本發(fā)明涉及建筑地面結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域;特別是涉及一種工業(yè)廠房混凝土地面結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
現(xiàn)代工業(yè)廠房對(duì)大面積地面的平整度、抗裂性要求越來(lái)越高,尤其對(duì)大面積的承重工業(yè)廠房地面,由于經(jīng)常需要通車承重,故一般采用混凝土水泥澆筑的砼地面。但廠房地面一般較寬較大,而水泥地面面積較大后通常會(huì)由于自身的伸縮變形導(dǎo)致地面破裂,故一般通常需要將砼地面分隔呈小塊,相鄰小塊之間形成伸縮縫。
但是伸縮縫的存在破壞了路面的整體性。為保證接縫的傳荷能力,承重混凝土地面通過(guò)在伸縮縫處設(shè)置傳力裝置,將水平荷載從一塊地面?zhèn)鬟f到另一塊板,從而改善隔離縫邊緣的支承狀況、防止錯(cuò)臺(tái)的出現(xiàn)。
現(xiàn)有的地面?zhèn)髁ρb置,一般是采用傳力桿結(jié)構(gòu),即在砼地面伸縮縫一側(cè)垂直固定設(shè)置傳力桿,傳力桿一般采用圓鋼得到,傳力桿另一端可滑動(dòng)地配合在伸縮縫另一側(cè)側(cè)面上的孔洞中,傳力桿沿伸縮縫長(zhǎng)度方向均勻間隔布置為多個(gè)。這樣,依靠傳力桿可以既能夠保證伸縮縫的伸縮功能,又能夠傳遞水平荷載以保護(hù)伸縮縫。在水泥混凝土路面工程中,國(guó)外各種接縫損壞預(yù)估模型顯示,傳力桿的設(shè)置與否對(duì)接縫碎裂影響最大,設(shè)置傳力桿后,路面總造價(jià)增加5%-8%,但接縫壽命可增加一倍以上,可見傳力桿的設(shè)置對(duì)提高接縫壽命有顯著效果。
但采用傳力桿裝置得到的工業(yè)廠房混凝土地面結(jié)構(gòu),仍然存在以下缺陷:通常傳力桿是順車行方向的單側(cè)設(shè)置。大面積混凝土地坪一般寬度大,會(huì)存在兩個(gè)方向上的隔離縫。混凝土地坪在受環(huán)境影響伸縮時(shí),若僅在單向設(shè)置傳力桿,無(wú)法滿足另一方向的自由伸縮;若在雙向設(shè)置傳力桿,則在板塊邊角處雙向傳力桿將限制板塊的伸縮,產(chǎn)生較大應(yīng)力,進(jìn)而產(chǎn)生裂縫,或由于板塊承受的荷載不同,板塊與基層的摩擦阻力不同,所處環(huán)境的不同,以及其他約束力的影響,可能導(dǎo)致相鄰板塊間的伸縮方向不同,傳力桿限制收縮后,同樣會(huì)產(chǎn)生較大應(yīng)力,進(jìn)而產(chǎn)生裂縫。
另外傳力桿的安裝質(zhì)量要求高,根據(jù)傳力桿的功能可知,每根傳力桿必須在豎向和水平方向與伸縮方向平行。若出現(xiàn)不平行的情況,則會(huì)增加伸縮阻力,嚴(yán)重時(shí)將限制伸縮,當(dāng)板中應(yīng)力過(guò)大時(shí)在其他薄弱處產(chǎn)生裂縫。水泥混凝路面施工寬度一定,可分幅施工,單次施工橫縫短,且有專用傳力桿支架,非施工縫處設(shè)置傳力桿在攤鋪機(jī)中有專門的裝置,傳力桿方向和質(zhì)量易于控制。在大面積混凝土地坪施工中,單次施工混凝土地坪面積大,伸縮縫長(zhǎng),傳力桿數(shù)量多,在安裝過(guò)程中,混凝土澆筑過(guò)程中,振搗過(guò)程中,都有可能使傳力桿移位,無(wú)論是豎向還是水平移位都會(huì)產(chǎn)生伸縮阻力,傳力桿數(shù)量多將導(dǎo)致累計(jì)伸縮阻力大,進(jìn)而很難達(dá)到理想效果。
