超长框架结构的温度作用计算及工程设计.
超长结构楼板温度应力分析

主体结构温度作用分析在结构设计时,往往不能准确确定施工时间。
即使确定了施工日期,也不能作为标准,因此,结构合拢温度通常是一个区间值。
我们给出的合拢温度:取某城市的近30年的最高、最低的月平均温度(最高月平均温度37℃,最低月平均温度-5℃),并按3:4:3的比例划分,取中间40%的区间值为合拢温度区间(7.5℃~24.5℃),得出结构的最大升温工况为29.5℃,结构的最大降温工况为-29.5℃。
此外,由于真实季节性温差是一个缓慢加载过程,而程序是瞬间降温计算,考虑到混凝土材料的徐变特性后,实际结构产生的温度应力要小得多,在程序中可以通过松弛系数H来考虑,根据《工程结构裂缝控制》,对于不允许开裂的情况,H=0.3~0.5,对于允许开裂的情况,H=0.5×(0.3~0.5),本报告在计算时取0.3。
图1~图8分别列出了少年宫1层和2层在升温工况和降温工况下楼板最大主应力和最小主应力值。
图9~图16分别列出了少年宫1层和2层在升温工况和降温工况下剪力墙最大轴力和最小轴力值。
图1**结构1层楼板升温工况最大应力(Mpa)图2**结构1层楼板升温工况最小应力(Mpa)图3**结构1层楼板降温工况最大应力(Mpa)图4**结构1层楼板降温工况最小应力(Mpa)图5**结构二层楼板升温工况最大应力(Mpa)图6**结构二层楼板升温工况最小应力(Mpa)图7**结构二层楼板降温工况最大应力(Mpa)图8**结构二层楼板降温工况最小应力(Mpa)图9**结构一层剪力墙降温工况最大轴力(Mpa)图10**结构一层剪力墙降温工况最小轴力(Kn)图11**结构一层剪力墙升温工况最大轴力(Kn)图12**结构一层剪力墙升温工况最小轴力(Kn)图13**结构二层剪力墙降温工况最大轴力(Kn)图14**结构二层剪力墙降温工况最小轴力(Kn)图15**结构二层剪力墙升温工况最大轴力(Kn)图16少年宫结构二层剪力墙升温工况最小轴力(Kn)分析图中计算结果可知,1层、2层楼板的大部分区域在升温工况和降温工况下楼板最大主应力和最小主应力值均在C35混凝土的抗拉、抗压强度设计允许值范围内。
超长结构温度应力计算探讨

超长结构温度应力计算探讨一、温度作用的特点:温度作用是在规定时期内结构或结构构件由于温度场变化所引起的作用,具有以下特点:1)温度作用是由结构材料“热胀冷缩”效应被结构内、外约束阻碍而在结构内产生的内力作用,属于间接作用;2)温度作用随外界环境的变化而变化,有明显的时间性,属于可变作用;3)建筑结构从开始建造到拆除都会受到所处温度场影响,因而温度作用伴随着结构的生命全周期过程;4)引起结构温度变化因素很多,有气候季节变化、太阳暴晒辐射和其它人为因素(如火灾)等,诱因多样性使温度作用有别于其它(荷载)作用。
二、温度作用的规范规定:2.1什么时候需要进行温度作用计算根据温度作用的特点可知,结构中产生的温度作用大小主要与结构材料线膨胀系数和结构长度有关。
表1为常用材料线膨胀系数αT,可见结构钢和混凝土的线膨胀系数非常接近。
正因为如此,在计算钢筋混凝土结构的温度作用时才可以只按混凝土一种材料近似考虑。
材料确定的情况下,长度越长,温度作用越大。
在完全没有约束的情况下,总长为100m、截面为600x600的普通混凝土梁温度每升高或降低20℃,梁长度将增加或减少20mm;如果端部的变形完全受到约束,将在梁内部产生约2160KN(按强度等级为C30计算)的轴向压力或拉力,该力约为混凝土轴向抗拉强度标准值的3倍。
T实际结构不可能没有约束,总会在结构中产生温度应力,当结构长度较小时,可忽略温度应力和温度变形对结构的影响。
