纤维素基结构楼板镶板组件的制作方法

纤维素基结构楼板镶板组件
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年6月4日提交的美国专利申请第62/856956号的35usc
§
119(e)的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
3.本发明涉及一种结构梁或建筑镶板组件。更优选地，梁或建筑镶板组件被提供为纤维素基镶板组件，其适用于至少部分地远程预制造，然后运送到选择的安装地点以用于商业或高层建筑构造。在最优选的构造中，建筑镶板组件被提供为用于高层施工的结构楼板镶板组件，以替代传统的现场成型钢筋混凝土或结构钢悬挂楼板。


背景技术：

4.在传统的高层甲级办公建筑构造中，单个建筑楼层最常见地通过连续现场铸造钢筋混凝土楼层板和梁，或凭借支撑具有混凝土顶部的钢板层的结构钢框架。楼层框架通过建筑内部混凝土芯部支撑，并且通常跨度12至14米到外部梁和柱。通常，单个板和梁通过将混凝土浇筑在合适的可移动木制模板上进行铸造，在可移动木质模板上放置了钢筋网和/或开放式钢筋框架。通常，8英寸到12英寸厚的混凝土层被浇筑在钢筋网和框架上，然后整平以提供期望的板完整性。
5.在构造中使用大量混凝土和钢对环境的影响最近受到了越来越多的审查。特别是，众所周知，水泥的制造是高能源密集型的，导致大量的co2的排放。因此，建筑师和建筑商最近寻求在建筑设计和构造中采用较低的碳密集型材料和施工技术。
6.2018年11月23日公布的中国专利申请序列号cn108867962a，转让给南京林业大学，描述了一种用于中小型桥梁和建筑构造的预应力预制交叉层压木材(clt)镶板构造的制造方法。在预张镶板构造中，筋条被安置在交叉层压木材镶板一侧上形成的凹槽内。然后，使用稳固在筋条每端的千斤顶对筋条实行预应力。当筋条保持在张力下时，端模被放置在镶板端，并且将混凝土浇筑至模具空间并固化，将筋条固定到位。申请人已经意识到，这种预应力筋条增强clt镶板的制造存在各种设计限制，这可能是它们在建筑行业中被广泛接受的因素。虽然已提议将此类镶板用于中小建筑应用，此类镶板可能对较大建筑应用具有结构限制，其中诸如在高层和商业构造中，可能需要超过5米，通常超过10米的更长的无支撑纵向镶板跨度。此外，要求预张筋条，然后在专门的端模中放置和完全固化锚固水泥，阻碍快速镶板制造，特别是在可能期望定制宽度和/或长度的镶板的情况下。


技术实现要素：

7.在非限制性构造中，本发明提供了可用于多种构造应用的纤维素基结构梁、屋顶、墙和/或楼板镶板组件。镶板组件被提供有由层压两层或多层纤维素基构件形成的芯部，所述纤维素基构件以倾斜和/或正交交替布置取向。芯部用一根或多根缆索、杆、线材、梁实施例、绳和/或其他伸长的筋条结构(以下统称为筋条)来增强，这些筋条结构在张力下被固定
以增加镶板强度。最优选地，芯部是纤维素基、交叉层压木材(clt)芯部，该芯部通过一根或多根后张筋条增强，这些筋条在其安置和/或放置作为梁或镶板组件的一部分后受应力到预选的张紧力。
8.在一个可能的非限制性实施例中，本发明提供一种结构增强的纤维素基支撑梁组件。支撑梁组件包含由层压两层或多层倾斜或正交取向的纤维素构件或木材层所形成的纤维素基芯部。纤维素芯部用一根或多根张紧的筋条增强，优选地一根或多根筋条被灌浆或以其他方式机械联接到芯部，并且在被安置和/或放置后作为支撑梁组件的一部分进行后张。申请人已经意识到，本发明的梁组件可以用于建筑构造，代替传统的工字钢梁和/或传统的胶合层压木梁。
9.在一种可能的使用中，本文所述的梁和/或镶板组件可被提供作为预制和/或模块化梁或建筑镶板组件，用于架设高度多于七层的高层建筑，优选地，高度超过20层的甲级办公建筑。在一种使用中，镶板组件可被提供作为预制和/或模块化结构楼板镶板组件，其可用于代替传统钢筋浇筑混凝土板和梁楼板，或代替用组合楼板架设结构钢框架。
10.在另一个非限制性实施例中，纵向伸长的结构支撑梁和/或建筑镶板组件被提供具有由至少两层、优选地至少三层、最优选地至少5层正交取向的伸长木材所形成的交叉层压木材或纤维素(clt)板层或芯部。此类木材可以包括天然、接合和/或微层压天然或工程木梁。在另一种结构中，镶板组件和/或支撑梁的纤维素芯部由奇数、优选地由层压单板层积材(lvl)、交叉层压木材(clt)层、大块胶合镶板(mpp)或其他类似的工程木制品，或lvl、clt和/或此类工程木制品的组合所形成的至少五个板层或五层木材形成。
11.在支撑梁或建筑镶板组件用于高层或商业构造应用的情况下，梁或镶板组件优选被提供有这样的纵向长度，即所选择的纵向长度跨越建筑芯部或电梯井和建筑外墙或幕墙之间。此类梁或镶板的纵向长度范围可以例如在至少5米到约20米，通常在约10米到15米之间，并且优选地在12米到14米之间。然而，可以提供更短或更长的长度。
12.优选地，芯部的每个单层的层片中的木材的纵向取向以连续非对齐或偏移取向布置，并且优选地，通常被层压在垂直于每个下一相邻层的布置的布置中。
13.最优选地，纤维素芯部沿其下侧由筋条支撑，筋条被后张并且被提供作为至少部分放置在芯部中所形成的凹槽或通道内的一个或多个相关联的增强复合物或组件的一部分。增强组件可被提供在灌浆或其他合适的粘合材料内，这些材料用于在张力下将筋条联接到芯部。此类粘合材料可以包括增强复合物包封树脂、水泥浆、混凝土或水泥(下文统称为灌浆)，其至少部分地嵌入到纤维素芯部中形成的相关联凹槽或通道中。
14.优选地，通道沿着梁或镶板组件的下侧纵向延伸基本上每个通道端之间的芯部的长度，其中嵌入的灌浆作为纵向伸长的胶结带延伸。在非限制性实施例中，所有或部分胶结带可以进一步向下突出到芯部的下表面之下。
