專利名稱：鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種鋼塑輕結(jié)構(gòu)板，屬建造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及建筑大部件的建造技術(shù)。
人類建造樓宇的目的，是要得到一層層安全可靠的垂直空間，以滿足生活活動(dòng)之需。而樓面或屋面的建造，是整個(gè)建筑業(yè)中之最主要的目的和內(nèi)容。一百多年來，建筑樓面的建造方法，主要采用鋼筋混凝土，建造墻體則采用磚塊堆砌，它不僅重量大，施工過程煩雜，施工條件差，地盤污染社區(qū)，而且易產(chǎn)生脆性破壞，未來安全性差，在意外事故中嚴(yán)重威脅著人類的安全。
本實(shí)用新型的目的就是為了克服和解決建筑中樓面、墻體的建造采用鋼筋混凝土，或磚塊堆砌不僅自重量大、施工煩雜、施工條件差、地盤污染社區(qū)，且易產(chǎn)生脆性破壞，未來安全性差等的缺點(diǎn)和問題，研究設(shè)計(jì)一種省工省料、自重輕、施工簡單方便、能高度工業(yè)化文明施工、建造效率高、適用范圍廣、裝飾靈活、未來安全性好既能用作樓面，又能垂直放置用作墻體的鋼塑輕結(jié)構(gòu)板。
本實(shí)用新型是通過下屬結(jié)構(gòu)技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的局部結(jié)構(gòu)示意圖如


圖1和圖2所示鋼塑輕結(jié)構(gòu)板內(nèi)的萬能鋼局部形狀結(jié)構(gòu)示意圖如圖3和圖4所示。鋼塑輕結(jié)構(gòu)板主要由面封板1、萬能鋼骨架2、發(fā)泡塑料心3、底封板4共同組合連接構(gòu)成，其相互位置及連接關(guān)系為萬能鋼骨架2由一種稱為萬能鋼的帶有特制卡口的薄壁C形鋼(或合金鋼)或封閉薄壁形鋼(或合金鋼)相互上下正交扣合而成，萬能鋼骨架2上面用中高密度微粒板或其它抗壓板材封閉作為面封板1，下面用鋁合金板或防火板材或其它受拉性能較好的板材封閉作為底封板4，面封板1及底封板4還可根據(jù)用途分別選用不同或相同的板材；封板之間的內(nèi)腔充注滿高壓發(fā)泡塑料，整體緊固粘結(jié)而成鋼塑輕結(jié)構(gòu)板。其中，萬能鋼是一種用薄壁C形鋼(或合金鋼)或封閉薄壁形鋼(或合金鋼)加工成具有等間距卡口的多功能結(jié)構(gòu)元件，它是在整條C形鋼或封閉薄壁形鋼的一側(cè)翼緣處沿截面垂直方向開切有兩條有一定間距的小溝槽，若采用C形鋼，其一條小溝槽深度為整體截面高度的一半，另一條小槽的深度為C形鋼翼緣彎突部分的高度；若采用封閉薄壁形鋼，則兩條小槽的深度均為整體截面高度的一半；兩小溝槽的寬度均為C形鋼或封閉薄壁形鋼的鋼板厚度，兩小溝槽之間的外間距為C形鋼或封閉薄壁形鋼的翼緣寬度，兩小溝槽間只留腹板，邊角為小圓角，兩條相同型號(hào)具有相同卡口的萬能鋼相卡緊而成萬能鋼骨架時(shí)，腹板留下部分在垂直方向能緊密地與另一萬能鋼的翼緣板內(nèi)側(cè)相互嚴(yán)密吻合緊抵貼，萬能鋼的腹板按一定間距留有能穿過管線及便于注塑連通的圓孔。萬能鋼可組合拼裝成萬能鋼骨架，萬能鋼骨架兩面封板并加其內(nèi)腔注塑可制成用作各種尺寸跨度的樓面、天面、墻體及高架橋路面或船舶內(nèi)分隔結(jié)構(gòu)面等的鋼塑輕結(jié)構(gòu)板。由于這種輕鋼結(jié)構(gòu)元件拼裝簡易，用途廣泛，可應(yīng)用于各種形式的結(jié)構(gòu)之中，故我們稱之為萬能鋼。