CN107268990A - 一种加底盖的塑料模壳 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种加底盖的塑料模壳及其制作方法，属于一般建筑物构造领域。该塑料模壳(1)包括壳身(2)与底盖(3)，壳身由1片面板(4)、4片侧壁(5)和至少1根倒锥形的支撑柱(8)构成，壳身(2)为底面敞开的锥台型构件，壳身敞开口处的尺寸大于面板对应位置处的尺寸，至少1片侧壁上有至少1道竖向设置的凹槽(6)或凸条(7)，面板上有至少1道凹槽或凸条，面板与支撑柱的大口端连接，支撑柱的小口端作用于底盖上，用粘接、铁丝绑扎、螺丝拧固，卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将底盖固定在壳身的底部。本发明的塑料箱，生产、安装、运输都很方便，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)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，尤其是一种加底盖的塑料模壳及其制作方法，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，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，但是水泥类的制品自重大。后来，本人将聚苯泡沫类材料引入空心楼盖中，本人先后提出过“一种带硬质加强层的轻质发泡材料填充件”(ZL200420077923.9)和“一种带加强层与漏浆孔的发泡材料填充箱”(ZL201010554837.2)等技术，这些技术在工程中得到广泛应用。
从2010年起，以长沙巨星为代表的厂家在全国大力推广塑料模壳，塑料模壳的优点是可以集中生产，然后再发往全国各地，即便是上千公里运输成本也相对较低。但是目前相关塑料模壳的产品质量存在较大问题，就是产品不结实，一踩就破，即便是塑料模壳的面板和侧壁有凹槽等加强措施。该问题的关键在于塑料模壳尤其是中间部位的竖向刚度太小。虽然在邱则有先生的上千项专利中，公开了箱体内部的千奇百怪的各种加强措施如加劲肋、加劲杆、加劲索、加劲筒、加劲桁架等，但到目前为止尚未看见相关技术能被用来有效提高塑料模壳的竖向刚度。其根本原因是若要在塑料模壳内同时浇筑成型加劲肋，则产品不可能互相层叠堆放，也就意味着长途运输成本低的优势的丧失。
对于内置式的填充材料，无论聚苯类还是水泥或塑料类材料，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，郭先生又提出利用“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。
从2015年起，本人和郭伍常、王立国、丁艳涛等学者继续进行减小填充材料施工浮力的研究工作，本人主材从事聚苯泡沫类材料的相关研究工作。在大量实验和理论分析的基础上，本人总结出：减少浮力的关键在于填充箱底部是否通透，而与侧壁是否通透无关。在此基础上，本人也申请了一些专利，并希望将相关研究成果应用在塑料模壳上。
对于塑料模壳，在现有技术中分别存在以下缺陷，主要有：1、无法解决长途运输的便利性与模壳竖向刚度大之间的矛盾，当模壳尺寸较大(边长大于0.6m)时，该问题尤其严重；2、模壳和内部构件不能一次性生产，需分次生产再拼装，模壳和预制底板拼装时相互间易错位，生产效率低；3、施工过程中会产生较大的浮力。
这种情况下，开发一种便于长途运输、竖向刚度大、能够制造尺寸较大的产品、拼装方便生产效率高、水平刚度大且施工过程中浮力较小的塑料模壳，已成为当前空心楼盖中急需解决的问题。
(三)发明内容
在现有空心楼盖的塑料模壳技术中，存在不方便长途运输、竖向刚度小、产品尺寸小、生产与拼装效率低、水平刚度小且施工过程中产生较大浮力等问题，本发明的目的在于提供一种加底盖的塑料模壳。