15.优选地，每个增强组件包括一个或多个后张筋条，这些筋条被提供在管、套筒或护套内，并且适于在最初制造梁或镶板组件时，或在梁或镶板组件交付和运输到施工现场后以及安装时，张紧到期望的预选张紧力。优选地，筋条基本上在芯部的纵向长度上延伸。最优选地，以张紧的线材、杆或缆索的形式提供后张筋条，在对其应用期望的拉力之后，然后通过合适的筋条端锚固件或夹子固定到一个或两个筋条端来保持在张力下。
16.在一个可能的非限制性实施例中，筋条可以被提供在金属或塑料套管、套筒或护
套(下文统称为护套)内，其被选择为至少最初保持筋条与灌浆或粘合材料的隔离。
17.在制造中，以及在灌浆材料凝固之后，优选地，通过机械拉动一个或两个筋条端使筋条受应力，诸如将筋条拉伸至期望的预选张力。当筋条这样受应力时，它们被锁定到位，例如，通过使用筋条锚固件、锚板或其他筋条或紧固件。虽然不是必需的，一旦筋条在张力下被固定，护套可以填充合适的粘合剂或粘合材料，诸如粘合树脂、水泥、环氧树脂或水泥浆，以帮助将筋条固定在其张紧状态，并形成一个完全结合的系统。
18.在另一个可能的实施例中，可以在纤维素芯部的增强中提供预张和后张筋条的组合。
19.在进一步的实施例中，提供了一种梁或建筑镶板或增强组件，其中筋条部分地或基本上设置有合适的护套。护套可以由多种不同的材料形成，包含金属、纤维素或塑料，并且优选地形成为具有刚性或半刚性侧壁构造，该构造被选择以对抗任何周围灌浆的压缩。最优选地，选择的护套直径大于在其中延伸的筋条或筋条组的直径，其量选择为便于在对筋条进行后张之后，随后通过选择的合适粘合剂填充套筒内部，以将筋条固定在完全粘合配置中。因此，粘合剂可以沿筋条的整个纵向长度完全包裹筋条。套筒侧壁的刚性或半刚性进一步有利地对抗套筒在其被包封在形成于镶板或梁中的通道或凹处内的位置期间塌陷。通过保持其直径，在包封灌浆固化后，护套可以进一步减少在筋条后张过程中的机械干扰。
20.可以可选地提供金属或其他合适的横梁增强件以横向增强和/或限制灌浆或混凝土带。可选地，一个或多个增强锚杆和/或带或环可以被提供在沿每个通道的纵向间隔位置处，以向灌浆提供结构增强。增强带可以进一步相对于彼此布置或联接以形成围绕筋条的钢筋笼(reinforcing cage)，以帮助保持包封灌浆的结构完整性和保持筋条相对于芯部的放置。优选地，还通过使用机械联接器将灌浆或混凝土带稳固到纤维素芯部，该机械连接器被选择以在灌浆或混凝土与机械连接器的一部分之间提供机械互锁，诸如方头螺钉。
21.在用于商业或高层构造的最优选构造中，镶板或梁组件被提供有奇数和至少五个，优选至少七到九个堆叠的积材或梁的clt层，具有选择的单个层厚在约4厘米到20厘米之间，优选地在约5厘米到15厘米之间。然而，更多或更少的堆叠层可以根据所使用的特定层厚以及跨度和载荷要求来提供。
22.在一种可能的构造中，通道或凹处纵向形成于镶板或梁、clt芯部的下侧，在芯部内向里向上延伸至最里端。根据镶板或梁跨度和设计载荷，通道和填充增强灌浆或混凝土带通常具有横向宽度在10厘米至60厘米宽的范围，优选地为20厘米至30厘米；并且延伸至约10厘米至30厘米，优选地约14厘米至约25厘米的最小深度。通道或凹处可以进一步形成为在clt芯部的下侧中形成的大体平行侧的矩形凹槽，或者可替代地可以包含向下向里逐渐变细的侧壁，从而提供具有燕尾形横截面的通道。最里通道或凹处端可以平行于镶板或梁顶表面延伸。更优选地，通道的最里端形成为阶梯状或向下凹入的纵向弯曲部，使得通道从每个通道端在高度上向下逐渐变细或减小。筋条一旦被稳固在通道内则优选地以从每个筋条端大致向下凹入弯曲的取向提供。可选地，在围绕筋条提供梁笼的情况下，梁笼可以可选地为阶梯状或从clt芯部的每个纵向端在高度上向下逐渐变细。
23.最优选地，通道形成为基本上提供沿其长度具有至少三层和奇数板层的纤维素芯部或者硬木木材层以交替取向层压，并且其中单个板层层的交替取向可有利地在发生火灾时有助于对抗烧穿。
24.因此，本发明可以存在于或包含以下一或多个非限制性方面：
25.在一个方面，提供了一种具有纵向长度和横向宽度的结构建筑梁或楼板镶板组件，该组件包括具有上表面和下表面并包括至少五个垂直堆叠的层压梁层的交叉层压芯部，每个所述梁层包括以基本平行阵列布置的多个纵向伸长的纤维素构件，最上面和最下面的梁层的纤维素构件的纵向取向通常是平行的，并且其中每个梁层的纤维素构件的阵列与下一相邻梁层的纤维素构件的阵列的取向以连续交替法向取向布置，形成于下表面的一个或多个纵向延伸的通道，每个通道垂直延伸最小距离通过所述梁层中的至少一个，并且优选地至少两个，增强组件至少部分地设置在每个所述通道中并且包括，张紧组件，该张紧组件包括至少一个伸长的筋条，该筋条基本上沿镶板组件的纵向长度纵向延伸，并且灌浆基本上包封筋条组件并在所述通道内将筋条组件保持到位，并且其中至少一个伸长筋条包括后张筋条，该筋条已受到选择的张紧力并且在灌浆凝固后在张力下固定就位。
26.在另一个非限制性方面，提供了一种结构梁或建筑镶板组件，该组件包括，纤维素基交叉层压木材(clt)芯部，该芯部具有大致平坦的上表面和下表面并且包括多个层压木材层，每个木材层包括以基本平行阵列布置的多个伸长木材构件，每个阵列的木材构件的伸长取向相对于下一相邻阵列的取向为正交取向，至少一个纵向延伸通道，其向内延伸进入所述芯部的顶表面或底面，相关联的增强组件，其至少部分地设置在每个所述通道中，每个增强组件包含张紧组件，灌浆基本上包封并且稳固相对于所述通道放置的所述张紧组件，并且其中每个张紧组件包含，伸长的护套，至少一个筋条，其被设置在所述护套内并基本上纵向延伸通道的长度，其中护套被选择以将至少一个筋条与所述灌浆充分隔离，以允许在所述灌浆凝固后对筋条进行后张，和至少一个筋条锚固件，其可选择地与至少一个所述筋条的端部接合以将所述至少一个筋条在张力下保持在相对于所述芯部的选择张紧状态。
