自承载均质双轴混凝土层的系统和方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轻质双轴平板混凝土层（Slab)系统的设计、建造及实施，该系统包括 设计和制作成使得该系统的部分的后张促进形成成品层结构的半预制件。该成品层结构是 均质且在执行过程中无需临时支撑架即可获得。在不使用临时支撑架时，现有技术不能获 得均质双轴层，而本发明以一种简单且经济的方式解决了这些问题。应用范围的增大将会 提高建造速度，通过减少材料也会增加环境效益。
【背景技术】
[0002] 基于功能和执行的相关标准，混凝土层可以认定为三大主要类：完全现场进 行浇注的混凝土层；成品的预制件或半预制件。每一主要类分为标准（软钢）钢筋层 (reinforced slab)或者应力硬钢层（stressed hard steel slabs)，实心或空心/轻质层， 以及单向或双向（oneway or two-way)制作的层。后张法（PT，post_tension)应用在全饶 注混凝土层（finished concreted slab)，而前张法（pre-tension)应用在预制中。与本系 统发展具有相关的关联的仅为轻质双轴板层（plate slab)。
[0003] 在建筑地全浇注混凝土层需要脚手架，钢筋可以放置其中并浇注混凝土。在混凝 土固化时，通过采用钢筋束（tendon)，该混凝土层不能前张，但是可以后张。固化后，可以移 除框架。主要缺陷是水平脚手架和临时垂直支撑架昂贵且费时。
[0004] 预制件是在工厂进行100%浇注混凝土的成品的功能元件，并将其运输到建筑 地，在建筑地进行建立而不使用任何临时支撑架。该成品的最后的预制件的缺陷是：相对 于在建筑地进行完全或者部分浇注混凝土层，该预制件的每一定义为单向跨距（one-way spanning)元件，并且仅可以用于获得单一方向的层跨距，该预制件可以在两个方向上加强 承载（carry)。全预制件是独立的部分，并且可能也有振动、声音以及通用泄露等问题，这是 为什么一般需要其他的方法的原因。
[0005] 半预制件在工厂里制作或者在建筑地靠近制作，并且一般包括轴承钢加劲梁和混 凝土底板，该混凝土底板包括基础的钢筋，使在一个方向上的运输和实施过程中元件能支 撑自己本身的重量。
[0006] 并排放置半预制件可以取代传统的框架的水平部分，并且在现场浇注混凝土时， 最后加入钢筋之后，就可获得均质层-并且如果在两个方向上连续加入钢筋就形成了双轴 的。
[0007] 尽管通过使用半预制件可以省去框架的水平部分，但是仍然需要垂直部分，即临 时支撑架，因为在浇注混凝土和固化的过程中半预制件的承载能力一般为l-2m。临时支撑 架的成本为成品层的价格的30-35%。此外，建造过程耗时，并且需要劳动力去建立和移除 支撑架。
[0008] 为了能进行运作，半预制件具有大约6cm高度的混凝土底部。该底部运用时有微 弱的预应力，但是效果有限，并且由于该混凝土底部的有限高度，该底部仅能少量地增加跨 距。而由于最小负载和优化空间间隔的期望，该混凝土底部的高度不可能增加。基本问题是 如何使半预制件具有足够的强度和硬度以在较大跨距承载-或者与成品层一样的跨距-直 到最后浇注的混凝土已经固化且已经加入了工作负载。
[0009] 钢轮廓（profile)是一种理论上的解决方案，是吸引注意力到这类例子的原因。 [0010] 一些专利申请（例如EP0794042)描述了钢梁，该钢梁放置在预制混凝土面板的表 面上方，并且通过不同的方式与混凝土层连接。在层上放置钢梁，以加强层内的连续钢，但 是该连接并不能保证钢轮廓与混凝土层之间具有足够的必需的作用力进行传递，另外，钢 梁本身的效果也远远不够。
[0011] 钢梁的较低的边缘（flange)放置在混凝土板（plate)的上方，这样不封装到混凝 土板内。剩下的混凝土表面太薄而不稳定，并且钢与混凝土之间的接触表面太差而不能传 递必要的剪切力（shear forces)。因为增加板的厚度是不可想象且不现实的，因此打消了 采用这种板类型的基本思路。
[0012] 事实胜于雄辩-示出了确切的采用常规钢的标准例子：
[0013] 层的厚度300m = >需要的层跨距30 X厚度=9m。
[0014] 可用高度=300-60-60 = 180m = >可能的INP 180(仅相关的细长轮廓外形（slim profile))
