復(fù)合板式構(gòu)件的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種復(fù)合板式構(gòu)件，包括作為受力主體的框架、面板以及芯材，其中，兩個(gè)水平梁和三個(gè)立柱組成旋轉(zhuǎn)90度的“日”字形的框架，在三個(gè)立柱之間的空間內(nèi)填充有防火、保溫的芯材，覆蓋在框架的兩個(gè)側(cè)面的面板將框架和芯材集成為一體。該復(fù)合板式構(gòu)件可以標(biāo)準(zhǔn)化制造，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，為降低建筑業(yè)能耗、提高建筑品質(zhì)提供了有效的解決方案。同時(shí)本實(shí)用新型的復(fù)合板式構(gòu)件的連接是不受氣候影響的機(jī)械連接，可以擺脫環(huán)境氣候?qū)ㄖI(yè)施工的不利影響。另外該復(fù)合板式構(gòu)件可以在工廠內(nèi)預(yù)先進(jìn)行內(nèi)外裝修，可以進(jìn)一步的降低現(xiàn)場(chǎng)工作量，提高建造效率。
【專利說明】
復(fù)合板式構(gòu)件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及建筑施工領(lǐng)域，具體地說，涉及一種集內(nèi)外裝飾一體化的復(fù)合板式構(gòu)件。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的磚混凝土或鋼筋混凝土建筑的構(gòu)件一般分為板、梁、柱、基礎(chǔ)、墻，為了滿足建筑結(jié)構(gòu)安全性的要求，梁、柱需要做成高強(qiáng)度、大截面的“大構(gòu)件”。這樣的“大構(gòu)件”不但給建筑空間布局帶來(lái)了不便，同時(shí)，一但某個(gè)構(gòu)件出現(xiàn)失效，那么極易造成附近的構(gòu)件因承受的荷載突然加大而發(fā)生斷裂失效，并由此引發(fā)連鎖的失效反應(yīng)，造成建筑坍塌。目前，輕鋼房屋在國(guó)內(nèi)外得以大量應(yīng)用，該建筑采用冷彎薄壁鋼型材形成的密肋結(jié)構(gòu)，并在密肋結(jié)構(gòu)上覆蓋定向刨花板形成蒙皮，利用蒙皮效應(yīng)解決建筑的結(jié)構(gòu)問題。該種建筑結(jié)構(gòu)沒有常規(guī)意義上的梁、柱結(jié)構(gòu)，建筑內(nèi)部荷載通過具有密肋的樓板傳遞到具有密肋的墻體上，再通過墻體傳遞給基礎(chǔ)。由于荷載是通過分散布置的墻體傳遞給基礎(chǔ)的，所以相比有梁柱的建筑形式荷載相對(duì)分散，荷載值相對(duì)較小，即便有個(gè)別的冷彎薄壁構(gòu)件發(fā)生破壞失效也不會(huì)引起建筑的大面積坍塌。輕鋼建筑雖然解決了梁柱對(duì)住宅空間的影響問題，并且該建筑形式有許多建造工作可以在工廠內(nèi)通過專業(yè)的生產(chǎn)線生產(chǎn)，相比傳統(tǒng)的磚混或鋼筋混凝土構(gòu)造的建筑形式，輕鋼房屋的工業(yè)化程度更高，但其面板是在建筑現(xiàn)場(chǎng)才安裝，且輕鋼型材數(shù)量、規(guī)格繁多，現(xiàn)場(chǎng)的建造工作量也是比較多的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型提供了一種復(fù)合板式構(gòu)件，以至少解決房屋建造過程中建筑構(gòu)件數(shù)量和規(guī)格多、建材消耗量大、生產(chǎn)效率低等問題。
[0004]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種復(fù)合板式構(gòu)件，包括作為受力主體的框架、面板以及芯材，其中，兩個(gè)水平梁和三個(gè)立柱組成旋轉(zhuǎn)90度的“日”字形的框架，在三個(gè)立柱之間的空間內(nèi)填充有防火、保溫的芯材，覆蓋在框架的兩個(gè)側(cè)面的面板將框架和芯材集成為一體。
[0005]可選地，所述面板為水泥纖維板。
[0006]可選地，所述面板和框架采用粘接的方式連接。
[0007]可選地，外側(cè)的兩個(gè)立柱由聚氨酯硬泡制成，中間的立柱由木方構(gòu)成。
[0008]可選地，所述復(fù)合板式構(gòu)件作為承重墻體時(shí)，所述復(fù)合板式構(gòu)件通過安裝組件及混凝土保護(hù)層與地面基礎(chǔ)連接。
[0009]可選地，一個(gè)復(fù)合板式構(gòu)件作為承重屋面或樓板時(shí)，該復(fù)合板式構(gòu)件通過L形組件與作為承重墻體的另一個(gè)復(fù)合板式構(gòu)件連接。
[0010]可選地，兩個(gè)水平梁和三個(gè)立柱均為木方。
