專利名稱：改進(jìn)的樓板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及樓板，特別是用于建筑物的樓板。
背景技術(shù)：
許多現(xiàn)代建筑物構(gòu)建有在每個(gè)樓層的水平高度處支承水平梁的鋼柱或鋼筋混凝 土柱的框架。于是樓板被置于梁上或者與梁結(jié)合制成，以形成每個(gè)樓層。樓板可以是IOm 乘2. 5m量級(jí)的，使得四個(gè)樓板布滿構(gòu)架中的IOm乘IOm的正方形隔間，且這四個(gè)樓板在其 邊緣和端部處相互連接或連接到梁。傳統(tǒng)上，盡管建議使用拉擠成型的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，但是這樣的樓板也由鋼筋 混凝土或者預(yù)應(yīng)力混凝土制成。樓層也可以用混凝土原位澆鑄或者由復(fù)合結(jié)構(gòu)制成，該復(fù) 合結(jié)構(gòu)例如具有混凝土拋光板的預(yù)制金屬板。這種類型的混凝土樓板很重，從而增加必須由框架承擔(dān)的負(fù)荷，且高達(dá)30cm厚， 從而減少能夠在建筑物的給定高度內(nèi)獲得的樓層數(shù)目并因此減少可用面積。US 5，778，813和US 6，050，208中描述了結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件，所述文獻(xiàn)通過(guò)引用并 入本文，所述結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件包括外層金屬(例如鋼)板，所述外層金屬板與中間彈性體芯 粘接在一起，該中間彈性體芯例如由不發(fā)泡聚亞安酯制成。這些夾層板系統(tǒng)可以用于多種 形式的結(jié)構(gòu)中，以代替加強(qiáng)鋼板、型鋼板、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或復(fù)合鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并極大 地簡(jiǎn)化了所產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)，從而在減輕重量的同時(shí)提高強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)性能(例如剛性、阻尼特 性)。WO 01/32414中描述了這些結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件的進(jìn)一步發(fā)展，該文獻(xiàn)也通過(guò)引用并 入本文。如該文獻(xiàn)中所述，可在芯層中包括空心體或?qū)嵭捏w以減輕重量，并且可添加橫向金 屬剪切板以提高剛性。空心體比實(shí)心體更能減輕重量，因此通常是有利的。所述體可由輕 質(zhì)泡沫材料或者其它如木盒或鋼盒、塑料擠壓形狀和空心塑料球等的材料制成。在特別是由混凝土制成的樓板被原位澆鑄處，直至樓板凝固，這些樓板都不具有 任何結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。因此，構(gòu)建的框架首先必須被設(shè)計(jì)成能夠支撐地板系統(tǒng)的靜負(fù)荷，且額外的 框架或立模板在混凝土固化之前支撐混凝土。因此，在一些情況下，建筑物的框架需要被構(gòu) 建成其強(qiáng)度大于在完工的建筑物中最終要求的強(qiáng)度。這當(dāng)然會(huì)增加成本并延遲建筑物的構(gòu) 建。因此期望提供一種用于建筑物的地板系統(tǒng)，該地板系統(tǒng)在安裝時(shí)就立即實(shí)現(xiàn)其全部強(qiáng) 度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件，該結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件非常適合用在建 筑物的樓層中。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種結(jié)構(gòu)夾層板，包括第一外層金屬板和第二外層金屬板； 在結(jié)構(gòu)夾層板的邊緣處被固定在外層金屬板之間的邊緣構(gòu)件；以及被粘接到外層金屬板上 且被布置成在外層金屬板之間傳遞剪力的芯，其中，所述邊緣構(gòu)件包括被固定在外層金屬板之間的內(nèi)側(cè)部分；以及外側(cè)部分，該外側(cè)部分伸出超過(guò)外層金屬板，且在其中具有多個(gè)通 孔，所述通孔被布置成容納用于將結(jié)構(gòu)夾層板固定到另一結(jié)構(gòu)的各螺栓。