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：一种加底盖的塑料模壳，该塑料模壳包括壳身与底盖，壳身由1片面板、4片侧壁和至少1根倒锥形的支撑柱构成，壳身为底面敞开的锥台型构件，壳身敞开口处的尺寸大于面板对应位置处的尺寸，至少1片侧壁上有至少1道竖向设置的凹槽或凸条，面板上有至少1道凹槽或凸条，面板与支撑柱的大口端连接，支撑柱的小口端作用于底盖上，用粘接、铁丝绑扎、螺丝拧固，卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将底盖固定在壳身的底部。支撑柱的设置就是为了加强模壳的竖向刚度，若模壳的水平尺寸较大，可以根据实际受力的大小按照对称的原则多加几根支撑柱。支撑柱呈倒锥形，壳身为底面敞开的锥台型构件，按照塑料成型的工艺，这种构造方便脱模且面板、侧壁和支撑柱可以一次性成型，降低生产成本；另外，这种构造更方便了长途运输，数个模壳摞起来的体积不到单个模壳毛体积相加后总体积的20％，相当于运输效率提高5倍，经济效益十分明显。面板和侧壁设置凹槽或凸条后，即使该处塑料厚度仍维持与其它区域一样，可以成倍增加面板和侧壁的抗弯刚度，对于侧壁这种受压构件而言，还可以有效防止侧壁受压下的失稳。用多种方式将底盖固定在壳身的底部，除了形成塑料模壳一个整体外，还能加强塑料模壳底部的水平刚度。
本发明的特征在于在壳身侧壁的端头，设有L型翻边，翻边位于侧壁的外侧，朝远离面板的方向向下折起，底盖安放在4道翻边所围成的槽口中。在现实中的模壳产品中，为了避免模壳边缘太过薄弱，一般都在模壳边缘横向加出一道横边，相当于在模壳边缘设置了一道加劲肋，横边还可以成为模壳底盖与壳身连接时紧固件的安装部位。但是安装时，毕竟模壳边缘本身较软，要将模壳底部边缘与模壳底盖的位置对齐并固定较为困难、或者拼装效率低。本方案在横边基础上再向下弯折，从注塑成型工艺而言没有任何困难；但4道翻边围成一个槽口后，无论是将模壳扣在底盖上，还是模壳翻过来将底盖塞入槽口中，都十分方便。另外，由于4道翻边对底盖边缘的限位作用，反过来使得底盖对塑料模壳底部的水平刚度加强的效果更好。
本发明的特征在于面板上每个方向至少设有1道凹槽或者一个方向设有至少2道平行布置的凹槽，凹槽贯通于整个面板。设置凹槽的本意是为了加强面板的刚度，但若在面板上有两道正交或平行的凹槽，则用附加钢筋或方钢等定位材料对塑料模壳进行水平定位时，可以将定位材料直接卧在凹槽中，能很好地限制模壳在水平方向错动，定位施工快且定位效果好，相当于让凹槽还具有了其它功能。
本发明的特征在于面板上至少一个方向设有至少2道平行布置的凸条，凸条鼓出面板平面10-20mm。设置凸条的本意同样是为了加强面板的刚度，但在空心楼盖中，为了保证受力钢筋与混凝土的握裹力，一般要求受力钢筋与填充材料的净距不小于10mm，施工时为了满足此要求，通常是在受力钢筋和填充材料之间安放隔离垫块或垫条。面板上一个方向设有2道平行布置的凸条，则凸条能够有效地将受力钢筋与面板隔离开来，且保证净距不小于10mm，满足受力钢筋的握裹力要求。
本发明的特征在于凸条沿面板的两个斜向方向布置，每个方向至少布置2道。本方案相对于对上一方案进行优化，在上一方案中，若仅一个方向设置了2道平行的凸条，当位于下层的板面钢筋与凸条平行且错位时，则该钢筋要直接放到模壳的面板上了，凸条就不具有隔离定位的作用。若两个斜向方向布置，每个方向至少布置2道，则任何钢筋方向与凸条都处于斜交状态，无论如何受力钢筋都无法直接接触到模壳面板，受力钢筋的握裹力得到有效保证。
本发明的特征在于底盖包括但不限于水泥板或硅钙板或硬质板，塑料模壳可以正常或倒转使用。塑料模壳既可以正放，也可以倒放，使得用户可以根据工程的具体情况灵活施工。
本发明的特征在于底盖为定位骨架与金属网的组合体，定位骨架为位于底盖内侧的一种镂空结构，整张金属网上都设有密集的网眼，单个网眼的孔径≥4mm且≤10mm，金属网为钢丝网或扩张网或开口网，用粘接、铁丝绑扎、螺丝拧固，卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将金属网附着在定位骨架的下部。采用该方案后，至少可以减少理论浮力的70％，能大大减轻抗浮施工的劳动强度，经济效益十分明显。网眼孔径下限值为4mm，上限值为10mm，是在实验基础上得到的数值。
本发明的特征在于底盖为塑料底板，塑料底板上设有密集的网眼，单个网眼的孔径≥4mm且≤10mm，塑料底板上还设有加劲件。
本发明的特征在于在底盖与支撑柱的交接处，在底盖上设有与支撑柱的连接装置，连接装置包括但不限于卡槽、插口。设置连接装置，可以防止支撑柱与底盖之间发生相对错动，保证了塑料模壳的整体刚度。