现行规范根据不同的结构形式给出该长度(温度区段长度)经验值,详见表2,当结构超出该长度时才有必要进行温度作用计算。
表2: 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距(m)建筑结构设计时,应首先采取有效构造措施来减少或消除温度作用效应,如设置结构的活动支座或节点、设置温度缝、采用隔热保温措施等。
当结构或构件在温度作用和其他可能组合的荷载共同作用下产生的效应(应力或变形)可能超过承载能力极限状态或正常使用极限状态时,比如结构某一方向平面尺寸超过伸缩缝最大间距或温度区段长度、结构约束较大、房屋高度较高等,结构设计中一般应考虑温度作用。
浅谈超长结构温度作用设计要点

格 的保温设计 , 在投入使用后室 内将处于空调恒温状态 。根
据暖通专业设计 要求常年 室内环境 最高温为 , I I 眦自= 2 5  ̄ C, 最 低温为 r I = 2 0  ̄ C。为避免不必要的浪费 , 更 为合 理地计算
使用 阶段 的温差 , 本工程温度应力分析时考虑 了室 内空 调环
第 2期( 总第 1 9 0期 )
翘: I 乏 建- 前
浅谈超长结构 温度作 用设计要点
刘 存 顺
建 筑 设 计 ■
( 中城建 ( 福建 ) 建筑设计研 究院有限公 司, 福建 福 州 3 5 0 0 0 1 )
摘
要
佰翔海景 酒店客房楼 结构单体长度达 1 2 0 . 6 m, 宽度仅 2 1 . 1 m, 采用钢筋混凝土框 架结构 , 属于超长结构。
店, 东、 南侧临海 。定位为豪华五星级酒 店。项 目总用地面积
为9 1 5 9 4 . 5 m z ,总建筑面积为 9 4 2 3 5 . 0 8 mz ,地上建筑面积为 8 1 3 7 4 . 3 mz , 地下建筑 面积为 1 2 8 6 0 . 7 8 m z 。由一栋迎宾楼 、 两
境, 外 围及屋 面层 结构的最高 、 最低 温度取 室内外平 均温度 ,
根据《 建筑结构荷载规范} G B 5 0 0 0 9 — 2 0 1 2 田 福州地区室外 环境月平均最高温为 r I - 愀外= 3 7  ̄ C, 月平均最低温为 T 外= 3 ℃。
内部结构 的最高 、 最低温度取室 内温度 。通常升温工况使 结
・
2 7・
一 建筑 设 计
翘楚_ 避前
2 f ) 1 7 年
构 产生 应 力 , 降温 1 况使结构 产 托应 力 , 托应 力容 易 导
超长混凝土结构住宅温度效应分析与结构设计措施

本项目位于沈阳市沈北新区,占地为34880m 2的住宅小区,采用异形柱框架-剪力墙结构,地上6层,无地下室,层高均为2.9m,其中3#、5#、8#、9#楼长度均超规范规定的50m 限值,以3#为例分析超长带来的温度应力影响。
根据当地气象资料统计发现,气温多年平均为7.9℃,最高为35.7℃,最低为-30.5℃,同时《建筑结构荷载规范》附录E 给出了沈阳最低气温-24℃,最高气温33℃。
项目场地的土层情况从上到下分布为:①杂填土;②粉质粘土;③粉质粘土;④粉质粘土;⑤粉质粘土;⑥粉质粘土;⑦粉质粘土;⑧粉质粘土;⑨圆砾。
冻土深度市区一般为1.0米,标准冻结深度为1.2米。
建筑功能:多层住宅,结构形式为异形柱框架剪力墙结构,基础类型为预应力管桩基础,楼板厚度130mm,使用年限为50年,多层住宅不设永久变形缝的混凝土结构长度超过《超长混凝土结构防裂技术规范》中规定的60米(框剪)。
本工程在后续施工时,考虑温度效应对结构的影响,根据规范要求长方向设置后浇带。