通過(guò)經(jīng)由伸出的邊緣構(gòu)件中的預(yù)形成的孔將預(yù)先制造的樓板栓接到建筑物框架 上的合適點(diǎn)，樓板系統(tǒng)能夠立即實(shí)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)功能，而不會(huì)在結(jié)構(gòu)上施加明顯靜負(fù)荷，而且還 利用了結(jié)構(gòu)夾層板或板構(gòu)件的特征。因此，這既加快了構(gòu)建的速度，又避免了需要將建筑物 框架構(gòu)建成在安裝樓板系統(tǒng)之前能夠承受明顯靜負(fù)荷。樓板可以現(xiàn)場(chǎng)制造，或者如所期望 地在工廠條件下非現(xiàn)場(chǎng)制造。后者可以提高精確性且使得能夠在建立框架的同時(shí)制造樓 板。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件的外層板的材料、尺寸和一般特性可根據(jù)該結(jié)構(gòu)夾層板 構(gòu)件的特定用途的需要來(lái)選擇，并且通?？扇鏤S-5，778，813和US-6，050，208中所描述的 那樣。厚度為0. 5mm至20mm時(shí)通常使用鋼或不銹鋼，而在期望重量輕時(shí)可使用鋁。類似地， 塑料或聚合物芯可以是任何合適的材料，例如為彈性體如聚亞安酯，如在US-5，778，813和 US-6,050,208中所描述的那樣，并且優(yōu)選是致密的，即不是泡沫。該芯優(yōu)選是熱固性材料， 而不是熱塑性材料。


下面參考示例性實(shí)施例以及示意性附圖描述本發(fā)明，附圖中圖1為示出根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件與梁的連接的橫截面圖；圖2為示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件與梁的連接的橫截面圖；圖3為示出安裝到梁上并支撐懸墻的根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件 的橫截面圖；圖4為示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的兩個(gè)結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件的另一連接的橫截面圖；以 及圖5為根據(jù)本發(fā)明制造建筑物的方法的流程圖。在各圖中，相同部分以相同的參考數(shù)字表示。
具體實(shí)施例方式圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的兩個(gè)樓板10a、10b，樓板10a、10b通過(guò)邊緣構(gòu)件20 栓接到形成建筑物的框架的一部分的梁40。該建筑物可以是由支撐地板系統(tǒng)和懸墻的結(jié) 構(gòu)框架構(gòu)建的任何形式的建筑物。本發(fā)明尤其適用于如辦公大樓、公寓樓、購(gòu)物中心等建筑 物，也可用于離岸結(jié)構(gòu)。作為樓板，板優(yōu)選具有大體上平的上表面，而下表面不必是平的， 并且兩個(gè)表面中的任意一個(gè)或者兩個(gè)可設(shè)置有凹部、溝、槽或者開口，以容納實(shí)用管道和出 口。還可以在樓板內(nèi)為實(shí)用管道設(shè)置豎直通道和水平通道。圖1所示的每個(gè)樓板10a、10b為包括上外層板(面板)11和下外層板(面板)12 的結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件，上外層板11和下外層板12可以由鋼或鋁制成且其厚度例如在3mm至 8mm范圍內(nèi)，更優(yōu)選在3mm至5mm范圍內(nèi)。下文將進(jìn)一步描述的邊緣構(gòu)件20圍繞面板11、 12的外周設(shè)置在面板11、12之間，以形成封閉腔。在該腔中，面板11、12之間是芯13，下文 將進(jìn)一步描述芯13。該芯的厚度可在15mm至200mm范圍內(nèi)；在許多應(yīng)用中，優(yōu)選在25mm至 55mm范圍內(nèi)。板構(gòu)件在平面中的總體尺寸可為2m至4m寬乘8m至IOm長(zhǎng)。優(yōu)選尺寸為3m
