專利名稱：用于現(xiàn)澆混凝土板的負(fù)載傳遞板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及在相鄰現(xiàn)澆混凝土板之間傳遞負(fù)載，更加具體地說，本發(fā)明涉及一種用來穿過(across)位于第一板和第二板之間的接縫傳遞被施加到任一個板上的負(fù)載的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
參考圖1，在首先放置好混凝土樓板(floor slab)100，而且混凝土開始凝固時，這些混凝土的體積就縮小，從而引起板收縮(每20英尺通常收縮大約1/8英寸)。當(dāng)混凝土處于拉伸狀態(tài)時，混凝土的強度相當(dāng)?shù)?。?dāng)由于收縮104而造成內(nèi)應(yīng)力達到一個大于混凝土的拉伸強度的點時，混凝土中就會形成隨機的應(yīng)力消除裂紋102。
這些隨機裂紋102很不利，這是因為這些裂紋會降低樓板100的性能，并且減少其壽命。參考圖2A和2B，一種控制產(chǎn)生這些裂紋102的位置的典型方法就是，通過將混凝土板100的頂面200鋸切成多個如鋸痕202所示的小板而形成一個減弱面。
參考圖3，使樓板100由多個小的區(qū)段構(gòu)成的不期望的副作用是在樓板被加載時，例如由移動叉車300的輪子對地板加載時，地板的各個區(qū)段就會相對其相鄰的區(qū)段發(fā)生偏轉(zhuǎn)302，由此對接縫邊緣造成損壞304，如圖3所示。
參考圖4，減少這種偏轉(zhuǎn)302的傳統(tǒng)技術(shù)是用鋼條402跨過接縫400，所述鋼條各自具有圓形橫截面。這些鋼條402通常被稱作傳力桿(dowel bar)。
參考圖5A-5C，這種傳力桿通常被組裝到一個金屬絲構(gòu)架500中，這種構(gòu)架將傳力桿保持在一個理想的深度502，而且將傳力桿保持在一個理想的取向上。這個組裝部件一般被稱作傳力桿籠(dowel basket)。
使用具有圓形橫截面的傳力桿存在各種缺點。例如，如果傳力桿402發(fā)生未對準(zhǔn)現(xiàn)象600，由此使這些傳力桿沒有完全垂直于接縫，那么傳力桿402便會鎖住接縫400，由此不利地抑制接縫打開，接下來就可能引起隨機裂紋102。
參考圖7，如果混凝土樓板例如板100-1或100-2試圖相對下一個板沿著接縫400的路線移動(例如由于收縮或熱收縮)，那么，傳力桿402就會抑制這種移動700，由此引起隨機裂紋102。
參考圖8，在兩個接縫的交叉點上，結(jié)合了參照圖6和圖7的兩種類型移動的移動800會產(chǎn)生一種被稱為角裂802的情形。
參考圖9A和9B，在過去，已經(jīng)通過使用這樣一種傳力桿900來解決上述的圓形傳力桿的缺點，即，這種傳力桿具有一個正方形或矩形橫截面，而且結(jié)合有一個塑料或鋼夾902，所述的塑料或鋼夾在傳力桿900的兩個垂直側(cè)面上放置一種可壓縮材料904。這些夾902在混凝土中形成一個空隙，這個空隙寬于傳力桿900，由此允許傳力桿向一旁移動和稍微未對準(zhǔn)。但是，不利的是，夾902增加了與使用方形和/或矩形橫截面的傳力桿900有關(guān)的費用。因此，如果有一種能在更大程度上解決這種未對準(zhǔn)現(xiàn)象而且又更加節(jié)省成本的方案，那就很有利了。
在某些情況下，例如在野外應(yīng)用中，混凝土板的布置方式應(yīng)當(dāng)能經(jīng)受得住混凝土膨脹，這種膨脹通常是由于熱變化引起的，例如氣溫從較冷的冬天溫度變成較暖和的夏天溫度。參考圖10，通常，一塊可壓縮材料1000，如泡沫、纖維板、木材等被放置在介于混凝土板100-1和100-2之間的膨脹接縫1002中。圓形橫截面的傳力桿402和端帽1004可以用來傳遞負(fù)載，使負(fù)載穿過膨脹接縫1002。當(dāng)這些板100膨脹時，它們會如箭頭1006所示那樣移動到一起，接縫1002關(guān)閉，并且傳力桿402進一步進入端帽1004。但是，圓形橫截面的傳力桿的使用也具有上述與鋸痕控制縫有關(guān)的未對準(zhǔn)的缺點。因此，人們希望有一種節(jié)省成本的方法，來處理這種未對準(zhǔn)情形，同時又可以在混凝土板之間傳遞負(fù)載，使負(fù)載穿過膨脹接縫1002。
