CN102712104A - 预浇铸复合结构地板系统 - Google Patents

Abstract

一种复合地板面板，包括：框架组件，该框架组件具有基板、固定到基板的多个第一横向支撑件、以及固定到基板的多个第二横向支撑件。第一横向支撑件位于第一平面中，第二横向支撑件位于第二平面中。第一平面和第二平面均与基板相交，第一平面相对于第二平面成角度布置。复合地板面板还包括混凝土部分，该混凝土部分连接到第一横向支撑件和第二横向支撑件并由第一横向支撑件和第二横向支撑件支撑。

Description

预浇铸复合结构地板系统

技术领域

本发明涉及预浇铸复合底板系统。

背景技术

预浇铸混凝土结构常常用于商业和工业建筑物，以及其它一些较大的住宅建筑物，例如综合性公寓。预浇铸结构具有若干优点，例如更加迅速地建立建筑物，良好的质量控制，并且允许预浇铸大部分的建筑物结构部件。然而，传统的预浇铸结构存在若干缺点，例如沉重并且需要预浇铸部件与建筑物结构的其余部分之间的复杂连接。

当前，预浇铸的单丁梁和双丁梁面板用于构建地板。预浇铸的单丁梁和双丁梁通常宽8英尺，并且通常长25至40英尺以上。单丁梁截面典型地具有大约1.5至2英寸厚的承板表面和从承板表面沿着承板的纵向中心向下延伸的桁条部分。该桁条通常大约8英寸厚并且大约24英寸高。

双丁梁面板通常具有大约2英寸厚的承板表面，并且具有从承板向下延伸的两个桁条。桁条置于面板长度下方大约4英尺远，并且大约6英寸厚24英寸高。通常，在单丁梁面板和双丁梁面板安装之后，在面板的顶部上设置大约2或3英寸的混凝土。

单丁梁和双丁梁面板会很重。重的地板面板需要较重的柱和桁条（即，具有增加的强度和结构整体性的柱和桁条）以支撑地板面板等等，从而增加建筑物结构的几乎每个结构部分的重量。较重的结构元件常常使用更多的材料因而更加昂贵，需要增加的横向和竖向支撑，并且对于特定的土壤承载能力可能限制建筑物的高度。

发明内容

在至少一个示例中，复合地板面板包括框架组件，该框架组件具有基板、固定到基板的多个第一横向支撑件、以及固定到基板的多个第二横向支撑件。第一横向支撑件位于第一平面中，第二横向支撑件位于第二平面中。第一平面和第二平面均与基板相交，第一平面相对于第二平面成角度布置。复合地板面板还包括连接到第一横向支撑件和第二横向支撑件并由第一横向支撑件和第二横向支撑件支撑的混凝土部分。

在至少一个示例中，复合地板面板包括框架组件，该框架组件具有基部、均具有上端和下端的多个第一支撑件。第一支撑件的下端连接到基部。复合地板面板还包括均具有上端和下端的多个第二支撑件。第二支撑件的下端连接到基部。混凝土部分包括具有顶面的板材部分、远离板材部分的顶面延伸的第一桁条部分、以及远离板材部分的顶面延伸并与第一桁条部分隔开的第二桁条部分。第一支撑件的上端连接到第一桁条部分，第二支撑件的上端连接到第二桁条部分。

形成复合面板的方法能包括：将多个支撑件固定到基板，相对于支撑件定位模板，以及将混凝土浇注到模板中以形成混凝土部分。混凝土部分包括具有长度和宽度的板材部分、相对于板材部分的宽度彼此隔开的第一桁条部分和第二桁条部分，其中第一桁条部分和第二桁条部分均沿着板材部分的长度的至少一部分远离板材部分的顶面延伸。

在至少一个示例中，预浇铸结构地板系统包括多个大梁和多个复合地板面板。每个复合地板面板包括混凝土部分和框架组件。混凝土部分包括具有长度和宽度的混凝土板材、从混凝土板材的顶面延伸的第一桁条部分和第二桁条部分。第一桁条部分和第二桁条部分能够相对于混凝土板材的宽度彼此隔开。第一桁条部分和第二桁条部分均能沿着混凝土板材的长度的至少一部分延伸。框架组件包括基板和至少一个支撑组件，该支撑组件包括在第一桁条部分和基板之间延伸的第一支撑件以及在第二桁条部分和基板之间延伸的第二支撑件。

提供本发明内容而以简化的形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本发明内容不是为了指明要求保护主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于帮助确定要求保护主题的范围。

附图说明

参照附图示出和描述本发明的不同实施例，附图中：

图1是复合面板的示例性实施例的透视图；

图2是复合面板的示例性实施例的透视图；

图3是图1的复合面板的示例性实施例的截面图；

图4是附接有竖直L形钢筋的复合面板的示例性实施例的截面图；

图5是复合面板的示例性实施例的侧视图；

图6是复合面板的示例性实施例的截面侧视图；

图7是复合面板的示例性实施例的局部截面侧视图；

图8是在中板材高度处复合面板的示例性实施例的截面平面图；

图9是典型的嵌入面板端部的焊接板的示例性实施例的透视图；

图10是典型的嵌入面板边缘的焊接板的示例性实施例的透视图；

图11是复合面板的示例性实施例的截面图；

图12是复合大梁的示例性实施例的平面图；

图13是复合大梁的示例性实施例的侧视图；

图14是复合大梁的示例性实施例的截面侧视图；

图15是嵌入大梁的焊接板的示例性实施例的透视图；

图16是在每端处连接到大梁的三个面板的示例性实施例的仰视图；

图17是在板材边缘焊接板处的面板-面板连接的截面图；

图18是在板材边缘焊接板处的面板-面板连接的示例性实施例的仰视图；

图19是在面板的纵向轴线的中心线处的面板-大梁连接板的示例性实施例的截面图；

图20是在面板的纵向轴线的中心线处的面板-大梁连接板的示例性实施例的截面图，在大梁的两侧上具有面板；

图21是复合面板的示例性实施例的截面透视图；

图22是在浇铸模板中的复合面板的示例性实施例的截面图；

图23是在浇铸模板中的复合大梁的示例性实施例的截面图；

图24A是复合面板的示例性实施例的仰视平面图；

图24B是图24A的复合面板沿图24A的截面24B-24B截取的截面图；

图24C是图24A的复合面板沿图24A的截面24C-24C截取的截面图；

图25A示出了预浇铸结构地板系统的示例性实施例的俯视平面图；

图25B示出了预浇铸结构地板系统沿图25A的截面25B-25B截取的截面图；并且

图26示出了复合面板的可选实施例。

应理解，附图是示例性的，并不限制由所附权利要求限定的本发明的范围。所示实施例实现了本发明的不同方面和目的。应理解，不可能在单幅图中清楚地示出本发明的每个元件和方面，因而列出了多幅图来更清楚地分别示出本发明的不同细节。类似地，不是每个实施例都需要实现本发明的所有优点。

