一种拼装式透气填充箱的制作方法
【专利说明】
(一)
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种钢筋混凝土空心楼盖结构中的填充材料，尤其是一种拼装式透气填充箱，属于一般建筑物构造领域。
(二)
【背景技术】
[0002]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。
[0003]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;后来，鉴于水泥类的制品自重大后来，本人曾提出过聚苯泡沫一类的填充材料;上述技术在工程中都得到广泛应用。
[0004]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、费时夕卜，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。
[0005]2013年，王本淼先生提出“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“一种空心楼盖成孔用钢网与薄板组合填充体”(CN104631681A)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。
[0006]在空心楼盖行业的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、楼板的空心率不高;3、组成填充材料产品的部件较多导致其整体性不好;4、产品运输成本高;5、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;6、不能很好地解决既减少上浮力又避免混凝土浆体流入填充材料箱体内部这一矛盾。
[0007]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，又整体性好、刚度较大、能有效保证填充材料周围混凝土浇筑质量且运输方便的箱型填充产品，已成为当前空心楼盖中急需解决的问题。
(三)
【发明内容】
[0008]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，或者填充材料整体性差、刚度较小、不能有效保证填充材料周围混凝土浇筑质量或者运输成本过高等问题，本实用新型的目的在于提供一种拼装式透气填充箱。
[0009]在现有技术的基础上，为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是:该填充箱包括上组件、下组件、加劲件，上组件和下组件是由厚度小于1mm的条状金属薄板制成，在每片金属薄板上有4道弯折线，弯折线将金属薄板划分为1片面板、2片侧板和2条附加边，在构成下组件的金属薄板面板区中有密集的网眼，将金属薄板的两端沿弯折线朝同方向分别弯折90°，形成具有3个面和2条边的U型结构上组件和下组件，在上组件和下组件中每个方向安装至少2道加劲件，将上组件和下组件对扣在一起，用粘接或焊接或栓钉锚固或铁丝绑扎或卡扣连接的方式将上组件和下组件的各2条附加边与对方组件的面板连接在一起成为填充箱，面板分别形成填充箱的上表面和下表面，侧板形成填充箱的侧壁。在厚度小于1mm的条状金属薄板上用冲切成型的方式形成网眼，下表面带密集网眼是消除浮力的关键，上表面可设网眼排气，密集与稀疏均可，如果上下组件之间留有缝隙，上表面不设网眼也可。在条状金属薄板上压制成型出4道弯折线，沿弯折线将金属薄板弯成U型结构的上组件或下组件，制作上组件和下组件是在工厂进行的，后续的拼装过程既可以在工厂进行，更可以在施工现场进行。如果将后续的拼装过程安排在施工现场进行，因能将条状金属薄板一片片摞起来运输，可以大大减少相同数量填充材料在运输过程中所占的体积，运输效率至少提高5倍。在CN104631681A等现有技术中，通常是“钢网形成六面体空腔构件的顶面板、底面板和两个侧壁的整体成形四面体”，四面体的整体性显然较好，但是6个面中所剩余的2个面是由与前述4个面不直接相连的游离部件构成，首先构成该2个面的部件在安装过程定位难度大，其次安装完成后箱体的整体性也较差。