申請人的美國專利US6,354,760公開了一種負(fù)載板，這種負(fù)載板可以克服上述的缺點，即可以克服未對準(zhǔn)現(xiàn)象，而且允許板平行于接縫進行相對移動。參考圖11，美國專利US6,354,760公開了使用負(fù)載板1100的方法，該負(fù)載板如此旋轉(zhuǎn)，使得負(fù)載板將其負(fù)載板最寬部分(即對角)位于板100-1和100-2之間的接縫中。如果在結(jié)構(gòu)縫處使用這種負(fù)載板1100，就可以起到很好的作用，因為負(fù)載板可以可靠地位于板100之間的結(jié)構(gòu)縫的中心。
但是，負(fù)載板1100也不能很理想地適用于鋸痕(saw-cut)控制縫。如上所述，這種控制縫是由裂紋產(chǎn)生，而裂紋是由混凝土板上表面中的鋸痕(saw cut)引起。如圖12中的虛線1200所示，該鋸痕相對任何嵌在水泥中的負(fù)載板偏心。如果鋸痕和控制縫偏心，負(fù)載板就不會起到預(yù)期的作用，這是因為負(fù)載板的一大半部分都會被固定在一個板中，而負(fù)載板的一小半部分可以用來將負(fù)載傳遞到另一個板以及從另一個板傳遞負(fù)載。負(fù)載板1100不很適合的另一種情形是，當(dāng)例如由側(cè)邊(edge form)形成的結(jié)構(gòu)縫被期望打開得相當(dāng)寬時。在這種情況下，不理想的是，負(fù)載板1100的很大面積可能從接縫任一側(cè)或兩側(cè)從板移開，由此，減少了負(fù)載板1100在板間傳遞負(fù)載的能力。由于這些原因，所以需要一種負(fù)載傳遞裝置，這種裝置要具有美國專利US6,354,760中的負(fù)載板的優(yōu)點，而且要能很好地適用于可能打開得相當(dāng)寬的鋸痕控制縫和結(jié)構(gòu)縫。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明一個說明性實施例，可以使用一種錐形負(fù)載板來傳遞負(fù)載，使負(fù)載穿過相鄰混凝土樓板之間的接縫。錐形負(fù)載板的頂面和底面在一個大約12英寸的長度范圍上，從大約4英寸的寬度開始逐漸變細(xì)，一直到形成一個非常窄的尖端1308。很明顯的是，也可以使用其它合適的錐形形狀和/或其它合適的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的一個說明性實施例，錐形負(fù)載板可以有利地適應(yīng)鋸痕的未對準(zhǔn)現(xiàn)象，所述鋸痕是用來形成控制縫的?？梢赃m應(yīng)達到基本上等于負(fù)載板的錐形角那么大的未對準(zhǔn)。
有利的是，錐形負(fù)載板的錐形形狀可以適應(yīng)于現(xiàn)澆混凝土樓板的不同收縮現(xiàn)象。當(dāng)相鄰的板從彼此移開時，錐形負(fù)載板的窄端就從形成在板中的空隙中移出來。當(dāng)錐形負(fù)載板縮回時，它將在板中的空隙內(nèi)占據(jù)較少空間，由此允許板在一個平行于接縫的方向上相對彼此移動。
錐形負(fù)載板可以組裝到一個負(fù)載板籠(load-plate basket)中，而錐形的方向從一個錐形負(fù)載板到下一個錐形負(fù)載板相互交替。如果用來形成控制縫的鋸痕相對錐形負(fù)載板偏心定位，那么在負(fù)載板籠中的錐形負(fù)載板的這種交替形式將確保跨過接縫的錐形負(fù)載板材(例如鋼材)的橫截面在任意對錐形負(fù)載板中基本上恒定。為了結(jié)合結(jié)構(gòu)縫使用，可以在現(xiàn)澆混凝土板之前，使用側(cè)邊來對錐形負(fù)載板定位。
根據(jù)本發(fā)明的一個說明性實施例，可以使用錐形負(fù)載板和端帽來傳遞負(fù)載，使負(fù)載經(jīng)過膨脹接縫。負(fù)載板的錐形形狀可以允許未對準(zhǔn)。當(dāng)任一個板或者兩個板膨脹，并由此使接縫關(guān)閉時，錐形負(fù)載板的寬端就進一步移動到端帽中。這就允許板之間的平行于接縫400向中心的橫向移動量增加，而且錐形負(fù)載板的相對較寬的部分在錐形空隙中占據(jù)更少的空間。