27.本发明的另外的其他方面可以包括但不限于：
28.a-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述筋条从金属缆索、钢丝绳、金属杆和金属棒组成的组中选择。
29.b-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，进一步包含被设置在所述通道中的多个灌浆锚固件，所述灌浆锚固件机械地联接到芯部并且被配置为与所述灌浆物理接合以帮助增强组件稳固在相对于所述通道的位置。
30.c-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中灌浆锚固件包括多个螺纹紧固件，螺纹紧固件沿通道纵向间隔并且具有适于被所述灌浆包封的扩大的端部。
31.d-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中楼板镶板组件被提供为用于商业或高层建筑构造的结构楼板镶板组件，并且进一步包括覆盖上表面的水泥质顶涂层(cementaceous top coating)。
32.e-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中顶涂层具有选择在约1.5英寸和6英寸之间，优选约2英寸和4英寸之间的垂直厚度。
33.f-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中进一步包含多个顶锚固件，所述顶锚固件联接到所述芯部的最上面的梁层，并且具有被选择用于被所述顶涂层包封的向上突出的端部。
34.g-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中顶锚固件包括螺纹紧固件，所述
螺纹紧固件具有在上表面上方间隔一定距离的扩大的最上端部。
35.h-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中进一步包含增强网，所述组件优选地被稳固到顶锚固件的向上突出端。
36.i-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中增强组件包含多个所述后张筋条，和/或多个带环(band loop)，以帮助将多个所述筋条保持在所述通道中的大体成束配置。
37.j-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述筋条包括绞合钢绞线缆索(steel strand cables)。
38.k-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中每个张紧组件的筋条以从每个镶板纵向端向下凹入弯曲的布置被稳固在所述灌浆中。
39.l-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中每个张紧组件的筋条被包裹在被选择为将筋条与灌浆物理隔离的覆盖套管内。
40.m-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中灌浆包括混凝土，筋条被包封在混凝土中的最小深度为约大1英寸，优选约1.5英寸，最优选约2.5英寸。
41.n-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中增强组件包括中空钢筋和/或金属杆或线材钢筋梁笼，张紧组件基本上被设置在梁笼的内部。
42.o-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中每个所述通道具有燕尾形横截面。
43.p-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中通道通过至少三个所述梁层垂直向上延伸到下表面中。
44.q-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述楼板镶板组件具有选择在约2米至12米之间，优选地在2米至4米之间的横向宽度；和/或选择在约7米至20米之间，优选地10米至15米，最优选地约12米至14米的纵向长度；和/或选择在约0.25米和0.5米之间，优选约0.3米的厚度。
45.r-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述纤维素构件包括一体的或指形接合的2”乘4”或2”乘6”木板或木材。
46.s-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述木板包括选自云杉、松树、枫树、杨树、橡树和冷杉的木材种类的碾磨木材。
47.t-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述增强组件包括围绕所述至少一个筋条布置的纵向延伸的梁笼，梁笼在高度上从每个镶板端逐渐变细或阶梯状向下。
48.u-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述至少一个纵向延伸的通道的横截面基本上对应于一个碾磨木材的横截面。
