自承載均質雙軸混凝土層的系統和方法技術方案

本發明專利技術解決現有問題，獲得了一種自承載雙軸均質輕質混凝土層。本發明專利技術由包括半預制件和特定縱梁結構的系統和方法組成。本發明專利技術設計成全平板結構均質，并且在執行過程中，無需使用臨時支撐架就可實現該全平板層結構。本發明專利技術以一種簡單且經濟的方式解決問題，增加了澆筑速度，并且提供了擴大適用范圍。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及輕質雙軸平板混凝土層（Slab)系統的設計、建造及實施，該系統包括 設計和制作成使得該系統的部分的后張促進形成成品層結構的半預制件。該成品層結構是 均質且在執行過程中無需臨時支撐架即可獲得。在不使用臨時支撐架時，現有技術不能獲 得均質雙軸層，而本專利技術以一種簡單且經濟的方式解決了這些問題。應用范圍的增大將會 提高建造速度，通過減少材料也會增加環境效益。
技術介紹
基于功能和執行的相關標準，混凝土層可以認定為三大主要類：完全現場進 行澆注的混凝土層；成品的預制件或半預制件。每一主要類分為標準（軟鋼）鋼筋層 (reinforced slab)或者應力硬鋼層（stressed hard steel slabs)，實心或空心/輕質層， 以及單向或雙向（oneway or two-way)制作的層。后張法（PT，post_tension)應用在全饒 注混凝土層（finished concreted slab)，而前張法（pre-tension)應用在預制中。與本系 統發展具有相關的關聯的僅為輕質雙軸板層（plate slab)。 在建筑地全澆注混凝土層需要腳手架，鋼筋可以放置其中并澆注混凝土。在混凝 土固化時，通過采用鋼筋束（tendon)，該混凝土層不能前張，但是可以后張。固化后，可以移 除框架。主要缺陷是水平腳手架和臨時垂直支撐架昂貴且費時。 預制件是在工廠進行100%澆注混凝土的成品的功能元件，并將其運輸到建筑 地，在建筑地進行建立而不使用任何臨時支撐架。該成品的最后的預制件的缺陷是：相對 于在建筑地進行完全或者部分澆注混凝土層，該預制件的每一定義為單向跨距（one-way spanning)元件，并且僅可以用于獲得單一方向的層跨距，該預制件可以在兩個方向上加強 承載（carry)。全預制件是獨立的部分，并且可能也有振動、聲音以及通用泄露等問題，這是 為什么一般需要其他的方法的原因。 半預制件在工廠里制作或者在建筑地靠近制作，并且一般包括軸承鋼加勁梁和混 凝土底板，該混凝土底板包括基礎的鋼筋，使在一個方向上的運輸和實施過程中元件能支 撐自己本身的重量。 并排放置半預制件可以取代傳統的框架的水平部分，并且在現場澆注混凝土時， 最后加入鋼筋之后，就可獲得均質層-并且如果在兩個方向上連續加入鋼筋就形成了雙軸 的。 盡管通過使用半預制件可以省去框架的水平部分，但是仍然需要垂直部分，即臨 時支撐架，因為在澆注混凝土和固化的過程中半預制件的承載能力一般為l-2m。臨時支撐 架的成本為成品層的價格的30-35%。此外，建造過程耗時，并且需要勞動力去建立和移除 支撐架。 為了能進行運作，半預制件具有大約6cm高度的混凝土底部。該底部運用時有微 弱的預應力，但是效果有限，并且由于該混凝土底部的有限高度，該底部僅能少量地增加跨 距。而由于最小負載和優化空間間隔的期望，該混凝土底部的高度不可能增加。基本問題是 如何使半預制件具有足夠的強度和硬度以在較大跨距承載-或者與成品層一樣的跨距-直 到最后澆注的混凝土已經固化且已經加入了工作負載。 鋼輪廓（profile)是一種理論上的解決方案，是吸引注意力到這類例子的原因。 一些專利申請（例如EP0794042)描述了鋼梁，該鋼梁放置在預制混凝土面板的表 面上方，并且通過不同的方式與混凝土層連接。在層上放置鋼梁，以加強層內的連續鋼，但 是該連接并不能保證鋼輪廓與混凝土層之間具有足夠的必需的作用力進行傳遞，另外，鋼 梁本身的效果也遠遠不夠。 鋼梁的較低的邊緣（flange)放置在混凝土板（plate)的上方，這樣不封裝到混凝 土板內。剩下的混凝土表面太薄而不穩定，并且鋼與混凝土之間的接觸表面太差而不能傳 遞必要的剪切力（shear forces)。因為增加板的厚度是不可想象且不現實的，因此打消了 采用這種板類型的基本思路。 