一种蜂窝楼板及蜂窝楼面的制作方法

本发明涉及建筑材料领域，特别是一种蜂窝楼板及蜂窝楼面。

背景技术：

在建筑行业，建筑材料特别重要，建筑材料通过组合，制成建筑物中的梁、连接板、地板、立柱等。

随着工业化和现代化的推进，因水泥板具有更好的支撑强度，现代社会大多使用水泥板作为梁、立柱等基材，从而使房子更加牢固。然而，采用水泥板作为建筑基材，会存在如自重大、施工周期长、施工期间易受扰动和不环保等缺点。为了解决这些问题，建筑行业开始采用金属材料作为建筑基材。

现有技术中，通常采用实心钢板作为建筑基材，利用钢的高强度性能，对房屋进行构架建设。然而这种方式通常用料较多，在用于高层建筑时虽然可以保证建筑的强度，但是会带来自重大、材料浪费多等问题。为了解决这些问题，有人提出了采用蜂窝形式的钢材替代实心钢材，即在普通工字型钢腹板或H型钢上按一定的折线进行切割，然后将钢材错开变换位置并重新焊接组合成新型蜂窝钢材。这种蜂窝钢材与实心钢材相比，在同样的承载力下，节省20%~35%的材料，使得重量更轻，材料利用率更高。但是这种形式的蜂窝钢材并没有完全利用钢材本身的强度性能，导致其结构强度并未得到提高。

近些年来，很多有关建筑板材结构优化的文献相继被公开，如文献CN 202294826U公开了一种铝蜂窝地板，通过在前后两个骨架内填充铝蜂窝来实现轻量化的目的。但是这种方式没有提高整体的结构强度，并且该铝蜂窝地板只能用于新型轨道车辆上，如果将其应用到建筑行业，则无法实现房屋承重的功能。文献CN 103112202A公开了一种蜂窝板，通过在两块木板之间粘贴蜂窝芯层实现对整体结构强度的提高，但是这种蜂窝板的整体强度仍然较低，无法承受房屋的重量，不能用于房屋的梁与柱；并且，这种蜂窝板采用粘胶的方式实现蜂窝芯层与表面木板的连接，而采用粘合剂会因环境的影响（如潮湿和老化）而失去作用。

现有技术中，也存在将蜂窝板用于楼板的情况，但大多采用焊接的手段，承重能力和稳定性差，导致楼房的整体结构强度低，不能抗震。

技术实现要素：

本发明的目的是，为了克服现有技术的上述不足，提供一种用料省、自重轻、稳定性好、结构强度高的蜂窝楼板及蜂窝楼面。

本发明的技术方案是：

本发明之一种蜂窝楼板，包括板体和设于板体底面的主板框，所述板体为金属蜂窝板，所述主板框由复数块金属蜂窝板组成，相邻板体之间以及板体与大梁之间紧固连接。以金属蜂窝板的形式组合成蜂窝楼板，能够在节省材料的同时，在保证整个蜂窝楼板自重轻的基础上，还提高了整个蜂窝楼板的结构强度。相邻板体之间以及板体与大梁之间安装连接时，由于重量轻，便于安装和起吊，大大降低了建筑工人的劳动强度，提高安全性。

进一步，所述板体与主板框通过焊接、胶接、或栓接连接在一起。

进一步，所述主板框与板体之间为非对齐式连接，主板框在板体底面的位置使得相邻板体之间相适配的对接在一起。非对齐式连接便于相邻板体之间以及板体与大梁之间进行搭接，还可以在搭接处进行焊接和/或栓接，以提高整体的稳定性。

进一步，所述板体与主板框连接成倒凸型结构。

进一步，所述板体与主板框为错位连接。上述将板体与主板框设置成不同的结构，当最始端与最末端的板体与大梁搭接时，若大梁的连接处为凹槽结构，那么最始端与最末端的板体与主板框的连接处必须为凸起结构，这就必须使得倒凸型结构的蜂窝楼板与错位结构的蜂窝楼板组合搭接，才能实现卡合目的。

