一种由透气箱填充带活动配重的空心板的制作方法

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本实用新型涉及一种现浇混凝土空心楼盖结构，尤其是一种由透气箱填充带活动配重的空心板，属于一般建筑物构造领域。


背景技术：

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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，却可以大大减轻结构的自重。内置填充体空心板包含上下翼缘，其力学性能最好的而应用最广泛。根据阿基米德定律，在普通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，施工中的为了抗浮必须在模板上钻孔，利用铁丝等拉结件将浮力传至模板底，抗浮措施费钱、费工、费时且损伤模板。为了克服填充材料的浮力，2013年，王本淼率先提出“一种用组合式网状箱形构件成孔的现浇空心楼盖”(cn203514592u)等技术，其后郭伍常和我本人也分别提出“一种带阻浆片的组合式金属填充箱”(cn205063134u)和“一种带金属网面层的轻质材料填充箱”(cn105239708a)等技术，这些技术对推动透气类填充箱在空心楼盖中的应用起着促进作用。
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但是，上述技术存在以下缺陷：(1)若透气箱上网眼尺寸比较大，减浮效果较为明显，施工中可以不采用专门的抗浮措施，但是网眼尺寸大导致浇筑混凝土时浆体容易渗入透气箱，既增加了楼盖自重导致承载力降低，又破坏了混凝土级配降低混凝土强度而影响结构安全。(2)若透气箱上网眼尺寸比较小，减浮效果不明显，施工中仍需采用抗浮措施，虽然相对于传统的空心板抗浮工作量大大减少，但毕竟仍存在在模板上钻眼的抗浮工序。
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在现有技术中，减浮效果跟混凝土浇筑质量是一对矛盾，这种情况下，开发一种混凝土浇筑过程中填充材料的浮力小、混凝土浇筑质量能够得到保证、抗浮施工工序简单的新型空心板技术，已经成为行业内急需解决的问题。