根據(jù)本發(fā)明一個說明性實施例，在現(xiàn)澆混凝土板之前，可以使用一個錐形負(fù)載板籠來給錐形負(fù)載板和可壓縮材料定位。
在閱讀下面的詳細(xì)說明后，還可以明顯看到本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。


圖1是帶有由混凝土收縮引起的隨機裂紋的混凝土樓板的俯視圖；圖2A和2B是鋸痕控制縫的截面圖和俯視圖；圖3示出樓板在負(fù)載下的垂直偏轉(zhuǎn)并對相鄰樓板造成損壞的情況；圖4A和4B是傳力桿的截面圖和俯視圖，這些傳力桿定位成可以傳遞負(fù)載，使負(fù)載穿過相鄰板之間的接縫；圖5A-5C是傳力桿籠的俯視圖和截面圖，該傳力桿籠用來在現(xiàn)澆樓板之前，給傳力桿定位；圖6是未對準(zhǔn)的傳力桿的俯視圖，該傳力桿鎖住接縫，由此引起板裂紋；圖7是由傳力桿限制板平行于板之間的接縫的相對移動而造成的裂紋的俯視圖；圖8是顯示角裂現(xiàn)象的俯視圖，這種角裂現(xiàn)象是由于未對準(zhǔn)的傳力桿和板平行于接縫的相對移動受限制而引起的；圖9A和9B是方形傳力桿和方形傳力桿夾的等軸圖和截面圖；圖10是在接縫中具有可壓縮材料的典型膨脹接縫的側(cè)視圖；圖11是介于兩板之間的菱形負(fù)載板的俯視圖；圖12是一個俯視圖，顯示了相對菱形負(fù)載板偏心的鋸痕；
圖13顯示了根據(jù)本發(fā)明說明性實施例的錐形負(fù)載板的一個頂視圖和兩個側(cè)視圖；圖14是一個俯視圖，顯示了相對錐形負(fù)載板的未對準(zhǔn)的鋸痕；圖15是一個錐形負(fù)載板、兩個混凝土板、一個接縫和一個空隙的俯視圖，該空隙是由錐形負(fù)載板的窄端形成的；圖16顯示了錐形負(fù)載板籠中的錐形負(fù)載板，其中，錐形負(fù)載板的方向從一個錐形負(fù)載板到下一個相互交替；圖17是示出相對三個交替取向的錐形負(fù)載板的偏心鋸痕的俯視圖；圖18是打開的膨脹接縫、錐形負(fù)載板和端帽的俯視圖；圖19是與圖18類似的俯視圖，此時接縫相對圖18關(guān)閉；圖20是膨脹型錐形負(fù)載板籠、可壓縮材料、錐形負(fù)載板和端帽的側(cè)視圖。
具體實施例方式
參考圖13，根據(jù)本發(fā)明的一個說明性實施例，一個錐形負(fù)載板，例如錐形負(fù)載板1300，可以用來傳遞負(fù)載，使負(fù)載穿過介于混凝土樓板之間的接縫。錐形負(fù)載板1300可以具有頂面和底面，這些頂面和底面都是錐形的，基本上呈平面，而且基本上彼此平行。在圖13中顯示了一個三角形的錐形頂面1302，和兩個大體上呈矩形的側(cè)表面1304和1306。頂面和底面可以在一個大約12英寸的長度范圍上，從大約4英寸的寬度開始逐漸變細(xì)，一直到形成一個非常窄的尖端1308。很明顯的是，也可以使用其它合適的錐形形狀和/或其它合適的尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的一個說明性實施例，有利的是，錐形負(fù)載板1300可以適應(yīng)用來形成控制縫的鋸痕的未對準(zhǔn)?？梢赃m應(yīng)達到基本上等于負(fù)載板的錐形角那么大角度的未對準(zhǔn)。參考圖14，未對準(zhǔn)的鋸痕1400相對正確對準(zhǔn)的鋸痕1404來講，未對準(zhǔn)的角度為1402，該正確對準(zhǔn)鋸痕的方向垂直于錐形負(fù)載板的縱軸1406。在圖14中，負(fù)載板的錐形角表示為1408。
參考圖15，現(xiàn)澆混凝土板的不同收縮可以有利地被錐形負(fù)載板1300的錐形形狀適應(yīng)。當(dāng)相鄰的板例如板100-1和100-2如箭頭1500所示，彼此移開時，接縫400就會打開。當(dāng)這種情況發(fā)生時，錐形負(fù)載板1300的窄端就從形成在板100-2中的空隙1502中移出來。當(dāng)錐形負(fù)載板1300以這種方式縮回時，它將在板100-2中的空隙內(nèi)占據(jù)較少空間，由此允許板100-1和100-2在平行于接縫400的方向上相對彼此移動。換句話說，當(dāng)這些板移動開時，錐形負(fù)載板的窄端占據(jù)的錐形空隙1502更小的寬度。