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有如下的優(yōu)點(diǎn)和有益效果(1)鋼塑輕結(jié)構(gòu)板無脆性破壞，可保證使用者永恒安全。由于鋼塑輕結(jié)構(gòu)板各部分互相嚴(yán)密的連接構(gòu)成了內(nèi)部三維空間骨架，自身就具備了極好的剛度和安全性，絕無突然倒塌崩裂之隱患；(2)施工用料簡單清潔，避免了鋼筋混凝土建造必須大量混合使用散雜材料，致使施工過程中造成地盤和社區(qū)的嚴(yán)重污染；(3)消除了對(duì)地球環(huán)境的破壞。由于不需木材成型，木材失去了最大的建筑市場，人們也就不會(huì)去砍伐山林；不用水泥，水泥廠的煙囪煙塵向空中的排放量自然會(huì)減少；不用石子，人們不再去大量開山取石，城市郊外的遠(yuǎn)近青山也就不再擔(dān)心被劈山開道而破壞天然綠化或自然景區(qū)了；(4)設(shè)計(jì)簡易。萬能鋼帶有卡口，可很方便地按正交方向互相垂直扣合，由于按嚴(yán)格的尺寸加工制造，上下卡接十分嚴(yán)密，加以焊接及高強(qiáng)度黏膠粘接等處理后，可確?；ハ喑蔀槿S的受力整體。在實(shí)際圖紙中，再?zèng)]有各種不同規(guī)格的底筋、面筋、負(fù)筋等等的繁瑣細(xì)節(jié)來傷神了；(5)安全方便。對(duì)于普通的工程使用者，只要按照技術(shù)要求選擇材料和操作，即使自己進(jìn)行施工組裝，也不會(huì)有大的意外安全問題發(fā)生；(6)厚度減少。由于鋼筋混凝土樓面底部的混凝土及保護(hù)層毫無抗拉能力，一發(fā)生變形便會(huì)產(chǎn)生裂縫，因此樓板的截面要求較厚，設(shè)計(jì)厚度采用大于短跨跨度的1/40。而鋼塑輕結(jié)構(gòu)板中，通常底封板采用厚鋁板或其它承受拉力性能極好的材料構(gòu)成，可絕無出現(xiàn)裂縫之憂，在保證使用剛度的前提下，鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的整體厚度就可以減薄，其設(shè)計(jì)厚度可以采用約為短跨跨度的1/60～1/70，輔以加強(qiáng)周邊連接的構(gòu)造措施，就可以確保結(jié)構(gòu)使用的絕對(duì)安全；(7)高度工業(yè)化文明施工。不再出現(xiàn)須站在混凝土中進(jìn)行搗固等重體力勞動(dòng)工序，一切都在輕輕松松的工作環(huán)境中進(jìn)行；(8)施工效率高。制造一幅鋼筋混凝土樓面，從立頂柱、架模板、彎軋鋼筋、澆灌混凝土、拆模養(yǎng)護(hù)、板上面及底面批灰等數(shù)十道工序，至少要5～7天時(shí)間的周期，而作一幅相同大小的鋼塑輕結(jié)構(gòu)板，只約需要幾小時(shí)即可全部完成；(9)裝飾靈活?；炷两Y(jié)構(gòu)板之成型面相當(dāng)粗陋，室內(nèi)必須另作大成本裝修才能使用，而鋼塑輕結(jié)構(gòu)板中，由于面封板采用彎壓性能極好的中高密度纖維微粒板或PVC木塑板等抗壓板作成，板面平滑美觀且可預(yù)作各種顏色或材質(zhì)圖案處理，安裝好便可直接使用，也可直接黏貼各種高級(jí)地面材料，十分靈活方便；(10)適應(yīng)現(xiàn)代化生活潮流。混凝土建筑中，現(xiàn)代的智能設(shè)備管線多另吊于樓板下面，再做一道假天花板掩蓋裝飾，須花費(fèi)大量的金錢，而且還要浪費(fèi)樓面以下的部分高度空間。而在鋼塑輕結(jié)構(gòu)板中，則可以將所有管線在封閉底封板4之前預(yù)先敷設(shè)于萬能鋼骨架2之內(nèi)，鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的底封板4平滑精細(xì)，不必另花大量的材料和金錢即可裝飾成很高檔的天花板，即使將來需要更換管線，只要清除舊線重新縱橫穿入即可。