本发明一种加底盖的塑料模壳的制作方法是：该塑料模壳包括壳身与底盖，壳身由1片面板、4片侧壁和至少1根倒锥形的支撑柱构成，壳身为底面敞开的锥台型构件，壳身敞开口处的尺寸大于面板对应位置处的尺寸，至少1片侧壁上有至少1道竖向设置的凹槽或凸条，面板上有至少1道凹槽或凸条，面板与支撑柱的大口端连接，支撑柱的小口端作用于底盖上，用粘接、铁丝绑扎、螺丝拧固，卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将底盖固定在壳身的底部，在壳身侧壁的端头，设有L型翻边，翻边位于侧壁的外侧，朝远离面板的方向向下折起，底盖安放在4道翻边所围成的槽口中。
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：
1、支撑柱的设置既加强了模壳的竖向刚度，又可以制作更大尺寸的模壳；2、支撑柱呈倒锥形，壳身为底面敞开的锥台型构件，使得面板、侧壁和支撑柱能一次性成型而降低生产成本；3、模壳可以层叠摞起方便长途运输；4、面板侧壁设置凹槽或凸条后，改善了模壳的力学性能；5、设L型翻边，可以提高拼装模壳的工作效率，且对塑料模壳底部的水平刚度加强的效果更好；6、每个方向至少设有1道凹槽或者一个方向设有至少2道平行布置的凹槽，让凹槽还具有了定位功能；7、面板上至少一个方向设有至少2道平行布置的凸条，使还具有了隔离钢筋的功能；8、凸条沿面板的两个斜向方向布置，使得凸条隔离钢筋的效果更好；9、塑料模壳可以正放、倒放，方便灵活施工；10、底盖为定位骨架与金属网的组合体，或者有密集网眼的塑料底板，减少浮力后，能大大减轻抗浮施工的劳动强度；11，在底盖上设置连接装置，能保证了塑料模壳的整体刚度。本发明的一种加底盖的塑料模壳，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，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是本发明塑料模壳的示意图。
图2是本发明塑料模壳竖向剖面图。
图3是多个壳身层叠起来运输示意图。
图4是面板上设有2道平行布置的凹槽的示意图。
图5是面板上每个方向设有2道平行布置的凸条的示意图。
图6是沿面板的两个斜向每个方向布置2道凸条的示意图。
图7是底盖为定位骨架与金属网的组合体时本发明的剖面图。
图8是定位骨架的平面示意图。
图9是金属网的平面示意图。
图10是定位骨架与金属网组合后的平面示意图。
图11是底盖为塑料底板时本发明的剖面图。
图12是塑料底板的平面示意图。
图中：1.塑料模壳，2.壳身，3.底盖，4.面板，5.侧壁，6.凹槽，7.凸条，8.支撑柱，9.翻边，10.定位骨架，11.金属网，12.网眼，13.塑料底板，14.加劲件，15.连接装置。
(五)具体实施方式
本发明是按照以下方式实现：
在图1-图7、图11所示实施例中，一种加底盖的塑料模壳，该塑料模壳(1)包括壳身(2)与底盖(3)，壳身由1片面板(4)、4片侧壁(5)和至少1根倒锥形的支撑柱(8)构成，壳身(2)为底面敞开的锥台型构件，壳身敞开口处的尺寸大于面板对应位置处的尺寸，至少1片侧壁(5)上有至少1道竖向设置的凹槽(6)或凸条(7)，面板上有至少1道凹槽或凸条，面板与支撑柱的大口端连接，支撑柱的小口端作用于底盖(3)上，用粘接、铁丝绑扎、螺丝拧固，卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将底盖(3)固定在壳身(2)的底部。
在图2-图7、图11所示实施例中，在壳身侧壁(5)的端头，设有L型翻边(9)，翻边位于侧壁的外侧，朝远离面板(4)的方向向下折起，底盖(3)安放在4道翻边所围成的槽口中。
在图4所示实施例中，面板(4)上每个方向至少设有1道凹槽(6)或者一个方向设有至少2道平行布置的凹槽，凹槽贯通于整个面板。
在图5所示实施例中，面板(4)上至少一个方向设有至少2道平行布置的凸条(7)，凸条鼓出面板平面10-20mm。
在图6所示实施例中，凸条(7)沿面板(4)的两个斜向方向布置，每个方向至少布置2道。
在图2所示实施例中，底盖(3)包括但不限于水泥板或硅钙板或硬质板，塑料模壳(1)可以正常或倒转使用。
在图7-图10所示实施例中，底盖(3)为定位骨架(10)与金属网(11)的组合体，定位骨架为位于底盖内侧的一种镂空结构，整张金属网上都设有密集的网眼(12)，单个网眼的孔径≥3mm且≤10mm，金属网为钢丝网或扩张网或开口网，用粘接、铁丝绑扎、螺丝拧固，卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将金属网附着在定位骨架的下部。
在图11、图12所示实施例中，底盖(3)为塑料底板(13)，塑料底板上设有密集的网眼(12)，单个网眼的孔径≥4mm且≤10mm，塑料底板上还设有加劲件(14)。