5乘9m。板構(gòu)件可以標(biāo)準(zhǔn)尺寸制成或者被特制成特定形狀和/或尺寸。芯13可采用各種不同的形式，但其主要結(jié)構(gòu)部件是由塑料或聚合物材料(優(yōu)選 為熱固性、致密彈性體，例如如上所述的聚亞安酯)制成的主芯層14，該主芯層14以足夠 的強(qiáng)度被粘接到面板11、12上，且具有足夠的機(jī)械特性，以傳遞使用中所預(yù)期的剪力。層 14與面板11、12之間的粘接強(qiáng)度應(yīng)大于3MPa，優(yōu)選大于6MPa，而芯材料的彈性模量應(yīng)大于 200MPa，優(yōu)選大于250MPa。對(duì)于低負(fù)荷應(yīng)用，其中典型的使用和居住負(fù)荷的量級(jí)為1. 4kPa 至7. 2kPa，粘接強(qiáng)度可以較低，例如約為1. OMPa，但是基于針對(duì)所有預(yù)期負(fù)荷與結(jié)構(gòu)相關(guān) 的安全指標(biāo)足以提供所要求的抵抗能力，所述所有預(yù)期負(fù)荷包括使用和居住負(fù)荷、結(jié)構(gòu)負(fù) 荷以及風(fēng)、地震和溫度負(fù)荷。在本實(shí)施例中，芯13還包括多個(gè)包圍空隙16的空心盒形體15。盒形體15的尺 寸和材料被選擇成使得所述盒形體的總體密度低于主芯材料的密度，優(yōu)選小于芯層14的 材料的密度的50%，或者優(yōu)選小于25%，以及最優(yōu)選小于10%。盒形體15的目的本質(zhì)上 在于占據(jù)芯內(nèi)的空間，并且因此減少所需主芯材料的量，同時(shí)保持或者甚至增大所期望的 面板11與12之間的間距。這降低成本，直接原因是盒形體比同體積的主芯材料便宜，其 次因?yàn)闇p輕了樓板的重量，從而能夠在建筑物的框架方面有所節(jié)約。盒形體15不需要對(duì)樓 板10a、10b的總體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有貢獻(xiàn)，但若樓板10a、IOb通過(guò)注入主芯層14而形成，則盒形 體15必須具有足以承受在主芯層14的澆鑄和固化期間產(chǎn)生的壓力和溫度的物理特性。芯 內(nèi)的盒形體15的尺寸、形狀和分布被選擇成使得足夠數(shù)量的主芯層材料的肋和/或柱在構(gòu) 件10a、10b的長(zhǎng)度和寬度上按有規(guī)律的間隔在面板11和12之間延伸并粘接到面板11和 12上。若盒形體15沿著或者橫穿板構(gòu)件連續(xù)地延展，則盒形體15還可用于實(shí)用管道或通 風(fēng)管。盒形體15不必是空心的，例如若由合適的輕質(zhì)材料如泡沫制成，或者可以用輕質(zhì)材 料填充，該輕質(zhì)材料可以是絕緣的和/或防火的。用于盒形體的特別有用的材料是密度為 20-40g/l的膨脹聚苯乙烯，可以被設(shè)置為例如球或肋。在另一變型(未示出)中，芯13的內(nèi)側(cè)部分是至少部分被泡沫或其它輕質(zhì)填充材 料填充的具有波紋的波狀金屬(例如鋼)板。優(yōu)選地，波紋大體上完全被填充，使得包括波 狀板和填充材料的內(nèi)芯具有大體上平的外表面。波狀板可具有凸起或開口，以加強(qiáng)與粘接 到波狀板上的泡沫或彈性體的復(fù)合作用。填充材料不必對(duì)樓板的強(qiáng)度有顯著貢獻(xiàn)，因此許 多材料都適合。填充材料的密度應(yīng)低于主芯層14的材料的密度，優(yōu)選小于主芯層14的材 料的密度的50%，更優(yōu)選小于25%，最優(yōu)選小于10%。開孔泡沫和閉孔泡沫都可以使用，但 若樓板通過(guò)注入制造(參看下文)，則可優(yōu)選閉孔泡沫，以限制主芯層14的材料的進(jìn)入，且 在這樣的情況下，期望填充材料具有足夠的強(qiáng)度，以在澆鑄處理期間大體上保持其形狀。合 適的填充材料為具有40至50kg/m3的密度的聚丙烯泡沫。填充材料優(yōu)選被澆鑄到波狀鋼 板上。此外，預(yù)先形成的泡沫部分被粘合到波狀金屬板上。填充材料優(yōu)選包含阻燃劑，使得 其在相關(guān)建筑規(guī)范規(guī)定的火災(zāi)情況下不會(huì)燃燒。其它材料如陶瓷涂層可被插入芯中或被粘 接到波狀金屬板上，以作為熱障(thermal break)，由此提高板構(gòu)件的防火性。波狀板和填充料被布置成使得在芯的內(nèi)側(cè)部分的主面上波狀板的部分暴露并且 以與主芯層與面板之間的粘接強(qiáng)度近似的強(qiáng)度粘接到至主芯層14上。在每個(gè)主面上的波 狀板的暴露部分的總面積足以將剪力從任一面板通過(guò)彈性體傳遞至波狀金屬板，且足以穩(wěn) 定面板以防止局部彎曲。所述總面積優(yōu)選在面的總面積的10%至45%范圍內(nèi)，更優(yōu)選在20 %至40 %范圍內(nèi)，最優(yōu)選在25 %至35 %范圍內(nèi)。若樓板是長(zhǎng)形的，則波狀板的波紋優(yōu)選 大體上平行于樓板的最長(zhǎng)尺寸方向延伸。