具体实施方式

现在将参照本文提供的附图标记描述本发明和附图，以使得本领域技术人员能够实践本发明。附图和说明书例示了本发明的不同方面，并且不旨在缩窄所附权利要求的范围。

本系统相比传统的混凝土双丁梁系统具有若干优点。最大的优点是重量减轻。具有类似跨度和负载条件的传统的混凝土双丁梁系统每平方英尺将比本发明重大约100%。与双丁梁系统一起使用的诸如混凝土大梁和混凝土柱的其它结构部件也比与本发明一起使用的柱重得多。双丁梁地板系统增加的重量需要更大的基座和基础墙。这在土壤承载能力较差的区域对于较高的结构和构造是限制性的。

双丁梁地板面板的竖直支脚或墙是实心的，不会允许机械、水管或者电力通过丁梁，从而增大了地板-地板尺寸，因为所有的公共设施需要在地板结构下方安装。本系统的茎壁中的开口允许机械、电力或者水管通过该结构，从而不需要使这些元件在地板结构下方安装。

本系统还容许更灵活地定位板材穿孔（穿过地板板材的开口），因为与双丁梁系统的支柱隔开4或5英尺相比，桁条隔开更远，通常中心隔开8英尺。

双丁梁系统通过嵌入每个部件中的焊接板组装，并且必须支承在混凝土或砖石结构上。本系统栓接到较轻的钢结构中，这使其可以用于中层到高层建筑。

传统的钢和混凝土复合结构还存在若干问题，本发明减轻了这些问题。传统的复合地板构架是现场劳动密集型的。在安装用于传统构架地板的柱之后，传统系统的其余材料各自安装，包括大梁、托梁、金属承板、尼尔森螺柱、加强件、封边、以及浇注混凝土。由于本系统的预浇铸特性，该组装比本发明花的时间长得多。对于本发明，商家能够在短得多的期限内占地完成构造，这意味着总建造时间缩短。

因为对于传统复合地板进行的计算方式，在承板中凹槽顶部下方的混凝土没有在复合段中使用，但是仍然有助于建筑物中混凝土的重量以及用于该材料的成本。通过将地板面板预浇铸，本系统不需要该金属承板。这消除了将钢承板焊接就位所需的材料和劳动。

在一般的钢结构中，对钢部件尺寸的控制因素是钢构架部件承载湿混凝土的全部重量而没有混凝土强度的必要性。在本发明中，钢桁条在混凝土湿的时候将被模板完全支撑。这样自身减小了钢桁条的尺寸，不需要对桁条进行预拱，因为桁条不需要支撑湿混凝土的重量。

另外，在一般的钢结构中，桁条被对齐使得大梁和托梁的顶部齐平。这样是因为金属承板置于托梁和大梁上，并且承板用作用于混凝土板材的模板。当计算该系统的截面特性时，从钢桁条的顶部到混凝土中央的距离是一个最大的因素。本发明将复合茎壁设置在钢桁条与混凝土承板之间，从而增加了从钢桁条的顶部到混凝土板材的中心线的距离。这样，大大增加了预浇铸面板系统的承载强度和跨度能力。本地板系统与传统的现场浇注系统相比，取消了大量的钢和混凝土材料。

在描述本发明的复合地板系统时，示出了地板面板和大梁的多个视图，包括其部分的视图和示出其内部结构的截面图。为了清楚，不是面板或大梁的每个结构都针对每幅图进行标记或讨论，但是应理解为作为面板或大梁的一部分。

如图1所示，本发明的复合地板面板15由钢面板桁条1、混凝土板材或地板承板2、钢拉条3和混凝土茎壁4构成。面板是T形的，T的上水平部分是混凝土板材2。

混凝土板材2典型地厚3英寸，由混凝土茎壁4支撑并连接到混凝土茎壁4。茎壁4通过焊接螺柱和/或钢筋连接到作为T形下部的钢桁条。混凝土和钢一起形成复合地板面板。

当在两端处被支撑的桁条被加载时，桁条的上半部受到压缩而桁条的下半部受到张力。混凝土具有高抗压强度但是具有低抗拉强度，而钢具有高抗拉强度和高抗压强度。在本发明中，在T形顶部处的混凝土板材受到压缩而在T形下部处的钢桁条受到张力。地板面板15的材料的构型利用了每种材料最好的结构特性，从而使面板更加有效。

对于地板的大部分跨度，茎壁4能具有大开口4a或遮挡部（blockout）。优选地，地板承板2的厚度的50%保持在茎壁4的顶部处，留下如图1所见的小脊部。插入这些孔的一个优点是减少了所需的混凝土量，这又减少了面板的静载荷。由于设计复合桁条所用的方法，该混凝土对截面添加的强度非常小，仅仅必须在板材与钢桁条之间传递剪切载荷。为此所需的混凝土量可保持在遮挡部4a之间。这些孔是有利的，因为它们提供了安装HV AC管道、管路和电缆的方便空间。

焊接到面板桁条1上的对角拉条3和板2中的嵌入焊接板为板材提供了附加的支撑。在典型的构型中，地板板材2约8英尺宽，5到40英尺长。混凝土地板板材2典型地约3英寸厚。茎壁4典型地为12到36英寸高。茎壁4中的开口4a典型地邻近茎壁定位，并且可在必要时占据茎壁的整个高度。因而，对于例如24英寸的茎壁4，开口4a可以为约24英寸宽和24英寸高，并且在开口之间具有大约12英寸的混凝土支柱。钢桁条1典型地为约12英寸高，4到8英寸宽。