事實勝于雄辯-示出了確切的采用常規鋼的標準例子： 層的厚度300m = >需要的層跨距30 X厚度=9m。 可用高度=300-60-60 = 180m = >可能的INP 180(僅相關的細長輪廓外形（slim profile)) 一次性力矩（Disposable momen)的最大值 M = WX f，yd = 160000 X 180 X 10E-6 =29kNm/ 輪廓。 假定每0.6m層負載（沒有安全因素）使得p = (7.2X0.75X0.6+0.2)= 3. 4kN/m，因為沒有層具有比25 %更高的空間百分比（air-% )(除了泡沫甲板技術 (BubbleDeck?)作為一特例）。實際設計的每一輪廓的力矩是M = 3 . 4 X 92/8 = 34kNm， 并且大于輪廓強度。大約0. 6m的鋼輪廓不再能作為混凝土層，但其是平行鋼梁的單向系 統，實際上不能整合該鋼梁而形成輕質雙軸均質層。 專利申請證實了上述提到的缺陷。此申請描述了鋼梁的 使用，該鋼梁的較低邊緣封裝到大（厚）而重的鋼筋混凝土內，以傳遞應用了后張鋼筋束的 混凝土和軟鋼輪廓之間的必要的作用力，以構成統一的更強梁。 然而，此申請僅符合常規的單向梁結構，不具任何可能性去構成雙向連續均質混 凝土層，因而，此申請在本專利技術
之外。 包含鋼梁輪廓的所有這些申請是非常不可行的，并且由于鋼的部分起作用，使得 在材料消耗方面較大。然而，如果鋼輪廓的底部封裝到薄混凝土層內，位于鋼底部的下方 2cm和上方2cm處，最重要的問題是，不能保證在易壞的薄混凝土層與鋼之間能傳遞作用力 (特別是后張力），因為混凝土不是足夠強，并且如果混凝土足夠強，就需要額外的不實際 且昂貴的方式來保證傳遞，如復雜的錨。 專利申請描述了采用鋼梁制作全預制件的可能性。這些全預制件 通過在支柱之上成一直線地拉緊在管道內拉出的鋼筋束從而在主方向上現場連接制備。。 這樣，該結構就構成了全預制的常規單向長跨距的TT型梁。 該結構不是雙軸均質平板層，并且不是用于現場澆鑄的半預制板，因此不是在本 專利技術
之內。 該申請描述了垂直于主方向"鋼支撐梁（supporting steel beams) "。這些鋼梁 不具備承載效果，僅支撐位于底部表面的抬升部分的下方的框架，當澆注混凝土和固化時， 混凝土邊緣容易在圓拱（ribs)之間承載（carry)。而且，例如通過聚苯乙烯塊建立底部空 間的框架要簡單和便宜得多。 專利申請描述了一現場解決方案，其中，多個次級梁放置在主梁 上，且相互之間距離較短。在次級梁之間放置輕質塊，因此在此系統澆注混凝土時，就獲得 了裝有雙圓拱的層。該層具有一個主方向（梁）和一個次級方向（梁），因此與均質雙軸層 沒有關系。其缺點有：在現場制作該系統費時；傳統的梁僅能跨越相對較短的距離。專利申請描述了一半預制層元件，該元件具有山脊（ridges)，該山 脊出現在邊緣區域內的主方向內。由此，連接層元件將構成了一常規單向結構，不可能具有 任何雙向效果，原因是，由于邊緣處的阻隔的山脊，只能單向建立連續性。該結構不能代替 雙軸均質層，并且實際是專利技術
之外的。 另外，此專利技術的一個基本問題為采用了脊梁（ridge beams)。包含該脊梁的半預制 件的制作和澆注混凝土導致框架和建造過程不但本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙軸輕質混凝土層系統，包括半預制件，其特征在于：自承載輕質元件(140)的系統用作層框架(10)，結合特定的半預制縱梁結構(40)，包括高強度的鋼筋?混凝土復合區域(60)和從所述縱梁結構(40)的混凝土表面到底部鋼筋(30)突出的鋼結構(50)，以及但不限于后張鋼筋束(90)的區域(80)，以在澆注混凝土后保證元件(140)的后張的最佳效果，且定位在所述元件內以使在全靜載的主跨距上縱梁(40)允許一個方向上的全承載能力，并且在固化后，最后混凝土層(170)作為雙軸均質板，該板具有根據板上的設計負載的承載能力，并且該系統包括放置在幾何體結構內的輕質件(120)，例如但不限于空心體積。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：金·伊爾納·布魯寧，
申請(專利權)人：巴布黛克國際有限公司，
類型：發明
國別省市：丹麥;DK