對(duì)上述問(wèn)題分析后發(fā)現(xiàn),如何解除傳力裝置水平雙向約束,限制相鄰板塊間豎向相對(duì)位移,簡(jiǎn)化傳力桿質(zhì)量控制是解決問(wèn)題的要點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:如何提供一種能夠不影響地面伸縮縫功能,同時(shí)能夠提高伸縮縫兩側(cè)地面承力傳力效果,提高對(duì)地面保護(hù)效果的工業(yè)廠房混凝土地面結(jié)構(gòu)。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種工業(yè)廠房混凝土地面結(jié)構(gòu),包括位于下方的地基層和設(shè)置在地基層上的混凝土結(jié)構(gòu)的地面層,地面層上設(shè)置有伸縮縫,伸縮縫處設(shè)置有伸縮縫傳力結(jié)構(gòu),其特征在于,伸縮縫包括橫向設(shè)置的橫向伸縮縫和縱向設(shè)置的縱向伸縮縫,所述橫向伸縮縫和縱向伸縮縫將地面層分隔為獨(dú)立的若干矩形塊,橫向伸縮縫和縱向伸縮縫之間各自均設(shè)置有若干伸縮縫傳力結(jié)構(gòu)。
這樣,地面層上設(shè)置了橫向和縱向的伸縮縫,且兩個(gè)垂直方向上的伸縮縫內(nèi)均設(shè)置了傳力結(jié)構(gòu),故能夠同時(shí)滿足地面在相互垂直的兩個(gè)方向上的自由伸縮以及承力和傳力,更好地保護(hù)地面。
作為優(yōu)化,所述伸縮縫傳力結(jié)構(gòu)包括水平設(shè)置的傳力板,傳力板一端為固定設(shè)置在伸縮縫一側(cè)側(cè)壁上的固定端,傳力板另一端為可滑動(dòng)地配合在伸縮縫另一側(cè)側(cè)壁的傳力板開縫內(nèi)的自由端。
這樣,在傳力板開縫中位于傳力板自由端的兩側(cè)和前方均留有供傳力板伸縮或滑動(dòng)的間隔空間。這樣當(dāng)?shù)孛鎸友厮椒较蛏炜s變化時(shí),傳力板自由端能夠在傳力板開縫內(nèi)滑動(dòng),不會(huì)影響伸縮縫功能的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)傳力板能夠更好地起到承力和傳力的效果,提高地面保護(hù)。而且傳力板自由端在前后和左右方向均能夠自由滑動(dòng),能夠在滿足地面承力要求的同時(shí)解除相互垂直的兩個(gè)方向的約束(傳力桿結(jié)構(gòu)中,如果將和傳力桿自由端配合的插孔水平方向加寬以解除傳力桿左右方向的約束,則會(huì)由于傳力桿上端和孔壁為線接觸,地面無(wú)法很好地承重,進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致插孔被壓破),克服了地面層矩形塊角落處的傳力構(gòu)件受雙向約束容易導(dǎo)致應(yīng)力集中而地面變形的缺陷,更好地提高了提高地面保護(hù)和傳力構(gòu)件保護(hù)的雙重效果,提高了傳力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命。
作為優(yōu)化,上述傳力板式的伸縮縫傳力結(jié)構(gòu)設(shè)置于矩形塊地面層邊緣靠近角落處位置,矩形塊地面層邊緣中部位置設(shè)置傳統(tǒng)的傳力桿式的伸縮縫傳力結(jié)構(gòu)。這樣,是因?yàn)榈孛鎸舆吘壗锹湮恢萌菀资艿絻蓚€(gè)垂直邊緣不同方向上伸縮變形的影響,故采用能夠在兩個(gè)垂直方向上接觸約束的傳力板結(jié)構(gòu),以更好地傳力承力且避免變形。而在地面層邊緣中部位置,通常只受到單方向變形的影響,故中部位置設(shè)置為傳力桿式的伸縮縫傳力結(jié)構(gòu),即可較好地承力并防止變形,且節(jié)省了設(shè)置成本。
作為優(yōu)化,所述傳力板為矩形板,矩形板一個(gè)端角為正對(duì)固定到伸縮縫一側(cè)側(cè)壁上的固定端,矩形板另一個(gè)相對(duì)的端角為配合在傳力板開縫內(nèi)的自由端。