如图2所示，用于本地板系统的复合大梁16包括混凝土茎壁12和钢的宽缘桁条17。桁条17具有焊接到钢桁条17的顶凸缘上的钢筋18（或者其它类似加强件）。钢筋18延伸到茎壁12中。剪力板焊接到钢大梁桁条上，用于将面板钢桁条1连接到大梁钢桁条17。茎壁12包括可用于安装HV AC管道、管路和电缆的开口12a。数量足够的连续混凝土12b（优选是茎壁12的高度的55%至33%）留在开口16a上方以提供足够的压缩强度，以从茎壁16和桁条17形成坚固的复合大梁。

大梁16典型地足够长以支撑如图16所示的若干地板段，这样钢桁条17可以为大约24英尺长。钢桁条17典型地具有与钢桁条1相同的高度，因而典型地为12英寸高和4到8英寸宽。大梁的茎壁12典型地为12到36英寸高，并典型地与茎壁4的高度匹配，使得地板承板2在安装时置于茎壁12的顶部上。茎壁12中的开口12a典型地为茎壁的大约一半高，因而对于24英寸茎壁可以为大约12英寸高和24英寸宽。

面板构造

复合面板15在钢模板30中浇铸，如图22所示。模板的结构能够改变长度和宽度以及构造，只要模板的内部形状对于完工的T形面板15是正确的轮廓即可。模板应该具有足够强度以允许在保持正确的形状和构型的同时多次重复使用。

地板面板15的结构如图3-10所示，示出了完成的面板及其不同部分。用于面板15的宽缘桁条1被切割至由记录工程师认可的每个施工图的适当长度，然后在面板桁条1的每端中钻出用于将面板桁条1连接到大梁桁条17的孔1c。然后将桁条直立设置，使其齐平地置于其底部凸缘1a上。然后将尼尔森螺柱7或类似连接器焊接到顶部凸缘1b的顶侧。尼尔森螺柱7的间距在每个认可的施工图中小于或等于现行建筑规范允许的最大间距。然后将竖直L形加强杆6焊接到与之前焊接到桁条的顶部凸缘1b上的尼尔森螺柱7邻近的位置。竖直加强杆6从桁条的顶部凸缘向上伸出，然后转90度，使得L形加强杆6的短支脚6a水平并且垂直于桁条1的纵向轴线延伸。竖直加强杆6根据由记录工程师认可的施工图典型地每隔一个尼尔森螺柱7与一个竖直加强杆6隔开。

由加强杆制成的已经弯曲成u形的提升环10被焊接到桁条的顶部凸缘1b上，位于竖直加强杆6之间，其中茎壁4的混凝土将被浇注而包围提升环10和竖直加强杆6，留下提升环的顶部不被混凝土覆盖，以利用起重机提升面板。提升环10的长度比从桁条1的顶部凸缘1b的顶侧到完成的混凝土板材2的顶面的距离小大约0.25"。提升环10以通过复合面板15的总长度确定的间距隔开。典型地，每个面板15使用三个提升环10，在任何单个面板上使用最少两个提升环。

然后将包括宽缘桁条1、提升环10和竖直L形加强杆6的桁条组件移动到地板安装夹具，以将其保持稳定，同时水平板材加强钢筋8、9系到L形竖直加强杆6的水平支脚6a上。平行于桁条1的纵向轴线延伸的加强杆9被使用标准系线系到焊接到桁条1上的L形加强杆6的水平支脚6a下侧的适当位置。垂直于桁条1的纵向轴线延伸的水平加强杆8被系到之前安装的平行于桁条1的纵向轴线延伸的水平加强杆9上。加强杆8、9被切割到比它们要在其中浇铸的板材2的总长度或宽度短大约2英寸的长度。水平加强杆8、9典型地在所有交叉部处利用16规格系线系结。

通过在竖直加强杆6之间将成形形状附接到桁条1而生成混凝土茎壁4中的开口4a。这些开口4a典型地称为遮挡部。遮挡部模板利用包括但不限于苯乙烯泡沫、橡胶、木材和钢的多种材料制成。遮挡部模板构造的最普通的方法是通过使用带或胶固定到桁条1上的苯乙烯泡沫。遮挡部模板涂覆有脱模油（form release oil）或硅树脂，以防止其结合到围绕其浇注的茎壁混凝土4上。

焊接板5、11置于模板台中，并且通过系线或小螺栓固定以将焊接板保持在适当位置，直到混凝土充分固化。这些焊接板也称为嵌入焊接板或简称为嵌入件。存在在面板板材2中的不同位置处使用的焊接板5、11的若干构型。板材边缘嵌入件5包括通常长8到12英寸的短长度的角铁5a，两个笔直加强杆5b焊接到角铁5a的内部，使得它们一旦至于模板中就在混凝土板材2的水平面中延伸出来。焊接板5、11沿着混凝土板材2的两侧以等距离隔开，并且用于在板材2的高度将相邻的面板15彼此连接。

板材端部焊接板11包括通常长8到12英寸的短长度的扁钢条11a，两个L形加强杆11b焊接到扁钢条的一侧，并且定位成使得一旦它们置于模板中，L形的长支脚就向外延伸到混凝土板材2的水平面内。板材端部焊接板11用于将面板板材2固定至下面的大梁16。

桁条组件包括附接有竖直加强件6的钢宽缘桁条1、水平板材加强件8、9和茎壁遮挡部模板，被提升并设定在已经喷有脱模油的模板中。焊接板5、11已经系到或栓接到模板，然后与水平加强钢筋8、9接触，焊接板5、11的所有杆然后在每个相交部处用16规格系线系到相交的加强杆。

钢筋支架可以置于水平加强件9下方，以保持混凝土板材2的底表面2a与水平加强件9的下侧之间的最小距离。钢筋支架在需要时隔开，由一旦桁条组件已经设定就位并且所有的焊接板5、11已经固定系到水平加强件8、9上的时候的视觉检查确定。

混凝土置于模板中以确保所有的加强杆8、9被充分覆盖。混凝土板材2b的上表面被加工至用于混凝土地板的工业标准。典型地，面板15被塑料或混凝土坯件覆盖，加热的空气在模板下引入以加速混凝土的固化。一旦混凝土充分固化，就通过附接至桁条1的提升环将面板15提升出模板。面板15设置在平整的水平面上，并通过块件、支座或将其保持水平的其它可接受的装置保持水平，而不在面板15中的任意点上施加过大应力。