暴露部分在該情況下為長(zhǎng)條，且其寬度在平行于 樓板的主面的平面中在50mm至200mm范圍內(nèi)。波狀板的厚度可在0. 5mm至5mm范圍內(nèi)，且波狀板可被穿孔，特別是在腹板b中， 以便于將填充材料澆鑄到波狀板上?？蓪?duì)波狀金屬板進(jìn)行表面處理，例如粘著、粗糙化、清 潔或者壓紋，以增強(qiáng)其與主芯層13和/或填充材料的粘接。內(nèi)芯的每側(cè)的主芯層優(yōu)選具有 大于或等于IOmm的厚度，且可具有總芯厚度的10%至25%的厚度。邊緣構(gòu)件20被設(shè)置在樓板10a、10b的至少一個(gè)邊緣中、或者優(yōu)選在兩個(gè)邊緣中。 在樓板在相對(duì)端處被安裝到框架的各大梁上的情況下，例如在樓板處于隔間的中間的情況 下，邊緣構(gòu)件20被設(shè)置在樓板的相對(duì)的短端中。在樓板要被沿著三個(gè)或四個(gè)側(cè)面安裝到框 架的大梁上的情況下，例如在樓板處于隔間的邊緣處或者在其獨(dú)自填充隔間的情況下，邊 緣構(gòu)件20可被設(shè)置在樓板的三個(gè)或者四個(gè)側(cè)面上。在隔間的中間的樓板可在其長(zhǎng)邊緣中 設(shè)置不同設(shè)計(jì)的邊緣構(gòu)件，所述邊緣構(gòu)件便于樓板的例如通過(guò)栓接的相互連接。下文將描 述這樣的邊緣構(gòu)件的示例。邊緣構(gòu)件20是具有大體上為矩形的橫截面的金屬實(shí)心條。使邊緣構(gòu)件20的一個(gè) 邊緣變薄，使得當(dāng)該邊緣被裝在板構(gòu)件10a、10b的面板11、12之間時(shí)，面板11、12的外表面 與邊緣構(gòu)件20大致平齊。注意，在圖1中，夾層板構(gòu)件10a、10b在其主要部分中的厚度大 體上大于邊緣構(gòu)件20的厚度，但形成下面板12的延伸的角板12a在其邊緣處將夾層板構(gòu) 件10a、10b的有效厚度降低至大體上與邊緣構(gòu)件20的厚度相同。沿著邊緣構(gòu)件20的長(zhǎng)度被隔開的是多個(gè)凹部21和通孔22，通過(guò)凹部21和通孔 22通過(guò)使用螺栓34和螺母35將夾層板構(gòu)件10a、IOb固定到形成建筑物的框架的一部分的 大梁40的凸緣41中的相應(yīng)孔上。邊緣構(gòu)件和凸緣中的通孔的尺寸可稍微大一些，以適應(yīng) 任何制造誤差在一優(yōu)選實(shí)施例中，邊緣構(gòu)件20中的通孔22在第一方向上是長(zhǎng)的，而凸緣 41中的通孔42在垂直方向上是長(zhǎng)的。凹部21足夠大，以容納螺栓34的頭部以及緊固螺栓 34所需的工具。凹部21還應(yīng)該足夠深，以容納螺栓34的頭部的全部高度。在安裝樓板之 后，凹部21可用合適的填充料填充，或者由板或任何要用在建筑物中的建筑樓層覆蓋物覆 蓋。固定夾層板構(gòu)件樓板IOa所需的螺栓的間距、數(shù)量和尺寸取決于所期望的負(fù)荷?？墒?用標(biāo)準(zhǔn)螺栓或者張力控制螺栓。如圖1所示，兩個(gè)夾層板樓板10a、10b以一側(cè)一個(gè)的方式被固定到大梁40上。用 于兩個(gè)樓板的邊緣構(gòu)件20之間產(chǎn)生的任何空間可由傳統(tǒng)類型的伸縮接頭填充料37填充。 若需要或期望，則可通過(guò)任何便利的方式將角鐵42附連到建筑物框架的豎直柱上，以向樓 板10a、IOb提供額外的支撐。圖2示出用于以基本上相同的方式將根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的可替選的樓板 10，a、10，b連接到大梁40上的邊緣構(gòu)件20。除了下面所討論的之外，樓板10，a、10，b與 上述樓板相同?？商孢x的樓板10’ a、10’ b大體上比樓板10a、10b薄，而且可以例如具有完 全由主芯層14形成的芯或者部分由例如聚丙烯球形式的空心體17填充的芯。該形式的芯 有時(shí)被稱為泡芯，且在WO 2005/051645中被進(jìn)一步描述，該文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用并入 本文。在一實(shí)施例中，空心體17包括直徑大體上等于外層板11、12之間的距離D的空