即使在短時(shí)間內(nèi)將底封板4卸下，清除內(nèi)部之泡沫塑料，重新布設(shè)管線，然后再封閉好底封板4，重新注塑，也不會(huì)影響其上層業(yè)主的使用和安全。如須在天花底增加造型效果，也只需接通鋼塑輕結(jié)構(gòu)板底引出之有關(guān)接口，安裝好所需設(shè)備后，將整個(gè)造型藻井等連接于面封板底下即可實(shí)現(xiàn)；(11)簡化建筑行業(yè)管理。如全面推行使用鋼塑輕結(jié)構(gòu)板之后，免除了混凝土建筑中的一切沙石水泥等散料，現(xiàn)場繁瑣的沙、石、水泥材質(zhì)堆放、鋼筋的大小、搭接長度、綁扎位置、模板架設(shè)、混凝土配合比、水灰比、石子粒徑、沙子質(zhì)量、細(xì)度、含沙量、人工或機(jī)器攪拌的均勻度、搗固密實(shí)度、負(fù)力鋼筋擺布的位置、澆注后的養(yǎng)護(hù)等等問題均不存在，技術(shù)要求極大簡化，硅酸鹽檢測鑒定機(jī)構(gòu)的系列監(jiān)管配合取消，舊行業(yè)嚴(yán)厲而繁瑣的層層的管理就可以逐步消亡；(12)鋼塑輕結(jié)構(gòu)板和鋼筋混凝土樓面相比還有如下許多的優(yōu)良性能①重量減輕。鋼筋混凝土樓面的容重約為2800kg/m3，鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的發(fā)泡塑料心連同萬能鋼骨架、面封板、底封板等的容重約為280～500kg/m3，重量減輕6～10倍；②節(jié)省材料。施工安裝時(shí)一般不用立模支頂，不但可以減少安裝費(fèi)用，更大大節(jié)省了材料；③物料品種減少。由于構(gòu)造簡單、材料型號(hào)少、重量減輕、物料組成被大大減少；④運(yùn)輸量減少。由于所用材料全是成品萬能鋼、定型板材等簡單材料，重量只有鋼筋混凝土的1/10左右。在大型工程中，運(yùn)輸量至少可減少10倍以上⑤建造方便。不需再去擺弄一條條小鋼筋，只需將加工好的萬能鋼互相扣合固定在邊梁上，組成萬能鋼骨架，安裝好面封板和底封板，注塑填充即可立即完工。整個(gè)安裝過程只須使用電動(dòng)或氣動(dòng)的切割機(jī)、鉆、螺絲批、黏膠槍、注塑機(jī)等小型機(jī)具。不但施工十分輕松方便，還可以免除了傳統(tǒng)地盤中廢棄大量施工垃圾和清理、清洗場地之煩；⑥更為安全可靠。鋼筋混凝土樓面完全由各種脆性材料組成，只靠放置了少量鋼筋拉住才得以維持不崩塌。但隨著年代久遠(yuǎn)或發(fā)生意外震動(dòng)、沖擊等因素影響，致使樓面變形超過一定的限度，樓板底面產(chǎn)生裂縫，并會(huì)慢慢地增大變形，在毫無警示之中發(fā)生脆性破壞而突然崩塌。這樣的重大安全事故，現(xiàn)今的地球上每年都發(fā)生不少，特別是當(dāng)突襲事件或大型地震來臨時(shí)，更是慘不堪言。而鋼塑輕結(jié)構(gòu)板，主要靠萬能鋼骨架、面封板、底封板及其內(nèi)之發(fā)泡塑料封閉黏結(jié)構(gòu)成共同受力的整體，完全沒有脆性破壞的材料，且受力性能十分優(yōu)異，特別對(duì)于較重要的結(jié)構(gòu)，其底封板采用2mm以上的高強(qiáng)厚鋁合金板等封閉焊牢，充分發(fā)揮金屬材料受拉強(qiáng)度極高且不易損壞的優(yōu)良性能，整個(gè)結(jié)構(gòu)板可謂固若金湯，當(dāng)然會(huì)更加可靠和安全。
下面對(duì)說明書附圖進(jìn)一步說明如下