[0011]可選地，兩個(gè)水平梁和三個(gè)立柱之間采用木螺釘連接。
[0012]可選地，在三個(gè)立柱之間增加額外的立柱。
【附圖說明】
[0013]通過結(jié)合下面附圖對(duì)其實(shí)施例進(jìn)行描述，本實(shí)用新型的上述特征和技術(shù)優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚和容易理解。
[0014]圖1-A是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合板式構(gòu)件的正視圖；
[0015]圖1-B是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合板式構(gòu)件的A-A向剖面圖；
[0016]圖1-C是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合板式構(gòu)件的B-B向剖面圖；
[0017]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合板式構(gòu)件的框架的示意圖；
[0018]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合板式構(gòu)件的制造示意圖一；
[0019]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合板式構(gòu)件的制造示意圖二；
[0020]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合板式構(gòu)件作為墻體的安裝示意圖；
[0021 ]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合板式構(gòu)件作為樓板或屋面的安裝示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面將參考附圖來(lái)描述本實(shí)用新型所述的復(fù)合板式構(gòu)件的實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式或其組合對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。此外，在本說明書中，附圖未按比例畫出，并且相同的附圖標(biāo)記表不相同的部分。
[0023]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種復(fù)合板式構(gòu)件，其包括框架、面板以及芯材。如圖2所示，框架I構(gòu)成板式構(gòu)件的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，其是由上梁101、下梁102、左立柱103、中立柱104、右立柱105組成的旋轉(zhuǎn)90度的“日”字形結(jié)構(gòu)框架。圖1-A是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合板式構(gòu)件的正視圖；圖1-B是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合板式構(gòu)件的A-A向剖面圖；圖1-C是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的復(fù)合板式構(gòu)件的B-B向剖面圖。如圖1-A、1-B、1-C所示，面板2覆蓋在框架I的兩個(gè)側(cè)面，如圖1-A中的框架的垂直于紙面方向的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，使復(fù)合板式構(gòu)件保證整體性。其中H是框架的高度，W是框架的寬度，也就是說，框架I在作為墻體時(shí)是如圖1-A所示豎立放置的。可選地，面板2采用水泥纖維板?？蚣躀和面板2在建筑中是受力、傳力主體，共同抵抗拉壓、彎曲、剪切等荷載。在框架I的三個(gè)立柱之間的空間內(nèi)填充保溫芯材，即在左立柱103和中立柱104之間、右立柱105和中立柱104之間填充保溫芯材3，保溫芯材3采用具有保溫性、抗壓性，且密度低的巖棉，當(dāng)然也可以采用其他材料，例如，膨脹聚苯板EPS、擠塑聚苯板XPS等。通過框架I與面板2的連接，使得框架1、面板2、保溫芯材3形成一個(gè)整體。該復(fù)合板式構(gòu)件通過覆蓋在框架上的面板，能形成具有蒙皮效應(yīng)的構(gòu)件，從而使得該構(gòu)件在小斷面的基礎(chǔ)上具有較大的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。該復(fù)合板式構(gòu)件可以充當(dāng)樓板，滿足建筑樓板的抗彎性能需求。該復(fù)合板式構(gòu)件也可以充當(dāng)承重墻，滿足承重墻的抗壓及抗彎性能需求。