49.v-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中每个所述通道的最里面上端形成为具有阶梯状或向下凹入的轮廓。
50.w-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述纤维素构件包括工程木板。
51.x-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述纤维素构件或木板中的每个相邻构件基本上沿并列表面彼此胶合层压。
52.y-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述增强组件包含一个或多个预应力筋条。
53.z-1)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中组件是用于甲级高层建筑构造的预制楼板镶板组件。
54.a-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，用作商业、住宅和/或高层构造中的结构楼板镶板。
55.b-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，用于20层至60层，优选地30层至60层的高层建筑的高层构造。
56.c-2)一种使用根据任何前述或下文所述方面的楼板镶板组件构造建筑楼板的方法，包括在混凝土建筑芯部中形成，具有水平表面且尺寸设计成接收处于安装位置的第一纵向端部的护套或凹处，在所述建筑的外围安装钢或混凝土外围支撑件，外围支撑件与所述护套或凹处大致水平并且被放置成在所述安装位置支撑地接合楼板镶板的第二其他纵向端部，将楼板镶板组件的第一端部固定地放置在所述护套或凹处上，其下表面直接或间接地由其支撑，并且将第二端部的下表面固定地放置在钢或混凝土外围支撑件上。
57.d-2)一种使用根据任何前述或下文所述方面的镶板组件构造建筑物楼板的方法，包括形成护套或凹处，将镶板锚固件放置在所述护套或所述凹处中或上，所述镶板锚固件被稳固至包括突出部的所述建筑芯部，该突出部适于直接或间接地机械联接到最上的顶层，并且，其中在放置第一端部之后，将突出部机械联接到上混凝土层。
58.e-2)一种使用根据任何前述或下文所述方面的镶板组件构造建筑楼板的方法，包括通过将所述第二端部机械地紧固到钢支撑件来固定地放置第二端部的下表面的步骤。
59.f-2)一种使用根据任何前述或下文所述方面的镶板组件构造建筑楼板的方法，其中在放置第一端部的步骤之前、同时或之后，将所述第一端部灌浆到护套或凹处。
60.g-2)一种使用根据任何前述或下文所述方面的镶板组件构造建筑楼板的方法，其中在放置第二端部的步骤之前、同时或之后，用防火涂料防火涂覆所述钢支撑件和/或所述第二端部中的至少一个。
61.h-2)一种使用根据任何前述或下文所述方面的镶板组件构造建筑楼板的方法，其中在放置第一端部和第二端部之后，在芯部上应用顶涂层。
62.i-2)一种使用根据任何前述或下文所述方面的镶板组件构造建筑楼板的方法，其中将顶涂层应用在芯部上至选择的厚度，以完全包封所述镶板顶锚固件的突出部。
63.j-2)一种使用根据任何前述或下文所述方面的镶板组件构造建筑楼板的方法，包括以并行并列布置的方式抵靠楼板镶板组件放置下一楼板镶板组件，其中下一楼板镶板组件的第一端部被支撑在护套或凹处中或由护套或凹处支撑，并且下一楼板镶板组件的第二端部被外围支撑件支撑。
64.k-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中每个张紧组件包含多个所述筋条。
65.1-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述张紧组件包含被设置在所述套筒或护套中并被选择为在完全粘合构造中将至少一个筋条固定在其中的粘合剂。
66.m-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述粘合剂是可注射的和/或选自水泥浆、粘结剂、环氧树脂、水泥树脂和非水泥树脂。
67.n-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中张紧组件进一步包含基本上设置在所述通道中的纵向延伸的钢筋笼，所述钢筋笼围绕所述至少一个筋条的长度延伸。
68.o-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述钢筋笼在高度上从每个芯端开始阶梯状或逐渐变细，和/或至少一个筋条沿钢筋笼的内部纵向延伸和/或从每个筋条端向下凹入弯曲。
69.p-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述通道选自平行侧的u形通道和燕尾形通道。
70.q-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述芯部包括奇数个所述层压木材层。
71.r-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述芯部包括5个到9个层压木材层。
72.s-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述梁或建筑镶板组件包括结构楼板镶板组件和/或具有选择在约5米至20米之间，优选地约7.5米至20米的纵向长度。
73.t-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述通道向内延伸至芯部的下表面至最里面的通道端，最里面的通道端从每个芯端向下倾斜或凹入延伸。