7心、結(jié)實(shí)外皮聚丙烯球。球17可按正交的行和列布置，使得在其之間留有大量間隙。在使 用中的主負(fù)荷被沿著橫向方向和縱向方向引導(dǎo)時(shí)，空心體的該布置特別合適。這些間隙填 充有將外層金屬板粘接在一起的芯材料。因?yàn)榍虻那?，所以芯材料形成直接在外層板?間延伸并在很大面積上粘接到所述板上的柱狀結(jié)構(gòu)。因此相比于實(shí)心芯，粘接強(qiáng)度降低不 超過(guò)約5%，且保持剪力傳遞能力。球17還可被靠近地裝成六邊形陣列。這使得與由主芯層14占據(jù)的芯腔成比例的 較高樓板被降低。該布置也特別適于主負(fù)荷會(huì)位于偏斜方向上的應(yīng)用。由于球17可自然 地形成這種構(gòu)造，因此降低制造成本。也可使用兩層球或者更多層的球。這使得能夠在不增加芯的柱狀結(jié)構(gòu)的間距的情 況下制造更厚的樓板。優(yōu)選地，一層球疊加在另一層球上，但在低負(fù)荷應(yīng)用中，可在豎直方 向以及水平方向上將球靠近地包裝?？招捏w的不同層不必都是相同的，然而，優(yōu)選有5層或 者更少的層。通常，空心體17不應(yīng)在平行于所述外金屬層的平面中細(xì)分(tesselate)，且具有 所述外金屬層之間的距離的20%至200%范圍內(nèi)的主要尺寸。術(shù)語(yǔ)“主要尺寸”是指球體 的直徑，卵形體的大直徑和小直徑，立方體的長(zhǎng)度、高度和寬度，等等。在不規(guī)則形狀的情況 下，主要尺寸可被認(rèn)為是該形狀能被裝入的最小矩形盒的尺寸。通過(guò)使用在尺寸方面與金屬層之間的間隙相當(dāng)且因此與板構(gòu)件的橫向尺寸(長(zhǎng) 度和/或?qū)挾?相比較小的空心體，可使用標(biāo)準(zhǔn)的大量生產(chǎn)的空心體制造任何形狀的板，而 不需要手動(dòng)調(diào)整。在許多情況下，空心體的確切形狀不是關(guān)鍵性的，盡管可由特定形狀獲得 額外的優(yōu)點(diǎn)。要求空心體不細(xì)分，使得在其之間存在用于粘接到外層板的芯材料的空間。可 改變空心體的形狀和布置，以改變外層板之間的由芯材料占據(jù)的體積的比例。空心體可被布置成單層或多層。在多層的情況下，在一些應(yīng)用中優(yōu)選的是一層的 空心體直接疊加在下層的空心體上，使得有在外金屬層之間垂直延伸的芯材料的部分。在 有多層空心體時(shí)，可在空心體層之間設(shè)置中間層，該中間層可由下述材料制成高抗拉強(qiáng)度 材料，例如金屬；高抗拉強(qiáng)度織物，例如Kevlar(TM)或Spectra(TM)；纖維增強(qiáng)塑料；其它 合適的織物、網(wǎng)狀薄片或陶瓷薄片，以提高板構(gòu)件的防爆性和/或防彈性。該中間層可被穿 孔或被成型為允許芯材料在制造期間遍及芯流動(dòng)以及增大層之間的剪切強(qiáng)度。該中間層可 用于協(xié)助安排空心體，例如以確定層之間的間距或不同層中空心體的相對(duì)位置，由此提高 板構(gòu)件的性能。特別優(yōu)選的空心體為具有大體上等于所述外金屬層之間的距離的1/N的直徑的 球狀空心球，N為1至5之間的自然數(shù)。所述球例如可具有在20mm至IOOmm范圍內(nèi)的直徑， 且可用于具有在20mm至IOOmm范圍內(nèi)的芯厚度的板構(gòu)件中的單層或多層中。由聚丙烯制 成的球特別合適，且可以是實(shí)心的或者優(yōu)選是具有結(jié)實(shí)外皮的空心的。實(shí)心球減少重量較 少，但仍可以是有利的，因?yàn)槠浔葍?yōu)選作為主芯材料的彈性體更便宜。這樣的球應(yīng)用廣泛且 制造便宜。空心體還可設(shè)置有多個(gè)突出部，以增大空心體之間的間距，并因此增大由芯材料 占據(jù)的芯腔的比例。突出部也可被布置成確定由鄰近的空心體采用的相對(duì)形狀和位置，并 因此確定由芯材料填充的空隙空間的形狀，例如以確保芯材料的連續(xù)質(zhì)量?？墒褂镁W(wǎng)狀物， 例如金屬線網(wǎng)狀物，以協(xié)助安排空心體，以及將其彼此和/或與金屬層分隔開。
沿著建筑物的邊緣放置的根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的樓板可被布置成伸出超過(guò)支撐梁 并支撐懸墻。這提供了通過(guò)使用常規(guī)形狀的樓板為建筑物的外側(cè)提供所期望的輪廓的便捷 方法。圖3示出實(shí)現(xiàn)該方法的布置。樓板IOc包括上面板11、下面板12以及可以是實(shí)心的或設(shè)置有如上述任一實(shí)施 例中的空心體的芯13。樓板IOc被安裝到大梁40上并向外延伸出大梁40 (至圖3所示的 左邊)，以提供支撐懸墻50的懸臂部分。應(yīng)理解，芯13在懸臂部分與內(nèi)部部分之間可有區(qū) 別，以滿足不同的結(jié)構(gòu)要求。例如，在樓板的內(nèi)部部分中，芯13可設(shè)置有空心體，而在懸臂 部分中芯13可以是實(shí)心的，以提供額外的剛度。為將樓板IOc固定到大梁40上，在樓板IOc中設(shè)置多個(gè)在上面板11和下面板12 之間延伸的圓柱形插入物26。