拉条3然后在板材边缘焊接板5处焊接到板材的下侧，并且对角地向下延伸以与宽缘面板桁条1的竖直腹板1d相交。拉条3焊接到桁条1和嵌入件5，使得在平面图中拉条垂直于面板桁条1的纵向轴线。在每个板材边缘嵌入件5处附接一根拉条3。

遮挡部模板从桁条组件移除，在混凝土茎壁4中留下了空隙。在混凝土形成之前用于将焊接板5、11固定就位并且从混凝土板材2伸出的所有螺栓或系线被与混凝土板材2a的底面齐平地切除。

大梁构造

如图23所示，复合大梁16在钢模板31中浇铸。模板的结构能够变化，只要模板的内部形状是用于完工复合大梁16的正确轮廓既可。模板应该具有足够的强度，以允许在保持正确形状和构型的同时多次重复使用。

图11－15示出了大梁16的不同部分。用于大梁16的宽缘桁条17被切割至由记录工程师认可的每个施工图的适当长度。然后在桁条的每端中钻出用于将大梁桁条17连接到柱的孔17c。然后将桁条17直立，使其齐平地置于其底部凸缘17a上。然后将尼尔森螺柱7或类似连接器焊接到顶部凸缘17b的顶侧。尼尔森螺柱7的间距在每个认可的施工图中小于或等于现行建筑规范允许的最大间距。然后将竖直L形加强杆18焊接到与之前焊接到桁条的顶部凸缘17b上的尼尔森螺柱7邻近的位置。竖直加强杆18从桁条的顶部凸缘17b向上伸出，然后转90度，从而水平并且垂直于桁条17的纵向轴线伸出。竖直加强杆18根据由记录工程师认可的施工图每隔一个尼尔森螺柱7与一个竖直加强杆18隔开。

由加强杆制成的已经弯曲成u形的提升环10被焊接到桁条的顶部凸缘17b上。提升环10的长度比从桁条的顶部凸缘17b的顶侧到大梁茎壁的顶面的距离小大约0.25"。提升环10以通过复合大梁16的总长度确定的间距隔开。在任何单个大梁16上使用最少两个提升环10。

然后将包括宽缘桁条17、提升环10和竖直L形加强杆18的桁条组件移动到地板安装夹具，以将其保持稳定，同时水平加强件19系到已经焊接到桁条17上的I形竖直加强杆18的水平支脚上。平行于桁条17的纵向轴线延伸的加强杆19被使用16规格系线系到焊接到桁条17上的L形加强杆18的水平支脚18a顶侧的适当位置。

通过在焊接到桁条17上的竖直加强杆18之间将成形形状附接到桁条17而生成大梁16的混凝土中的遮挡部或开口12a。大梁16中的遮挡部12a按照与面板茎壁4中的遮挡部相同的方式形成。

大梁桁条组件在其侧面上置于模板31中，尽管它们也能竖直浇注。钢筋支架14在需要时用于将钢筋19保持远离模板台。焊接板25（如图15所示）以期望的间距置于模板中，并且典型地如以上对于地板面板15所述的那样固定到模板。混凝土置于模板中，以确保所有加强杆19被充分覆盖，典型地留下提升环10的顶部未覆盖在混凝土中。现在处于水平位置的混凝土大梁16的侧部被加工至用于混凝土地板的工业标准。大梁16被塑料或混凝土坯件覆盖，加热的空气在模板下引入以加速混凝土的固化。一旦混凝土充分固化，就通过附接至桁条17的提升环10将大梁16提升出模板。

地板组件

图16至20示出了地板组件和地板组件的不同细节。首先安装地板系统的大梁16。大梁16被与焊接到大梁桁条17上并嵌入混凝土中的提升环10连接的起重机提升。大梁16在大梁的端部处利用孔17c通过螺栓连接附接至标准的钢柱。如果认为必要，记录工程师可指定焊接连接。

一旦大梁16就位，就能安装面板15。面板15被与焊接到面板桁条1上并嵌入茎壁4的混凝土中的提升环10固定的起重机提升。面板15设定就位，使得面板桁条1的竖直腹板1c与适当的剪力片21对齐。剪力片被焊接到大梁桁条17内部，连接到顶部凸缘、底部凸缘和腹板，如图所示。单独的螺栓板20用螺栓附接到大梁剪力片21和面板桁条1。螺栓连接将作用在面板15上的所有重力传递到大梁桁条17中。

地板面板15在板材边缘处通过嵌入焊接板5a彼此连接。横向力在板材边缘处通过这些连接传递。如图16所示，具有足够强度的扁钢条22被焊接到两个相邻焊接板5的下侧以将焊接板桥接。通常由项目的记录工程师指定最小焊接量。如图17中所见，面板15典型地设置有位于混凝土板材2的边缘之间的小间隙。泡沫棒23插入间隙中并且空隙其余部分填充有防缩水泥浆24。

通过将在板材2底部中的嵌入焊接板11焊接到大梁16顶部中的嵌入焊接板25，将面板板材2的下侧附接到大梁16的顶部。一旦所有地板面板15就位并且所有接头填充有水泥浆24，就常常在地板板材2之上浇注轻质的一流混凝土26，以提供最终的磨损面并且使板材的任何高度不同变平。

图24A－24C示出了复合面板200的可选实施例。具体地，图24A是复合面板200的仰视平面图。复合面板200能够包括连接到混凝土部分210并支撑混凝土部分210的框架组件205。将首先参照混凝土部分210大致介绍框架组件205的构型，之后将更详细地讨论混凝土部分210的构型。之后，将更详细地讨论框架组件205与混凝土部分210之间的结构关系。

如图24A所示，框架组件205包括第一组横向支撑构件215、第二组横向支撑构件220、以及偏离混凝土部分210的基板225。第一组横向支撑构件215和第二组横向支撑构件220均能具有连接到混凝土部分210的第一端和连接到基板225的第二端。基板225也能是钢拉伸构件、钢底绳或钢底部凸缘。第一组横向支撑构件215能包括多个支撑件，例如从混凝土部分210延伸到基板225的支撑件230A-230H。

在至少一个示例中，支撑件230A-230H定向为使得支撑件230A-230H位于公共平面中，如图24C中更加清楚的示出。例如，图24C示出了第一组横向支撑构件215的至少一部分在至少一个公共平面中与所示的支撑件230G对准，并且支撑件230A-230F位于支撑件230G后方，因而在图24C的视图中隐藏。另外，支撑件230A-230H能够以任何适当方式在任何数量的期望位置固定到基板225。在至少一个示例中，支撑件230A-230H以使得支撑件230A-230H与基板225之间的结合部位于一条线上的方式固定到基板225。

