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1、混凝土结构设计中后浇带设计探析 摘要:随着社会的发展与进步,重视混凝土结构设计中的后浇带设计对于现实生活具有重要的意义。本文主要介绍混凝土结构设计中的后浇带设计的有关内容。关键词:后浇带设计;混凝土;结构设计;中图分类号:TU37文献标识码:A引言随着我国经济的发展,建筑设计风格越来越多样化,复杂化。其中复杂,超长的结构体型,结构设计人员应特别注意对建筑结构混凝土开裂、变形的控制。目前建筑结构设计中常采用后浇带的方法控制混凝土结构的开裂和变形。一、后浇带的定义和主要功能钢筋混凝土后浇带技术是一种混凝土刚性接缝技术,总体上可分为后浇收缩带
2、、后浇沉降带和后浇温度带,分别用于解决钢筋混凝土凝结收缩、高层建筑主楼和裙楼问不均匀沉降、克服温度应力之类的问题,6它适用于后期变形趋于稳定、不宜设置柔性变形缝的结构的建筑。一般来说,后浇带技术具有多种变形缝的作用,设计时应考虑以其中一种功能为主,其他功能为辅。施工时,后浇带是整个建筑物的预留缝,待主体结构完成并达到一定龄期时,在后浇带位置用混凝土进行填补,它必须采用专项技术措施来进行处理,“缝”即不存在,这样既解决了凝结收缩、结构差异沉降和温度应力等问题,同时又达到了不设永久变形缝的要求。由于新浇混凝土在硬结过程中会出现收缩现象,所以已
3、建成的结构受冷则收缩,受热会膨胀。在施工后的前1——2个月将完成混凝土硬结收缩的大部分过程,而环境温度变化对建筑结构的作用则是经常性的,尤其是其变形受到约束时,在建筑结构内部就产生相应的温度应力,严重时就会在构件中出现可见的裂缝。高层建筑和裙房的基础设计和结构在设计时候设计为整体结构,但在施工时需要用后浇带技术把两部分暂时断开,等到主体结构施工工作完成,并且已完成50%以上的沉降量以后再浇灌连接裙房部分的混凝土,将高低层建筑连成一个整体,因此在设计时基础就应考虑两个施工阶段不同的受力状态,并分别进行强度校核。而且连成整体建筑后的计算应把由
4、后期沉降差引起的附加内力考虑在内。同时还需要采取以下调整措施:调时间差。先对主楼进行施工,待其基本建成,而且沉降量基本稳定后,再对裙房进行施工,使他们的后期沉降基本相近。另外一个措施是调压力差。由于主楼荷载大,施工人员可加大埋深,采用整体基础降低土压力,以减少附加压力,对于低层建筑部分可使用较浅的十字交叉梁基础,以增加土压力,最终使高低层沉降接近。二、施工后浇带的分类施工6后浇带一般分为三类,它们分别是:(1)为解决复杂连体结构中各区段的沉降差而设置的后浇带称为沉降后浇带。(2)为防止混凝土因温度变化导致钢筋混凝土构件收缩开裂而设置的后浇
5、施工带称为温度后浇带。(3)为防止混凝土硬化过程中收缩开裂而设置的后浇带称为补偿收缩混凝土后浇带。三、后浇带的设计当建筑结构的平面尺寸超过混凝土规范规定的伸缩缝最大间距时,可考虑采用施工后浇带的方法来适当增大伸缩缝间距。但一般地上结构由于受环境温度变化影响较大,所以伸缩缝最大间距不宜超过混凝土规范限值过多。当地上结构由于抗震设计需要而设置了防震缝时,伸缩缝宽度应满足防震缝宽度的要求。地下室结构超长的情况较为常见,除地下室顶板和处于室外地面以上的地下室外墙受温度变化影响相对较大外,地下室内部和基础结构在使用阶段受室内外温度变化影响较小,需解
6、决的主要问题是混凝土收缩应力对结构的影响。必须指出的是,后浇带只能解决施工期间的混凝土自收缩,它不能解决由于温度变化引起的结构应力集中,6更不能替代伸缩缝。有一些结构设计者将后浇带和伸缩缝等同起来的看法是错误的,因为两者的作用并不相同。当地下室结构超长过多,单靠设置后浇带不足以解决混凝土收缩和温度变化问题时,可以考虑采用补偿收缩混凝土,在适当位置设置膨胀加强带。对高层建筑主体与裙房之间是设置永久变形缝,还是在施工阶段设置沉降后浇带,应该根据建筑场地地基持力层土质情况、基础形式、上部结构布置等条件综合确定。当地基持力层土质较好,例如高层建筑
7、基础做在基岩层或卵石层上,或采用桩基时,高层建筑沉降变形量较小,此时可考虑采用施工后浇带而不设置永久变形缝,将高层建筑与裙房基础(或地下室)连成整体。近年来,复合地基得到了广泛应用,复合地基可以提高地基持力层承载力,提高土体弹性模量,有效地控制建筑物沉降。北京地区有些工程已经通过在高层建筑下采用复合地基的办法来替代桩基,以解决高层建筑主体与裙房之间差异沉降的问题。不论采用哪种方法,如果采用施工后浇带而不设置永久变形缝,都应依据相关规范计算裙房和高层建筑的整体倾斜。当采用地基处理时,在结构设计图纸上,应明确规定采用地基处理后,高层建筑与裙房
8、之间的变形要求。施工后浇带的位置,应根据基础和上部结构布置的具体情况确定,不能想当然,搞一刀切。后浇带应设置在结构受力较小处,一般在梁、板跨度内的三分之一处,6结构弯矩和剪力均较小,且宜自上而