每個(gè)插入物26具有用于容納螺栓34的通孔以及在其上側(cè)上 的用于容納螺栓34的頭部和緊固螺栓34所需的工具的凹部27。螺栓34通過(guò)大梁40的 凸緣41中的相應(yīng)通孔固定樓板10c。如上所述，插入物26和腹板41中的通孔的尺寸可稍 微大一些，以適應(yīng)例如由于所述通孔在垂直方向上是長(zhǎng)的而導(dǎo)致的制造誤差。在一實(shí)施例 中，樓板IOc中的插入物26的行被錯(cuò)開，使得插入物交替位于大梁40的腹板的兩側(cè)。插入 物26優(yōu)選在注入主芯層14之前通過(guò)焊接被固定到面板11、12上，然后還可用作在注入和 固化主芯層14期間支撐和約束面板的間隔物。在一些情況下，還可以在澆鑄主芯層14之 后安裝插入物26，但在該情況下需要注意，如鉆孔和焊接的熱產(chǎn)生步驟不能損壞芯13。樓板IOc的自由端支撐懸墻50。為提供美學(xué)上令人滿意的布置，可在懸墻50中設(shè) 置壁龕51，以隱藏將懸墻固定到樓板IOc上的螺栓38。螺栓38接合穿過(guò)金屬套管19，該金 屬套管19限定穿過(guò)樓板IOc的其他通孔。與插入物26 —樣，通孔和套管19優(yōu)選在注入和 固化主芯層14之前就位，但也可在之后安裝。所示的邊緣構(gòu)件25是限定相對(duì)于樓板的齊 邊(clean edge)的簡(jiǎn)單的條。然而，在一可替選實(shí)施例中，邊緣樓板可以是具有突出部和 通孔的類型，使得懸墻50可被固定到邊緣構(gòu)件25上。可在懸墻50的部分之間設(shè)置密封件 52。圖4以橫截面示出用于將根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的兩個(gè)樓板10a、10b彼此連接以及連 接到梁上的另一布置。在圖4中，出于清楚的目的，省略了樓板10a、10b的芯。在該布置中，兩個(gè)樓板10a、10b在至少一個(gè)邊緣中具有邊緣條30a、30b，邊緣條 30a、30b用于限定芯的腔以及提供用于連接到鄰近的樓板或建筑物結(jié)構(gòu)的裝置。邊緣條 30a、30b中的每一個(gè)包括厚度等于樓板10a、10b的面板11、12之間的間距、寬度足以提供密 封的主體31以及用于將面板焊接到其上的平臺(tái)。主體31的橫截面可以大致是正方形。伸出凸緣32與邊緣條30的主體31是一體的，通過(guò)伸出凸緣32樓板彼此連接或 連接到該結(jié)構(gòu)上。在一實(shí)施例中，如圖所示，伸出凸緣32的厚度約為主體31的厚度的一 半，且平行于樓板的平面。為在樓板之間實(shí)現(xiàn)成一線的連接，所有伸出凸緣32都位于二等 分邊緣條并平行于其樓板的平面的一側(cè)上，且優(yōu)選伸出凸緣32的一個(gè)面32a位于二等分平 面上。邊緣條30被安裝在樓板上，使得在一側(cè)上伸出凸緣在二等分平面之上，而在相對(duì)側(cè) 上伸出凸緣在二等分平面之下。于是，通過(guò)將一個(gè)樓板的伸出凸緣32置于與其相鄰的樓板 的伸出凸緣上來(lái)快速安裝樓板?？稍谕咕壷g使用間隔物，以調(diào)整一個(gè)樓板的高度，但是這 優(yōu)選通過(guò)使得每個(gè)伸出凸緣32的一個(gè)面32a精確地位于二等分平面上來(lái)避免。另一變型 為使得兩個(gè)邊緣條不同但輪廓互補(bǔ)，由此可如所期望的那樣定位連接的平面。
為將樓板固定在一起，可通過(guò)孔33利用螺母34、螺栓35和墊片36將伸出凸緣連 接在一起，孔33可被預(yù)先形成在特定位置處或者現(xiàn)場(chǎng)鉆出。也可使用其他將凸緣固定在一 起的手段，例如鉚釘、焊接或粘合劑。如圖4所示，豎直板40如大梁的腹板可被焊接到邊緣條上。若需要，一個(gè)面板可 被剪短，以適應(yīng)該情況。圖5示出構(gòu)建包括根據(jù)本發(fā)明的樓板的建筑物的優(yōu)選方法。SPS樓板或構(gòu)件的制 造Sl優(yōu)選非現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施，以及包括將外金屬層11、12，邊緣構(gòu)件以及任何物體或間隔物置于模具中，以限定腔；將聚合物材料的液態(tài)塑料通過(guò)注入口注入該腔中；以及促使或允許聚合物材料的塑料固化，以形成主芯層14。在固化之后，填充注入口和排氣孔，例如以螺紋塞填充，并被磨得與外層金屬板的 表面平齊。應(yīng)注意，即使在注入之前存在單一連續(xù)腔，也可設(shè)置多個(gè)注入口和排氣孔，以確 保完全填充。