而且如图24A所示，第二组横向支撑构件220能够包括多个支撑件，例如支撑件235A-235H。在所示示例中，支撑件235A-235H定向和定位为使得支撑件235A-235H位于与支撑件230A-230H的公共平面不同的公共平面中，如图24C中更加清楚的示出。例如，图24C示出了第二组横向支撑构件220的至少一部分在至少一个平面中与所示的支撑件235G对准，并且支撑件235A-235F位于支撑件235G后方，因而在图24C的视图中隐藏。在所示示例中，235A-235H位于与230A-230H所位于的平面成角度定向的平面中。

支撑件235A-235H能够以任何适当方式在任何数量的期望位置固定到基板225。在至少一个示例中，支撑件235A-235H以使得支撑件235A-235H与基板225之间的结合部位于基板225上的一条线上的方式固定到基板225。在至少一个示例中，基板225与支撑件235A-235H之间的结合部以及基板225与支撑件230A-230H之间的结合部都位于基板225上的公共平面中。应理解，其它构型也是可行的。

此外，第一组横向支撑构件215的一个以上的支撑件230A-230H能够在与第二组横向支撑构件220的一个以上的支撑件235A-235H基本相同的位置处结合在基板225上。具体地，如图24A所示，支撑件230A和235A能够在公共位置固定到基板225。类似地，支撑件230B、230C、235B和235C也能在另一公共位置固定到基板225。支撑件230D、230E、235D和235E也能在另一公共位置固定到基板225，支撑件230F、230G、235F和235G也能在另一公共位置固定到基板225，并且支撑件230H和235H也能在另一公共位置固定到基板225。

如图24A所示，第一组横向支撑构件215和第二组横向支撑构件220的构型和相对定向能够使框架组件205与混凝土部分210形成多个桁架。例如，能够形成桁架组或桁架腹板，其包括由支撑件230B和230C和混凝土部分210形成的桁架，由支撑件230C、235C和混凝土部分210形成的另一桁架，在支撑件235C、235B和混凝土部分210之间的又一桁架，以及在支撑件235B和230B之间的又一桁架。可以利用支撑件230D、230E、235D、235E、以及230F、230G、235F和230F形成类似桁架组或桁架腹板。因此，支撑件230B-230G与支撑件235B-235G协作以在复合面板200的内部上相对于混凝土部分210的端部边缘240、245形成桁架腹板。

根据本发明的一个实施例，第一组横向支撑构件215和第二组横向支撑构件220能够固定到混凝土部分210，以在相邻支撑件的第一端之间具有基本类似的距离。例如在一个实施例中，支撑件230A的第一端与支撑件235A的第一端之间的距离基本等于支撑件230A的第一端与支撑件230B的第一端之间的距离，并能基本等于支撑件235A的第一端与支撑件235B的第一端之间的距离，并能基本等于支撑件230B的第一端与支撑件230C的第一端之间的距离，等等。在另一实施例中，支撑件230B的第一端与支撑件230C的第一端之间的距离基本等于支撑件235B的第一端与支撑件235C的第一端之间的距离。

如图24A所示，支撑件230A、235A能够朝向端部边缘240延伸，而支撑件230H、235H朝向端部边缘245延伸。在所示示例中，设置能够固定至混凝土部分210和支撑件230A的第一端上的大梁连接板246，并且设置能够固定至混凝土部分210和支撑件235A的第一端上的另一大梁连接板247。类似地，设置能够固定至混凝土部分210和支撑件230H的第一端上的另一大梁连接板248，并且设置能够固定至混凝土部分210和支撑件235H的第一端上的又一大梁连接板249。

在至少一个示例中，支撑件230A-230H、235A-235H能由诸如钢的高强度材料形成。例如，支撑件230A-230H、235A-235H能由辊压角钢构件和/或大规格弯曲形状形成。大梁连接板247-249也能由诸如钢的包括辊压角钢构件和/或大规格弯曲形状的高强度材料形成。

在至少一个示例中，基板225能够是厚度在大约3/8英寸至大约5/8英寸以上的钢板。另外，如图24A所示，基板225能够成形为使得基板225在端部225A、225B处较窄，在基板225的中心部分225C附近较宽。例如，基板225具有在大约5英寸至大约8英寸的端部宽度和大约4英寸至大约6英寸的中心宽度。该构型能够在复合面板200的中心附近提供相对更多的材料，例如钢，从而增加截面模量以及在期望更高能力的跨度中心处的惯性力矩，这对于给定材料量又得到更好的性能。在其它示例中，基板225能具有恒定的宽度或者中心部分225C比端部225A、225B窄。因此，基板225能够根据期望构型以提供用于支撑件230A-230H、235A-235H的基部。基板225还能提供用于附加支撑件的基部。

图24B示出了沿图24A的截面24B-24B截取的复合面板200的截面图。如图24B所示，框架组件205还包括在第一端连接到混凝土部分210并在第二端连接到基板225的端部支撑件250A、250B。在图24B所示的示例中，端部支撑件250A、250B能够从混凝土部分210延伸到基板225。根据一个实施例，端部支撑件250A能相对于基板225和混凝土部分210定位，使得支撑件235A位于端部支撑件250A的正后方，如所示。在该定向中，端部支撑件250A和支撑件235A，同样支撑件230A能够都共用公共平面。类似地，端部支撑件250B和支撑件235H、230H能对准，因而共用公共平面，如图24B部分示出的。

如所示实施例中示出，设置能固定到端部支撑件250A上的大梁连接板251，并且设置能固定到定位于复合面板200的相对端上的类似端部支撑件250B上的另一大梁连接板252。在所示示例中，大梁连接板251位于混凝土部分的端部边缘240下方，而大梁连接板252位于混凝土部分210的相对端部边缘245下方。该构型能允许大梁连接板251、252支撑混凝土部分210的相对端部。再简要参照图24A，大梁连接板247-249能以类似方式固定到混凝土部分210，使得大梁连接板247-249位于对应端部边缘240、245下方。