进一步，所述板体与主板框之间为对齐式连接。可以理解，对齐式连接可以通过焊接和/或栓接实现相邻板体之间以及板体与大梁之间的紧固。

进一步，所述板体的四周宽于主板框。

进一步，所述相邻板体之间以及板体与大梁之间采用焊接和/或栓接的方式紧固。优选采用焊接和栓接交叉形式进行连接，以保证它们之间的连接强度更强。

进一步，所述金属蜂窝板包括第一面板、蜂窝层和第二面板，所述蜂窝层为折叠成型的薄片；所述蜂窝层与第一面板和第二面板之间设有连接层，所述蜂窝层与第一面板和第二面板之间通过焊接连成一体。将蜂窝层与第一面板和第二面板焊接成一体，当第一面板和第二面板受到应力时，能够通过折叠的蜂窝层疏散到各个折叠部分中，横向和竖向受力小，不易变形，从而减少蜂窝板的整体应力，进而增大结构的整体强度和稳定性。并且，蜂窝层与第一面板和第二面板采用焊接的方式，对环境变化的敏感度非常低，因而这种连接关系相对于粘胶而言更可靠，持久性更长。将金属蜂窝板应用到盖楼中时，不仅增强了各构件的保温、隔热、隔音等性能，还提高了各构件的整体强度，抗震性能好。

优选地，所述连接层由钎焊、电阻焊、激光焊或胶接方式形成。其中胶接可采用环氧胶、聚氨酯胶等。

进一步，所述蜂窝层为折叠成排列有多个通孔的薄片。蜂窝层上的通孔可以是紧密排布，也可以是间隔排布，优选为紧密排布，这样可以尽最大限度减少材料的使用，使得蜂窝板自重减小，且实现环保目的。另外，蜂窝层为折叠成排列有多个通孔的薄片，再加之蜂窝层与第一面板和第二面板焊接成一体，使得形成的金属蜂窝板与现有的各种板材相比存在以下优点：（1）在同等强度下，用料最少；（2）在同等重量下，强度最大。即本发明在使用少、轻的材料之下形成牢固、强度和刚度大的整体，从而能使整个房屋的构架更轻便，房屋的整体强度得到有效提高。

进一步，所述通孔为多边形、波纹形或圆形，多边形可以是但不限于六边形、三角形、四边形、八边形。优选为正六边形，受力较为均匀，强度较大，且容易制作。

进一步，所述第一面板和/或第二面板的材质为不锈钢、玻璃钢、碳钢、钛钢、铝合金或塑料中的一种；所述薄片的材质为不锈钢箔、铝箔、铜箔或塑料箔片中的一种。当第一面板、第二面板和蜂窝层均采用不锈钢材料时，其组成的金属蜂窝板具有更强的持久性；主要原因在于：不锈钢材质具有遇水不生锈的特性，由于房屋需要经受雨水的洗刷，在经受长期的雨水洗刷后，房屋的钢架结构容易受到雨水的侵蚀，采用不锈钢，则可以防止钢架受潮生锈，从而延长整个房屋的使用寿命，理论上可以保证整个房屋永久不坏。当第一面板和第二面板均采用玻璃钢、碳钢、钛钢、塑料或铝合金材料时，应对材料表面做一定的防水处理，如电镀、加防水材料等。

进一步，所述第一面板和第二面板做成四周翻边的形状，包住蜂窝层。

进一步，所述板体四周间隔设有多个安装孔，每个安装孔的一侧设有便于拧紧螺栓组件的预留空间。

进一步，所述螺栓组件经连接件和安装孔与其它板体或大梁之间紧固连接。

进一步，所述预留空间内设有加强件，所述加强件上设有腰孔。当相邻板体之间以及板体与大梁之间连接时，需要旋转螺栓组件，为了它们之间的连接强度更强，必须将螺栓组件设于蜂窝楼板的内部，然而设于蜂窝楼板的内部不方便拧紧，因此设置了预留空间，既加快施工速度，又提高施工质量。当将螺栓组件拧紧时，需要将预留空间增大，操作人员才能去拧紧螺栓组件，然而预留空间增大会降低蜂窝楼板的整体强度，因此在预留空间内加入加强件，大幅度提高了蜂窝楼板的结构承载能力和抗拉、抗压、抗剪能力，优化了蜂窝楼板的内部结构，使其结构更加稳固。在加强件上设有与安装孔相匹配的腰孔，即将螺栓组件在加强件处紧固，既能保证连接的可靠性，又使得金属蜂窝板不易变形。加强件焊接于金属蜂窝板内，采用焊接方式，当加强件受到应力时，能够通过连接件与金属蜂窝板疏散到各个部分中，从而减少加强件的应力，进而增大结构的整体强度。并且，采用焊接方式对环境变化的敏感度非常低，持久性更长。

