仿竹结构钢管及含有这种钢管的预制楼板的制作方法

本发明涉及一种钢管，尤其涉及一种用于制造建筑结构网架的钢管，更具体是涉及一种模仿竹竿结构且用于制造建筑结构网架的仿竹结构钢管。本发明还涉及一种含有上述仿竹结构钢管的预制楼板。

背景技术：

目前，国内采用的钢筋混凝土楼板有现浇楼板和预制楼板，现浇楼板整体性好，但需现场支模，然后浇筑混凝土，施工周期长，难度大，模板损耗多，成本高；预制楼板不需现场支模，施工周期短，造价低，但预制构件自重大，吊装困难，构件拼接部位易产生裂缝，整体性差。为了减轻构件的重量，楼板有采用空心预制板的，但这些空心预制板的强度往往不够，而为了加强楼板之间连接的整体性，普遍采用的方式是叠合楼板，虽然叠合楼板的楼板与叠合层整体性较好，但是在预制板之间的连接节点处，现浇混凝土与预制板之间通常连接不牢靠，整体性仍较差。针对以上问题，本发明的申请人研发了一种质轻节能环保的预制楼板，并于2017年6月27日向国家知识产权局申请了发明专利，申请号为201710501192.8 ，该楼板是采用强度和弹性模量好的多层交错排列竹竿代替钢筋作为预制楼板的支撑骨架，不仅质量轻，而且竹竿的中空结构使得楼板具有很好的强度、刚度、隔热、隔音和抗震效果，但申请人在推广实施上述专利技术的过程中，发现对于那些不产竹的地区，生产预制楼板需要的大量竹竿必须从产竹的地区运来，长途的运输不仅费时费力，而且高额的运费势必大大增加预制楼板的生产成本，因此，寻找一种模仿竹竿结构的材料以代替竹竿显得十分必要。

技术实现要素：

为克服以上存在的问题，本发明的目的是提供一种模仿竹竿结构且用于制造建筑结构网架的仿竹结构钢管。

本发明的另一目的是提供一种含有上述仿竹结构钢管的预制楼板。

为实现以上目的，本发明的仿竹结构钢管，包括圆筒形管状体，管状体的内腔等间距设置有横截面呈“X”型的管壁支撑件，两管壁支撑件中心点的距离为管状体直径的3-6倍，管状体的两端套置有密封端盖。

为了使管壁支撑件与管状体内壁能够更好接触且便于加工，上述管壁支撑件是由两个碟形构件相背焊接而成，碟形构件包括球冠形底面和环形侧面，环形侧面的外径与所述管状体的内径相当，管壁支撑件预先成型后由推进器逐个向管状体内腔推进并定位。

上述管状体两端密封端盖的结构与单个碟形构件的结构相同，且碟形构件的球冠形底面突出于管状体的端面。

为了增加管壁支撑件与管状体内壁的接触面积及管壁支撑件的承压能力，上述碟形构件球冠形底面的半径为管状体直径的1-3倍，碟形构件环形侧面的高度为管状体直径的0.05-0.1倍。

上述仿竹结构钢管，其管状体是由钢板或带钢经过卷曲成型后焊接制成，钢板或带钢的厚度为0.3-2mm，管状体的直径为5-15cm。

本发明还提供了一种含有上述仿竹结构钢管的预制楼板，该预制楼板包括支撑骨架和包裹支撑骨架的混凝土层，其特征在于：所述支撑骨架为钢管层，钢管层为三层，每一钢管层是由若干根长度相等且平行排列的上述仿竹结构钢管平铺而成，相邻两钢管层之间的钢管其长度方向互相垂直，第一钢管层钢管的长度方向与预制板的长度方向平行，同一层和不同层的钢管之间的间隙填充有混凝土，第二钢管层的每一根钢管两侧固定有钢丝，该钢丝环绕于第一钢管层和第三钢管层竖向正对的每一根钢管；所述预制楼板的左或/和右侧面的混凝土层沿第一、第三钢管层钢管的长度方向从头到尾开设有第一水平连结凹槽，预制楼板的左或/和右侧面还开设有与第一水平连结凹槽相通的竖向注料凹槽，注料凹槽的另一端延伸至预制楼板的板面。

上述预制楼板在距离前后端面10-40cm处的预制板底面的混凝土层沿第二钢管层钢管的长度方向从头到尾开设有第二水平连结凹槽，第二水平连结凹槽的顶部埋设有竖向注料管，该竖向注料管一端与凹槽底面连接并相通、另一端穿过各钢管层钢管间的间隙延伸至预制楼板的板面，注料管管口设有可与泵阀门出口连接的内螺纹。