环境温差的含义是后浇带封堵合拢时,后浇带温度与施工期间所能达到的温度极值的温度差值,即:y=max-0上式中:y为环境温差,0为后浇带封堵合拢时的温度,max 为施工期间的最高温度[1]。
根据施工进度安排,预计2018年10月主体完工,后浇带封堵时间定为2019年4月,并于2019年11月前完成外墙保温、门窗安装等施工项目,2020年交付使用。
因此后浇带合拢温度取10.2℃,进入冬季施工期后,应采取一定的取暖措施,保证地上部分室内温度不低于-5℃。
根据规范相关部分并通过上面的公式计算可得本工程环境温差为:y=10.2℃-(-5℃)=15.2℃(降温)根据规范,混凝土的收缩变形可以根据下列式子进行计算:εy (t )=ε0y (1-e-0.01t )·M1·M2·M3······M11式中:εy (t ):龄期t 时,混凝土收缩引起的相对变形值;ε0y :标准状态下混凝土最终收缩引起的相对变形值,对于C40以下混凝土为3.24x10-4;M1·M2·M3······M11:考虑各种非标准条件下的修正系数;根据相关规范,M1·M2·M3······M11可以取为1.0。
浅析超长混凝土结构温度应力计算及控制

等 效荷 载 ( 面力 部 分 ) 呵表 示 为 :
(
计算 时 楼 板采 用P M S A P 程序 , 计 算 时采 用 二维 壳 元 ; 梁 柱分 析 采用 S A T WE 程
不动 点 附近 最大 H , 即地下 室顶 板 由于受 地下 室侧 壁 的强 约 束 , 接 近地 下 章侧 3 . 温度 升高 或 降低 均 会在 结构 内部产 生 局部 应 力 。升温 时 , 楼 板 大部 分 受压 应 力 , 压应 力 最大点 发 生在 结构 的形 心 附近 , 压应 力达 到 了2 . 1 M P a , 但仍 侧 壁处 出现 部分 的拉 应力 , 大部 分拉 应力 均小 于 混凝 土 的轴 心抗 拉 强度 标 准 值 。 当楼板 在 降温作 用 下 , 结构 整体 呈 收缩状 态 , 楼 板受 拉 应 力作 用 , 大 部 分 都在1 . 9 MP a 以下 ,在靠 近 地下 室 侧壁 的楼 板 出现 了2 . 5 ~ 3 . 7 M P a 的拉 应 力 , 超 出了混 凝 土 的轴心 抗拉 强度 标准 值2 . 2M P a ( C 3 5 混凝土) 。
1 ) 一维 杆件 的 温度作 用计 算 原理【 : 不发 生 弯 曲。假 定温 度沿 杆 轴线 变化 :
T = T ( 1 -∈ ) + . r J ∈ ,
对 于一 维 杆件 单元 , 令T = g ( x ) , 即这种 温 度分 步将 使 杆件 只 发生 伸 缩 , 而 远 小于 混凝 土 的轴 心抗 压 强度 标 准值 2 3 . 4 MP a ( C 3 5 混凝 土 ) 。 同时在 地 下 拳
超长结构温度应力计算探讨

超长结构温度应力计算探讨一、温度作用的特点:温度作用是在规定时期内结构或结构构件由于温度场变化所引起的作用,具有以下特点:1)温度作用是由结构材料“热胀冷缩”效应被结构内、外约束阻碍而在结构内产生的内力作用,属于间接作用;2)温度作用随外界环境的变化而变化,有明显的时间性,属于可变作用;3)建筑结构从开始建造到拆除都会受到所处温度场影响,因而温度作用伴随着结构的生命全周期过程;4)引起结构温度变化因素很多,有气候季节变化、太阳暴晒辐射和其它人为因素(如火灾)等,诱因多样性使温度作用有别于其它(荷载)作用。
二、温度作用的规范规定:2.1什么时候需要进行温度作用计算根据温度作用的特点可知,结构中产生的温度作用大小主要与结构材料线膨胀系数和结构长度有关。
表1为常用材料线膨胀系数αT,可见结构钢和混凝土的线膨胀系数非常接近。