进一步，加强件包括匚型槽和凹槽，所述腰孔设于凹槽的一侧端。加强件为槽型结构，具有一定的厚度，能更好的分散受力，有利于蜂窝楼板整体性能的加强。

进一步，所述匚型槽和凹槽冲压成型，可有效地减少零部件，缩短生产周期短，节约原材料，便于安装和拆卸。

进一步，所述凹槽的横截面呈梯形。由于蜂窝楼板需要承受很大的作用力，将加强件的凹槽设计成梯形结构，能够增大与预留空间壁面接触所形成的支撑面，支撑面越大越坚实，稳定性就越好。

进一步，所述预留空间的外侧设有活盖。活盖用于遮挡住螺栓组件，防止螺栓组件露于外部受到磨损、挤压或腐蚀等，间接提高蜂窝楼板的整体强度。且活盖的存在无需再预留焊接的螺母，在组装时直接加置螺母即可。

进一步，所述连接件上设有活盖。在连接件上直接开设可活动的活盖，便于直接打开连接件就可安装螺栓组件，省时省力。

进一步，所述第二面板上设有至少四个螺纹孔，第一面板与第二面板之间安装有与螺纹孔相对应的支撑件，支撑件的末端安装于第二面板的螺纹孔中。支撑件主要起到支撑的作用，用于加强整个金属蜂窝板的结构强度。支撑件的数量依据第一面板与第二面板的尺寸来定，但不少于四个。如果第一面板与第二面板的长宽尺寸均比较小，则在第一面板与第二面板的四个角上安装四个支撑件，以保证整个金属蜂窝板各处的支撑强度大致相同；如果第一面板与第二面板的长度尺寸过大，则可以在第一面板与第二面板的上下两个边内侧多设置几个支撑件，以保证整个金属蜂窝板竖直方向各处的支撑强度大致相同；如果第一面板与第二面板的宽度尺寸过大，则可以在第一面板与第二面板的左右两个边内侧多设置几个支撑件，以保证整个金属蜂窝板水平方向各处的支撑强度大致相同。本发明在第一面板、蜂窝层和第二面板焊接的基础之上，通过在第一面板和第二面板设置多个支撑件，进一步增加了整个金属蜂窝板的支撑强度，保证了金属蜂窝板支撑强度的均匀性。

进一步，所述支撑件通过螺母安装于第二面板的螺纹孔中。第二面板的内表面安装螺母后并焊接，以加强螺母的稳定性。

进一步，所述第一面板与支撑件之间、螺母与螺纹孔之间、支撑件与螺母之间通过钎焊连接成一体。优选为真空钎焊，大大提高蜂窝板的整体强度，能够承受房屋的重量。

进一步，所述支撑件为型钢或金属支撑柱。

进一步，所述板体包括横向侧和纵向侧，所述横向侧相邻安装孔的间距与纵向侧相邻安装孔的间距相同或不同。多个安装孔的安装能保证板体与其他构件之间连接的强度和可靠性。横向侧通常用于连接横向放置的大梁或相邻的其它板体，纵向侧通常用于连接纵向放置的大梁。

进一步，横向侧与纵向侧的相邻安装孔的间距为1200~1500mm。安装孔的间距需要结合其它建筑构件的尺寸、结构和预留螺孔的位置综合考虑，以保证各构件连接的可靠性，使房屋的整体强度得到有效提高，并加强抗震性能。另外一个考虑的重要因素是相邻的预留空间的间隔尺寸，在1200~1500mm范围内，能够使得预留空间不会影响到蜂窝楼板的整体强度，由于预留空间的强度相对于蜂窝层而言较低，若间隔尺寸太小，会降低蜂窝楼板的结构承载能力和抗压能力，若间隔尺寸太大则会降低房屋整体的强度。

进一步，所述金属蜂窝板的第一面板或第二面板的厚度δ为：0.5≤δ≤1 mm。通常蜂窝楼板相对于立柱和大梁而言承受的作用力较小，因此整体的厚度相对较小，在保证整体强度的基础上，还减少了自重。

进一步，所述螺栓组件通过安装孔或腰孔连接相邻的板体和/或大梁。

进一步，所述大梁为由金属蜂窝板形成的蜂窝梁。与蜂窝楼板连接的大梁可以是钢板也可以是金属蜂窝板，优选为金属蜂窝板，能够减少自重，提高整体强度。

进一步，所述蜂窝梁设有预留螺孔，所述预留螺孔上焊接螺母或攻丝，所述螺栓组件依次通过腰孔和安装孔旋入预留螺孔中进行固定连接。由于盖楼时是先安装蜂窝梁，再搭设蜂窝楼板，因此将蜂窝楼板与蜂窝梁连接时，在固定好的蜂窝梁上设有预留螺孔，预留螺孔上焊接螺母或攻丝，使得蜂窝梁与蜂窝楼板连接时，仅需将蜂窝楼板通过螺栓组件旋入预留螺孔中即可，不仅施工方便，省时省力，还增加了整体结构的稳定性。