技术实现要素：

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针对现有空心楼盖技术中减浮效果跟混凝土浇筑质量的矛盾问题，本人用普通填充箱和不同形式的透气箱进行了大量的科学研究与实验，在实验基础上，本人得出以下原创结论：中空式的透气箱，只要箱体底部布满密集且尺寸大小合适的网眼，箱体顶部有排气孔避免箱体内外形成气压差，就能达到减小浮力的目的。当混凝土处于振捣状态时，透气箱的浮力减小程度有上限，不可能完全为零，在本次试验中浮力最多减少80％。在箱体顶部和侧壁设大量密集的网眼对减小浮力没有任何好处，反而使得混凝土容易流入透气箱，影响结构安全。对于透气箱，当底部网眼大到一定尺寸时，只有振捣棒作用时才产生浮力，且浮力仅产生于振捣棒影响范围之内；当振捣棒停止振动时，透气箱浮力值可为零。
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本实用新型目的是提供一种混凝土浇筑过程中填充材料的浮力小、混凝土浇筑质量能够得到保证、抗浮施工工序简单的空心板技术。在实验研究的基础上，为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种由透气箱填充带活动配重的空心板，该空心板包括
板上铁、板下铁、透气箱、混凝土和活动配重，板上铁、板下铁和透气箱都浇筑在混凝土内，透气箱位于板上铁与板下铁之间，相邻透气箱之间为实心肋，透气箱的上、下部分别为空心板的上翼缘和下翼缘，在透气箱的底部安装有透气网，透气网中有密集的网眼且4mm≤网眼宽度≤ 15mm，在透气箱的侧面或顶部有缝隙或排气孔，空心板浇筑混凝土期间，当振捣装置振捣实心肋或上翼缘混凝土时，在振捣装置影响区域内的板上铁上部设有活动配重，每一区域振捣完毕后活动配重即可撤除。在透气箱的底部安装有透气网，透气网中有密集的网眼且4mm≤网眼宽度≤15mm，在透气箱的侧面或顶部有缝隙或排气孔避免箱体内外形成气压差，就能达到减小浮力的目的；而在箱体顶部和侧壁不设大量密集的网眼可避免混凝土流入透气箱，影响结构安全。按照混凝土材料学，混凝土在初凝(初凝时间一般为2-4小时)前就是一种液体，即便透气箱减小了理论浮力，阿基米德定律仍适用。本人的研究结果也验证了：只要混凝土保持液体状态，无论振动与否，普通填充箱的浮力值保持不变，即阿基米德定律完全生效。但是本人的研究成果同时揭示了：但对于透气箱，混凝土只在动态下(即振捣装置振动时)，阿基米德定律才生效，且生效区域仅限于振捣装置影响区域这样一个很小的范围(在本人试验中，振捣装置的影响区域跟其大小和功率有关，例如30mm振捣棒影响半径≤600mm，50mm 振捣棒影响半径≤1000mm，平板式振捣器的的影响半径更大)。因此，本实用新型的空心板浇筑混凝土期间，当振捣装置振捣实心肋或上翼缘混凝土时，在其影响区域内的板上铁上部设有活动配重，每一区域振捣完毕后活动配重即可撤除，该配重是一种持续时间短、作用范围小的活动荷载。
[0007]
本实用新型的特征在于当空心板浇筑混凝土时，活动配重可以随振捣装置的移动而移动，在每个振捣装置的影响区域内，该区域内空心板中填充材料理论浮力的10％≤活动配重的重量≤理论浮力的50％。活动配重可以随振捣装置的移动而移动，这样每个振捣装置只需配一套活动配重，这样可以大大节省配重的成本。根据阿基米德定律，理论浮力＝填充箱体积*混凝土容重-填充箱自重，对于普通的空心板，配重必须大于100％的填充箱理论浮力才能保证填充材料不上浮；而本人的研究成果表明：在保证混凝土浇筑质量的前提下，混凝土振捣状态中透气箱的实测浮力比理论浮力值最多可以减小80％，故配重只要大于20％的透气箱理论浮力就可以避免透气箱上浮，考虑到空心板上铁钢筋的自重相当于一种永久配重，故活动配重值下限取为理论浮力的10％。当透气箱网眼尺寸较小，减浮状态不是最佳时，同时考虑到振捣棒振捣时的冲击力影响，将配重的上限值取为理论浮力的50％。
[0008]
本实用新型的特征在于活动配重为能够滚动的圆筒形物体。能够滚动的圆筒形物体方便活动配重在空心板上快速移动，提高施工效率。
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本实用新型的特征在于活动配重上带有把手，通过在把手上施加外力，实现活动配重在板上铁上的自由移动。无论圆形还是矩形或者其它形状的活动配重，增设把手后，方便操作者移动配重，同样是提高施工效率。
[0010]
本实用新型的特征在于透气箱底部的透气网材质为金属或塑料。金属材质的透气网可以采用钢丝网、扩张网或开口网；塑料材质的透气网通常为塑料网。
[0011]
本实用新型的特征在于透气箱为拼装式结构，透气箱的顶面板及侧面板材质为金属板或水泥板或硅钙板或塑料板，至少两块以上的不同面板在拼接位置处存在缝隙。
[0012]
本实用新型的特征在于透气箱的顶面板及侧面板是由模具整体浇筑成型，顶面板和侧面板材质为塑料类材料，在顶面板上设有排气孔，排气孔对应部位设有不少于1个网
眼，1mm≤单个网眼宽度≤8mm。
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本实用新型的特征在于透气箱的顶部或底部有切角或倒角。
[0014]
采用上述方案后，本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果：
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本实用新型一种由透气箱填充带活动配重的空心板，相对于常规填充箱空心板，可以避免在模板上钻孔，省去繁琐的抗浮施工工艺，在节约施工成本的同时加快了施工速度；相对于完全不需进行抗浮的透气箱空心板，虽然增设了活动配重，但所增加的工作量很小，却避免了混凝土漏浆而能更好地保证结构安全。本实用新型的一种由透气箱填充带活动配重的空心板跨度大、重量轻、施工效率高、结构可靠性好。本实用新型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。
附图说明
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以下结合附图对本实用新型做进一步说明。
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图1是本实用新型空心板竖向剖面图。
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图2是透气箱中透气网平面图。
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图3是扩张网平面图。
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图4是拼装式透气箱侧视图。
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图5是整体浇筑式透气箱竖向剖面图。
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图6是振捣棒影响区域示意图。
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图7是圆筒形活动配重构造示意图。
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图8是矩形活动配重构造示意图。
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图9是透气箱有切角或倒角示意图。
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图中：1.空心板，2.板上铁，3.板下铁，4.透气箱，5.混凝土，6.活动配重， 7.实心肋，8.上翼缘，9.下翼缘，10.透气网，11.网眼，12.缝隙，13.排气孔，14. 振捣装置，15.影响区域，16.把手，17.顶面板，18.侧面板，19.切角，20.倒角。
具体实施方式
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本实用新型是按照以下方式实现：
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在图1-图6所示实施例中，一种由透气箱填充带活动配重的空心板，该空心板1包括板上铁2、板下铁3、透气箱4、混凝土5和活动配重6，板上铁、板下铁和透气箱都浇筑在混凝土内，透气箱位于板上铁与板下铁之间，相邻透气箱之间为实心肋7，透气箱的上、下部分别为空心板的上翼缘8和下翼缘9，在透气箱的底部安装有透气网10，透气网中有密集的网眼11且4mm≤网眼宽度≤15mm，在透气箱的侧面或顶部有缝隙12或排气孔13，空心板浇筑混凝土期间，当振捣装置14振捣实心肋或上翼缘混凝土时，在振捣装置影响区域15 内的板上铁上部设有活动配重，每一区域振捣完毕后活动配重即可撤除。
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在图1、图6所示实施例中，当空心板1浇筑混凝土5时，活动配重6可以随振捣装置14的移动而移动，在每个振捣装置的影响区域15内，该区域内空心板中填充材料理论浮力的10％≤活动配重的重量≤理论浮力的50％。
[0030]
在图1、图7所示实施例中，活动配重6为能够滚动的圆筒形物体。
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在图1、图7、图8所示实施例中，活动配重6上带有把手16，通过在把手上施加外力，
实现活动配重在板上铁2上的自由移动。
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在图1-图5、图9所示实施例中，透气箱4底部的透气网10材质为金属或塑料。
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在图1、图4所示实施例中，透气箱4为拼装式结构，透气箱的顶面板17 及侧面板18材质为金属板或水泥板或硅钙板或塑料板，至少两块以上的不同面板在拼接位置处存在缝隙12。
[0034]
在图1、图5、图9所示实施例中，透气箱4的顶面板17及侧面板18是由模具整体浇筑成型，顶面板和侧面板材质为塑料类材料，在顶面板上设有排气孔13，排气孔对应部位设有不少于1个网眼11，1mm≤单个网眼宽度≤8mm。
[0035]
在图9所示实施例中，透气箱4的顶部或底部有切角19或倒角20。