阅读说明：本技术 用于制造楼板和类似物的模块化空心耐力板 (Modular hollow resistance plate for the production of floors and the like ) 是由 弗朗西斯科·哈维尔·费尔南德斯埃雷罗 于 2018-01-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种板,该板包括上条板(1)、下条板(2)、以及布置在上条板(1)与下条板(2)之间的多方向折叠的、弯曲的或起伏的中间结构(3),上条板和下条板两者是扁平的,并且中间结构在间断地定位及分布的接触区域或连接点(4)和(5)处接合至上条板(1)和下条板(2),以限定在整个板上沿至少两个不同的方向延伸的至少两个间隙式的且连续的腔室(6)和(7)、通道或中空空间。以此方式,获得轻质板,该轻质板在结构上、声学上和热学上是有耐力的,该轻质板易于系统地制造或安装,并且该轻质板可以由于内部孔也可以用作用于安装件的一体的进出通道而有效地用作用以建造楼板和类似物的整体系统。(The invention relates to a panel comprising an upper (1) and a lower (2) lath, and a multidirectional folded, curved or undulating intermediate structure (3) arranged between the upper (1) and lower (2) laths, both flat, and joined to the upper (1) and lower (2) laths at intermittently positioned and distributed contact areas or points (4) and (5), to define at least two interspaced and continuous chambers (6) and (7), channels or hollow spaces extending in at least two different directions throughout the panel. In this way, lightweight panels are obtained which are structurally, acoustically and thermally resistant, which are easy to manufacture systematically or install, and which can be effectively used as an integrated system for building floors and the like, since the internal bores can also be used as an integrated access channel for the installation elements.)

用于制造楼板和类似物的模块化空心耐力板

技术领域

如标题所确定的，本发明的目的是一种用于制造楼板(slab)和类似物的模块化空心耐力板。

本发明通过形成板的一部分的元件中的每个元件的结构特性和设计特性来限定。所述特性使得板能够用作楼板或类似物，并且由于板在板的内部上具有多方向连续的孔的网格，因而板是特别轻的，且不对板的抵抗特性产生负面影响，此外，板还能够与包括房屋安装件(housing installation)和类似物的用于所述用途的所有必需特征有效地结合，并且允许这些必需特征穿过。

因此，本发明落入在建筑物的建造中使用的楼板式建造元件和类似物的领域内。

背景技术

楼板是一种呈水平平面(或者对于屋顶而言是倾斜平面)的形式的结构元件，该结构元件支承自身的重量以及来自使用、分割、动力等的超载，不需要在楼板的整个表面上得到支承。所述载荷通过结构的诸如梁、柱、墙和地基之类的其他元件传递至地面。

目前，最常见的楼板是由加强混凝土制成的，通常由混凝土梁和托梁(现浇加强的、预制的、预加应力的，等等)、砌块(或者轻质的陶瓷构件、混凝土构件等)、以及压缩混凝土的上层构成，并且借助于钢网被轻微加强。现今不太常见的、或者用于更特定目的其他类型的楼板利用板材——板材的下面搁置在由木材或钢制成的单向或双向地布置的托梁或梁上——制成，或者利用结构面板——结构面板包括粘附在诸如膨胀聚苯乙烯等的轻质材料的芯部的两侧上的两块木板材——制成。

在不同类型的加强楼板中，以下加强楼板是最常见的：

-单向楼板，单向楼板包括托梁(加强混凝土或金属的托梁)、砌块(安装在托梁之间)、或预制楼板、以及经压缩的加强混凝土层。托梁将载荷从压缩层传递至周边梁或边缘梁。

-双向楼板或网状楼板：双向楼板或网状楼板由布置为格栅的格板(coffer)(或其他轻型元件)构成。在这些格板之间以及在这些搁板上面，在两个方向上安装有钢条框架，并且填充有混凝土。借助于实心柱头(capital)将载荷传递至柱。格板通常被移除(回收)。

-其他加强混凝土楼板。实心楼板是较重类型的楼板。借助于被完全覆盖在混凝土中的较轻的填料或单向的内孔由加强混凝土制成的较轻的楼板通常被称为空心楼板。还在单向的波纹形钢板上制造不太厚的加强楼板，从而形成通常被称为复合楼板的结构组件。所描述的楼板基于单向设计，必须另外由周边梁或边缘梁支撑。