本发明之一种蜂窝楼面，由复数块前述的蜂窝楼板组成，或由复数块前述的蜂窝楼板与实心楼板组合而成。以金属蜂窝板的形式组合成蜂窝楼面，能够在节省材料的同时，在保证整个蜂窝楼面自重轻的基础上，还提高了整个蜂窝楼面的结构强度，抗震能力强。为了进一步提高整体结构强度，还可以将蜂窝楼板与实心楼板组合。另外，将蜂窝楼板与实心楼板设置成不同的结构，如前述的倒凸型结构或错位结构，当最始端与最末端的同等材料和结构的楼板（如最始端与最末端均为蜂窝楼板或均为实心楼板）与大梁搭接时，若大梁的连接处为凹槽结构，那么最始端与最末端楼板连接处的结构必须为凸起结构，这就必须使得蜂窝楼板与实心楼板组合搭接，才能实现卡合目的。而最始端与最末端为相同材质和结构的楼板，能够保证连接处的受力均匀，有利于蜂窝楼面整体性能的加强。

附图说明

图1—为本发明实施例1的结构示意图；

图2—为图1所示实施例1主板框的结构示意图；

图3—为本发明实施例1金属蜂窝板的立体结构示意图；

图4—为图3所示实施例1的侧向剖视图；

图5—为图4所示实施例1的A部结构放大图；

图6—为本发明实施例1板体的部分剖示图；

图7—为图6所示实施例1的俯视图；

图8—为图6所示实施例1加强件的立体结构示意图；

图9—为本发明实施例1板体与蜂窝梁的连接结构示意图；

图10—为本发明实施例1板体与蜂窝梁的连接结构示意图；

图11—为本发明实施例2的结构示意图；

图12—为本发明实施例3的结构示意图；

图13—为本发明实施例4的波纹通孔示意图；

图14—为本发明实施例5的圆形通孔示意图；

图15—为本发明实施例6的结构示意图；

图16—为本发明实施例7的结构示意图；

图17—为图16所示实施例7内梁组的结构放大示意图。

图18—为本发明实施例9的结构示意图；

图19—为图18所示实施例9内梁组的结构放大示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明的详细结构作进一步描述。

实施例1

如图1所示：一种蜂窝楼板，包括板体1和设于板体1底面的主板框7，板体1为金属蜂窝板，主板框7由复数块金属蜂窝板组成，相邻板体1之间以及板体1与大梁之间紧固连接。

如图2所示：具体地，主板框7为由四块金属蜂窝板组成的矩形框体，矩形框体之间设有加强筋71，加强筋71可以是金属蜂窝板也可以是实心板。板体1与主板框7之间为移动错位连接，即板体1的一端沿主板框7延伸出一部分。板体1与主板框7之间可以是焊接、胶接、螺栓连接等。板体1的四周宽于主板框7。

如图3~图5所示：金属蜂窝板包括第一面板11、蜂窝层12和第二面板13；第一面板11和第二面板12的材料为不锈钢，蜂窝层12为折叠的不锈钢片。蜂窝层12与第一面板11和第二面板13之间设有连接层17，连接层17为钎焊铜箔。蜂窝层12的横截面上设有多个通孔121，通孔121紧密分布在蜂窝层12的横截面上，蜂窝层12的上横截面焊接在第一面板11上，蜂窝层12的下横截面焊接在第二面板13上。通孔121的形状为正六边形，多个通孔紧密排列成蜂窝状。

优选地，第一面板1与第二面板13的形状、尺寸一致。第一面板11与第二面板13的形状为矩形。第二面板13上设有六个螺纹孔14；螺纹孔14均匀分布在第二面板13四个边的内侧；第二面板13的内表面上钎焊有六个螺母16；每个螺母16的中心孔与对应的螺纹孔14共轴；第一面板11与第二面板13之间安装有六个支撑件15；支撑件15通过钎焊的方式焊接在螺母16上，从而安装在第二面板13的螺纹孔14上。支撑件15为金属支撑柱。金属蜂窝板1的第一面板11和第二面板13的厚度δ为1mm。

