一种用透气箱填充的空心楼盖的制作方法
【专利说明】
(一)
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种现浇混凝土空心楼盖结构，尤其是一种用透气箱填充的空心楼盖，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。按照目前的《现浇混凝土空心楼盖技术规程》JGJ/T268-2012，根据填充材料的填埋方式不同，分为内置填充体空心板、单面外露填充体空心板和双面外露填充体空心板三种结构类型。双面外露填充体空心板因为混凝土肋梁不含任何翼缘，楼板的刚度小而使用受到很大限值。内置填充体空心板包含上下翼缘，其等效力学截面为工字型截面，单面外露填充体空心板只含上翼缘，其等效力学截面为T型截面。当楼板厚度相同时，工字型截面楼板刚度大约是T型截面的两倍，因此工字型截面空心板具有最好的力学性能。
[0003]根据阿基米德定律，在任何内置填充体空心板中，浇筑混凝土时填充材料必然要产生较大的上浮力。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。为了克服填充材料的浮力，2013年，王本淼先生率先提出“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，王先生提出的“组合式网状箱”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。上述相关技术虽已给整个空心楼盖行业带来革命性的变化，但是还存在以下缺陷，主要有:1、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;2、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。
[0004]现有技术中存在的另外一个问题就是:在工程设计中，按照目前的通用计算程序，空心楼板中的受力钢筋都集中配置在肋梁中；但是出实际施工图时，在填充材料的下部混凝土翼缘中，还需要按照构造要求配置钢筋，虽然数量不多但因为相关构造钢筋需要穿过多道与之垂直的肋梁，钢筋绑扎起来比较麻烦，施工效率低。
[0005]这种情况下，开发一种混凝土浇筑过程填充材料的浮力小、填充材料刚度较大且管线施工方便、运输成本低、填充材料底部无须绑扎钢筋的新型空心楼盖，已经成为行业内急需解决的问题。
(三)
【发明内容】
[0006]针对现有空心楼盖技术存在的混凝土浇筑过程填充材料的浮力大、填充材料刚度较小且管线施工困难、运输成本高、填充材料底部绑扎钢筋麻烦等问题，本实用新型的目的在于提供一种用透气箱填充的空心楼盖。
[0007]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:一种用透气箱填充的空心楼盖，该空心楼盖包括梁上铁、梁下铁、肋梁箍筋、板上铁、混凝土和透气箱组合体，梁上铁、梁下铁和肋梁箍筋构成肋梁，两个方向互为正交的肋梁将空心楼盖平面分成多个区格，透气箱与钢丝网、定位隔离件一道形成透气箱组合体，在每个区格中安装透气箱组合体，在透气箱组合体上部绑扎板上铁，浇筑混凝土后形成空心楼盖，且透气箱下部混凝土的厚度2 30mm。因为空气能自下而上从透气箱中穿过，所以可以消除混凝土浇筑过程产生的浮力。钢丝网的设置，既可以达到防止填充材料底部混凝土开裂的目的，又避免在填充材料底部绑扎钢筋，能大大提高施工速度。定位隔离件的作用就是有效地将透气箱和钢丝网隔离开来，使二者基本不发生接触;定位隔离件既可以夹在透气箱和钢丝网之间，也可以夹在透气箱与楼板模板之间；另外，定位隔离件在透气箱底部与楼板模板之间撑出一段距离，可以保证透气箱底部混凝土得到有效浇筑。透气箱下部混凝土的厚度2 30mm，可以使该部分混凝土能够成为肋梁的有效下翼缘，保证空心楼盖的等效截面为工字型截面。