若要為樓板設(shè)置凹部、槽或開口，例如用于實(shí)用管道和出口，或者設(shè)置其它表面特 征如固定點(diǎn)或起重點(diǎn)，則這些優(yōu)選在注入芯之前被形成在外層金屬板中或外層金屬板上。 根據(jù)板的厚度和待形成特征的尺寸，可通過(guò)已知技術(shù)如銑削、切割、彎曲、滾軋和沖壓形成 槽和其他凹口。零部件可通過(guò)焊接來(lái)被附連。用于限定穿過(guò)樓板的通道(例如用于實(shí)用管 道)的管可在注入形成主芯層14的材料之前就位。還可以在注入和固化主芯層14之后形 成這樣的特征，例如通過(guò)去除中心部分形成，但在這種情況下可能需要進(jìn)行測(cè)量，以確保例 如焊接這樣的行為所產(chǎn)生的熱量不會(huì)對(duì)芯13造成有害影響。在一些情況下，可以通過(guò)將邊緣板或邊緣條焊接到外層金屬板上來(lái)避免使用模 具，使得樓板形成其自身的模具。根據(jù)內(nèi)芯的可壓縮性和彈性，可能需要設(shè)置約束，以防止 外層金屬板由于在注入和固化主芯層14期間所產(chǎn)生的內(nèi)壓而變形。應(yīng)注意，在芯固化之后，面板和邊緣條通過(guò)芯13粘接在一起，使得在一些情況下， 將邊緣條固定到面板上僅需要足以承受在注入和固化步驟期間受到的負(fù)荷，而不需要承受 在使用樓板10期間受到的負(fù)荷。為增強(qiáng)腔的密封性，可在邊緣板或邊緣條與面板之間設(shè)置 襯墊或密封片。獨(dú)立于樓板的制造，建筑物的構(gòu)建和結(jié)構(gòu)框架的建造S2可現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。一旦框架構(gòu) 建發(fā)展到適當(dāng)程度，就可運(yùn)送樓板并在適當(dāng)位置簡(jiǎn)單地栓接樓板，在該位置處樓板可直接 對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度作出貢獻(xiàn)。隨著樓板的就位，可安裝任何需要的防火裝置、實(shí)用裝置和建筑物 涂漆S4，以完成該建筑物。應(yīng)理解，上述描述并非意圖限制，而其它修改和變型都落在所附的權(quán)利要求限定 的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種結(jié)構(gòu)夾層板，包括第一外層金屬板和第二外層金屬板，在所述結(jié)構(gòu)夾層板的邊緣處被固定在所述外層金屬板之間的邊緣構(gòu)件，以及被粘接到所述外層金屬板上且被布置成在所述外層金屬板之間傳遞剪力的芯，其中，所述邊緣構(gòu)件包括內(nèi)側(cè)部分，該內(nèi)側(cè)部分被固定在所述外層金屬板之間；以及外側(cè)部分，該外側(cè)部分伸出超過(guò)所述外層金屬板，且在其中具有多個(gè)通孔，所述通孔被布置成容納用于將所述結(jié)構(gòu)夾層板固定到另一結(jié)構(gòu)的各螺栓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)夾層板，其中，所述邊緣構(gòu)件的外側(cè)部分具有大體上與 所述第一外層金屬板的外表面平齊的第一表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)夾層板，其中，所述邊緣構(gòu)件的外側(cè)部分具有大體上與 所述第二外層金屬板的外表面平齊的第二表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的構(gòu)件，其中，所述邊緣構(gòu)件的外側(cè)部分的一個(gè)表面大體上 位于平行于所述結(jié)構(gòu)夾層板并將所述邊緣構(gòu)件二等分的平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的結(jié)構(gòu)夾層板，其中，所述邊緣構(gòu)件的外側(cè)部分具有 圍繞每個(gè)通孔的凹部，所述凹部的尺寸被設(shè)置成容納螺栓的頭部和緊固所述螺栓所需的工 具。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)夾層板，所述結(jié)構(gòu)夾層板就位時(shí)為矩形且具 有限定在其短側(cè)中的邊緣構(gòu)件。