參考圖16，錐形負(fù)載板1300可以組裝到一個負(fù)載板籠1600中，同時錐形的方向從一個錐形負(fù)載板1300到下一個錐形負(fù)載板相互交替。參考圖17，如果用來形成控制縫的鋸痕1700相對錐形負(fù)載板1300偏心定位，那么在負(fù)載板籠1600中的錐形負(fù)載板1300的這種交替形式將確?？邕^接縫的錐形負(fù)載板材料(例如鋼材)的橫截面在任意對錐形負(fù)載板1300中基本上恒定。為了結(jié)合結(jié)構(gòu)縫使用，可以在現(xiàn)澆混凝土板之前，使用側(cè)邊來對錐形負(fù)載板定位。
參考圖18，根據(jù)本發(fā)明的一個說明性實施例，可以使用錐形負(fù)載板1300和端帽1800來傳遞負(fù)載，使負(fù)載穿過上述的結(jié)合圖10描述的那種膨脹接縫。如上面結(jié)合圖14所描述的一樣，負(fù)載板1300的錐形形狀可以允許未對準(zhǔn)。當(dāng)板100-1和100-2中一個或者兩個膨脹，并且由此使接縫400關(guān)閉時，錐形負(fù)載板1300的寬端就進一步移動到端帽1800中。這就允許板100-1和100-2之間的平行于接縫400的橫向移動量增加，這是因為錐形負(fù)載板的位于中心并且相對較寬的部分在錐形空隙1900中占據(jù)更少的空間。
參考圖20，根據(jù)本發(fā)明一個說明性實施例，在現(xiàn)澆混凝土板100之前，可以使用錐形負(fù)載板籠2000來給錐形負(fù)載板1300和可壓縮材料1000定位。
雖然本發(fā)明結(jié)合具體實施例進行了描述，該具體實施例包括目前優(yōu)選的實現(xiàn)本發(fā)明的方式，但是本發(fā)明只受以下權(quán)利要求書的限制。
權(quán)利要求
1.一種系統(tǒng)，用來將負(fù)載穿過現(xiàn)澆混凝土地面板(concrete on-groundcast-in-place slab)之間的接縫傳遞，該系統(tǒng)包括第一現(xiàn)澆混凝土地面板；第二現(xiàn)澆混凝土地面板；分隔開第一和第二板的膨脹接縫，其中，該接縫基本上垂直于第一板的大致平面的上表面取向，而且該接縫的縱軸由接縫與第一板的上表面相交而形成；嵌入第一板中的負(fù)載板端帽；錐形負(fù)載板，該錐形負(fù)載板從一個相對寬的端部開始朝著一個相對窄的端部逐漸變細(xì)，該寬端部突出到端帽的一部分中，而該窄的端部突出到第二板中，因此，負(fù)載板可以在第一和第二板之間傳遞一個負(fù)載，該負(fù)載是被施加到任一板上的，而且該負(fù)載基本上垂直于第一板的上表面指向；并且由此，負(fù)載板可以限制第一和第二板之間在基本上垂直于第一板上表面的方向上的相對移動，而且當(dāng)接縫通過第一和第二板在基本上垂直于接縫的方向朝著彼此移動而關(guān)閉時，負(fù)載板進一步移動到端帽中，使得隨著接縫關(guān)閉，第一和第二板可以在基本上平行于接縫縱軸的方向上進行越來越大的相對移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括嵌入第二板中的第二負(fù)載板端帽；第二錐形負(fù)載板，該錐形負(fù)載板從一個相對寬的端部開始朝著一個相對窄的端部逐漸變細(xì)，該寬端部突出到第二端帽的一部分中，而該窄的端部突出到第一板中，由此，負(fù)載板可以在第一和第二板之間傳遞一個負(fù)載，該負(fù)載是被施加到任一板上的，而且該負(fù)載基本上垂直于第一板的上表面之上；并且由此，第二負(fù)載板可以限制第一和第二板之間在基本上垂直于第一板上表面的方向上的相對移動，而且當(dāng)接縫通過第一和第二板在基本上垂直于接縫的方向上朝著彼此移動而關(guān)閉時，第二負(fù)載板進一步移動到第二端帽中，由此，隨著接縫關(guān)閉，第一和第二板可以在基本上平行于接縫縱向軸的方向上進行越來越大的相對移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，錐形負(fù)載板具有大約12英寸的長度，這個長度是在垂直于接縫的方向上進行測量的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，錐形負(fù)載板的寬的端部長約4英寸，這個尺寸是在平行于接縫的方向上進行測量的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，錐形負(fù)載板的窄的端部逐漸變細(xì)成相應(yīng)的一個大致尖端。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，還包括一個錐形負(fù)載板籠，在現(xiàn)澆混凝土板之前，該錐形負(fù)載板籠可以對錐形負(fù)載板進行定位。