[0024]采用本實(shí)用新型的復(fù)合板式構(gòu)件的建筑體系沒有傳統(tǒng)意義的梁、柱構(gòu)造，大部分建筑構(gòu)件由標(biāo)準(zhǔn)化的復(fù)合板式構(gòu)件來(lái)充當(dāng)，由于該復(fù)合構(gòu)件可以標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，并且建筑構(gòu)件種類少，因此縮短了建造工期。另外該復(fù)合板式構(gòu)件可以在工廠內(nèi)預(yù)先進(jìn)行內(nèi)外裝修，可以進(jìn)一步的降低現(xiàn)場(chǎng)工作量，提高建筑質(zhì)量，縮短建造工期，降低建筑成本。
[0025]在一個(gè)可選實(shí)施例中，所述面板和框架采用粘接的方式連接。如圖3所示，第一面板201與框架I之間用結(jié)構(gòu)性粘膠進(jìn)行粘接。在框架I組框完成后，將第一面板201平鋪在平臺(tái)4上，在第一面板201的上表面的將要與框架I接觸的部位上涂抹粘膠，該膠可以為聚氨酯類結(jié)構(gòu)膠，也可為樹脂類結(jié)構(gòu)膠。將框架I置于已經(jīng)涂膠后的第一面板201上，施加一定壓力，保證第一面板201與框架I緊密接觸，以此保證粘接的可靠性，待膠固化后撤去壓力。然后，在框架I的三個(gè)立柱之間的空間內(nèi)填充保溫芯材，如巖棉、EPS、XPS等。填充完芯材后，在框架I的上表面涂膠，涂膠后將第二面板(圖中未示出)覆蓋在框架I上，完成面板和框架的連接工作?？蚣芎兔姘逋ㄟ^粘接結(jié)為一體，通過蒙皮效應(yīng)使得整體復(fù)合板式構(gòu)件具有承受載荷的能力。當(dāng)然，面板和框架也可以采用其他固定連接方式，例如，采用螺栓連接、鉚接等常用連接方式。
[0026]輕鋼房屋是在工廠預(yù)制大量的冷彎薄壁型鋼，在現(xiàn)場(chǎng)組裝成房屋框架后，再在房屋框架上貼裝面板，其現(xiàn)場(chǎng)施工的工作量依然較大，而本實(shí)用新型采用輕型復(fù)合材料直接在工廠預(yù)制成樓板和墻體，在現(xiàn)場(chǎng)組裝即形成房屋。根據(jù)復(fù)合板式構(gòu)件要求的承載能力不同，其結(jié)構(gòu)也相應(yīng)的不同。如圖2所示，對(duì)于受力較大、需要板式構(gòu)件具有較大剛度時(shí)，其所有框架采用結(jié)構(gòu)用木材或結(jié)構(gòu)用合成木材，各框之間的連接可以采用常用的連接方式，在一個(gè)可選實(shí)施例中，所述木材采用木螺釘106進(jìn)行連接。另外，對(duì)于承載能力要求更高的，也可以在左立柱103和右立柱105之間增加立柱，從而增加整體的強(qiáng)度。
[0027]在一個(gè)可選實(shí)施例中，如果要求復(fù)合板式構(gòu)件具有良好的保溫性能的同時(shí)，具有一定的剛度，則框架的左立柱103和右立柱105可用聚氨酯硬泡制成。如圖4所示，在組裝初期，僅將上梁101、下梁102、中立柱104組裝在一起，然后進(jìn)行面板貼裝，而左立柱103和右立柱105則用聚氨酯硬泡材料制造。其制造方法是，在待制的左立柱103和右立柱105的外側(cè)安裝定型模具5，并從聚氨酯注入口 6注入聚氨酯硬泡，形成左立柱103，右立柱105，待聚氨酯固化后撤去定型模具5，完成板式構(gòu)件的制作。
[0028]該復(fù)合板式構(gòu)件可以充當(dāng)承重墻，滿足承重墻的抗壓及抗彎性能需求。在一個(gè)可選實(shí)施例中，復(fù)合板式構(gòu)件作為承重墻體時(shí)，復(fù)合板式構(gòu)件通過安裝組件及混凝土保護(hù)層與基礎(chǔ)連接。如圖5所示，復(fù)合板式構(gòu)件通過安裝組件7及混凝土保護(hù)層8與地面基礎(chǔ)9進(jìn)行固定連接，通過地面基礎(chǔ)的穩(wěn)定性，保證整體建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。首先，通過包含有若干螺釘?shù)陌惭b組件7將復(fù)合板式構(gòu)件安裝在地面基礎(chǔ)9上，接著，在房屋的外側(cè)(即第二面板202的一側(cè))，通過混凝土保護(hù)層8進(jìn)一步將復(fù)合板式構(gòu)件固定在基礎(chǔ)9上，在房屋的內(nèi)側(cè)(即第一面板201的一側(cè))，覆蓋地坪10，即完成墻體的安裝。復(fù)合板式構(gòu)件作為承重墻體受到水平(風(fēng)荷載，外力水平作用等)、豎直(樓板荷載、屋面荷載、活荷載、風(fēng)、雪等)荷載的作用，通過本復(fù)合板式構(gòu)件的組裝，其框架I及面板2能夠提供足夠的支撐力(即抗壓，豎向抗剪能力)及抗側(cè)推力(即抗彎能力)。