如图6~图8所示：本实施例中，板体的四周间隔设有多个安装孔2，每个安装孔2的一侧设有便于拧紧螺栓组件3的预留空间4；预留空间4内设有加强件5，加强件5上设有与安装孔2相匹配的腰孔51。加强件5焊接于金属蜂窝板内。加强件5包括匚型槽52和凹槽53，凹槽53的横截面呈梯形。腰孔51设于凹槽53的一侧端。匚型槽52和凹槽53冲压成型。预留空间4的外侧设有活盖41。板体包括横向侧和纵向侧，横向侧的相邻安装孔2的间距与纵向侧的相邻安装孔2的间距相同，安装孔2的间距均为1400mm。

螺栓组件3经连接件9和安装孔2或腰孔51连接相邻的板体或大梁。本实施例中的大梁为由金属蜂窝板形成的蜂窝梁10。

如图9所示：本实施例板体1与蜂窝梁10的连接方式为螺接，具体为：在固定好的蜂窝梁10上设有预留螺孔，预留螺孔上焊接有螺母，在连接件9的一侧设有活盖，打开活盖，通过螺栓组件3穿过连接件9和安装孔2后旋入大梁的安装孔中拧紧即可；待栓接完毕后，对板体1与蜂窝梁10的连接边缘处进行焊接。

如图10所示：本实施例的板体1与蜂窝梁10另一种连接方式为攻丝，具体为：在固定好的蜂窝梁10上设有攻丝螺孔101，在连接件9的一侧设有活盖，打开活盖，将螺钉穿过连接件9和安装孔2后旋入大梁的攻丝螺孔中拧紧即可；待连接完毕后，对板体1与蜂窝梁10的连接边缘处进行焊接。

当相邻的板体1之间连接时，分别打开各自的活盖41，通过螺栓组件3分别穿过两个板体的腰孔51后拧紧即可。

实施例2

如图11所示：与实施例1的区别在于：板体1与主板框7连接成倒凸型结构。

其它结构同实施例1。

实施例3

如图12所示：与实施例1/实施例2的区别在于：板体1与主板框7之间为对齐式连接，即板体1的端面与主板框7的端面平齐。

其它结构同实施例1/实施例2。

实施例4

如图13所示：与实施例1/实施例2/实施例3的区别在于：第一面板11和第二面板13的材料为碳钢；蜂窝层12为折叠的碳钢片；通孔121的形状为波纹形。

其它结构同实施例1实施例1/实施例2/实施例3。

实施例5

如图14所示：与实施例1/实施例2/实施例3的区别在于：第一面板11和第二面板13的材料为玻璃钢；蜂窝层12为折叠的玻璃钢片；通孔121的形状为圆形。

其它结构同实施例1/实施例2/实施例3。

实施例6

如图15所示：与实施例1/实施例2/实施例3的区别在于：第一面板11和第二面板13四周翻边，包住蜂窝层12。

其它结构同实施例1/实施例2/实施例3。

实施例7

如图16~17所示：一种蜂窝楼面，由一块蜂窝楼板与三块实心楼板6组合而成。其中，实心楼板6为钢板。蜂窝楼板的板体1与主板框7的连接结构同实施例2，实心楼板6的板体与主板框的连接结构同实施例1，当蜂窝楼板与内梁组8连接时，内梁组8在连接处设有缺口81，实心楼板6延伸出的那一部分与缺口81对接进行连接，若蜂窝楼面均由实心楼板6组成，则最末端的一块实心楼板6不能实现与缺口81的对接，因此在三块实心楼板6之间放置一块呈倒凸型结构的蜂窝楼板，即可实现最末端实心楼板6与缺口81的对接。

实施例8

一种蜂窝楼面，与实施例7的区别在于，由四块蜂窝楼板组合而成。其中三块蜂窝楼板的板体与主板框的连接结构同实施例1，为错位连接结构，另外一块蜂窝楼板的板体与主板框的连接结构同实施例2，为倒凸型结构。具体连接方式同实施例6。

由于本实施例的连接结构是本领域技术人员根据前述的技术方案可以理解的，因此未再用其它附图进行表示。

实施例9

如图18~19所示：一种蜂窝楼面，与实施例7或实施例8的区别在于，内梁组8’ 上端两侧内收呈现“凸”型形状而形成双台阶，其下端单边内收出一个单台阶。

其它结构同实施例7或实施例8。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也包含这些改动和变型在内。