這樣,當(dāng)傳力板的自由端發(fā)生沿伸縮縫長(zhǎng)度方向的變形移動(dòng)時(shí),可以使得傳力板自由端兩側(cè)外的間隔空間可以依靠更窄的間隔距離,提供更長(zhǎng)的沿伸縮縫長(zhǎng)度方向的可移動(dòng)距離,故可以很好地縮小間隔空間,避免間隔空間過(guò)大容易導(dǎo)致被壓破,提高對(duì)地面保護(hù)效果。同時(shí),另一方面采用這種結(jié)構(gòu),使得矩形板處于伸縮縫之間位置恰好為寬度較大的位置,能夠也能夠更好地承力以避免伸縮縫邊緣的變形,起到更好的保護(hù)作用。
作為優(yōu)化,傳力板處于自由端和固定端之間的兩個(gè)端角位于對(duì)應(yīng)伸縮縫中部。
這樣,使得矩形板處于伸縮縫中部位置恰好為寬度最大的位置,更好地提高承力效果。
作為優(yōu)化,傳力板為正方形。這樣,可以使其兩側(cè)變形受力更加均衡穩(wěn)定。
作為優(yōu)化,橫向伸縮縫和縱向伸縮縫相交處還設(shè)置有加強(qiáng)板,加強(qiáng)板水平布置且具有四個(gè)連接端,所述四個(gè)連接端分別嵌設(shè)在橫向伸縮縫和縱向伸縮縫相交處的四個(gè)地面層矩形塊內(nèi),其中任一連接端為固定在對(duì)應(yīng)地面層矩形塊內(nèi)的固定端,另外三個(gè)連接端為可滑動(dòng)地插接在安裝槽內(nèi)且在水平方向上沒有限位的自由端。
這樣,因?yàn)榈孛鎸泳匦螇K角落位置會(huì)直接受到前后和左右兩個(gè)方向的擠壓應(yīng)力,且角落處自身強(qiáng)度較低,故此處容易首先被壓壞。故依靠加強(qiáng)板可以很好地對(duì)地面層矩形塊角落處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。同時(shí)加強(qiáng)板的安裝連接結(jié)構(gòu),使其在加強(qiáng)了支撐承力作用的同時(shí),對(duì)四個(gè)地面層矩形塊在水平面任一方向的伸縮變形都不會(huì)造成約束;保證了伸縮縫自身的功能,更好地提高對(duì)地面保護(hù)效果。
作為優(yōu)化,所述加強(qiáng)板為正方形板,且加強(qiáng)板和四個(gè)地面層矩形塊重疊的部分為相同大小的四個(gè)小正方形。
這樣,加強(qiáng)板強(qiáng)度最好的中部處于橫向伸縮縫和縱向伸縮縫相交處正中位置,能夠起到最好的支撐承力效果,且四角變形受力更加均衡穩(wěn)定。
實(shí)施時(shí),傳力板和加強(qiáng)板均為鋼板結(jié)構(gòu),以更好地保證強(qiáng)度。
綜上所述,本發(fā)明能夠不影響地面伸縮縫功能的同時(shí),能夠提高伸縮縫兩側(cè)地面承力傳力效果,提高對(duì)地面保護(hù)效果。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的平面示意圖。
圖2為圖1中單獨(dú)一處傳力板位置放大后的示意圖。
圖3為圖2的剖視圖。
圖4為圖1中單獨(dú)一處加強(qiáng)板位置放大后的示意圖。
圖5為加強(qiáng)板第二種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
具體實(shí)施時(shí):如圖1~圖4所示,一種工業(yè)廠房混凝土地面結(jié)構(gòu),包括位于下方的地基層1和設(shè)置在地基層1上的混凝土結(jié)構(gòu)的地面層2,地面層2上設(shè)置有伸縮縫3,伸縮縫3處設(shè)置有伸縮縫傳力結(jié)構(gòu),其中,伸縮縫3包括橫向設(shè)置的橫向伸縮縫和縱向設(shè)置的縱向伸縮縫,所述橫向伸縮縫和縱向伸縮縫將地面層分隔為獨(dú)立的若干矩形塊,橫向伸縮縫和縱向伸縮縫之間各自均設(shè)置有若干伸縮縫傳力結(jié)構(gòu)。