74.u-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中横跨所述通道的横向横截面，所述芯部的最小厚度基本上等于至少三个所述木材层的厚度。
75.v-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中木材构件选自由天然硬木木材、工程木材和微层压木材组成的组。
76.w-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中木材的横向宽度和高度选择在约1厘米和30厘米之间，优选地在约2.5厘米和15厘米之间，并且最优选地在约4厘米和10厘米之间。
77.x-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，进一步包括沿所述通道设置在纵向间隔位置处的多个灌浆锚固件，所述灌浆锚固件选自由螺纹机械紧固件、钉和夹具组成的组。
78.y-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述组件包括结构楼板镶板组件，楼板镶板组件进一步包括机械地联接到芯部的上表面的多个顶锚固件，顶锚固件从顶表面向上突出并包含被配置为用于实现与可固化镶板覆盖层物理互锁的上端部。
79.z-2)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述顶锚定件包括以相对于所述上表面非正交对齐取向固定到所述镶板的螺栓。
80.a-3)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中所述组件选自由预制建筑镶板组件和模块化建筑镶板组件组成的组中的一个或多个。
81.b-3)一种根据任何前述或下文所述方面制造组件的方法，包括
82.层压所述木材层以形成具有选择在约5米到15米之间的纵向长度的所述芯部，
83.在所述上表面或下表面中形成所述至少一个通道，每个所述通道基本上从所述芯部的第一端纵向延伸到所述芯部的第二另一相对端，
84.将护套和每个张紧组件的至少一个筋条放置在相关联的通道中，
85.用所述灌浆将所述护套至少部分地包封在所述相关联的通道中，以及
86.在所述灌浆凝固后，向所述至少一个筋条应用选择的张紧力，以及
87.当所述至少一个筋条处于所述选择的张紧力下时，稳固筋条端以保持筋条处于张紧状态。
88.c-3)根据任何前述或下文所述的方法，包括稳固筋条端的步骤，该步骤包含将筋
条锚固件联接至至少一个所述筋条端。
89.d-3)根据任何前述或下文所述方面的方法，其中在应用选择的张紧力之后，将粘合剂注入所述护套或套筒中，以将每个筋条基本固定在其中。
90.e-3)根据任何前述或下文所述方面的方法，其中在用所述灌浆包封所述护套之前，将钢筋笼稳固至所述芯部，沿所述通道纵向延伸取向，并且其中包封护套的步骤包含用所述灌浆基本上包封所述钢筋笼。
91.f-3)根据任何前述或下文所述方面的方法，其中所述组件包括与可固化覆盖层或顶层一起使用的结构镶板组件，所述方法进一步包括将多个所述顶锚固件联接到所述芯部的上表面，顶锚固件被选择用于提供与所述可固化覆盖层或顶层的机械联接。
92.g-3)根据任何前述或下文所述方面的方法，进一步包括用可固化覆盖层或顶层覆盖所述上表面，其厚度选择为基本上覆盖所述顶锚固件。
93.h-3)根据任何前述或下文所述方面的方法，其中所述可固化覆盖层或顶层包括混凝土覆盖层，其具有厚度选自约1厘米和20厘米之间，优选地约2.5厘米和10厘米。
94.i-3)根据任何前述或下文所述方面的方法，包括在芯部的表面或下表面中形成多个所述通道，该通道平行和/或彼此横向间隔的距离选择为约30厘米至200厘米之间，优选地在约50厘米至150厘米之间。
95.j-3)根据任何前述或下文所述方面的方法，其中所述组件包括结构楼板镶板组件，和/或层压所述木材层的所述步骤包括形成具有横向宽度选择在约2米至10米之间，优选地约3米至7.5米之间的所述芯部。
96.k-3)使用根据任何前述或下文所述方面的组件，在高层建筑的楼板的构造中，高层建筑包含内部建筑芯部和与所述建筑芯部间隔的外墙支撑构件，镶板组件最优选地包括结构楼板镶板组件，其从相邻所述建筑芯部的第一端纵向延伸至相邻所述外壁支撑件的第二端。
97.l-3)根据任何前述或下文所述方面的使用，进一步其中覆盖水泥层叠加在所述结构楼板镶板组件芯部的上表面上，覆盖水泥层形成为具有厚度选择在约3厘米至20厘米之间，优选约4厘米至10厘米之间。
98.m-3)根据任何前述或下文所述方面的使用，其中所述覆盖水泥层通过与多个顶锚固件机械联锁的方式机械联接至所述结构楼板镶板组件，所述顶锚固件机械联接至并且突出在芯部的上表面之上。
99.n-3)根据任何前述或下文所述方面的使用，其中筋条锚固件被设置在形成于第一和第二端的每个中的相关联的锚凹处或袋中，
100.每个锚凹处或袋的尺寸适于抵靠凸缘的支撑表面或用于分别支撑第一和第二镶板端的相应建筑芯部或外墙支撑件的表面并列放置。
101.o-3)根据任何前述或下文所述方面的使用，其中所述结构楼板镶板包括多个结构楼板镶板中的一个，所述结构楼板镶板被提供用于安装至相应的建筑芯部或外墙支撑件的所述凸缘或表面，作为一个基本上预制的单元。
102.p-3)根据任何前述或下文所述方面的组件，其中结构梁或建筑镶板组件具有纵向长度和横向宽度，并且包括具有上表面和下表面的交叉层压木材(clt)芯部，并且包括至少五个垂直堆叠的层压梁层，每个所述梁层包括以边对边方式粘合并以基本上平行的阵列布
