包括上配件(2)、下配件(3)、加强垫(4)、透气网(5)、密封层(6)和绑扎带(7)，上配件由边框板(8)、加劲肋(9)和顶盖板(10)构成，上配件中部设有竖向漏浆孔(11)，顶盖板上设置有至少一个排气孔(12)，在顶盖板的上部是加强垫，在加强垫上与排气孔对应位置处设有排气网(13)，排气网中有密集的网眼，单个网眼宽度≥1mm且≤8mm，下配件由边框板、加劲肋和斜肋(14)构成，下配件中部也设有漏浆孔，透气网安装在下配件的底部，透气网中网眼宽度≥4mm且≤15mm，密封层包裹上、下配件边框板的外侧以及上配件顶盖板上除排气孔外的其它区域，加强垫位于密封层的内侧，用绑扎带将上配件、下配件、加强垫、透气网和密封层捆绑在一起形成小浮力填充件，填充件水平的每一方向至少设置2道绑扎带。

8.根据权利要求1所述的一种小浮力填充件的制作方法，其特征在于上配件(2)、下配件(3)为聚苯乙烯泡沫塑料类材料，加强垫(4)、透气网(5)、密封层(6)和绑扎带(7)为金属或塑料类材料，绑扎带(7)横断面呈扁平形状，其宽度与厚度之比大于等于5，绑扎带宽度≥5mm，绑扎带作用于加劲肋(9)处，绑扎带将加强垫(4)固定在上配件(2)的上部，将透气网(5)固定在下配件(3)的下部。

9.根据权利要求1所述的一种小浮力填充件的制作方法，其特征在于以外包金属片(15)的方式将绑扎带(7)的接头以平行叠合方式连接起来。

10.根据权利要求1所述的一种小浮力填充件的制作方法，其特征在于上配件(2)中顶盖板(10)为边缘区域向周边下降的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔(11)区域为上大下小的漏斗形，下配件(3)中的边框板(8)、加劲肋(9)与透气网(5)构成的下表面为边缘区域向上翘起的曲面，曲面为折线或弧线倒角，漏浆孔区域为上小下大的倒漏斗形。