[0015] 一次性力矩（Disposable momen)的最大值 M = WX f，yd = 160000 X 180 X 10E-6 =29kNm/ 轮廓。
[0016] 假定每0.6m层负载（没有安全因素）使得p = (7.2X0.75X0.6+0.2)= 3. 4kN/m，因为没有层具有比25 %更高的空间百分比（air-% )(除了泡沫甲板技术 (BubbleDeck?)作为一特例）。实际设计的每一轮廓的力矩是M = 3 . 4 X 92/8 = 34kNm， 并且大于轮廓强度。大约0. 6m的钢轮廓不再能作为混凝土层，但其是平行钢梁的单向系 统，实际上不能整合该钢梁而形成轻质双轴均质层。
[0017] 专利申请[PCT/KR 2005/004320]证实了上述提到的缺陷。此申请描述了钢梁的 使用，该钢梁的较低边缘封装到大（厚）而重的钢筋混凝土内，以传递应用了后张钢筋束的 混凝土和软钢轮廓之间的必要的作用力，以构成统一的更强梁。
[0018] 然而，此申请仅符合常规的单向梁结构，不具任何可能性去构成双向连续均质混 凝土层，因而，此申请在本发明技术领域之外。
[0019] 包含钢梁轮廓的所有这些申请是非常不可行的，并且由于钢的部分起作用，使得 在材料消耗方面较大。然而，如果钢轮廓的底部封装到薄混凝土层内，位于钢底部的下方 2cm和上方2cm处，最重要的问题是，不能保证在易坏的薄混凝土层与钢之间能传递作用力 (特别是后张力），因为混凝土不是足够强，并且如果混凝土足够强，就需要额外的不实际 且昂贵的方式来保证传递，如复杂的锚。
[0020] 专利申请[W0 97/14849]描述了采用钢梁制作全预制件的可能性。这些全预制件 通过在支柱之上成一直线地拉紧在管道内拉出的钢筋束从而在主方向上现场连接制备。。 这样，该结构就构成了全预制的常规单向长跨距的TT型梁。
[0021] 该结构不是双轴均质平板层，并且不是用于现场浇铸的半预制板，因此不是在本 发明技术领域之内。
[0022] 该申请描述了垂直于主方向"钢支撑梁（supporting steel beams) "。这些钢梁 不具备承载效果，仅支撑位于底部表面的抬升部分的下方的框架，当浇注混凝土和固化时， 混凝土边缘容易在圆拱（ribs)之间承载（carry)。而且，例如通过聚苯乙烯块建立底部空 间的框架要简单和便宜得多。
[0023] 专利申请[W0 00/53858]描述了一现场解决方案，其中，多个次级梁放置在主梁 上，且相互之间距离较短。在次级梁之间放置轻质块，因此在此系统浇注混凝土时，就获得 了装有双圆拱的层。该层具有一个主方向（梁）和一个次级方向（梁），因此与均质双轴层 没有关系。其缺点有：在现场制作该系统费时；传统的梁仅能跨越相对较短的距离。
[0024]专利申请[EP 1908891]描述了一半预制层元件，该元件具有山脊（ridges)，该山 脊出现在边缘区域内的主方向内。由此，连接层元件将构成了一常规单向结构，不可能具有 任何双向效果，原因是，由于边缘处的阻隔的山脊，只能单向建立连续性。该结构不能代替 双轴均质层，并且实际是发明技术领域之外的。
[0025] 另外，此发明的一个基本问题为采用了脊梁（ridge beams)。包含该脊梁的半预制 件的制作和浇注混凝土导致框架和建造过程不但存在问题而且昂贵。因此需要采用新的系 统/方法。
[0026] 此外，由于包含山脊的半预制件必然颠倒地制作在框架上，此利记博彩app排除了将 任何东西结合到混凝土内并且在与山脊相对于面板（panel)突出的相同方向上从该混凝 土处突出的可能性。因此，在浇注混凝土之前，桁架梁和轻质件等均不能放置在混凝土内。 这就造成元件不但功能有限，且昂贵而不具灵活性。为了结合最优减重和实际安装，如泡沫 甲板（BubbleDeck?)技术定义的那样，特别地，球体的轻质件必须放置在加强网格内的 开口（opening)内，该加强网格放置在半预制底部。基于此原因，需要新的方法。
[0027] 通常，现有技术仅描述了钢从山脊处相对与面板的底平面向上或向下突出的方 案。一个例子为[2325409]的申请。目前，没有利记博彩app如本发明描述的那样能同时使钢 向上和向下突出。
[0028] 另一种层的使用类型为标准的半预制金银丝元件，其中运用了薄底部和预拉伸钢 筋。然而，由于薄混凝土底部，使得效果