置的多个纵向伸长的天然木材，最上面和最下面的纤维素构件的纵向取向通常平行于镶板或梁的纵向长度，并且其中每个梁层中的取向木材相对于下一相邻梁层的木材的取向以连续交替的法向取向布置，在下表面向内形成一个或多个纵向延伸通道，每个通道与梁或建筑镶板组件垂直地延伸，这些组件具有基本沿其纵向长度的至少三层所述梁层的最小横向厚度。
103.q-3)根据任何前述方面的组件，其中增强组件至少部分地被设置在每个所述通道中并且包括张紧组件，该张紧组件包括至少一个伸长的护套，其基本上沿镶板组件的纵向长度纵向延伸，多个后张缆索，其被设置在所述护套中，和灌浆，其基本上包封筋条组件并且通常在所述通道内将所述筋条保持到位，并且其中后张缆索已经受到选择的张紧力并且在灌浆凝固后在拉力下固定到位。
附图说明
104.现在可以参考结合附图的以下详细描述，其中：
105.图1示出了使用根据本发明优选实施例的多个预制结构楼板镶板组件所形成的高层建筑楼板的局部示意图；
106.图2示意性地示出用于图1所示建筑楼板的构造中的结构楼板镶板组件的顶部透视图；在外围建筑钢支撑件上支撑的位置；
107.图3示意性地示出了图2中所示的楼板镶板组件的俯视图；
108.图4示意性地示出了图2中所示的楼板镶板组件的透视底视图；
109.图5示意性地示出了图4中所示的楼板镶板组件的放大局部横截面图，示出了镶板芯部以及在其中的镶板增强和张紧组件的位置；
110.图6示意性地示出了沿线6-6截取的图3中所示的楼板镶板组件的局部横截面图；
111.图7示意性地示出了沿线7-7截取的图3中所示的楼板镶板组件的横截面图；
112.图8示出了沿线8-8截取的图3中所示的楼板镶板组件的放大横截面图；
113.图9示出了沿线9-9截取的图3中所示的楼板镶板组件的放大横截面图；
114.图10示意性地示出了图1中所示的建筑楼板的局部剖切透视图，示出了图5中所示的楼板镶板组件在外围建筑支撑件上的相对放置；
115.图11示出了在图5中所示的楼板镶板组件的放大局部图，示意性地示出了在镶板组件的每个纵向端的端锚固件袋内的筋条锚定件的位置；
116.图12显示了沿线12-12截取的图3中所示的楼板镶板组件的横截面图；
117.图13显示了沿线13-13截取的图3中所示的楼板镶板组件的横截面图；
118.图14显示了沿线14-14截取的图3中所示的楼板镶板组件的横截面图；
119.图15示意性地示出了沿线15-15截取的图3中所示的楼板镶板组件的横截面图；以及
120.图16示出了图13中所示的楼板镶板组件的透视图，示意性地示出了钢筋笼和张紧组件。
具体实施方式
121.参考图1，示出了甲级高层建筑8的局部横截面图，其具有使用多个结构楼板镶板
组件20a、20b、20c形成的建筑楼板10；并且被顶部混凝土层36覆盖。如将描述的，楼板镶板组件20a、20b和20c中的每个优选地在场外预制造作为至少部分预制造单元。楼板镶板组件20在交付时基本上准备用于安装，处于完全跨越建筑电梯芯部12和最外面建筑周边支撑件之间的基本无支撑位置，诸如外围延伸的工字梁支撑件16，或其他此类钢或混凝土结构。
122.图1示出了每个楼板镶板组件20a、20b、20c，因为每个楼板镶板组件均大致为矩形，并且从固定地联接到建筑芯部12的相应最里面的第一端22a纵向延伸到稳固到周边支撑梁16的最外面的第二端22b。在所示的实施例中，每个镶板组件20a、20b、20c被提供有相同的尺寸和形状，以简化设计和安装。然而，取决于整体建筑结构和楼板10的构造，可以使用不同尺寸的镶板组件20。
123.图2和图3最佳地示出了用于形成图1所示的建筑楼板10的每个楼板镶板组件20的构造。每个镶板组件20通常具有带纵向长度和厚度的大致矩形构造，以提供结构完整性，其被选择以基本上不受支撑地从建筑芯部12跨越到钢周边支撑梁16。典型地，楼板镶板组件20被提供有约7米到20米之间并且优选地10米到15米之间的纵向长度。镶板和组件的横向宽度选择在约1米到5米之间，优选地为米2到4米。然而，根据特定的楼板10构造和安装地点要求，可以提供更小或更大的镶板组件20。
124.图2示出了楼板镶板组件20的代表性图片视图，处于每个纵向端20a、20b、20c由金属支撑工字梁16上的建筑芯部16支撑的位置。结构楼板镶板组件20被示出为由混凝土顶层36叠加。混凝土顶层36优选地形成为具有约2英寸到4英寸之间的厚度。混凝土顶层36可以在其场外形成时作为楼板镶板组件20的一部分被提供。更优选地，在将各个楼板镶板组件20中的每个放置和稳固到建筑芯部12和支撑梁16之后，顶层36被提供为装饰层，作为完成每个建筑楼板10的最后步骤。
125.图2和图4示意性地示出结构楼板镶板组件20的俯视图和仰视图。楼板镶板组件20被提供具有纤维素基交叉层压木材(clt)芯部30，其具有平坦的顶表面32和底面34，并且通过一对纵向延伸的平行间隔的板增强组件40a、40b来提供结构增强。如将要描述的，镶板增强组件40通过使用合适的可凝固灌浆42相对于clt芯部30被稳固。
126.图2和图3最佳地示出了镶板组件20包括一系列从芯部顶表面32向上突出的顶锚固件90。每个顶锚固件90优选地被提供为伸长螺纹栓或紧固件的形式，该伸长的螺纹栓或坚固件相对于顶表面32呈约40
°
至80
°
之间的锐角螺纹地接合芯部30。顶锚固件90在顶表面32上方向上突出到扩大的端部，该端部被配置用于被混凝土顶层36包封并且一旦固化时与混凝土顶层36机械接合。顶锚固件90可以是方头螺栓的形式，其通过螺纹接合被稳固到clt芯部30，以便以锐角从顶表面32成角度地突出。方头螺栓90被提供有扩径螺栓头，一旦混凝土顶层36固化，该螺栓头被选择为提供与混凝土顶层36的机械互锁。
