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关于超长地下室混凝土结构设计并提出相对控制措施

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关于超长地下室混凝土结构设计并提出相对控制措施
时间:2019-10-28 11:37:57     小编:

摘要:随着国民经济的快速发展,建筑业发展也逐渐迅速,我国的楼宇建设得到了长足的发展。但是,随着建筑业的蓬勃发展,建筑 面积和体量也越做越大,随之出现了超长的地下室。在实际工程中,地下室裂缝的问题也逐渐引起施工以及设计人员的关注,下文对超长地 下室裂缝的设计与施工措施简要进行了分析与探讨。

关键词:超长结构;地下室;裂缝;设计

我国建筑业的蓬勃发展,已经让建筑行业的技术、材料不断地 更新,而近年业,我国俨然已经开始尝试超长结构的建筑工程设计, 超长结构的建筑气势恢弘、大气磅礴、雄伟壮观,不仅可以在建成 之后立即成为众人瞩目的焦点,而且马上就会成为地标性建筑。超 长建筑结构设计的至关重要的一点就是必须对混凝土的收缩加以良 好的控制。超长建筑结构设计的另一个难点就在于温度的应变的计 算与分析,这种分析必须根据建筑物所在区域的年平均温度,以及 极限温度,进行恰当的温度应变情况计算与分析,以保证温度应力 在可控的范围内。目前,超长建筑无缝设计以其更好的一体性与稳 固性而得到较为广泛的应用。

一、结构裂缝的应对措施 结构裂缝在建筑建造中属于常见问题,根据不同的情况也有着

不同的解决方式。但总体来说,多遵循“抗”和“放”的原则来操 作,具体的应对措施如下所示。首先,这里所说的“抗”是指采用 一定的方法使被约束体和约束体两者间的温度差异缩减到很小的范 围,提高钢筋的质量和做工,降低混凝土的收缩效力,增强其抗拉 韧性,从而达到最终的效果。其次,我们所讲的“放”,是指将超长 的现浇混凝土结构拆分成一段一段,从而化解掉大部分的混凝土变 形问题,有效的降低约束体和被约束体两者间的制约问题,从未实 现预期的效果。最后,是将“抗”和“放”两种方式进行有机的融 合,使两者之间能够相互的配合,从而达到最好的抵抗建筑结构裂 缝的效果。具体的操作是在施工期间就分别将一段一段的结构施工 结构浇灌完毕,然后在建筑后期,将一段段分散的结构集合在一起 浇筑,使其变成一个整体。

二、超长混凝土结构设计和裂缝控制方式

1 温度收缩裂缝特点及其控制收缩应力措 1.1 温度收缩裂缝 的基本特点温度收缩裂缝具备以下特点:第一点,该裂缝由收缩和 温度变形共同产生,其分布一般为收缩和温度两种裂缝的组合,随 环境湿度和温度而变化,随时间而发展,裂缝的开裂和危害程度往 往较单一的收缩或温度裂缝严重;第二点,根据具体工程裂缝出现 的时间、发展与变化、以及分布、形状、尺寸等特征,可分为以收 缩变形为主或以温度变形为主两种情况,实际工程中较常见的是以 收缩变形为主的温度收缩裂缝,一般发生在混凝土浇筑后一年内; 第三点,主要影响的部位及构件是底层和顶部数层梁板构件以及基 础梁、挑檐、栏板等外露构件;第四点,梁板裂缝呈现不同分布特 征,梁裂缝一般垂直于纵向,分布在两侧面,两头细、中间宽。裂 缝形式为表面、深进或贯通。单向板裂缝等间距平行于短边。双向 板裂缝较重于单向板裂缝,两个方向板裂缝纵横交错,不规则,裂 缝多为贯通,板面裂缝一般宽于板底裂缝。

1.2 控制温度收缩应力的措施 1)首先应从结构布置上进行控 制,避免受力构件的主要收缩方向与建筑物长向一致,如单向板的 短向宜与建筑物长向平行;2)加强屋面保温隔热措施,采用高效保温 材料,严格满足建筑节能设计标准;3)屋面板、外廊板,阳台板等外 露室外现浇板(含施工期间主体暴露时间较长的室内现浇板)以及板 跨大于 4m 且采用泵送混凝土的双向连续板等温度收缩应力较大的 板,均宜在板面(即板的受压区)配置不小于φ6@200 双向钢筋网片, 或支座钢筋间隔全跨贯通,但间距不宜大于 200mm,每一方向配筋 率不宜小于 0.1%。以上板在有受力钢筋处,实配钢筋尚应考虑温度 收缩应力影响予以适当增大;4)框架梁及所有现浇梁凡梁腹板高度 大于或等于 450mm 者均设置不小于 2φ12 腰筋。腰筋宜细而密,间 距不应大于 200mm,每侧腰筋配筋率不宜小于 0.1%;(5)檐口板,外 露栏板应双面双向配筋,上下端头各配大于或等于 2φ10 温度抵抗 筋,并每隔 15~20m 设置一道宽为 20mm 的温度伸缩缝;(6)控制现浇