正因为如此,在计算钢筋混凝土结构的温度作用时才可以只按混凝土一种材料近似考虑。
材料确定的情况下,长度越长,温度作用越大。
在完全没有约束的情况下,总长为100m、截面为600x600的普通混凝土梁温度每升高或降低20℃,梁长度将增加或减少20mm;如果端部的变形完全受到约束,将在梁内部产生约2160KN(按强度等级为C30计算)的轴向压力或拉力,该力约为混凝土轴向抗拉强度标准值的3倍。
T实际结构不可能没有约束,总会在结构中产生温度应力,当结构长度较小时,可忽略温度应力和温度变形对结构的影响。
现行规范根据不同的结构形式给出该长度(温度区段长度)经验值,详见表2,当结构超出该长度时才有必要进行温度作用计算。
表2: 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距(m)建筑结构设计时,应首先采取有效构造措施来减少或消除温度作用效应,如设置结构的活动支座或节点、设置温度缝、采用隔热保温措施等。
当结构或构件在温度作用和其他可能组合的荷载共同作用下产生的效应(应力或变形)可能超过承载能力极限状态或正常使用极限状态时,比如结构某一方向平面尺寸超过伸缩缝最大间距或温度区段长度、结构约束较大、房屋高度较高等,结构设计中一般应考虑温度作用。
超长结构温度应力计算探讨

超长结构温度应力计算探讨一、温度作用的特点:温度作用是在规定时期内结构或结构构件由于温度场变化所引起的作用,具有以下特点:1)温度作用是由结构材料“热胀冷缩”效应被结构内、外约束阻碍而在结构内产生的内力作用,属于间接作用;2)温度作用随外界环境的变化而变化,有明显的时间性,属于可变作用;3)建筑结构从开始建造到拆除都会受到所处温度场影响,因而温度作用伴随着结构的生命全周期过程;4)引起结构温度变化因素很多,有气候季节变化、太阳暴晒辐射和其它人为因素(如火灾)等,诱因多样性使温度作用有别于其它(荷载)作用。
二、温度作用的规范规定:2.1什么时候需要进行温度作用计算根据温度作用的特点可知,结构中产生的温度作用大小主要与结构材料线膨胀系数和结构长度有关。
表1为常用材料线膨胀系数αT,可见结构钢和混凝土的线膨胀系数非常接近。
正因为如此,在计算钢筋混凝土结构的温度作用时才可以只按混凝土一种材料近似考虑。
材料确定的情况下,长度越长,温度作用越大。
在完全没有约束的情况下,总长为100m、截面为600x600的普通混凝土梁温度每升高或降低20℃,梁长度将增加或减少20mm;如果端部的变形完全受到约束,将在梁内部产生约2160KN(按强度等级为C30计算)的轴向压力或拉力,该力约为混凝土轴向抗拉强度标准值的3倍。
表1: 常用材料的线膨胀系数αT实际结构不可能没有约束,总会在结构中产生温度应力,当结构长度较小时,可忽略温度应力和温度变形对结构的影响。
现行规范根据不同的结构形式给出该长度(温度区段长度)经验值,详见表2,当结构超出该长度时才有必要进行温度作用计算。
建筑结构设计时,应首先采取有效构造措施来减少或消除温度作用效应,如设置结构的活动支座或节点、设置温度缝、采用隔热保温措施等。
当结构或构件在温度作用和其他可能组合的荷载共同作用下产生的效应(应力或变形)可能超过承载能力极限状态或正常使用极限状态时,比如结构某一方向平面尺寸超过伸缩缝最大间距或温度区段长度、结构约束较大、房屋高度较高等,结构设计中一般应考虑温度作用。
超长结构温度应力计算探讨精