圖1為C形萬能鋼骨架制造成的鋼塑輕結(jié)構(gòu)板局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為封閉薄壁形萬能鋼骨架制成的鋼塑輕結(jié)構(gòu)板局部結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為C型萬能鋼形狀結(jié)構(gòu)局部示意圖，圖4為封閉薄壁形萬能鋼形狀結(jié)構(gòu)局部示意圖。各圖中1為面封板、2為萬能鋼骨架、3為發(fā)泡塑料心、4為底封板。
本實(shí)用新型的實(shí)施方式可為如下只要按
圖1～圖4所示設(shè)計(jì)，制造面封板1、萬能鋼骨架2、底封板4等的部件，再按上面說明書所述的鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的組成、相互位置及連接關(guān)系進(jìn)行建造，便能較好地實(shí)施本實(shí)用新型。其中萬能鋼可用整條C形鋼或封閉薄壁形鋼通過切削沖模等機(jī)加工方法制成。也可在C形鋼制造時(shí)一次按萬能鋼規(guī)格制造成型。萬能鋼的卡口可制成多種定型規(guī)格，以供不同結(jié)構(gòu)要求選用。萬能鋼規(guī)格型號(hào)大小也可根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)要求而定。對(duì)小跨度可選用常規(guī)結(jié)構(gòu)板，可選用較薄或較小截面的C形鋼來加工制造；若為大跨度或重型結(jié)構(gòu)板，則須按特殊要求來設(shè)計(jì)，選取大號(hào)的薄壁鋼來加工制造；萬能鋼也可成批預(yù)制成不同截面及不同卡口間距的系例通用型號(hào)供使用者選用。
鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的建造方法可為在樓面或墻體四周的邊梁上預(yù)設(shè)好封邊角鋼，將萬能鋼按卡口的間距卡口向上擺放好，再將另一萬能鋼卡口向下按垂直方向擺放在已擺好的萬能鋼的卡口上，將上下卡口互相壓緊扣牢并上下壓平構(gòu)成為一個(gè)互相垂直相交貫通的密肋萬能鋼骨架2；在萬能鋼骨架2的上翼面壓注適量高強(qiáng)度建筑黏膠，密拼面封板1，并用自攻螺絲將萬能鋼骨架的上翼面及面封板的下底(或另加角件)固牢；萬能鋼骨架2的底翼面也壓注適量高強(qiáng)度建筑粘膠粘貼緊底封板4并與之粘牢，再用螺絲緊固構(gòu)成鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的空腔體；最后在面封板1上的適當(dāng)位置穿小孔，短時(shí)間內(nèi)快速將一定數(shù)量的液態(tài)塑料原料及發(fā)泡劑注入結(jié)構(gòu)板內(nèi)腔，急速發(fā)生高壓膨脹形成發(fā)泡塑料，充盈整個(gè)結(jié)構(gòu)板內(nèi)腔，成為發(fā)泡塑料心3；將面封板1、底封板4及萬能鋼骨架2等強(qiáng)力粘結(jié)硬化在一起，建造成為鋼塑輕結(jié)構(gòu)板。由于塑料在結(jié)構(gòu)板內(nèi)腔中高壓發(fā)泡成型固化后，即將結(jié)構(gòu)板內(nèi)腔中之所有材料緊緊地粘牢，無論任何一部分受到外力作用都可以通過緩沖傳遞而使各部分共同參與聯(lián)合受力。