板混凝土强度等级不宜大于 C35,在施工阶段应严格控制商品混凝 土的水灰比;(7)控制应力集中裂缝,对孔洞周边采取有效的加强措 施。2 配筋的选取和把关

从上文中可以得知,地下室裂缝出现的情况在很大程度上取决 于混凝土的拉伸能力,而混凝土的拉伸强度又和钢筋的选取有关。 所以在建造建筑时,要尽量增加抗变形的钢筋,用钢筋来降低混凝 土对温度变化所产生的形变,切实的提高混凝土的抗变形能力。墙 体的侧壁、墙柱连接处、墙面等不同的方位有不同的钢筋运用规则, 例如,侧壁要多使用水平温度钢筋,墙柱连接处要使用长度 2.5m 左 右的水平附加筋。在建筑过程中多加细心,才能建造出安全、舒适 的建筑。

3 混凝土混合规则 建筑物表面出现的裂缝的大小、多少,在很大程度上取决于混

凝土的混合情况。根据以往的经验,要想减少建筑物裂缝的出现, 可以采用低水地热的水泥。另外,及时的补充水分、在平时注意建 筑物的保温保湿,也可以有效的降低建筑初期的脱水收缩问题。混 凝土在浇筑后会有一定的热量散出,及时的采取有效措施减缓热量 的流失速度,也可以在很大程度上增强建筑物的抗裂能力。

4 混凝土后期的养护措施 混凝土后期的养护工作若做的到位,能够在很大程度上提高建

筑物抗裂痕出现的能力,从而增加地下室的使用时间。首先,混凝 土在浇筑完成后 48h 之内,禁止任何人在上面踩踏、走动或是强行 固定支架设施。不论何种混凝土结构,在浇筑完成之后都不能略过 洒水养护这一关键环节,洒水养护可以使混凝土在一定的时间范围 内维持水泥水化所必须的温度和湿度。墙体模板除了有保温保湿的 作用,它还可以在一定程度上压制混凝土的膨胀,从而有效的降低 混凝土的变形程度。所以,选取合适的时间拆除模板就变得非常重 要。一般情况下,模板在一周左右可拆除。若是在 1~2 天之内就拆 除模板,会使墙体的内外温差逐渐变大,从而增加温度裂痕出现的 概率。在拆除之后的两个星期之内,应该采取洒水的方式养护 2 周。 只有将细节做的到位、完善,才能收获最终的满意成品。

5 混凝土后浇带的设置 后浇带不但可以在一定程度上解决沉降差,还可以降低收缩应

力。一个方式解决建筑中的两大难题,所以此方式在工程建筑中颇 受建筑者的喜爱。后浇虽然可以减少裂缝出现的概率,但是在实际 的使用中也要根据具体的需要和严格的计算来进行设置,不可以随 意而为。否则不但起不到良好的效果,还可能给工程带来隐患。后 浇带的带宽一般在 0.8~1m 之间,设在梁跨 1/3 的位置,与钢筋搭 接长度要合适。因为后浇带中不可让混凝土流入其中,所以在其周 边要装上隔离措施。浇筑温度不能高于 26℃,以免有轻微的变形出 现。工程实例:泰连电子(苏州)有限公司于 2012 建设的 101 号建 筑(生产厂房)钢筋混凝土框架结构部分纵向总长为 64 米,横向总 长为 60 米,均 超过国家设计 规范《混凝 土结构设计规 范》(GB 50010-2010)第 8.1.1 条文的限制,故在设计阶段纵向和横向各设 置一道 1 米宽的后浇带。后浇带处现浇构件的钢筋不得切断,且配 置加强筋。待两侧混凝土浇完 60 天以后,将缝两侧混凝土表面凿毛, 再用比设计混凝土强度等的级高一级补偿收缩混凝土(掺水泥重量 12%的 HZ-A 添加剂)浇筑密实,并加强养护,潮湿状态下养护时间不 小于 14 天。

四、结束语 综上所述,超长的混凝土地下室结构设计中,设计人员应深入

了解超长地下室的结构受力机制。在防裂设计中,采取多种构造和 施工措施,防止或降低有害裂缝的产生和发展。

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