支撑构件215能以与支撑构件220的位置对应的方式定位，使得相邻的支撑件能共用公共平面。例如，图24B示出了支撑构件215连接到基板225并相对于基板225成一角度朝向混凝土部分210延伸。支撑构件225能相对于基板225具有对应的角度。根据一个实施例，支撑件230A和支撑件235A具有从基板225的基本类似的角度，使得支撑件230A和支撑件235A共用公共平面。类似地，端部支撑件250A能具有从基板225的与支撑件230A和支撑件235A基本类似的角度，从而使支撑件230A、235A和端部支撑件250A基本在公共平面中对准。类似地，由于支撑件230B与基板225之间以及支撑件235B与基板225之间的基本类似角度，支撑件230B能与支撑件235B共用公共平面。同样，由于对应支撑件与基板225之间的类似角度，支撑件230C、235C能共用公共平面，支撑件230D、235D能共用公共平面，支撑件230E、235E能共用公共平面，支撑件230F、235F能共用公共平面，支撑件230G、235G能共用公共平面，支撑件230H、235H和端部支撑件250B能共用公共平面。

图24C是沿图24A的截面24C-24C截取的复合面板200的截面图，更详细地示出了混凝土部分210的结构。如图24C所示，混凝土部分210大致包括板材部分260、第一桁条部分265A和第二桁条部分265B。所示板材部分260包括大致平坦的顶面267、第一横向部分270A和第二横向部分270B。

在所示示例中，第一横向部分270A限定了适于有利于将第一复合面板连接到第二复合面板的沟槽275。沟槽275由在顶面267限定的平面下方凹入的凸耳277形成。肩部280形成凸耳277与顶面267之间的过渡。在图24C所示的示例中，沟槽能够包括从凸耳277向上延伸的一个以上的螺栓282，并且构造成有利于将一个复合面板连接到另一复合面板。

在所示示例中，第二横向部分270B具有与第一横向部分270A中的沟槽275互补的形状，以利于将复合面板连接在一起。因此，第二横向部分270B能够形成突出部285，突出部285包括形状与第一横向部分270A的肩部280互补的肩部287。在至少一个示例中，在第二横向部分270B中形成孔290（在图24A中最佳示出）,孔290定位成相对于肩部287的距离与在第一横向部分270A（图24A中未示出）上定位在凸耳277上的螺栓282相对于肩部280的距离相同。

如图24C所示，第一桁条部分265A和第二桁条部分265B远离板材部分260向下延伸。具体地，第一桁条部分265A和第二桁条部分265B能够与板材部分260成一体。另外，第一桁条部分265A和第二桁条部分265B能够沿着复合面板200的长度纵向延伸。在至少一个示例中，第一桁条部分265A的中心和第二桁条部分265B的中心能够隔开大约4英尺到大约5英尺以上的距离，但是优选地第一桁条部分265A和第二桁条部分265B之间的间距为大约5英尺。第一桁条部分265A和第二桁条部分265B能够具有大约4英寸到大约8英寸的宽度和大约6英寸到大约8英寸的高度。因此，第一桁条部分265A和第二桁条部分265B能够比混凝土部分210的包括板材部分260在内的其它部分更厚。第一桁条部分265A和第二桁条部分265B的增大厚度能允许第一桁条部分265A和第二桁条部分265B为混凝土部分210的其它部分提供附加的支撑。在至少一个示例中，框架组件205通过第一桁条部分265A和第二桁条部分265B连接到混凝土部分210，如下更详细讨论的那样。

再次参照图24A，第一组横向支撑构件215通过第一桁条部分265A连接到混凝土部分210，第二组横向支撑构件220通过第二桁条部分265B连接到混凝土部分210。具体地，支撑件230A-230H能够连接到第一桁条部分265A，支撑件235A-235H能够连接到第二桁条部分265B。根据一个实施例，诸如板、钢筋、锚和/或任意其它期望加强件的加强件能够置于混凝土部分210中，以将支撑件230A-230H、235A-235H、250A-250B锚固到混凝土部分210（在图24A-24C中一同示出）。如图24A-24C中一同示出的那样，支撑件230A-230H、235A-235H、250A-250B能够将基板225与板材部分260的底面269（在图24C中最佳可见）隔开大约4到5英尺的距离。应理解，支撑件215、220能够变型以使基板225从板材部分260偏移期望距离。

如图24B和24C具体示出，复合面板200还能包括材料层295，以有利于形成混凝土部分210以及提供减弱声音和/或降低不期望的传热的绝缘层。在一个实施例中，材料层295是泡沫绝缘模板。在图24A省略泡沫绝缘模板295以集中于框架组件205的构型。应理解，泡沫绝缘模板295能够是复合面板200的抵靠图24A所示的混凝土部分210的一体部分。

在至少一个示例中，泡沫绝缘模板295能够具有与混凝土部分210相反或相倒置的形状，包括板材部分260的任何期望部分和/或第一桁条部分265A和第二桁条部分265B。该构型还提供了对于声音和温度绝缘的地板层等。另外，泡沫绝缘模板295还能根据期望用于容纳和另外预安装辐射地板加热冷却系统。泡沫绝缘模板295能单独提供或者在形成板材部分260和第一桁条部分265A和第二桁条部分265B期间使用。现在将更详细讨论形成复合面板200的一个示例性方法。虽然以示例顺序描述了不同步骤，但是应理解下述步骤能够以不同顺序执行，一些步骤能够在适当或期望时完全省略。另外，步骤能够根据期望而组合和/或分开。

一同参照图24A-24C，形成复合面板200能包括：将支撑件215、220的第二端和端部支撑件250A、250B固定到基板225，形成混凝土部分210并且将支撑件215、220的第一端和端部支撑件250A、250B固定到混凝土部分210。支撑件215、220和端部支撑件250A、250B能够通过各种固定方法固定至基板225，例如焊接或者通过诸如螺纹连接的传统紧固件（即，螺栓）。

在支撑件215、220和端部支撑件250A、250B固定到基板225上之后，泡沫绝缘模板295然后相对于支撑件230A-230H、235A-235H、250A、250B定位。泡沫绝缘模板295能够以任何合适方式被支撑以将泡沫绝缘模板295相对于基板225和支撑件230A-230H、235A-235H、250A-250B保持在期望位置和定向。