7.一種用來在現(xiàn)澆第一混凝土地面板和第二現(xiàn)澆混凝土地面板之間傳遞負(fù)載的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括分隔開第一和第二板的接縫，該接縫的至少一部分最初是由至少一個鋸痕或者一個側(cè)邊限定，其基本上垂直于第一板大致平面的上表面取向，其中，接縫的縱軸由鋸痕或側(cè)邊與第一板的上表面相交而形成；第一錐形負(fù)載板和第二錐形負(fù)載板，各個錐形負(fù)載板突出到第一和第二板中，由此負(fù)載板可以在第一和第二板之間傳遞一個負(fù)載，該負(fù)載是被施加到任一板上的，而且其基本上垂直于第一板的上表面指向；由此，錐形負(fù)載板可以限制第一和第二板之間在基本上垂直于第一板上表面的方向上的相對移動，而且錐形負(fù)載板通過使第一和第二板在基本上垂直于接縫的方向上從彼此移開而使接縫打開；錐形負(fù)載板各自具有一個寬度，這個寬度是平行于接縫的縱向軸進行測量的；并且其中，各個錐形負(fù)載板的寬度通常從一個板中的一個相對寬的端部開始朝著另一個板中的一個相對窄的端部逐漸變細(xì)，由此，當(dāng)接縫打開時，可允許這些板在基本平行于接縫縱軸的方向上進行越來越大的相對移動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，錐形負(fù)載板具有大約12英寸的長度，這個長度是在垂直于接縫的方向上進行測量的。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中錐形負(fù)載板的寬的端部大約4英寸長，這個尺寸是在平行于接縫的方向上測量的；和錐形負(fù)載板的窄的端部逐漸變細(xì)成相應(yīng)的一個大致尖端。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，還包括一個錐形負(fù)載板籠，在現(xiàn)澆混凝土板之前，該錐形負(fù)載板籠可以對錐形負(fù)載板進行定位。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，接縫是一個鋸痕結(jié)構(gòu)縫。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，第一錐形負(fù)載板的寬的端部突出到第一板中，而第二錐形負(fù)載板的寬的端部突出到第二板中。
全文摘要
一種錐形負(fù)載板，可以傳遞負(fù)載，使負(fù)載穿過相鄰混凝土樓板之間的接縫。該錐形負(fù)載板的頂面和底面在一個大約12英寸的長度范圍上，從大約4英寸的寬度開始逐漸變細(xì)，一直到形成一個非常窄的尖端。該錐形負(fù)載板適應(yīng)于現(xiàn)澆混凝土板的不同收縮現(xiàn)象。當(dāng)相鄰板從彼此移開時，錐形負(fù)載板的窄端就從空隙中移出來，該空隙是形成在板中的，由此允許板在一個平行于接縫的方向上相對彼此移動。錐形負(fù)載板可以組裝到一個負(fù)載板籠中，負(fù)載板的錐形方向從一個錐形負(fù)載板到下一個錐形負(fù)載板相互交替，以解決偏心鋸痕的問題。也可以使用錐形負(fù)載板和端帽來傳遞負(fù)載，以使負(fù)載穿過膨脹接縫。
文檔編號E01C11/14GK1578866SQ02821418
公開日2005年2月9日 申請日期2002年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月13日
發(fā)明者拉塞爾·博克薩爾, 柰杰爾·K·帕克斯 申請人:拉塞爾·博克薩爾, 柰杰爾·K·帕克斯