這樣,地面層上設(shè)置了橫向和縱向的伸縮縫,且兩個(gè)垂直方向上的伸縮縫內(nèi)均設(shè)置了傳力結(jié)構(gòu),故能夠同時(shí)滿足地面在相互垂直的兩個(gè)方向上的自由伸縮以及承力和傳力,更好地保護(hù)地面。
其中,所述伸縮縫傳力結(jié)構(gòu)包括傳力板式的伸縮縫傳力結(jié)構(gòu),傳力板式的伸縮縫傳力結(jié)構(gòu)包括水平設(shè)置的傳力板4,傳力板4一端為固定設(shè)置在伸縮縫一側(cè)側(cè)壁上的固定端,傳力板4另一端為可滑動(dòng)地配合在伸縮縫另一側(cè)側(cè)壁的傳力板開縫內(nèi)的自由端。
這樣,在傳力板開縫中位于傳力板自由端的兩側(cè)和前方均留有供傳力板伸縮或滑動(dòng)的間隔空間。這樣當(dāng)?shù)孛鎸友厮椒较蛏炜s變化時(shí),傳力板自由端能夠在傳力板開縫內(nèi)滑動(dòng),不會(huì)影響伸縮縫功能的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)傳力板能夠更好地起到承力和傳力的效果,提高地面保護(hù)。而且傳力板自由端在前后和左右方向均能夠自由滑動(dòng),能夠在滿足地面承力要求的同時(shí)解除相互垂直的兩個(gè)方向的約束(傳力桿結(jié)構(gòu)中,如果將和傳力桿自由端配合的插孔水平方向加寬以解除傳力桿左右方向的約束,則會(huì)由于傳力桿上端和孔壁為線接觸,地面無(wú)法很好地承重,進(jìn)而會(huì)導(dǎo)致插孔被壓破),克服了地面層矩形塊角落處的傳力構(gòu)件受雙向約束容易導(dǎo)致應(yīng)力集中而地面變形的缺陷,更好地提高了提高地面保護(hù)和傳力構(gòu)件保護(hù)的雙重效果,提高了傳力結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和使用壽命。
另外在施工過(guò)程中,傳統(tǒng)傳力桿施工質(zhì)量控制相當(dāng)復(fù)雜,其中控制難點(diǎn)是每根傳力桿都要求在豎向和水平方向均與伸縮方向平行,而傳力板施工質(zhì)量控制中只需保持傳力板板面平行地坪面即可(一般地坪面為水平面),質(zhì)量控制工作量減少一半。
其中,上述傳力板式的伸縮縫傳力結(jié)構(gòu)設(shè)置于矩形塊地面層邊緣靠近角落處位置,矩形塊地面層邊緣中部位置設(shè)置傳統(tǒng)的傳力桿式的伸縮縫傳力結(jié)構(gòu)。傳力桿式的伸縮縫傳力結(jié)構(gòu),包括在伸縮縫一側(cè)垂直固定設(shè)置的傳力桿6,傳力桿6另一端可滑動(dòng)地配合在伸縮縫另一側(cè)側(cè)面上的孔洞中。傳力桿一般采用圓鋼得到。這樣,是因?yàn)榈孛鎸舆吘壗锹湮恢萌菀资艿絻蓚€(gè)垂直邊緣不同方向上伸縮變形的影響,故采用能夠在兩個(gè)垂直方向上接觸約束的傳力板結(jié)構(gòu),以更好地傳力承力且避免變形。而在地面層邊緣中部位置,通常只受到單方向變形的影響,故中部位置設(shè)置為傳力桿式的伸縮縫傳力結(jié)構(gòu),即可較好地承力并防止變形,且節(jié)省了設(shè)置成本。
其中,所述傳力板4為矩形板,矩形板一個(gè)端角為正對(duì)固定到伸縮縫一側(cè)側(cè)壁上的固定端,矩形板另一個(gè)相對(duì)的端角為配合在傳力板開縫內(nèi)的自由端。
