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          澤林分享| 土承地坪的設計結構(Ⅰ)

          2021-11-19 10:05:26

          本文為土承地坪的結構設計提供指導。此類地坪完全由地基土支承,而且假定無論在地坪完工時還是在將來都不會使用地坪下方空間,因此地坪始終得到完全的支承。設計目標是讓地坪能承載預期的荷載并避免地坪表面開裂。
           
           
           
          對于常見的由倉儲貨架、夾層樓面、物料搬運設備(MHE)產生的點荷載,地坪板有兩種可能的極限強度破壞模式:受彎破壞和受沖切破壞。
           
           
           
          對于承載力極限狀態(ULS)時點荷載作用下的地坪板抗彎設計是基于屈服線理論,這要求地坪板具有足夠的延性以呈現塑性。顯然,這要求下凸屈服線具有足夠的轉動能力以驅動上凸彎矩承載力。
           
           
           
          建議士承地坪的小設計板厚為150mm。
           
           
           
          設計師應當考慮由地毯坑、感應回路、導向導線或其它因素所引起的地坪板厚減小的情況。


           
           


           
          因為混凝土一天的攤鋪量有其實際上限,所以大多數地坪都有地坪縫。大多數情況下,最不利的荷載情況是在板塊之間地坪縫附近的點荷載。因此在所有地坪設計中,都須對地坪縫附近的地坪承載能力進行校驗。這種承載能力很大程度上取決于地坪縫機制將荷載從地坪縫的一邊傳遞到另一邊的能力。特別是由MHE產生的荷載,因其不同于靜荷載,不可能避開地坪縫。地坪縫機制包括地坪板中的網片、傳力桿或傳力板,以及骨料咬合作用。
           
           
          地坪須承受由荷載產生的應力和潛在的由限制干縮而產生的應力。這種組合作用可能會引起地坪開裂。對這種組合作用的實際估算存在很多問題,可能會導致保守的但卻不能顯著降低開裂風險的設計。
           
           
          因此本報告中對土承地坪設計所采用的方法是不考慮混凝土干縮引起的應力,而是通過精心的混凝土配合比設計盡量減少混凝土干縮;并通過精心的墊層設計施工、使用滑動薄膜、限制地坪縫間距,以及避免地坪連結到墻體、立柱或其它固定構件上等方法盡量減少對混凝土干縮的約束。
           
           
          采用這些方法的結果表明,對于按6m間距設置鋸切縫的網片增強型士承地坪,板塊內部產生干縮裂縫的風險極低。對于地坪縫較少且地坪縫間距很大的地坪即俗稱'無縫’地坪,從理論上講地坪開裂風險會增加,這是因為墊層對地坪活動的約束增大了。將地坪縫的間距限制在35m以內,可以減少這種風險。這也有利于限制地坪縫的張開寬度。
           
           
          對于寬通道貨架區或堆棧區的無縫地坪,上重載和/或過早加載會顯著增加地坪開裂的風險。
           
           
          已經發現對于纖維增強型地坪板來講,裂縫一旦豎向貫穿就可能會進一步張開,從而導致荷載傳遞能力逐步降低,最壞的情況是在此處形成一條自由邊。隨后承載能力大幅度降低地坪撓度變大,尤其是在物料搬運設備(MHE)的作用下。當裂縫發展成主導活動縫時就很難修復。因此,在設計無縫地坪時應考慮意外開裂的可能性。
           
           
          纖維增強型地坪的鋸切縫有張開到一定程度以致其在MHE動力作用下逐步喪失荷載傳遞能力的風險,參看第4.3章節。這種情況可能會導致嚴重的地坪撓度、開裂和鋸切縫棱邊破損。地坪板在鋸切縫處的豎向位移會導致墊層被壓縮,使地坪板喪失支承。因此建議在纖維增強型地坪中應避免設置鋸切縫,除非采取了額外的荷載傳遞措施。


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