之后，能够根据期望将诸如尼尔森螺柱6、加强钢筋8、9（均参照图3－7在以上描述）和任意其它加强件的加强件和/或中间支撑件相对于泡沫绝缘模板295定位。加强件和/或中间构件能够以任何期望方式彼此固定并相对于泡沫绝缘模板295保持在它们的位置，包括通过根据期望使用线、钢筋支架和/和任意其它部件。在至少一个示例中，也能根据期望设置类似于上述提升环10的提升环。这些加强件也能用于将支撑件215、220、250A、250B的第一端系在一起或者仅仅将支撑件215、220、250A、250B的第一端定位在相对彼此的适当位置。

在一个实施例中，将支撑件215、220、250A、250B的第一端固定到混凝土部分210能够包括在支撑件的第一端的至少一部分的周围形成桁条。在可选实施例中，将支撑件的第一端固定到混凝土部分能够包括将支撑件的第一端的至少一部分固定到加强构件，例如钢筋或金属板或设计成封装在桁条内的一些其它类型的固定件。以该方式，支撑件连接到桁条并且最终连接到混凝土部分。螺栓282还能根据期望定位和/或固定到加强件，或者能仅锚固在混凝土中。

之后，第一桁条部分265A和第二桁条部分265B和板材部分260的至少一部分能够通过将混凝土浇注到泡沫绝缘模板295中而形成。之后，混凝土能够固化并且复合面板200能够准备与其它复合面板200组装以形成预浇铸结构地板系统300（图25A－25B），如下更详细描述的那样。

因此，能够形成复合面板200，其包括比混凝土部分210的其它部分厚的第一桁条部分265A和第二桁条部分265B。第一桁条部分265A和第二桁条部分265B在两个区域中支撑板材部分260，并且容许桁条部分265A、265B之间以及悬臂上的更好的支撑。另外，该构型能够导致更硬的地板，同时减少在其它设计中使用的混凝土量，例如本文之前描述的一些设计。因此，能够形成包括框架组件205和混凝土部分210的复合面板200。然后复合面板200可用于形成预浇铸结构地板系统，如现在更详细讨论的那样。

图25A和25B示出了预浇铸结构地板系统300。具体地，图25A示出了预浇铸结构地板系统300的俯视图，而图25B示出了沿图25A的截面25B-25B截取的预浇铸结构地板系统的截面图。为了形成预浇铸结构地板系统300，将大梁16置于适当位置。一个该示例在图25A中示出，其中已经设置了与参照图16描述相似的大梁16。应理解，还能使用其它大梁构型。如前所述，复合面板200能包括位于端部边缘240、245下方的大梁连接板247-249、251-252（在图24A和24B中最佳可见）。大梁连接板247-249、251-252固定到框架组件的其余部分（图24A），使得允许框架组件205（图24A）抵消作用在混凝土部分210的端部边缘240、245上的张力。通过将张力导向复合面板的金属部分，这样将复合面板200直接置于大梁16上。

因此如图25A所示，端部边缘240、245重叠地直接置于大梁16上。该构型能允许复合面板200容易地设置在大梁16的顶部上。这又容许起重机在每个复合面板200能定位在大梁16之上并且下降到适当位置的时候迅速地设定复合面板200，因为在复合面板200的其它部分位于大梁16之间的空间的同时，大梁连接板247-249、251-252将直接接合大梁16。

图25B示出了沿图25A的截面25B-25B截取的预浇铸结构地板系统300的截面图。如图25B所示，各种其它部件能允许容易地组装预浇铸地板系统300。第二横向部分270B中的每个孔290（图24A）能适于接收从相邻复合面板200的第一横向部分270A的凸耳277延伸的一个对应螺栓282（图24C）。

如图25B所示，若干复合面板200能彼此相邻定位，使得一个复合面板200的第二横向部分270B与相邻复合面板200的第一横向部分270A匹配。然后能够以任何适当方式连接复合面板200。

如图25B所示，每个复合面板200的基板225能够偏离混凝土部分210的中心C。具体地，当基板225位于支撑表面上时，第二横向部分270B比第一横向部分270A在水平方向上距基板225更远，使得复合面板200将沿第二横向部分270B的方向倾斜。

当复合面板200这样倾斜时，使一个复合面板200的第二横向部分270B上的突出部285与相邻复合面板200的第一横向部分270A接触。如图25B所示，突出部285的一部分被接收在第一横向部分270A中的沟槽275（图24C）内，使得突出部285靠在凸耳277上，并且凸耳277上的肩部280抵靠突出部285上的肩部287。

通过将一个复合面板200的重端部设置在相邻复合面板200上，所有复合面板200能够更容易水平，因为复合面板200将自然地要在连接部上倾斜，并且一旦连接就帮助彼此平衡。

图26示出了根据一个示例的复合面板200’的端视图，其包括具有可选构型的混凝土部分210’。在图26所示的示例中，已经省略大梁连接板和端部支撑件以集中于混凝土部分210’的形状，不过应了解这些部件能够作为复合面板200’的一部分而被包括。

因此，复合面板200’能够类似于上述复合面板200，只是在第一和第二桁条部分265A’、265B’之间的板材部分260’中形成拱形部400。该构型能够提供第一和第二桁条部分265A’、265B’之间的平滑过渡，这能通过减少锐角而减少板材部分260’内的应力升高。

根据一实施例，公开的复合地板面板包括混凝土板材、适于支撑混凝土板材的框架组件，该框架组件具有第一和第二组支撑构件，其中每个支撑构件具有第一端和相对的第二端，其中支撑构件的每个第一端连接在一起，支撑构件的每个第二端连接到混凝土板材，其中第一组支撑构件的第一支撑构件与第二组支撑构件的第一支撑构件共用公共平面，并且其中第一组支撑构件的第一支撑构件与第一组支撑构件的第二支撑构件共用公共平面。

根据一实施例，公开的复合地板面板包括：（i）混凝土板材；和（ii）连接到混凝土板材并适于支撑混凝土板材的框架组件，其中框架包括：（a）基板；和（b）均具有第一端和第二端的多个支撑构件，其中多个支撑构件的每个第一端在基板上的公共位置处连接到基板，多个支撑构件的每个第二端在混凝土板材上的不同位置处连接到混凝土板材，从而使得多个支撑构件相对于混凝土板材和彼此中的至少一个成角度。

根据一实施例，公开的复合地板面板包括混凝土板材、适于支撑混凝土板材的框架组件，其中框架组件包括连接到混凝土板材的多个支撑构件，其中多个支撑构件相对于混凝土板材和彼此中的至少一个成角度，其中多个支撑构件的第一支撑构件与多个支撑构件的第二支撑构件共用第一公共平面，并且其中第一支撑构件与多个支撑构件的第三支撑构件共用第二公共平面，其中第一公共平面不同于第二公共平面。