在图2、图7、8、图11、12所示实施例中，在底盖(3)与支撑柱(8)的交接处，在底盖上设有与支撑柱的连接装置(15)，连接装置包括但不限于卡槽、插口。
在图1-图7、图11所示实施例中，一种加底盖的塑料模壳的制作方法：该塑料模壳(1)包括壳身(2)与底盖(3)，壳身由1片面板(4)、4片侧壁(5)和至少1根倒锥形的支撑柱(8)构成，壳身(2)为底面敞开的锥台型构件，壳身敞开口处的尺寸大于面板对应位置处的尺寸，至少1片侧壁(5)上有至少1道竖向设置的凹槽(6)或凸条(7)，面板上有至少1道凹槽或凸条，面板与支撑柱的大口端连接，支撑柱的小口端作用于底盖(3)上，用粘接、铁丝绑扎、螺丝拧固，卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将底盖(3)固定在壳身(2)的底部，在壳身侧壁(5)的端头，设有L型翻边(9)，翻边位于侧壁的外侧，朝远离面板(4)的方向向下折起，底盖(3)安放在4道翻边所围成的槽口中。
Claims (10)
1.一种加底盖的塑料模壳，该塑料模壳(1)包括壳身(2)与底盖(3)，壳身由1片面板(4)、4片侧壁(5)和至少1根倒锥形的支撑柱(8)构成，其特征在于壳身(2)为底面敞开的锥台型构件，壳身敞开口处的尺寸大于面板对应位置处的尺寸，至少1片侧壁(5)上有至少1道竖向设置的凹槽(6)或凸条(7)，面板上有至少1道凹槽或凸条，面板与支撑柱的大口端连接，支撑柱的小口端作用于底盖(3)上，用粘接、铁丝绑扎、螺丝拧固，卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将底盖(3)固定在壳身(2)的底部。
2.根据权利要求1所述的一种加底盖的塑料模壳，其特征在于在壳身侧壁(5)的端头，设有L型翻边(9)，翻边位于侧壁的外侧，朝远离面板(4)的方向向下折起，底盖(3)安放在4道翻边所围成的槽口中。
3.根据权利要求1所述的一种加底盖的塑料模壳，其特征在于面板(4)上每个方向至少设有1道凹槽(6)或者一个方向设有至少2道平行布置的凹槽，凹槽贯通于整个面板。
4.根据权利要求1所述的一种加底盖的塑料模壳，其特征在于面板(4)上至少一个方向设有至少2道平行布置的凸条(7)，凸条鼓出面板平面10-20mm。
5.根据权利要求1或4所述的一种加底盖的塑料模壳，其特征在于凸条(7)沿面板(4)的两个斜向方向布置，每个方向至少布置2道。
6.根据权利要求1所述的一种加底盖的塑料模壳，其特征在于底盖(3)包括但不限于水泥板或硅钙板或硬质板，塑料模壳(1)可以正常或倒转使用。
7.根据权利要求1所述的一种加底盖的塑料模壳，其特征在于底盖(3)为定位骨架(10)与金属网(11)的组合体，定位骨架为位于底盖内侧的一种镂空结构，整张金属网上都设有密集的网眼(12)，单个网眼的孔径≥3mm且≤10mm，金属网为钢丝网或扩张网或开口网，用粘接、铁丝绑扎、螺丝拧固，卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将金属网附着在定位骨架的下部。
8.根据权利要求1所述的一种加底盖的塑料模壳，其特征在于底盖(3)为塑料底板(13)，塑料底板上设有密集的网眼(12)，单个网眼的孔径≥4mm且≤10mm，塑料底板上还设有加劲件(14)。
9.根据权利要求1、6、7、8所述的一种加底盖的塑料模壳，其特征在于在底盖(3)与支撑柱(8)的交接处，在底盖上设有与支撑柱的连接装置(15)，连接装置包括但不限于卡槽、插口。
10.根据权利要求1所述的一种加底盖的塑料模壳的制作方法，其特征在于该塑料模壳(1)包括壳身(2)与底盖(3)，壳身由1片面板(4)、4片侧壁(5)和至少1根倒锥形的支撑柱(8)构成，壳身(2)为底面敞开的锥台型构件，壳身敞开口处的尺寸大于面板对应位置处的尺寸，至少1片侧壁(5)上有至少1道竖向设置的凹槽(6)或凸条(7)，面板上有至少1道凹槽或凸条，面板与支撑柱的大口端连接，支撑柱的小口端作用于底盖(3)上，用粘接、铁丝绑扎、螺丝拧固，卡具固定、扣件连接中的一种或多种方式，将底盖(3)固定在壳身(2)的底部，在壳身侧壁(5)的端头，设有L型翻边(9)，翻边位于侧壁的外侧，朝远离面板(4)的方向向下折起，底盖(3)安放在4道翻边所围成的槽口中。
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