127.图4和图13至图15最佳地示出了在增强组件40a、40b的固定中使用的灌浆42，以形成纵向延伸混凝土带44a、44b。在最优选的构造中，混凝土带40a、40b在clt芯部30的底表面34部分的平面下方向下突出，该部分不直接由建筑芯部12或周边梁16支撑。优选地，混凝土带44a、44b形成为向下突出到底表面34下方约2厘米至10厘米之间的距离，并且在它们之间提供用于安装期望电气和/或管道基础设施的电缆管道。
128.在图5至图9所示的楼板镶板组件20的局部放大图中最佳地示出clt芯部30、灌浆42和增强组件40a、40b的构造。在所示实施例中，clt芯部30由九个层压木材层46a
–
46i制
成。每个木材层46是通过胶水以并排取向层压若干伸长锯切硬木木材48而形成。锯切木材48的垂直厚度约为2厘米至6厘米，横向宽度约为10厘米至30厘米。然而，根据所选的特定木材种类，可以使用不同尺寸的锯材和/或工程积材尺寸。每个单独层46a-i的锯材或木材48连续布置，其纵向长度相对于上下构件的取向交替垂直取向。特别地，每个木材层46中的木材48端是交错的，并且以端对端的方式指形接合下一纵向相邻的木材端部。图5最佳地示出了每个木材层46a-46i的木材48，与以平行阵列布置的木材层压，并且每个连续木材层46的木材48的纵向取向相对于下一相邻的木材层的木材48的纵向正交取向。
129.图5最佳地示出了增强组件40a、40b与相应纵向通道50的位置，纵向通道50向上延伸到clt芯部30的底表面34中。每个增强组件40a、40b的尺寸适于放置以便基本上容纳在相应通道50的内部处于完全被灌浆42包封的构造中。图6至图9中所示的横截面图最佳地示出了平行于clt芯部30的纵向长度的每个通道50。通道50从在每个相应端部22a、22b处通过clt芯部30所形成的袋52a、52b纵向延伸。
130.在简化的构造中，通道50是平行侧边的，并且向上延伸到底部表面34中到达最里面的通道端54。最里面通道端54优选地从每个端袋52a、52b阶梯状向下，以提供通道深度，其在高度上从每个镶板端22a、22b垂直向下逐渐变细。最优选地，除了袋52a、52b之外，通道50被形成为使得clt芯部30基本沿着楼板镶板组件20的纵向长度保持至少三个正交取向的木材层46g、46h、46i的最小厚度。
131.图10至图15最佳地示出每个增强组件40a、40b包含张紧组件60和钢筋笼70。张紧组件60包含被设置在塑料管状护套64内的五根金属线张紧缆索62，并且它们在之间通道袋52a、52b纵向延伸。尽管不是必需的，但护套64和张紧缆索62优选地布置在每个通道50中，该通道在每个镶板端22a、22b之间以向下凹入取向延伸。优选地，张紧缆索以钢丝绳或缆索的形式提供，并且在灌浆42凝固之后被张紧，然后通过端缆索锚固件68保持在张力下。管状护套64被提供以在张紧缆索62和灌浆42之间保持基本上隔离。优选地，护套64由塑料制成并且具有足够的结构完整性，以抵抗塌陷并且能够允许在将张紧组件放置在通道50内并且灌浆凝固之后对张紧缆索62进行后张。管状护套64进一步被提供有选择的直径，以允许在缆索62后张后用合适的粘合树脂66填充护套内部，以通过预选的张力面将张紧缆索62固定通道50内，并处于完全粘合的配置中。
132.图5和图12最佳地示出了通过相应的缆索锚固件68机械稳固的每个张紧缆索62的纵向端中的每一个。在非限制性布置中，缆索锚固件68包含内部部分，该部分被配置为提供与管状护套64的内部流体连通，以便在缆索张紧后粘合树脂66在其中流动。锚固件68被进一步选择以允许缆索62的张紧和它们在选择的张紧状态的稳固。
133.图6至图7最佳地示出了张紧缆索62和护套64在缆索锚固件之间从每个镶板组件端部22a、22b以向下凹入弯曲取向沿每个相关联的通道50延伸。
134.筋条62、护套64和锚固件68被限制在钢筋梁笼70内。钢筋笼70形成有阶梯状垂直轮廓，其通常遵循通道50的阶梯高度。钢筋笼70包含一系列箍结(hoop ties)74。梁笼70延伸楼板镶板组件20的纵向长度并且为混凝土灌浆42提供额外的增强。在图5和图12中最佳示出钢筋笼70纵向间隔基本上延伸通道50长度的增强箍结或带74，并且由纵向延伸的钢筋构件76连接。如图5所示，延伸穿过笼70的增强环74的张紧组件64被进一步确定尺寸，以遵循通道50和凹穴52a、52b的阶梯轮廓，有利于通过灌浆42基本上包封钢筋笼70。如图6至图9
中示出的横截面图，箍结74与通道50一起在高度上减小，从每个相应的纵向镶板端部22a、22b到最低的镶板中间部分逐渐变细。
135.图6至图9进一步示出了每个增强组件40进一步包含一系列拉力锚固件80。拉力锚固件80基本上沿每个通道50的纵向长度螺纹插入clt芯部30中。每个拉力锚固件80从芯部30垂直突出向下进入通道50一段距离，并包含扩大的向下突出的锚固件，并且选择该锚固件以帮助保持灌浆42机械联接至clt芯部30。
136.图10示出了建筑楼板10的局部剖切透视图，其由并排安置的楼板镶板组件20a、20b形成，如图2所示。在一个实施例中，镶板组件20a、20b可以通过合适的机械紧固件和/或粘结剂等沿着它们的邻接侧机械地和/或化学地接合。更优选地，还可以在顶表面32上提供金属网92以帮助保持顶层36横跨相邻镶板组件20a、20b、20c的结构完整性。
137.图9和10示出了基本放置在clt芯部30内的混凝土带或增强支撑组件40。支撑组件40在纤维素芯部30内具有变化的轮廓和高度。优选地，每个支撑组件40设置有相应的弧形向下弯曲的通道，该通道纵向形成进入clt芯部30的下侧。每个通道在两个相关联的相对通道端部垂直延伸穿过每个梁层。通道的垂直深度朝向芯部30的纵向中心部分(c