超长结构温度应力计算探讨一、温度作用的特点:温度作用是在规定时期内结构或结构构件由于温度场变化所引起的作用,具有以下特点:1温度作用是由结构材料“热胀冷缩”效应被结构内、外约束阻碍而在结构内产生的内力作用,属于间接作用;2温度作用随外界环境的变化而变化,有明显的时间性,属于可变作用;3建筑结构从开始建造到拆除都会受到所处温度场影响,因而温度作用伴随着结构的生命全周期过程;4引起结构温度变化因素很多,有气候季节变化、太阳暴晒辐射和其它人为因素(如火灾等,诱因多样性使温度作用有别于其它(荷载作用。
二、温度作用的规范规定:2.1什么时候需要进行温度作用计算根据温度作用的特点可知,结构中产生的温度作用大小主要与结构材料线膨胀系数和结构长度有关。
表1为常用材料线膨胀系数αT,可见结构钢和混凝土的线膨胀系数非常接近。
正因为如此,在计算钢筋混凝土结构的温度作用时才可以只按混凝土一种材料近似考虑。
材料确定的情况下,长度越长,温度作用越大。
在完全没有约束的情况下,总长为100m、截面为600x600的普通混凝土梁温度每升高或降低20℃,梁长度将增加或减少20mm;如果端部的变形完全受到约束,将在梁内部产生约2160KN(按强度等级为C30计算的轴向压力或拉力,该力约为混凝土轴向抗拉强度标准值的3倍。
表1: 常用材料的线膨胀系数αT材料线膨胀系数αT(×10-6/℃轻骨料混凝土7普通混凝土10砌体6~10钢,锻铁,铸铁12不锈钢16铝,铝合金24实际结构不可能没有约束,总会在结构中产生温度应力,当结构长度较小时,可忽略温度应力和温度变形对结构的影响。
现行规范根据不同的结构形式给出该长度(温度区段长度经验值,详见表2,当结构超出该长度时才有必要进行温度作用计算。
表2: 钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距(m结构类型室内或土中露天排架结构装配式100 70框架结构装配式75 50 现浇式55 35剪力墙结构装配式65 40 现浇式45 30挡土墙、地下室墙壁等类结构装配式40 30 现浇式30 20建筑结构设计时,应首先采取有效构造措施来减少或消除温度作用效应,如设置结构的活动支座或节点、设置温度缝、采用隔热保温措施等。
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超长框架结构的温度作用计算及工程设计
提要阐述了超长框架结构的温度作用计算方法;并就一工程实例,示范了在实际工程设计中如何进行这类结构的设计。
关键词超长框架结构,温度作用
1 问题的提出
我国现行规范对现浇框架结构的伸缩缝间距规定不超过55m,而某些工程中常常会由于工艺专业的需要,要求建筑不设缝或尽量不设缝;这时如果建筑物较长,在施工和使用过程中就会产生一定的收缩应力或温度应力,当这些应力达到一定程度时,就会影响建筑物的正常使用功能;因此当建筑物达到一定长度时,就必须对结构的温度作用进行计算。
鉴于此,本文在文献[1]的基础上,介绍了超长框架结构的温度作用计算方法,并以此为基础,对某一超长框架结构的温度作用进行了计算。
2 超长框架结构的温度作用计算方法
2.1 计算假定
为简化计算,通常对多层框架进行手工计算时会作出如下一些假定,即框架柱的抗侧刚度只考虑本层相连梁及其上下层相连柱的影响;本层结构所受到的作用只对与本层相连的梁柱有影响。
除此之外,本文在计算温度作用时还作出如下的两条假定,即同一楼层各节点所受到的温差相同;当框架各构件材料性质相同,竖向构件和水平构件的刚度分布均匀时,在相同温差作用下,框架某层某节点产生的侧移与该点相对于本层不动点的距离成正比。
2.2计算温度作用下楼层不动点的位置