加强混凝土楼板由于诸如材料的刚性以及材料的可获得性和廉价的成本之类的优点而是最常用的类型，而不管诸如重量过大和另外的先前提及的建造过程的低效率之类的缺点。该类型的楼板能够承受重的载荷，甚至对于相对较宽的跨度也能够承受重的载荷，并且该类型的楼板可以构成整体式组件，该整体式组件是高度耐火的，并且具有可接受的隔音效果。

因此，在不管是单向还是双向的所有的前述加强混凝土楼板中，虽然以其重量为代价，但实现了必需的结构耐力。还在所有的前述情况中，相应的楼板没有用于放置安装件或管道或者用于使安装件或管道穿过的间隙式的可进出空间。因此，在建造建筑物中使用的楼板必须另外由可进出或不可进出的一个或两个空心层或腔室补充，所述空心层或腔室被建造成附接至楼板的上面或下面，用于放置必需的安装件或管道，或者用于使安装件或管道穿过。这些建造层另外增加了楼板的实际厚度，但是没有与主要结构功能配合。

因此，本发明的目的是开发一种板，该板的重量显著地低于当前常见楼板的重量，并且该板的承载能力和抵抗能力等于或大于当前常见楼板的承载能力和抵抗能力，该板结合所有指出的特征，并且能够以快速的、高效的且系统的方式被制造。所述板的开发如下所述，并且板的基本特性包括在第一项权利要求中。

发明内容

本发明的目的是一种模块化空心耐力板，该模块化空心耐力板包括平行布置的两个扁平条板(strip)，所述两个扁平条板借助于中间的层状结构连接，该层状结构多方向地形成重复的折叠部、弯曲部或起伏部。

术语“条板”是指呈二维刚性表面的形式的结构元件，该结构元件不一定是平坦的，并且具有相对于条板的其余尺寸的较小厚度，尽管条板可以使用若干不同的构件通过将构件接合而制成，但是该结构元件具有基本连续的外观，并且/或者该结构元件可以包括一些表面孔和/或线状加强件，线状加强件包含在表面上或者纵向地附接至表面。

板的折叠的、弯曲的或起伏的中间结构在两个扁平的外条板之间所包括的空间中延伸，并且在间断地接合和分布的多个点或区域处接合至两个扁平的外条板，所述多个点或区域由呈略微截断的顶部或峰部的形式的折叠部、弯曲部或起伏部限定，或者与中间结构的具有较大折叠部或弯曲部的一些区域重合。

由于间断地定位及分布的多个点或区域，扁平的外条板可以相对较薄，扁平的外条板借助于所述多个点或区域接合至中间的折叠结构。在特定情况下，扁平的外条板可以包括线状加强件，线状加强件根据条板的平面定向，将所述接合点或接合区域连接至折叠的、弯曲的或起伏的中间结构，并且/或者扁平的外条板还可以包括分布于所述接合区域之间的表面孔或穿孔。

由于如所描述的那样间断地固定至平行布置的两个扁平的外条板的折叠的、弯曲的或起伏的中间结构的布置，获得沿着板在至少两个方向上延伸的至少两个连续的间隙式腔室、通道或中空空间，所述腔室、通道或中空空间至少包括在两个扁平的外条板中的每一个条板与中间结构之间。

对于特定的用途或应用，所描述的板的设计由于附加功能而是有利的，该附加功能是由于所指出的腔室或中空空间的存在和几何形状而产生的，是通过中间结构的多方向折叠的、弯曲的或起伏的形式而产生的，并且还是由于板的物理行为(力学上的、热学上的、声学上的，等等)的特殊性能——所述特殊性能是由于板的形状而得到的，并且不同于其它现有结构的性能——而产生的。

系统地生成像所描述的中间结构那样的折叠的、弯曲的或起伏的中间结构的形式的一种可能的方式包括将重复的模块接合，该方式使得能够利用很少量类型的构件制造中间结构。在一种可能的实施方式中，所述模块呈具有特定数量的侧部的截断的、空心的和修边的棱锥状件或其重复组合的形式。