[0029]該復(fù)合板式構(gòu)件也可以充當(dāng)樓板，滿足建筑樓板的抗彎性能需求。在一個(gè)可選實(shí)施例中，復(fù)合板式構(gòu)件作為承重屋面或樓板時(shí)，復(fù)合板式構(gòu)件通過L形組件與承重墻體連接。如圖6所示，包含有若干安裝螺釘?shù)腖形組件11為L(zhǎng)型板材，其一邊和作為承重屋面或樓板的復(fù)合板式構(gòu)件連接，另一邊和作為承重墻體的復(fù)合板式構(gòu)件連接，形成鉸接形式。作為承重屋面或樓板的復(fù)合板式構(gòu)件承受豎向荷載作用，即載荷垂直于面板，體現(xiàn)了板式構(gòu)件的抗彎性能。在抗彎受力中，框架及下面的第一面板201是抗拉承載主體，上面的第二面板202是受壓承載主體，共同抵抗垂直于面板的均布荷載。充當(dāng)樓板的板式構(gòu)件與豎向布置的、充當(dāng)墻體的板式構(gòu)件可靠的連接，使得建筑內(nèi)部荷載能通過充當(dāng)樓板的板式構(gòu)件分散到充當(dāng)墻體的板式構(gòu)件上，形成全部墻體共同承力的積極效果，而不再需要傳統(tǒng)建筑的梁、柱，能夠滿足建造三層及以下建筑的結(jié)構(gòu)安全性需求。
[0030]為了驗(yàn)證技術(shù)方案的可行性，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)中國(guó)的建筑規(guī)范，充當(dāng)樓板的板式構(gòu)件承受豎向的均布的壓荷載，活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2kN/m2(GB50009)，其周邊約束類型為鉸接或剛接。充當(dāng)墻體的板式構(gòu)件其承受豎向的均布的壓荷載，合理活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為8kN/m(按房間跨度為8米，墻體為單向板的最不利情況實(shí)驗(yàn))，其周邊約束類型以剛接為主。其中，單向板的定義是，當(dāng)板的長(zhǎng)邊與短邊比大于3時(shí)，認(rèn)為其載荷傳遞路徑僅為短邊，叫單向受力板，簡(jiǎn)稱單向板，下面簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)過程:
[0031]I)復(fù)合板式構(gòu)件作為樓板的結(jié)構(gòu)安全性實(shí)驗(yàn)(結(jié)構(gòu)板塊抗彎實(shí)驗(yàn))
[0032]實(shí)驗(yàn)方案:將復(fù)合板式構(gòu)件(2800*1220*124mm)兩端固定于線支座上(線鉸接)，在板面施加均布面荷載并逐步增大，測(cè)量板面各點(diǎn)撓度值。加載后持壓24小時(shí)再次測(cè)量數(shù)據(jù)。
[0033]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):板面荷載2kN/m2，撓度最大值為3mm(處于板塊中心);荷載4kN/m2，撓度最大值為5mm。持壓24小時(shí)后，燒度形變無(wú)變化。完全卸載后形變0.5mm。
[0034]可以看出，復(fù)合板式構(gòu)件在連續(xù)加載至4kN/m2均處于彈性階段，無(wú)任何裂痕和破壞。
[0035]2)復(fù)合板式構(gòu)件作為墻體的結(jié)構(gòu)安全性實(shí)驗(yàn)(復(fù)合板式構(gòu)件抗彎、抗剪實(shí)驗(yàn))
[0036]實(shí)驗(yàn)方案:內(nèi)墻在建筑使用中處于豎向承壓狀態(tài)、外墻在承受豎向壓力的同時(shí)還承受水平力，例如風(fēng)力等。實(shí)驗(yàn)中，將復(fù)合板式構(gòu)件如圖1-A所示放置，其上下兩端進(jìn)行鉸接固定，限制其位移。在墻體的上端加載壓力，模擬墻體在使用中的承壓狀態(tài)。待壓力加載達(dá)到設(shè)計(jì)值后，保持壓力。在板面施加水平的面應(yīng)力(模擬水平風(fēng)荷載)。在實(shí)驗(yàn)過程中不斷記錄板塊形變情況及板材破壞情況。
[0037]實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):對(duì)復(fù)合板式構(gòu)件豎向承壓加載至18kN/m，板式構(gòu)件形變?yōu)?mm。在板式構(gòu)件受壓狀態(tài)下，對(duì)板塊施加面荷載，模擬墻體水平荷載，加載至lkN/m2，板面撓度變量3mm ο