這樣,當(dāng)傳力板的自由端發(fā)生沿伸縮縫長(zhǎng)度方向的變形移動(dòng)時(shí),可以使得傳力板自由端兩側(cè)外的間隔空間可以依靠更窄的間隔距離,提供更長(zhǎng)的沿伸縮縫長(zhǎng)度方向的可移動(dòng)距離,故可以很好地縮小間隔空間,避免間隔空間過(guò)大容易導(dǎo)致被壓破,提高對(duì)地面保護(hù)效果。同時(shí),另一方面采用這種結(jié)構(gòu),使得矩形板處于伸縮縫之間位置恰好為寬度較大的位置,能夠也能夠更好地承力以避免伸縮縫邊緣的變形,起到更好的保護(hù)作用。
其中,傳力板4處于自由端和固定端之間的兩個(gè)端角位于對(duì)應(yīng)伸縮縫中部。
這樣,使得矩形板處于伸縮縫中部位置恰好為寬度最大的位置,更好地提高承力效果。
其中,傳力板4為正方形。這樣,可以使其兩側(cè)變形受力更加均衡穩(wěn)定。
其中,橫向伸縮縫和縱向伸縮縫相交處還設(shè)置有加強(qiáng)板5,加強(qiáng)板5水平布置且具有四個(gè)連接端,所述四個(gè)連接端分別嵌設(shè)在橫向伸縮縫和縱向伸縮縫相交處的四個(gè)地面層矩形塊內(nèi),其中任一連接端為固定在對(duì)應(yīng)地面層矩形塊內(nèi)的固定端,另外三個(gè)連接端為可滑動(dòng)地插接在安裝槽內(nèi)且在水平方向上沒有限位的自由端。
這樣,因?yàn)榈孛鎸泳匦螇K角落位置會(huì)直接受到前后和左右兩個(gè)方向的擠壓應(yīng)力,且角落處自身強(qiáng)度較低,故此處容易首先被壓壞。故依靠加強(qiáng)板可以很好地對(duì)地面層矩形塊角落處進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。同時(shí)加強(qiáng)板的安裝連接結(jié)構(gòu),使其在加強(qiáng)了支撐承力作用的同時(shí),對(duì)四個(gè)地面層矩形塊在水平面任一方向的伸縮變形都不會(huì)造成約束;保證了伸縮縫自身的功能,更好地提高對(duì)地面保護(hù)效果。
其中,所述加強(qiáng)板5為正方形板,且加強(qiáng)板和四個(gè)地面層矩形塊重疊的部分為相同大小的四個(gè)小正方形。
這樣,加強(qiáng)板強(qiáng)度最好的中部處于橫向伸縮縫和縱向伸縮縫相交處正中位置,能夠起到最好的支撐承力效果,且四角變形受力更加均衡穩(wěn)定。
實(shí)施時(shí),傳力板4和加強(qiáng)板5均為鋼板結(jié)構(gòu),以更好地保證強(qiáng)度。
在上述方案的基礎(chǔ)上,具體實(shí)施時(shí),加強(qiáng)板還可以采用圖5所示的安裝方式,即在圖4所示結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,將水平設(shè)置的正方形的加強(qiáng)板水平旋轉(zhuǎn)45度,使其四個(gè)邊的中部形成四個(gè)連接端并嵌入到對(duì)應(yīng)的四個(gè)地面層矩形塊內(nèi),其中任一連接端為固定在對(duì)應(yīng)地面層矩形塊內(nèi)的固定端,另外三個(gè)連接端為可滑動(dòng)地插接在安裝槽內(nèi)且在水平方向上沒有限位的自由端;同時(shí)安裝槽的底面和加強(qiáng)板邊緣間隔且平行。圖5中標(biāo)號(hào)2為地面層,標(biāo)號(hào)3為伸縮縫,標(biāo)號(hào)5為加強(qiáng)板。
這樣使得加強(qiáng)板位于安裝槽內(nèi)的連接端為一條邊部,故安裝槽也為一條通槽,安裝槽底面沒有夾角,這樣受壓時(shí)就不會(huì)存在應(yīng)力集中處,同時(shí)安裝槽槽底和兩個(gè)方向的伸縮縫伸縮變形方向均為45度相交,故進(jìn)而使得安裝槽可以更好地承壓,避免變形破壞。另外,由于安裝槽槽底和兩個(gè)方向的伸縮縫變形方向均為45度相交,故可以采用更少的槽深提高更長(zhǎng)供加強(qiáng)板伸縮的變形伸縮空間,減少槽深也可以更好地提高強(qiáng)度,避免變形破壞。