同样地，系统地生成像所描述的中间结构那样的折叠的、弯曲的或起伏的中间结构的形式的另一种可能的方式通过下述表面获得：该表面借助于平坦的、连续的和打断的、弯曲的或起伏的母面沿着同样是平坦的、连续的和打断的、弯曲的或起伏的准线的运动而产生，该方式甚至使得能够通过连续的过程制造中间结构。

在不排除其他可能的用途或应用的情况下，本发明的板对象为整体制造楼板和包括其他结构系统和建造封围件的类似物提供了几个优点。板的模块化和轻的重量允许该板基本上被预制成宽的板面板或部段的形状，这些板面板或部段运输到现场并在现场进行组装，而不是就地建造。如前所述，多方向分开的板的结构布置使得所述板能够自我支撑。这意味着，当板水平布置时，该板可以在典型建筑物尺寸的跨度上进行支撑，而不需要建造由柱直接支撑的梁。同样地，通过板的结构布置促进的板的较轻重量使得能够减轻对板进行支撑的结构元件的其余部分的重量。宽的内部腔室或空心空间的存在促进了对于指定用途的显著的隔声和隔热的能力。所述内部空心空间的多方向连续、以及内部空心空间与扁平的外条板的邻接使得空心空间能够用作永久一体的通道、对于放置安装件和管道是可进出的、甚至用于将热和冷分配至相邻的居住空间，从而消除了对建造额外的腔室、空心空间或通道的需要。

除非另有说明，否则本说明书中使用的所有技术和科学的元件均具有本发明所属技术领域的普通技术人员通常所理解的含义。当将本发明付诸实践时，可以使用与本说明书中描述的方法和材料类似或等效的方法和材料。

贯穿说明书和权利要求书，词语“包括”及其变体并不意味排除其他技术特征、附加物、部件或步骤。对于本领域技术人员，可以从本发明的描述和实际用途两者中推断出本发明的其他目的、优点和特征。

附图说明

作为对所作描述的补充，并且出于帮助使本发明的特性更易于理解的目的，根据本发明的实际实施方式的优选示例，所述描述附带有构成本发明的整体部分的一组附图，附图以图示且非限制的方式展现以下内容：

图1A和图1B以立体图示出了本发明的板对象的第一实施方式的两个示意图。图1C示出图1A的板的补充实施方式的示意图，其中，在扁平的外条板上具有孔或穿孔。

图1D、1E和1F示出了板的其他可能的实施方式的示意图，以总体上说明中间结构可以分别具有多方向折叠的、弯曲的或起伏的条板的形状的事实。

在图2中，通过安装本发明的板对象的宽的面板或部段，提供了用于建筑物的楼板的整体系统的建造过程的图示。

对于模块化空心板的一些可能的实施方式，图3A、图3B和图3C示出了中间结构的不同类型的模块或者模块构件的分解。

对于不同构件的实施方式的可能的替代方案，在图4中提供了前述图中的模块的组合机构和接合机构。

图5A、图5B、图5C和图5D示出了基于前述图的模块的本发明的板对象的优选实施方式的立体图，该板对象用作用于建筑物的楼板的整体系统。在图中，板的一些部分被相继地压制，使得在板的这种优选实施方式中可以看到组件的内部细节，并且特别地可以看到扁平的上条板和下条板以及组成中间结构的各个模块之间的连接机构的内部细节。

具体实施方式

参照附图，下面将详细说明本发明的模块化空心板对象的不同方面，并且描述模块化空心板对象的优选实施方式。

图1A和图1B示出了本发明的轻质板对象，在本发明的最简化的实施方式中，该轻质板对象包括：

-扁平的上条板(1)，

-扁平的下条板(2)，

-布置在上条板(1)与下条板(2)之间的多方向折叠的、弯曲的或起伏的中间结构(3)，并且该中间结构(3)分别在间断地定位及分布的接触区域或连接点(4)和(5)处接合至上条板(1)和下条板(2)，使得中间结构(3)限定有在整个板上沿至少两个不同的方向延伸的至少两个间隙式的且连续的腔室、通道或空心空间(6)和(7)。