[0038]根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線分析，復(fù)合板式構(gòu)件作為墻體，在同時(shí)承受縱向壓力及水平荷載的情況下，變形均為彈性形變。其本身結(jié)構(gòu)安全可靠，完全可以承受作為內(nèi)外墻體的荷載要求。
[0039]由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，該復(fù)合板式構(gòu)件滿足國(guó)標(biāo)規(guī)范荷載(GB50009)中對(duì)住宅、宿舍、旅館、辦公樓、醫(yī)院病房、幼兒園設(shè)計(jì)需求，采用本實(shí)用新型的復(fù)合板式構(gòu)件進(jìn)行三層及以下層數(shù)房屋的建筑在建筑安全性上是沒有問題的。
[0040]綜上所述，通過框架、面板、保溫芯材三類材料的復(fù)合，使得板式構(gòu)件能形成具有蒙皮效應(yīng)的板，從而使得該構(gòu)件在小斷面的條件下具有較大的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，可以在三層及以下的建筑中充當(dāng)樓板、墻體，而不再需要傳統(tǒng)建筑的梁、柱，滿足建造三層及以下建筑的結(jié)構(gòu)安全性需求。應(yīng)用本實(shí)用新型的復(fù)合板式構(gòu)件建造房屋，其建筑構(gòu)件數(shù)量和規(guī)格大大減少，而該復(fù)合板式構(gòu)件可以標(biāo)準(zhǔn)化制造，適用于工業(yè)化生產(chǎn)，為降低建筑業(yè)能耗、提高建筑品質(zhì)提供了有效的解決方案。同時(shí)本實(shí)用新型的復(fù)合板式構(gòu)件的連接是不受氣候影響的機(jī)械連接，可以擺脫環(huán)境氣候?qū)ㄖI(yè)施工的不利影響。另外該復(fù)合板式構(gòu)件可以在工廠內(nèi)預(yù)先進(jìn)行內(nèi)外裝修，可以進(jìn)一步的降低現(xiàn)場(chǎng)工作量，提高建造效率。
[0041]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合板式構(gòu)件，其特征在于，包括作為受力主體的框架、面板以及芯材，其中，兩個(gè)水平梁和三個(gè)立柱組成旋轉(zhuǎn)90度的“日”字形的框架，在三個(gè)立柱之間的空間內(nèi)填充有防火、保溫的芯材，覆蓋在框架的兩個(gè)側(cè)面的面板將框架和芯材集成為一體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合板式構(gòu)件，其特征在于，所述面板為水泥纖維板。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合板式構(gòu)件，其特征在于，所述面板和框架采用粘接的方式連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合板式構(gòu)件，其特征在于，外側(cè)的兩個(gè)立柱由聚氨酯硬泡制成，中間的立柱由木方構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合板式構(gòu)件，其特征在于，所述復(fù)合板式構(gòu)件作為承重墻體時(shí)，所述復(fù)合板式構(gòu)件通過安裝組件及混凝土保護(hù)層與地面基礎(chǔ)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合板式構(gòu)件，其特征在于，一個(gè)復(fù)合板式構(gòu)件作為承重屋面或樓板時(shí)，該復(fù)合板式構(gòu)件通過L形組件與作為承重墻體的另一個(gè)復(fù)合板式構(gòu)件連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合板式構(gòu)件，其特征在于，兩個(gè)水平梁和三個(gè)立柱均為木方。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合板式構(gòu)件，其特征在于，兩個(gè)水平梁和三個(gè)立柱之間采用木螺釘連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合板式構(gòu)件，其特征在于，在三個(gè)立柱之間增加額外的立柱。
【文檔編號(hào)】E04C2/284GK205502383SQ201620118396
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年2月5日
【發(fā)明人】康寶華, 程海龍, 曹建平
【申請(qǐng)人】沈陽(yáng)遠(yuǎn)大科技園有限公司