[0008]本实用新型的特征在于透气箱的周边由首尾相接的4片边框板构成，透气箱内每个方向有I片或I片以上加劲内板，不同方向加劲内板彼此正交，透气箱上部为顶盖板，顶盖板上设置有至少一个排气孔，排气孔内安装有排气网，用整体成型或粘接、铁丝绑扎、卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将边框板、加劲内板与顶盖板连接，在透气箱底部紧贴边框板和加劲内板下端处安装透气网，边框板、加劲内板、顶盖板和透气网共同构成了透气箱，透气箱的透气网下面是钢丝网，透气网和钢丝网之间用定位隔离件隔开，钢丝网为用冷拔钢丝机械点焊成型的片状结构，钢丝网中单个网格边长2 40mm且< 200mm，钢丝直径<8mm，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类或塑料类或化纤类材料，定位隔离件为金属类或水泥类或石材类或塑料类材料。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，使透气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，大大加强了透气箱的水平刚度。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。生产时可以用模具将边框板、加劲内板和顶盖板整体成型浇筑在一起而节省拼装的人工费；当施工现场距离工厂较远时，也可以将边框板、加劲内板和顶盖板分别制成不同的配件，在施工现场组装透气箱虽然拼装的人工费相对较高，但是可以降低运费70%以上。顶盖板上设置有至少一个排气孔，是以透气箱下部设有透气网作为前提;排气孔的设置使得透气箱内外空气相通，不会因为空气压力差而产生浮力;排气孔内安装排气网，使得透气箱内外空气畅通而混凝土在浇筑中又不至于漏入箱体内；该设置既达到了现有技术中整个箱体上部都用金属网排气而消除浮力的同样效果，又克服了单纯金属网所导致的透气箱顶部构件竖向与水平刚度小的缺点。钢丝网是用机械方式点焊成型的，其成型效率大大超过现场绑扎钢筋，能降低人工费，且成型过程不占用施工进度时间。经实验验证，钢丝网中单个网格边长下限是40mm，上限是200mm，尤以10mm及附近尺寸最佳;钢丝直径下限是2mm，上限是8mm，尤以3-5mm最佳。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、化纤类材料，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。透气网和钢丝网之间用定位隔离件隔开，定位隔离件为具有一定强度和刚度的金属类或水泥类或石材类或塑料类材料，其目的就是为了使透气箱与钢丝网之间有效隔开，保证透气箱底部混凝土的浇筑质量。
[0009]本实用新型的特征在于透气箱与钢丝网、定位隔离件所形成的透气箱组合体为一个整体，现场施工时，直接将透气箱组合体放置在空心楼盖平面的多个区格中。透气箱组合体为一整体，其优点就是许多工作可以提前进行，这些工作不占用施工总体进度时间，只需在区格中直接放入透气箱组合体就完成了空心板填充材料的安装工作，因此施工效率非常尚O
[0010]本实用新型的特征在于单独透气箱为一个整体，钢丝网和定位隔离件既可以拼装在一起，也可以分离，二者共同构成透气箱下部构件，透气箱与透气箱下部构件分离，现场施工时，在空心楼盖平面的多个区格中先安放透气箱下部构件，然后在透气箱下部构件的上面安放透气箱。当透气箱底部存在管线，或者由于某些特殊要求需钢丝网锚入肋梁中的长度较长时，直接放置透气箱组合体就不能满足施工需要。透气箱与透气箱下部构件分别放置，就可以满足施工需要，这种分步安装方式的施工效率虽然不如前述透气箱组合体整体安装，但也远超过现场绑扎透气箱底部钢筋的施工方式。
[0011]本实用新型的特征在于透气网是由厚度小于Imm的金属薄板上冲切出密集的网眼而形成的，金属薄板上的网眼短向尺寸2 4mm且< 12mm，长向尺寸2 5mm且< 15mm，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，安装透气网时，阻浆片朝透气箱的外侧方向翘起。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透气箱。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。如果阻浆片向透气箱的内侧方向翘起，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，阻浆片将继续向透气箱内部翘起，使混凝土流入透气箱内部。如果阻浆片向透气箱的外侧方向翘起，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，又防止混凝土流入透气箱