7.—種結(jié)構(gòu)夾層板，包括第一外層金屬板和第二外層金屬板，以及被粘接到所述外 層金屬板上且被布置成在所述外層金屬板之間傳遞剪力的芯，所述結(jié)構(gòu)夾層板還包括插入物，該插入物被安裝在所述外層金屬板之間，且具有被布置成容納將所述結(jié)構(gòu)夾 層板固定到另一結(jié)構(gòu)的螺栓的通孔以及被布置成容納所述螺栓的頭部和緊固所述螺栓所 需的工具的凹部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)夾層板，其中，所述插入物被焊接到所述外層金屬板。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)夾層板，其中，所述芯包括塑料或聚合物材 料的主芯層，所述塑料或聚合物材料優(yōu)選為致密的熱固性彈性體，例如聚亞安酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)夾層板，其中，所述主芯層大體上占據(jù)所述外層金屬板 之間的全部空間。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)夾層板，其中，所述芯還包括多個(gè)密度小于所述主芯層 的密度的物體。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的結(jié)構(gòu)夾層板，其中，所述物體是空心的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的結(jié)構(gòu)夾層板，其中，所述物體不細(xì)分，且具有在所述外層金 屬板之間的距離的20%至200%范圍內(nèi)的主要尺寸。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的構(gòu)件，其中，所述外層金屬板中的至少一個(gè)被成 形為限定凹部、槽或溝。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的構(gòu)件，設(shè)置有至少一個(gè)延伸通過(guò)所述構(gòu)件的通道。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的結(jié)構(gòu)夾層板，用于承受1.4kPa至7. 4kPa范圍內(nèi) 的負(fù)荷。
17.—種制造結(jié)構(gòu)夾層板的方法，包括下述步驟以間隔分離關(guān)系設(shè)置第一金屬板和第二金屬板，所述第一金屬板和第二金屬板的邊緣 之間具有至少一個(gè)邊緣構(gòu)件，以限定腔；以未固化的塑料或聚合物材料填充所述腔；以及允許或促使所述塑料或聚合物材料固化，以形成以足夠的強(qiáng)度粘接至所述外層板以在 所述外層板之間傳遞剪力的芯；其中，所述邊緣構(gòu)件包括結(jié)構(gòu)夾層板，包括第一外層金屬板和第二外層金屬板，在所述結(jié)構(gòu)夾層板的邊緣處被 固定在所述外層金屬板之間的邊緣構(gòu)件，以及被粘接到所述外層金屬板上且被布置成在所 述外層金屬板之間傳遞剪力的芯，其中，所述邊緣構(gòu)件包括 內(nèi)側(cè)部分，該內(nèi)側(cè)部分被固定在所述外層金屬板之間；以及外側(cè)部分，該外側(cè)部分伸出超過(guò)所述外層金屬板，且在其中具有多個(gè)通孔，所述通孔被 布置成容納用于將所述結(jié)構(gòu)夾層板固定到另一結(jié)構(gòu)的各螺栓。
18. 一種構(gòu)建建筑物或離岸結(jié)構(gòu)的方法，該方法包括 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法制造結(jié)構(gòu)夾層板； 構(gòu)建框架；以及將所述結(jié)構(gòu)夾層板栓接到所述框架。
全文摘要
一種特別適合用作樓板的結(jié)構(gòu)夾層板構(gòu)件，包括包括第一和第二外層金屬板(11、12)的結(jié)構(gòu)夾層板(10a、10b)，在所述結(jié)構(gòu)夾層板(10a、10b)的邊緣處被固定在所述外層金屬板(11、12)之間的邊緣構(gòu)件(20)，以及被粘接到所述外層金屬板(11、12)上且被布置成在所述外層金屬板(11、12)之間傳遞剪力的芯(13)，其中，所述邊緣構(gòu)件(20)包括被固定在所述外層金屬板(11、12)之間的內(nèi)側(cè)部分；以及伸出超過(guò)所述外層金屬板(11、12)并在其中具有多個(gè)通孔(22)的外側(cè)部分，所述通孔被布置成容納用于將所述結(jié)構(gòu)夾層板(10a、10b)固定到另一結(jié)構(gòu)(40)的各螺栓(34)。
文檔編號(hào)E04C2/38GK101918655SQ200880124792
公開日2010年12月15日 申請(qǐng)日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月18日
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