超长混凝土结构的设计方法-论文.pdf

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1、工程建筑2014年4月(中)超长混凝土结构的设计方法刘冰(辽宁华腾工程设计咨询有限公司，辽宁沈阳110000)摘要：本文介绍了超长混凝土结构裂缝的分类及原因，重点阐述了温度应力的特点及计算温度应力时应注意的问题，并根据相关规范及规程归纳总结了实际设计过程中所采用的措施。本文可作为超长混凝土结构设计的参考。关键词：超长混凝土结构；裂缝；温度应力；设计措施随着我国综合国力的增强与经济国际2．温度应力的计算方法二、设计中采取的措施化程度的加大，大面积混凝土结构的需求日温度应力计算时，应主要考虑降温的影(一)材料益增多，国内超大型商业综合体、大型体育响。首先应确定初始温度，一般可把

2、后浇带(1)采用低水化热的矿渣硅酸盐水泥馆、展览馆等建筑纷纷涌现，因各种原因导浇注时的温度作为合拢温度，即初始温度。(2)采用补偿收缩混凝土(3)掺入水泥用致建筑超过《砼规》所规定的设置伸缩缝最计算降温温差时需考虑以下几个阶段：量20％的粉煤灰(4)可采用纤维混凝土(5)大间距的项目越来越多。如何减少和控制混其一是结构主体完工，围护结构及保温所有材料均应符合《地下室混凝土结构防裂凝土裂缝，成为超长建筑设计的一个重要问未施工。结构完全处于裸露状态，其计算温技术规程》的要求。题。度即室外温度。《荷载规范》规定以最冷月(二)施工措施分析导致建筑超长的原因，主要有：1．平均气温为计

3、算温度。很明显，这时降温温(1)施工期间每隔30-40m设置后浇带受建筑使用功能的影响。2．受建筑立面造型差很大，温度应力也很大。设计中应通过控(基础可为膨胀加强带)。后浇带应在两侧的影响。3．受结构体型、结构布置的影响。制后浇带时间来尽量避免以此阶段为设计混凝土浇注完毕两个月后，且在本层及上一设缝后对结构抗震性能影响较大。针对这几目标。层外围护构件(外墙、窗及玻璃幕墙等)封个原因，应尽量通过采用设置悬挑缝、滑动其二是结构主体完工，围护结构及屋面闭后浇注，浇注后浇带混凝土时环境温度控支座，或通过处理立面装修等方法设置伸缩保温施工完毕，但未投入使用未采暖。此阶制在日平均气温1

4、0±5℃。(2)严格控制水缝，特别是砖混住宅尽量不要超长。段计算温度：地上可取《荷载规范》给出的室灰比(3)保水养护不少于两周(4)采取合一外温度加lO度，辽宁省内一般可取一10-一15理的施工顺序(5)加强振捣、混凝土结构产生裂缝的主要原因混凝土结构的裂缝可分为两大类：荷载oC。地下(地面处无大开口时)可取5℃左(三)设计措施引起的裂缝和变形引起的裂缝。其中，变形右。此时应注意荷载组合问题，温度应力可(1)可采用部分预应力钢筋混凝土结引起的裂缝又分为混凝土自收缩引起的裂不与地震作用同时考虑，但应考虑风荷载，构。(2)控制混凝土强度等级。(3)增配温缝，外界温度变化引起的裂

5、缝及不均匀沉降恒载应考虑装饰荷载及隔墙荷载，活荷载应度钢筋：所有构件按温度应力计算结果增配引起的裂缝等。根据实际情况考虑组合系数，地下室顶板可温度钢筋。梁通长筋配筋率≥0．25％，腰筋(一)混凝土自收缩裂缝能存在施工堆载，组合系数应取大一些(O．7按照受拉钢筋的要求设置，配筋率≥0．15％，由于混凝土的孔隙中存在着大量的水左右)，其它楼层活载很小，组合系数取间距≤200ram。楼板单侧配筋率≥0．25％，份，所以在硬化过程中会产生“硬化收缩”、0．3—0．5即可。受拉部位钢筋间距≤150mm。钢筋混凝土墙“塑性收缩”(浇注后4—15小时)、“毛细收其三是正常使用阶段，室内采

6、暖。此阶单侧配筋率≥0．25％，钢筋间距≤150ram。缩”和“吸附收缩”。自收缩变形在二个月段构件平均温度对于室内构件可取15℃，边墙净高度>3．6m时，在墙体高度的水平中线时大约完成40％左右，5-6个月时大约完成部构件、顶层构件可取室内外温差的一半。上下500mm范围内，水平筋间距100ram，60～80％左右，一年左右趋于稳定。在《工程荷载组合系数按《荷载规范》o加大墙顶水平筋，仅地下超长的剪力墙结构结构裂缝控制》【4】一书中有详细的论述并给目前国内的计算软件大部分已实现了和框剪结构中的剪力墙，一层墙体也应按上出了计算公式。设计时，由混凝土自收缩产对温度应力的分析，

7、如PKPM的PMSAP，广述要求加强。墙与柱、墙与墙的连接部位增生的裂缝可通过对材料的要求和采取一些厦的GSSAP、MIDAS／Gen和SAP2000等。以设中lOmm的水平附加筋，伸人墙内≥施工措施来避免。PMSAP为例，它采用通用有限元法，将构件1500mm，与墙水平筋间隔布置。柱纵筋及(二)外界温度变化引起的裂缝的温度变化对结构的变形、内力的影响等效箍筋根据具体情况适当加强，尤其是首层柱热胀冷缩是一种自然现象。在建筑物发为“等效荷载”来计算温度应力。由于可以(有地下室时为地下层)和周边一定范围的生温度变化时，