而在本技术方案中，对于填充箱中的任何一个面，每个面至少有一条边借助弯折线与其它面是母材与母材直接相连的，填充箱中不存在与其它面完全游离的面，因此在拼装过程中，不同面间互相牵制的作用必然导致相互间定位方便且拼装后整体性好。构成上组件和下组件的金属薄板端头留有附加边，附加边与对方组件的面板的边缘连接，因为存在表面的重合，其面对面的连接比线对线的连接整体性要好得多。另外对于工程中最常见的顶面为正方形的箱体，本方案中U型结构的上组件和下组件的大小、尺寸和形状完全一样，减少了生产过程中标准件的数量，能大大提高生产效率。由于金属薄板的刚度很小，在外力的作用下容易发生变形，在上组件和下组件中每个方向至少安装2道加劲件，是为了对金属薄板进行加强。首先，加劲件和填充箱侧壁共同构成了填充箱的竖向受力构件，防止施工过程中填充箱的上表面发生较大的变形;其次，加劲件又成为侧壁金属薄板的支撑，能大大增强侧壁的水平刚度。
[0010]本实用新型的特征在于金属薄板上每条附加边宽度110mm且< 50mm，构成下组件的金属薄板面板区中每个网眼尺寸为短向2 4mm且< 12mm，长向2 5mm且< 15mm，从网眼中被冲切出来的金属片一端仍与母材相连形成向外翘起的阻浆片，安装填充箱时，阻浆片朝填充箱的外侧方向翘起。限定附加边宽度是为了使为了上组件或下组件的侧壁与对方组件的面板边缘能连接牢固同时又不浪费材料。在CN104631681A等现有技术中，消除浮力影响的关键部件网状板是“由同一薄钢板在专用机器的冲切和扩张制作成型”；在薄钢板上冲切出许多条宽度可忽略不计、按一定规律布置的细缝，将钢板向两边拉伸，使细缝扩张成有规律的网状结构;该网格大小不能太大，阻止混凝土流入填充箱内部主要靠混凝土中水分的表面张力。而在本方案中，通过在金属薄板上形成密集的有明显尺寸的网眼，被网眼中冲切出来的金属片形成阻浆片，网眼与阻浆片间的缝隙能透气而消除混凝土浇筑过程中产生的浮力，水分的表面张力和阻浆片的机械阻力共同阻止混凝土浆体流入填充箱。经多次试验验证:网眼尺寸在前述范围之内能达到基本技术效果，尤以数值与上下限值的平均值接近时效果最佳。通过实验发现:在保证排气的前提下，阻浆片的翘起方向与混凝土浇筑质量有很大关系。如果阻浆片向填充箱的内侧方向翘起，在混凝土压力作用下，网眼与阻浆片间的缝隙是越张越大，一旦混凝土压力大于水分张力和阻浆片机械阻力的合力值，阻浆片将继续向填充箱内部翘起，使混凝土流入填充箱内部。如果阻楽片向填充箱的外侧方向翘起，在混凝土压力作用下，阻浆片有朝网眼闭合的趋势，但冲切出来的网眼又不可能与阻浆片闭合到连空气都无法穿透的程度，因此在达到大大减小浮力的技术效果同时，又防止混凝土流入填充箱内部。
[0011]本实用新型的特征在于在金属薄板的面板或侧板上，沿金属薄板长度方向有利用自身母材挤压成型的加劲肋，加劲肋与弯折线垂直，加劲肋高度2 4mm，互相平行的相邻加劲肋间距1 50mm且< 150mm，填充箱4个侧壁上的加劲肋都与水平面垂直，加劲肋位于填充箱的外侧。如果由金属薄板面板形成的填充箱上表面和下表面有加劲肋，可以提高填充箱承受竖向荷载的能力。加劲肋与弯折线垂直，首先从机械加工上易于实现，再加上前述方案中已经限定的上组件和下组件为U型结构，自然保证了侧壁上的加劲肋都与水平面垂直，这样能大大增强填充箱的竖向刚度。在任何空心楼盖的技术规程中，都对受力钢筋与填充材料表面的距离有明确的要求(一般为2 10mm)，当加劲肋位于填充箱侧壁、上表面和下表面的外侧且高度2 10mm时，加劲肋除了起对填充箱的加强作用外，还同时起着隔离钢筋与填充箱的作用，可以降低施工材料造价，经济效益明显。
[0012]本实用新型的特征在于加劲件是能同时起水平和垂直方向支撑作用的配件，加劲件的材质为金属材料或塑料类材料或水泥类材料，用粘接或焊接或铁丝绑扎或卡扣连接或开槽插入的方式将加劲件与上组件或下组件固定在一起。
[0013]本实用新型的特征在于填充箱的上表面或侧壁上有网眼。上表面或侧壁上有网眼可以增强填充箱的排气效果。
[0014]本实用新型的特征在于填充箱中上表面或下表面为向填充箱外部凸起的曲面，曲面的断面形状为弧线型或折线型，与之相应的构成上组