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泽林分享| 土承地坪的设计结构(Ⅰ)

2021-11-19 10:05:26

本文为土承地坪的结构设计提供指导。此类地坪完全由地基土支承,而且假定无论在地坪完工时还是在将来都不会使用地坪下方空间,因此地坪始终得到完全的支承。设计目标是让地坪能承载预期的荷载并避免地坪表面开裂。
 
 
 
对于常见的由仓储货架、夹层楼面、物料搬运设备(MHE)产生的点荷载,地坪板有两种可能的极限强度破坏模式:受弯破坏和受冲切破坏。
 
 
 
对于承载力极限状态(ULS)时点荷载作用下的地坪板抗弯设计是基于屈服线理论,这要求地坪板具有足够的延性以呈现塑性。显然,这要求下凸屈服线具有足够的转动能力以驱动上凸弯矩承载力。
 
 
 
建议士承地坪的小设计板厚为150mm。
 
 
 
设计师应当考虑由地毯坑、感应回路、导向导线或其它因素所引起的地坪板厚减小的情况。


 
 


 
因为混凝土一天的摊铺量有其实际上限,所以大多数地坪都有地坪缝。大多数情况下,最不利的荷载情况是在板块之间地坪缝附近的点荷载。因此在所有地坪设计中,都须对地坪缝附近的地坪承载能力进行校验。这种承载能力很大程度上取决于地坪缝机制将荷载从地坪缝的一边传递到另一边的能力。特别是由MHE产生的荷载,因其不同于静荷载,不可能避开地坪缝。地坪缝机制包括地坪板中的网片、传力杆或传力板,以及骨料咬合作用。
 
 
地坪须承受由荷载产生的应力和潜在的由限制干缩而产生的应力。这种组合作用可能会引起地坪开裂。对这种组合作用的实际估算存在很多问题,可能会导致保守的但却不能显著降低开裂风险的设计。
 
 
因此本报告中对土承地坪设计所采用的方法是不考虑混凝土干缩引起的应力,而是通过精心的混凝土配合比设计尽量减少混凝土干缩;并通过精心的垫层设计施工、使用滑动薄膜、限制地坪缝间距,以及避免地坪连结到墙体、立柱或其它固定构件上等方法尽量减少对混凝土干缩的约束。
 
 
采用这些方法的结果表明,对于按6m间距设置锯切缝的网片增强型士承地坪,板块内部产生干缩裂缝的风险极低。对于地坪缝较少且地坪缝间距很大的地坪即俗称'无缝’地坪,从理论上讲地坪开裂风险会增加,这是因为垫层对地坪活动的约束增大了。将地坪缝的间距限制在35m以内,可以减少这种风险。这也有利于限制地坪缝的张开宽度。
 
 
对于宽通道货架区或堆栈区的无缝地坪,上重载和/或过早加载会显著增加地坪开裂的风险。
 
 
已经发现对于纤维增强型地坪板来讲,裂缝一旦竖向贯穿就可能会进一步张开,从而导致荷载传递能力逐步降低,最坏的情况是在此处形成一条自由边。随后承载能力大幅度降低地坪挠度变大,尤其是在物料搬运设备(MHE)的作用下。当裂缝发展成主导活动缝时就很难修复。因此,在设计无缝地坪时应考虑意外开裂的可能性。
 
 
纤维增强型地坪的锯切缝有张开到一定程度以致其在MHE动力作用下逐步丧失荷载传递能力的风险,参看第4.3章节。这种情况可能会导致严重的地坪挠度、开裂和锯切缝棱边破损。地坪板在锯切缝处的竖向位移会导致垫层被压缩,使地坪板丧失支承。因此建议在纤维增强型地坪中应避免设置锯切缝,除非采取了额外的荷载传递措施。


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