上述预制楼板每一钢管层的钢管与钢管之间的间距为5-10cm。

本发明的仿竹结构钢管及含有这种钢管的预制楼板，与现有的预制楼板相比，具有如下的优点：

1、本发明仿竹结构钢管是采用在管状体的内腔设置“X”型的管壁支撑件，在管状体的两端设置密封端盖，这种钢管不仅质量轻、强度高，而且抗弯曲。

2、仿竹钢管的管状体采用钢板或带钢经过卷曲成型后焊接制成，管壁支撑件成型后由推进器推进定位于管腔中，制作容易，可成批生产，在不产竹的地区，可将其代替钢管用于制造建筑结构网架。

3、采用强度和弹性模量好的多层交错排列钢管代替钢筋作为预制楼板的支撑骨架，不仅质量轻，而且钢管的中空结构使得楼板具有很好的强度、刚度、隔热、隔音和抗震效果。

4、预制楼板与预制楼板之间可通过左右侧面开设的第一水平连结凹槽和与第一水平连结凹槽相通的竖向注料凹槽构成竖向注料管和第一水平柱状空腔，配合泵，可在楼板与楼板之间的接合处形成连结柱，这种连结柱干燥或成型后可使楼板与楼板之间构成牢固的连接，使楼层的楼面得到无限的延伸。

附图说明

图1是本发明仿竹结构钢管的结构示意图。

图2是管壁支撑件的结构示意图。

图3是本发明预制楼板的结构示意图。

图4是仿竹结构钢管在预制楼板中排列的结构示意图。

图5是图3沿A-A线的剖面图。

图6是图3沿B-B线的剖面图。

图7是图5沿C-C线的剖视图。

图8是预制楼板与预制楼板之间连接的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的仿竹结构钢管，包括圆筒形管状体1、位于管状体内腔且等间距设置的横截面呈“X”型的管壁支撑件2和位于管状体两端的密封端盖3；管状体是由钢板或带钢经过卷曲成型后焊接制成，钢板或带钢的厚度为0.3-2mm，管状体的直径为5-15cm；管壁支撑件是由两个碟形构件相背焊接而成，碟形构件包括球冠形底面21和环形侧面22，环形侧面的外径与管状体的内径相当，管壁支撑件预先成型后由推进器逐个向管状体内腔推进，两管壁支撑件中心点的距离为管状体直径的3-6倍；密封端盖的结构与单个碟形构件的结构相同，也包括球冠形底面31和环形侧面32，两个密封端盖的球冠形底面均突出于管状体两端的端面。

如图3、4、5、6所示，本发明的的预制楼板包括支撑骨架4和包裹支撑骨架的混凝土层5，支撑骨架为三层钢管层，每一钢管层是由若干根长度相等且平行排列的仿竹结构钢管平铺而成，每一钢管层的钢管与钢管之间的间距为5-10cm，相邻两钢管层之间的钢管其长度方向互相垂直，第一、第三钢管层钢管41的长度方向与预制板的长度方向平行，同一层和不同层的钢管之间的间隙填充有混凝土，第二钢管层的每一根钢管42两侧固定有钢丝43，该钢丝环绕于第一钢管层和第三钢管层竖向正对的每一根钢管；预制楼板左右侧面的混凝土层沿第一钢管层钢管的长度方向从头到尾开设有截面呈半圆形的第一水平连结凹槽51，距离预制楼板前后端面10-40cm处的预制楼板底面沿第二钢管层钢管的长度方向从头到尾开设有截面呈半圆形第二水平连结凹槽52；预制楼板的左右侧面还开设有与第一水平连结凹槽相通、截面呈半圆形的竖向注料凹槽53，注料凹槽的另一端延伸至预制楼板的板面，如图7所示，在竖向注料凹槽内侧的板面上还开设有可供泵阀门紧固螺栓固定的安装孔54；第二水平连结凹槽顶部的混凝土中埋设有竖向注料管6，该竖向注料管一端与凹槽底面连接并相通、另一端穿过各钢管层钢管间的间隙延伸至预制楼板的板面，注料管管口设有可与泵阀门出浆口旋接的内螺纹31。

如图8所示，当地面宽度较大，需要两块以上的预制楼板进行横向拼接时，可先将若干块预制楼板放于同一平面内，使其中一预制楼板的左侧面或右侧面与另一预制楼板的右侧面或左侧面靠近，并使相邻两预制楼板的第一水平连结凹槽、注料凹槽的槽口对准固定，构成竖向的注料管7和第一横向的柱状空腔8，再将泵阀门9的出浆口91插入竖向注料管管口并将紧固螺栓92固定于注料管两侧的安装孔上，通过泵将填充料从竖向注料管泵入第一横向柱状空腔中形成第一横向连结柱，该第一横向连结柱干燥或成型后使相邻两预制楼板形成一个牢固的整体。

上述通过泵注入的填充料可以是混凝土、稠性的聚合物或具有膨胀性的物质。