图1B示出了图1A中所示出的板的相同实施方式的立体图的简化图，其中，扁平的上条板(1)已经移动，使得中间结构(3)是可见的。

在板的其他可能的实施方式中，扁平的上条板(1)和扁平的下条板(2)可以分别包括类似于图1C所示的穿孔(10)和(11)。所述穿孔的具体布置和几何结构不一定与图1C所示的一致，但是所述穿孔不能与扁平条板和中间结构的接合区域或连接点(4)和(5)重合。还以补充的方式，扁平的上条板(1)和扁平的下条板(2)可以具有根据其相应平面定向的线状加强元件。

在上条板(1)和下条板(2)分别包括与图1C的穿孔类似的穿孔(10)和(11)的情况下，所述穿孔分别有利于从板的外侧进入连续的间隙式腔室、通道或空心空间(6)和(7)。

图1B、图1D、图1E和图1F示出了板的其他可能的实施方式的一般示意图，其中，中间结构可以呈多方向折叠的、弯曲的或起伏的条板的形式。

-在图1B和图1D中，中间结构(3或3.1)呈折叠条板的形式，其中，相应的多方向的折叠部借助于平坦面以不同的取向相接而形成，从而限定略微截断的顶部或峰部，所述顶部或峰部构成所述折叠条板与扁平的上条板(1)和扁平的下条板(2)的连接点或连接区域(4)和(5)。

-在图1E中，中间结构(3.2)呈以弯曲且连续的形式设置的多方向起伏条板的形式，从而限定峰部和谷部，该峰部和谷部构成所述起伏条板与上条板(1)和下条板(2)的连接点或连接区域(4)和(5)。

-在图1F中，中间结构(3.3)具有由相应的多方向凸起部构成的弯曲条板的形状，该弯曲条板的突出或凹陷程度较大的点构成所述弯曲条板与上条板(1)和下条板(2)的连接点或连接区域(4)和(5)。

对于板的可能的实施方式，比如在图1B、图1D、图1E和图1F中所示的实施方式，可以通过将重复的模块接合、以及使用已知的材料、机构和过程进行制造和连接来生产中间结构。

相对于前述实施方式，对于板的一些可能的实施方式、比如图1B、图1E和图1F中所示的实施方式还必须考虑的是，在这些情况下构成中间结构的折叠的、弯曲的或起伏的条板的形状可以通过下述表面获得：该表面在必要的情况下略微被截断，借助于连续的和打断的、弯曲的或起伏的平坦母面贯穿同样是平坦的、连续的和打断的、弯曲或起伏的准线的运动而产生。

中间结构的上接触区域(4)与扁平的上条板(1)之间的接合部以及中间结构的下接触区域(5)与扁平的下条板(2)之间的接合部可以借助于已知的机构形成，已知机构在一些可能的实施方式中可以包括金属板或连接件、角型材、螺钉、榫槽联接(male-femalecoupling)、借助于粘合剂进行的接合等。

如果板用作用于建筑物的楼板的整体系统，则在板的内部上限定的宽的连续的间隙式空间(6)和(7)用作一体的空心腔室，对于装置和通道的放置是永久可进入的，并且甚至用于将热和冷分配至相邻的居住空间，从而无需像现有技术中使用的楼板的当前情况那样建造额外的腔室、空间或通道。

在用作用于建筑物的楼板的整体系统的板的一种可能的实施方式——其中，有效地使用连续通道(6)和(7)——中，扁平的外条板(1)和(2)布置成以使得板的总厚度不大于现有技术中的典型板的实际厚度(在该实际厚度中，不仅包括耐力楼板的边缘，而且包括由必须布置成附接至所述耐力楼板的装置或管道占用的厚度)的距离彼此分开。在这种情况下，通过模型和仿真已经证明，具有所述特性的轻质板由于该轻质板的总厚度与主要结构功能配合而可以在典型建筑物尺寸的跨度上在不需要于任何方向上由梁支撑的情况下以直接搁置在柱上的方式进行支撑，从而支撑由相应规定规定的超载的重量，如图2所示。

图2示意性地示出了基于本发明的板对象的用于建筑物的楼板(13)的整体系统的典型建造过程。首先，对模块、板(12)的面板或宽的部段进行预制。将这些模块或面板转移至工地，直接由柱体或柱支撑，或者由先前放置的其他模块或面板支撑，并且这些模块或面板借助于机械接合部以及粘合剂或接合密封剂的应用进行干式连接。最后，将必要的装置和管道放置在板内，并且通过安装相应的铺砌层而完成扁平的上条板。

