本文為土承地坪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。此類地坪完全由地基土支承,而且假定無(wú)論在地坪完工時(shí)還是在將來(lái)都不會(huì)使用地坪下方空間,因此地坪始終得到完全的支承。設(shè)計(jì)目標(biāo)是讓地坪能承載預(yù)期的荷載并避免地坪表面開(kāi)裂。
對(duì)于常見(jiàn)的由倉(cāng)儲(chǔ)貨架、夾層樓面、物料搬運(yùn)設(shè)備(MHE)產(chǎn)生的點(diǎn)荷載,地坪板有兩種可能的極限強(qiáng)度破壞模式:受彎破壞和受沖切破壞。
對(duì)于承載力極限狀態(tài)(ULS)時(shí)點(diǎn)荷載作用下的地坪板抗彎設(shè)計(jì)是基于屈服線理論,這要求地坪板具有足夠的延性以呈現(xiàn)塑性。顯然,這要求下凸屈服線具有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)能力以驅(qū)動(dòng)上凸彎矩承載力。
建議士承地坪的小設(shè)計(jì)板厚為150mm。
設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)考慮由地毯坑、感應(yīng)回路、導(dǎo)向?qū)Ь€或其它因素所引起的地坪板厚減小的情況。
因?yàn)榛炷烈惶斓臄備伭坑衅鋵?shí)際上限,所以大多數(shù)地坪都有地坪縫。大多數(shù)情況下,最不利的荷載情況是在板塊之間地坪縫附近的點(diǎn)荷載。因此在所有地坪設(shè)計(jì)中,都須對(duì)地坪縫附近的地坪承載能力進(jìn)行校驗(yàn)。這種承載能力很大程度上取決于地坪縫機(jī)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(chǎn)生的荷載,因其不同于靜荷載,不可能避開(kāi)地坪縫。地坪縫機(jī)制包括地坪板中的網(wǎng)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(chǎn)生的應(yīng)力和潛在的由限制干縮而產(chǎn)生的應(yīng)力。這種組合作用可能會(huì)引起地坪開(kāi)裂。對(duì)這種組合作用的實(shí)際估算存在很多問(wèn)題,可能會(huì)導(dǎo)致保守的但卻不能顯著降低開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)的設(shè)計(jì)。
因此本報(bào)告中對(duì)土承地坪設(shè)計(jì)所采用的方法是不考慮混凝土干縮引起的應(yīng)力,而是通過(guò)精心的混凝土配合比設(shè)計(jì)盡量減少混凝土干縮;并通過(guò)精心的墊層設(shè)計(jì)施工、使用滑動(dòng)薄膜、限制地坪縫間距,以及避免地坪連結(jié)到墻體、立柱或其它固定構(gòu)件上等方法盡量減少對(duì)混凝土干縮的約束。
采用這些方法的結(jié)果表明,對(duì)于按6m間距設(shè)置鋸切縫的網(wǎng)片增強(qiáng)型士承地坪,板塊內(nèi)部產(chǎn)生干縮裂縫的風(fēng)險(xiǎn)極低。對(duì)于地坪縫較少且地坪縫間距很大的地坪即俗稱'無(wú)縫’地坪,從理論上講地坪開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加,這是因?yàn)閴|層對(duì)地坪活動(dòng)的約束增大了。將地坪縫的間距限制在35m以內(nèi),可以減少這種風(fēng)險(xiǎn)。這也有利于限制地坪縫的張開(kāi)寬度。
對(duì)于寬通道貨架區(qū)或堆棧區(qū)的無(wú)縫地坪,上重載和/或過(guò)早加載會(huì)顯著增加地坪開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于纖維增強(qiáng)型地坪板來(lái)講,裂縫一旦豎向貫穿就可能會(huì)進(jìn)一步張開(kāi),從而導(dǎo)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(yùn)設(shè)備(MHE)的作用下。當(dāng)裂縫發(fā)展成主導(dǎo)活動(dòng)縫時(shí)就很難修復(fù)。因此,在設(shè)計(jì)無(wú)縫地坪時(shí)應(yīng)考慮意外開(kāi)裂的可能性。
纖維增強(qiáng)型地坪的鋸切縫有張開(kāi)到一定程度以致其在MHE動(dòng)力作用下逐步喪失荷載傳遞能力的風(fēng)險(xiǎn),參看第4.3章節(jié)。這種情況可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的地坪撓度、開(kāi)裂和鋸切縫棱邊破損。地坪板在鋸切縫處的豎向位移會(huì)導(dǎo)致墊層被壓縮,使地坪板喪失支承。因此建議在纖維增強(qiáng)型地坪中應(yīng)避免設(shè)置鋸切縫,除非采取了額外的荷載傳遞措施。
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