更具體的建造安裝步驟可為如下(1)在周邊梁上固定及焊好L鋼；(2)按周邊梁的兩個(gè)方向長度分別裁好上口萬能鋼和下口萬能鋼；(3)按卡口間距先排放上口萬能鋼；(4)將下口萬能鋼口扣在上口萬能鋼的卡口內(nèi)，扣牢壓緊至上下面平整；(5)在上下卡口交接處各面用電動(dòng)黏膠槍擠注適量高強(qiáng)度黏膠，對(duì)于大跨度或大型結(jié)構(gòu)，還可根據(jù)需要將卡扣交接處用金屬焊牢；(6)焊好與L鋼支承的周邊支座及四周封板，使萬能鋼骨架與周邊連接成為整體；(7)在組成的萬能鋼骨架面上擠注適量高強(qiáng)度黏膠，將面封板放置其上，密拼可預(yù)涂黏膠或以塑料焊等填牢；(8)將軟線管穿入萬能鋼骨架內(nèi)，并引出接口，如采用硬套管，則必須在排放萬能鋼時(shí)就將其穿入萬能鋼腹板中的預(yù)留孔內(nèi)；(9)在萬能鋼骨架底壓注適量高強(qiáng)黏膠；(10)將厚鋁合金板或其它材料的底封板黏貼于萬能鋼骨架下底，并用自攻螺絲固牢，拼縫處加以塑焊或鋁焊磨平；(11)在面封板適當(dāng)位置鉆澆注孔及觀察小孔，快速澆注發(fā)泡塑料；(12)填補(bǔ)澆注孔和觀察孔，黏貼樓面或天面裝飾或防水、防老化保護(hù)面材，重要的部位加以塑料焊等進(jìn)行嚴(yán)密的填逢處理。
鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的適用范圍可適用于一般跨度的住宅、酒店、辦公樓與大跨度的劇院、講演廳、會(huì)議中心、體育場館等建造中用作樓面或墻體以及鋼制艦船的內(nèi)分隔結(jié)構(gòu)，還可用于大跨度、大荷載的人行天橋和高速路橋。鋼塑輕結(jié)構(gòu)板可按設(shè)計(jì)建造各種形狀的平面、金字塔面或大型窮隆殼面。
大跨度鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的特點(diǎn)其建造方法與普通跨度鋼塑輕結(jié)構(gòu)板完全相同，只是按設(shè)計(jì)選用相應(yīng)不同大小型號(hào)的萬能鋼和不同的面封板、底封板構(gòu)成。大跨度結(jié)構(gòu)萬能鋼骨架高度相應(yīng)較大，所形成的注塑厚度空間也相應(yīng)增大。一般來說，大跨度鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的單位面積容重，應(yīng)比起普通跨度的鋼塑輕結(jié)構(gòu)板還要輕。原則上說，跨度越大，經(jīng)濟(jì)效能比越有利；大跨度鋼塑輕結(jié)構(gòu)板與大跨度空間網(wǎng)架相比較如下①空間網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)厚度約為跨度的1/15，而鋼塑輕結(jié)構(gòu)板的結(jié)構(gòu)厚度只為跨度的1/60～1/70，比空間網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)厚度減少約4～5倍，可大大節(jié)約建筑空間；②大跨度的空間網(wǎng)架只適宜于建造大跨度覆蓋的屋面，不適宜構(gòu)成多層的結(jié)構(gòu)空間。而鋼塑輕結(jié)構(gòu)板卻同時(shí)也適用于大跨度屋面，可以建造大跨度的多層空間；③網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的所有受力桿件長期暴露在空氣之中，即使經(jīng)防銹處理，時(shí)間久遠(yuǎn)仍會(huì)銹蝕嚴(yán)重，維修保養(yǎng)費(fèi)用高昂，而且十分麻煩。而鋼塑輕結(jié)構(gòu)板，由于萬能鋼骨架被嚴(yán)密包裹在泡沫塑料之中，受到了嚴(yán)密的保護(hù)，永久不會(huì)銹蝕，不須另作防銹處理，建好后只管使用，不須再付出任何維修費(fèi)用開支；④網(wǎng)架的屋面層由一塊塊面板覆蓋構(gòu)成，大量接口重疊相連，處理麻煩并須定期檢修。