p
)减小。优选地，通道被铣削到芯部的下侧，具有横向宽度在约3厘米到30厘米之间，优选地在约10厘米到20厘米之间，以及中心部分c
p
处的最小深度被选择为延伸穿过至少最下面两个并且优选地三个最下面的clt层。
138.最优选地，通道60通过选择性地移除全部或部分单个锯材或工程积材50而形成。一系列机械紧固件、夹板、螺栓头或其他合适的联接器120沿每个通道60的长度被打入clt芯部30中。灌浆80和联接器120的端部之间的机械接合用于将每个支撑组件40沿其纵向长度进一步机械地稳固到clt芯部30。
139.尽管不是必需的，但最优选地，一系列方头螺栓90或其他机械锚固件可以预安装在芯部30中，以便从最上面的clt层46i的顶表面32向上突出。如图6至图8示意性所示，方头螺栓可以有利地起到促进5厘米至12厘米厚度的顶层36的结构粘附的作用。
140.在优选的构造中，提供楼板镶板组件20，使得在其安置和稳固到位之后，然后可在其上施加混凝土顶层36，以提供完成的楼板表面，以及填充镶板组件20之间的任何间隙以及建筑芯部12和外围支撑梁16中的每一个。
141.优选地，每个楼板镶板组件20在场外被制造为基本预制构造，以准备安置在建筑芯部12和外围支撑梁16之间的位置。在制造中，通过将期望数量的木材层46a-46(x)胶合层压成具有期望纵向长度、宽度和厚度而形成clt芯部30。
142.在木料层46a-x的层压中，通过选择性地安置和/或省略初始形成具有期望阶梯状通道50布置的clt芯部30所必需的单个木料48可以形成通道50。在替选制造中，在第一种情况下，clt芯部30可以形成为整体式矩形clt毛坯。通过合适的铣削或将期望的通道配置路由到组装芯部30的下侧34中，可以形成通道50。
143.在形成通道50之后，将钢筋梁笼70与拉力锚固件80一起组装并放置在每个相关联的通道内部。
144.然后，其中具有期望的未张紧缆索62的管状护套64沿着梁笼内部70纵向插入，并且合适的夹子或缆索锚固件68然后被联接到未张紧缆索端。优选地，缆索锚固件68被选择为在对其应用预选张紧力后，能够使单个缆索62的后续张紧、稳固、将缆索62保持在期望的
选择张力下。
145.此后，通道50用灌浆42填充，以便基本上包封张紧组件护套64和梁笼70，同时使张紧缆索62的端部暴露。
146.在灌浆凝固之后，优选地将方头螺栓90和金属网92联接到clt芯部30的顶表面32，并且镶板组件20在缆索62张紧之前或之后，准备作为基本上预制单元在建筑工地安装。在一个可能的实施例中，在初始镶板制造时，缆索62被安置在期望的张力下，并且粘合树脂66被注入护套64的内部，以将每个缆索62稳固在完全粘合的构造中。在替选方案中，仅在楼板镶板组件20交付安置在跨越建筑芯部12和外围支撑梁16之间的建筑工地的位置之后，可以在期望程度的张力下安置缆索62并且将其包封在粘合树脂66中。
147.在将楼板镶板组件22放置在跨越建筑芯部12和支撑梁16之间的适当位置后，可以在和/或穿过每个clt芯部30布置期望的电气和/或管道粗装(plumbing rough-ins)。在初始放置后，每个相邻的楼板镶板组件20a、20b、20c通过合适的机械紧固件沿着它们相邻的邻接边缘联接。然后将混凝土顶层36浇注到相邻镶板组件20a、20b、20c的顶表面32上至所述厚度，从而实现建筑芯部12、支撑梁16和建筑楼板10的每个镶板端22a、22b之间的粘合。
148.尽管图1示出了楼板10为由三个相同尺寸的楼板镶板组件20a、20b和20c的邻接安置形成，但本发明不限于此。应当理解在高层建筑8的构造中，取决于具体建筑结构和配置，可以提供具有不同宽度和/或长度的楼板镶板组件20。
149.尽管具体实施方式示出了每个楼板镶板组件20为包含两个纵向伸长的增强组件40a、40b，但是根据纵向跨度和载荷要求，单个镶板组件20可以被提供有更少或更多数量的增强组件40a、40b。
150.尽管具体实施方式将clt芯部30描述为由一系列九个木材层46a-46i形成，但本发明不限于此。应当理解，根据镶板组件20的跨度和载荷要求，clt芯部30可以被提供有更少或更多数量的木材层46。
151.虽然具体实施方式将每个木材层46描述为由一系列平行层压硬木木材形成，但本发明不限于所公开的特定构造。应当理解，可以同等地使用不同材料、尺寸的木材和/或各种尺寸的木材的组合。此类木材，包含2x4木材、2x6木材、由不同纤维素构造制成的木材，包含但不限于由软木种类木材制成的天然木材，以及lvl木材、mpp木材和/或诸如例如通过微层压木梁的方式制成的其他工程木材。
152.尽管具体实施方式将镶板组件描述为包含一对阶梯状通道50，但是可以提供更少或更多数量的通道，这取决于镶板组件载荷要求和/或应用。
153.类似地，尽管图5将通道50显示为高度逐渐变细的阶梯状通道，但在其他配置中，通道可被提供有恒定的高度。可替选地，可以形成通道50，以便延伸到从每个袋52a、52b向下凹入弯曲的内端表面。
154.尽管具体实施方式将优选实施例描述为存在于用于高层构造的结构楼板镶板组件20中，但本发明不限于所公开的特定应用。在其他方面，本发明的组件可以作为纤维素基结构梁提供，用于代替传统的工字梁或微层压工程木梁，和/或可以包含单个或多个增强组件40。在其他方面，可以为其他建筑应用提供镶板组件，例如用作商业或住宅结构墙和/或屋顶镶板组件。
155.尽管具体实施方式描述并示出了各种实施例，但本发明不限于所公开的特定优选
示例。本领域技术人员现在将想到修改和变化。