在可以由非常少量类型的简单构件制成的板的一些可能的实施方式中，通过将重复的模块接合而获得多方向折叠的、弯曲的或起伏的中间结构(3)。在更简单的可能的实施方式中，对于前面描述的用途，所述模块具有空心的和修边的截断棱锥状件或棱锥主体的形状、或者这些形状的重复组合，比如图3A、图3B和图3C中所示。在图3A中，截断棱锥状件(14)具有三角形的基部，在图3B中，截断棱锥状件(14)具有四边形的基部，在图3C中，截断棱锥状件(14)具有六边形的基部。在所有情况中，棱锥形状可以借助于不同的扁平构件获得，所述扁平构件对应于棱锥状件的主体的面(15)，如在图4中总体地且示意性地示出的。

在板的完整组装中，截断棱锥状件(14)的面(15)从扁平的下条板(2)行进至扁平的上条板(1)，所述面保持平坦并且连接至扁平的外条板，并且在使用扁平构件制造的情况下通过任何已知的、没有必要与图4中所示的方式一致的方式、甚至通过金属板或连接件、角型材、螺钉、榫槽联接、借助于粘合剂进行的接合等连接至彼此。

对于中间结构(3)包括呈截断棱锥状件(14)的形状的接合模块的板的可能实施方式，可以使用下述构件(16)：所述构件(16)具有与棱锥状件的主体的端部相一致的几何形状，以有利于将所述模块在相应的连接区域或连接点(4)和(5)中锚固至扁平的外条板(1)和(2)。如果通过将与截断棱锥状件(14)的面(15)相对应的扁平构件接合而产生呈截断棱锥状件(14)形状的模块，根据图4中的图示，布置在棱锥状件的主体的端部上的构件(16)还用来促进所述扁平构件的连接。

对于基于呈截断棱锥状件(14)的形状的模块的板的可能的实施方式，中间结构(3)通过将所述各个模块接合而形成，在图4所示的两种替代可能性中的一种可能性中，如(17)所示，所述模块按照与其特定的几何形状一致的矩阵重复布置，并且能够借助于所描述的构件(16)促进连接。所述图中示出的另一种可能性包括各个模块按照与其特定的几何形状一致的矩阵重复布置、重叠并且彼此紧靠，使得只需要将这些模块连接至扁平的外条板(1)和(2)，并且模块本身作为用于使模块相互联接的榫槽机构。

图5A、图5B、图5C和图5D示出了基于图3B和图4中所示的呈截断棱锥状件的形状的模块的本发明的板对象的优选实施方式的立体图，该板对象用作用于建筑物的楼板(13)的整体系统。

可以看出，线状元件、构件或加强板条(8)能够如何附接至扁平的上条板(1)，在这种情况中，线状元件、构件或加强板条(8)定向在两个横向方向上，并且规则地彼此分开，线状元件、构件或加强板条(8)也可以用作通过将中间结构(3)的模块配装或榫槽联接而进行紧固的装置，其中，模块在所示的情况下为截断棱锥状件(14)。

对于下条板(2)可以进行相同的考虑，换言之，线状加强元件、构件或板条(9)也可以用于将棱锥状件的主体的下端部联接在所述下条板上。

紧固各个模块的另一种可能的类似实施方式的形式包括：在扁平的上条板(1)的下表面和扁平的下条板(2)的上表面上，类似于图5D中所示的那样，在相应的连接区域或连接点(4)和(5)中制造几何形状与棱锥状件的主体的端部的几何形状相一致的一系列突起、纹理或穿孔，使得将中间结构的元件紧固在扁平的外条板上是通过配装完成的。

图5A、图5B、图5C和图5D中的板的优选实施方式将由具有简单接合机构的非常少量的简单类型的构件构成，简单接合机构可以由常见材料制成，比如利用纤维加强或层压的石膏板材、木纤维板材、任何其他类型的轻质板材、木质型材、金属型材等。

因此已经充分描述了本发明的性质以及如何将本发明付诸实践，必须注意的是，在本发明的本质性质内，只要不改变、更改或修改本发明的基本原理，则可以根据在细节上与通过示例的方式展示的实施方式不同的、所寻求的保护将同样涵盖的其他实施方式来实施本发明。