而鋼塑輕結(jié)構(gòu)板由于全部腔體內(nèi)充注發(fā)泡塑料高壓成型，硬化成為整片不吸水的無縫塊體，絕對(duì)不會(huì)有滲裂漏的現(xiàn)象發(fā)生，因而一般情況下不需要進(jìn)行檢修；⑤空間網(wǎng)架的使用壽命，如采用普通鋼材，壽命只不過幾十年。而鋼塑輕結(jié)構(gòu)板(屋面)的壽命按面封板采用中高密度微粒板加防水防老化面、底封板用高強(qiáng)度鋁合金板、內(nèi)心用發(fā)泡聚胺脂等材料構(gòu)成，由于被面封板和底封板密封的聚胺酯材料一般情況下不會(huì)發(fā)生老化，故鋼塑輕結(jié)構(gòu)板(屋面)的主體結(jié)構(gòu)也就將不會(huì)損壞，只要及時(shí)更換外表面的防護(hù)材料層，其主體結(jié)構(gòu)的壽命也就幾乎可以直到永遠(yuǎn)。
權(quán)利要求1.一種建造中用的鋼塑輕結(jié)構(gòu)板，其特征在于它由面封板(1)、萬能鋼骨架(2)、發(fā)泡塑料心(3)、底封板(4)共同組合連接構(gòu)成，其相互位置及連接關(guān)系為萬能鋼骨架(2)由一種稱為萬能鋼的帶有特制卡口的薄壁C形鋼或合金鋼或封閉薄壁形鋼或合金鋼相互上下正交扣合而成，萬能鋼骨架(2)上面用中高密度微粒板或其它抗壓板材封閉作為面封板(1)，下面用鋁合金板或防火板材或其它受拉性能較好的板材封閉作為底封板(4)，鋼塑輕結(jié)構(gòu)板內(nèi)腔充注滿高壓發(fā)泡塑料，整體結(jié)合構(gòu)成鋼塑輕結(jié)構(gòu)板。
2.按權(quán)利要求1所述的一種建造中用的鋼塑輕結(jié)構(gòu)板，其特征在于所述的萬能鋼是一種用薄壁C型鋼(或合金鋼)或封閉薄壁形鋼(或合金鋼)加工成具有等間距卡口的多功能結(jié)構(gòu)元件，它是在整條C形鋼或封閉薄壁形鋼的一側(cè)翼緣處沿截面垂直方向開切有兩條有一定間距的小溝槽，若采用C形鋼，其一條小溝槽深度為整體截面高度的一半，另一條小溝槽的深度為C形鋼翼緣彎突部分的高度；若采用封閉薄壁形鋼，則兩條小槽的深度均為整體截面高度的一半；兩小槽的寬度均為C形鋼板或封閉薄壁形鋼的鋼板厚度，兩小溝槽之間的外間距為C形鋼或封閉薄壁形鋼的翼緣寬度，兩小溝槽間只留腹板，邊角為小圓角，兩條相同型號(hào)具有相同卡口的萬能鋼相卡緊而成萬能鋼骨架時(shí)，腹板留下部分在垂直方向能緊密地與另一萬能鋼的翼緣板內(nèi)側(cè)相互嚴(yán)密吻合緊抵貼，萬能鋼的腹板按一定間距留有能穿過管線及便于注塑連通的圓孔。
專利摘要本實(shí)用新型是鋼塑輕結(jié)構(gòu)板。它由面封板、萬能鋼骨架、發(fā)泡塑料心、底封板構(gòu)成,萬能鋼骨架由C型或封閉型帶卡口萬能鋼或合金鋼相互上下正交扣合而成,骨架上面用微粒板或其它抗壓板材封閉作面封板,下面用受拉性能好的板材封閉作底封板,面封板和底封板還可根據(jù)不同用途分別選用不同或相同的板材,腔內(nèi)充注發(fā)泡塑料,整體構(gòu)成鋼塑輕結(jié)構(gòu)板。鋼塑輕結(jié)構(gòu)板省工省料、施工簡單方便、建造效率高、適用范圍廣、使用靈活方便、安全性好。
文檔編號(hào)E04B5/02GK2362925SQ9824039
公開日2000年2月9日 申請(qǐng)日期1998年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月28日
發(fā)明者葉棪森 申請(qǐng)人:葉棪森