超长结构设计及相应措施分析

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1、超长结构设计及相应措施分析梁亮山【摘要】随着建筑行业的不断发展，建筑技艺的不断成熟，超长结构的建筑越来越常见，超长结构的建筑设计相较于齊通的建筑设计要更为复杂，需要更加成熟与高超的建筑技艺，由于结构超长，此种建筑在设计建造时往往需要面对更多的问题及网难，木文即围绕超长建筑结构设计展幵，分析了此种结构设计中存在的困难与问题，并对此提出了相应的解决建议。【关键词】超长结构；建筑设计；温度裂缝；解决措施近年来，随着人们对建筑设计要求的不断提高，采用超长设计结构的建筑设计H益增多，超长结构设计由于建筑自身构造的特殊性，出现裂缝的情况较

2、为普遍，其中受温度应力影响而产生裂缝现象是最为常见的裂缝情况，另外，建筑物收缩变形、沉降变形也是超长结构设计中引起裂缝的因素，在超长结构设计中如果对这些裂缝不釆取合理的处理措施，将会对建筑的稳定性、安全性造成极大的不良影响，因此，研究超长结构设计中裂缝问题的处理措施，对于建筑行业的发展来说是极其必要的。一、超长结构设计存在的问题及设计难点分析建筑物超长的结构设计，可定义为伸缩缝间距大于规范最大间距的建筑结构或者是伸缩缝间距虽在规定范围内，但建筑受所处环境的影响，结构温度差较大,混凝土收缩比例较大的建筑结构，此种结构由于自身的复

3、杂性，对建造往往有更高的要求，其问题与设计难点主要体现在以下几个方面：1、超讼设计的建筑结构在混凝土浇筑过程中，由于水泥自身的热化致使混凝土结构内外温度差别过大，导致混凝土结构表面产生一定的拉应力，而混凝土结构内部则产生压应力，当外部的拉应力超过混凝上自身的抗拉强度极限时，混凝土结构就会发生变形，导致其表面产生裂缝。另外，处于降温过程中的超长结构混凝土由于自身的冷却会产生收缩现象，此时结构的收缩应力较大，当这种收缩应力大于混凝土抗拉强度极限吋也会产生裂缝情况，此种裂缝严重吋甚至会贯穿整个截面。2、受建筑物所处环境影响，建筑物所

4、受温度差别较大，就会使结构出现热胀冷缩现象，从而产生温度应力，这种温度应力会存在于建筑的建造阶段及使用阶段，在温度应力与混凝土收缩应力的共同作用下所产生的变形情况，很可能会对超静定混凝土结构产生较强大的约束应力，导致结构较为严重的开裂、变形。而在0前较为普遍的多层建筑中，收缩应力与温度应力对建筑的顶部及底部奋较为明显的损害，原因在于建筑物基础埋于底部，底部结构的收缩与温度变形会受到建筑基础的约束，而在建筑物顶部，由于常年受日光直晒，温度变化较大，由此产生的温度应力受到其下楼层楼盖的约束，在建筑中部的楼层，由于苏温度变化基本相同

5、，又几乎不受约束应力，因此温度应力所产生的影响较小。由此可知，高层建筑中，顶部常常会出现收缩及温度裂缝。3、超长结构的建筑物投影长度往往较长，尤其对于那些占地面积较大的超长结构的建筑物来说，艽所处建筑场地的地质由于面积较大会包含更多的复杂情况，在此种情况下，对建筑两端沉降情况的把握与处理会冇较人的难度，如果两端沉降情况处理不当，就会导致两端出现较大的沉降差，在不设置沉降缝、不采取处理措施的情况下，这种沉降差将会导致建筑产生较为严重的裂缝甚至是倾斜情况［1】。二、超长结构设计裂缝问题应对措施分析1、在超长混凝土结构中设置后浇带在

6、建筑结构中，后浇带的作用就在于冇效防止现浇混凝土结构因温度变化或收缩力不均而产生结构裂缝［2】，其具体操作要按照相砬的施工规范或设计要求来进行，要在建筑物基础底板、墙体或梁柱等位置设置临吋的施工缝，使超长结构能暂时分成若干部分，经过一段时间，待结构内部的构件收缩之后在对该施工缝进行浇捣，使结构连接成整体。设置后浇带吋，应注意选取气温较低的时间段进行，艽材料可选用浇筑水泥或者是掺加微量铝粉的混凝土，后浇带的强度需比构件强度高一级，苏0的在于避免新旧混凝土之间出现裂缝，导致该部位强度薄弱，另外，后浇带在设置吋还需要将模板等不同措施

7、的消耗情况考虑在内。后浇带对混凝土结构中出现的收缩应力及沉降差都有较好的处理效果，因此，在建筑工程中得到较为普遍的应用，其位置、距离需通过较为精确的计算来确定，为有效避免应力的集中，并使施工操作简便易行，其宽度设置一般为800-1200mm。2、在超长混凝土结构中进行预应力设计预应力设计是目前国内使用较为普遍的应对超长混凝土结构收缩、变形的措施，它与非预应力相比较具有以下优点：(1)提高结构的使用性能预应力的施加，可以使受拉力区截面的结构内力均匀分布，能冇效降低截面的应力峰值，从而使结构在荷载的情况下不产生裂缝或者减小裂缝程度

8、，另外，由于预应力反拱，奋效控制了结构的变形，由此使结构的耐久性得到极大地提高。(2)提升高强钢材的利用率在不进行预应力设计的混凝土结构中，高强度钢材由于受到裂缝宽度与烧度的制约，苏强度作用不能被充分发挥出来，而进行预应力设计之后，高强度钢材由于已预先施加了较高强度的拉应力，