本发明可以以其它指定形式实施而不脱离其精神或基本特征。所述实施例应认为在所有方面仅仅是示例性而非限制性的。因此本发明的范围由所附权利要求而不是以上说明指定。落入权利要求的含义和等同范围内的所有改变都包含在权利要求的范围内。

Claims (23)

1.一种复合地板面板，包括：

框架组件，该框架组件具有基板、固定到基板的多个第一横向支撑件、以及固定到基板的多个第二横向支撑件，其中第一横向支撑件位于第一平面中，第二横向支撑件位于第二平面中，其中第一平面和第二平面均与基板相交，第一平面相对于第二平面成角度布置；以及

混凝土部分，该混凝土部分连接到第一横向支撑件和第二横向支撑件并由第一横向支撑件和第二横向支撑件支撑。

2.如权利要求1所述的复合地板面板，其中，第一平面和第二平面在基板上的公共线处相交。

3.如权利要求1所述的复合地板面板，其中，第一横向支撑件和第二横向支撑件中的至少一个在基板上的公共位置处固定到基板。

4.如权利要求3所述的复合地板面板，其中，第一横向支撑件中的两个和第二横向支撑件中的两个在公共位置处固定到基板。

5.如权利要求1所述的复合地板面板，其中，混凝土部分包括第一端，框架组件还包括朝向第一端远离基板延伸的至少一个端部支撑件。

6.如权利要求5所述的复合地板面板，还包括固定到端部支撑件的大梁连接板。

7.如权利要求6所述的复合地板面板，其中，大梁连接板位于混凝土部分的第一端的下侧上。

8.一种复合地板面板，包括：

框架组件，该框架组件包括基部、多个第一支撑件和多个第二支撑件，每个支撑件均具有第一端和相对的第二端，多个第一支撑件和第二支撑件的每个的第二端连接到基部；以及

混凝土部分，该混凝土部分包括：

具有第一表面的板材部分；

第一桁条部分，该第一桁条部分连接到板材部分并远离板材部分的第一表面延伸；以及

第二桁条部分，该第二桁条部分连接到板材部分并远离板材部分的第一表面延伸，其中第一桁条部分与第二桁条部分隔开，其中多个第一支撑件的第一端连接到第一桁条部分，多个第二支撑件的第一端连接到第二桁条部分。

9.如权利要求8所述的复合地板面板，其中，板材部分包括第一横向部分和第二横向部分，其中第一横向部分包括凸耳和肩部，该凸耳和肩部限定了从由板材部分的第一表面限定的平面凹入的沟槽，并且其中第二横向部分包括突出部，该突出部具有与第一横向部分的凸耳和肩部互补的形状。

10.如权利要求8所述的复合地板面板，其中，板材部分包括第一横向部分和第二横向部分，其中当基部位于支撑表面上时，第二横向部分的边缘在水平方向上距基部比第一横向部分的边缘在水平方向上距基部更远。

11.如权利要求8所述的复合地板面板，其中，板材部分在第一桁条部分与第二桁条部分之间的部分形成拱形部。

12.如权利要求8所述的复合地板面板，其中，第一支撑件位于第一平面中，第二支撑件位于第二平面中，第二平面相对于第一平面成一角度布置。

13.如权利要求12所述的复合地板面板，其中，第一平面和第二平面在接近基部的线中相交。

14.如权利要求13所述的复合地板面板，其中，至少一对第一支撑件和至少另一对第二支撑件基本在基部上的公共位置处相交。

15.一种形成复合面板的方法，包括：

将多个支撑件固定到基板；

相对于支撑件定位模板；以及

将混凝土浇注到模板中以形成混凝土部分，该混凝土部分包括具有长度和宽度的板材部分、相对于板材部分的宽度彼此隔开的第一桁条部分和第二桁条部分，其中第一桁条部分和第二桁条部分均沿着板材部分的长度的至少一部分远离板材部分的顶面延伸。

16.如权利要求15所述的方法，其中，将支撑件固定至基板包括：将支撑件成一角度固定至基板。

17.如权利要求15所述的方法，其中，将模板相对于支撑件定位包括将泡沫绝缘模板相对于支撑件定位，并且其中将混凝土浇注到模板中包括将混凝土浇注到泡沫绝缘模板中。

18.如权利要求17所述的方法，还包括固化混凝土，并且其中在混凝土固化之后将泡沫绝缘模板永久固定到混凝土部分。

19.如权利要求15所述的方法，其中，将多个支撑件固定至基板包括：将固定至基板的多个第一横向支撑件固定成位于第一平面中，将固定至基板的多个第二横向支撑件固定成位于第二平面中，其中第一平面和第二平面在基板上的公共线处相交，并且其中第一平面相对于第二平面成一角度布置。

20.一种预浇铸结构地板系统，包括：

多个大梁；和

多个复合地板面板，每个复合地板面板包括混凝土部分和框架组件，其中混凝土部分包括具有长度和宽度的混凝土板材，第一桁条部分和第二桁条部分从混凝土板材的顶面延伸，第一桁条部分和第二桁条部分相对于混凝土板材的宽度彼此隔开，并且均沿着混凝土板材的长度的至少一部分延伸，并且其中框架组件包括基板和至少一个支撑组件，该支撑组件包括在第一桁条部分和基板之间延伸的第一支撑件以及在第二桁条部分和基板之间延伸的第二支撑件。

21.如权利要求20所述的预浇铸结构地板系统，其中，至少一个复合地板面板包括固定到第一支撑件或第二支撑件中的至少一个上的至少一个大梁连接板，大梁连接板位于混凝土板材的端部边缘下方，大梁连接板构造成将一个复合地板面板支撑为直接设置在一个大梁上。

22.如权利要求20所述的预浇铸结构地板系统，其中，每个混凝土板材包括第一横向边缘、第二横向边缘，顶面限定一平面，并且其中第一横向边缘包括在其中限定的沟槽，该沟槽在由顶面限定的平面下方凹入，第二横向边缘形成一突出部，该突出部具有与第一横向边缘互补的形状。

23.如权利要求22所述的预浇铸结构地板系统，其中，第二横向边缘在水平方向上距基板比第一横向部分的边缘在水平方向上距基板更远。

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