以某一单层平面框架为例(见图一),若该楼层在负温△T的作用下产生收缩,根据上述假定,每一框架柱的柱顶产生指向平衡不动点的收缩尺寸为βX I(β为伸缩率,是与距离无关的线性常数),同时每一框架柱的柱顶必然受到指向楼层不动点的剪力Q I或P J,而柱顶剪力与框架柱的抗侧刚度(产生单位位移所需的水平力)及侧移大小成正比,即
Q I=K IβX I,P J=S JβX J。
若楼层仅在温度作用下,根据力的平衡,应有
∑Q I=∑P J,亦即有∑K I X I=∑S J X J,由此式可以看出,楼层的平衡不动点位于框架柱的抗侧刚度中心。
2.3计算楼层各点在温度作用下产生的侧移
仍以此单层框架为例(见图二),在负温差△T作用下,平衡不动点左侧的水平横梁的变形由两部分组成,即温度作用时的自由收缩
△L=αXn△T(α为混凝土线膨胀系数)
图一温度作用下楼层不动点位置计算图二温度作用下求解楼层各点位移
和柱顶剪力对水平横梁的压缩变形;因此在第n根柱柱顶处横梁的水平收缩尺寸为
δn=αXn△T-∑(QIXI/EcAI
式中EcA I为第I跨处的水平横梁弹性模量及横截面积;代入δn=βX n,Q I=K IβX I,得
β=α△T/[1+∑(K I X I2/XI/EcAI
根据δI=βX I ,Q I=K IδI可以求得任意柱顶的水平位移及水平剪力。
由伸缩率β的计算表达式可以看出,β是一小于α△T的常数,这是由于框架柱抵抗温度作用的自由变形,使得横梁实际变形小于△L,当框架柱数量越多,柱的抗侧刚度越大,这一现象越明显。
2.4计算温度作用下的多层框架内力
对于多层框架,若若干楼层同时存在着温度作用,则可按照叠加的方法,按次序分别作用上某一楼层的温差,按类似于单层框架的方法(柱抗侧刚度应考虑相邻层构件的影响),计算出该温差作用下该楼层各节点产生的侧移;这样所有的温度作用便均转化成为设计人员所熟悉的节点位移。
根据节点位移,按照Q I=K I△δI(△δI为柱两端的侧移差)可以分别计算出底层及以上各层柱的剪力,横梁的轴力也相应得知。
梁柱弯矩可以采用根据力矩分配法进行计算,此时,柱的固端弯矩由柱两端的侧移差值确;手工计算时,可以将多层框架分层若干单层单独进行计算,然后再进行组装,组装后力矩不平衡的节点可再进行一次力矩分配。
以上求得的框架内力为弹性假定下温度作用时的内力,实际上,结构工作时允许带有一定的裂缝,即结构处于弹塑性状态,结构的刚度应予以折减;另外温度变化常常是一个连续的过程,不是一个突变的过程,因此在温度连续变化的过程中,结构由于松弛和徐变的作用,已经“消化”了一部分内力,这部分已“消化”的内力计算时可以不考虑;实际结构设计时,温度作用是和其他作用一起组合计算的,计算时应分别考虑温度作用的分项系数和荷载组合系数。
根据文献[1]和现行规范,上述各参数可以按如下建议取值:弹塑性系数γm可取
0.85,松弛徐变系数H(t,τ)可取0.3~0.5,荷载分项系数γt可取
1.2,组合系数ψt可取0.7。
以上各类系数可以在弹性内力计算完成后一并乘上,再与别的荷载组合到一起,进行配筋计算及裂缝宽度验算。
根据文献[1],当各楼层在相同的温差作用下,由于相邻两楼层的侧移较接近,位移差对相关柱产生的内力很小,因此可以只计算底部两层在温度作用下的位移;另外,顶层由于直接受太阳辐射而最容易受到温差的作用,而此时下面若干楼层还未受到温差作用,因此多层框架的顶部也可只计算受温差作用最直接的顶部两层。
3 实际工程温度作用计算举例
某一大型厂区内大多数建筑都为超长框架结构,本文以其中某一典型二层框架建筑为例来计算温度作用下的框架内力。
该框架位于一大跨厂房内部(即为“房中房”),底层层高6.8m,二层层高5.2m,X向柱网尺寸为(3.3+4.2X36+3.3)
=157.8m,远远超过现行规范对伸缩缝间距的规定,Y向柱网尺寸为
(3.3+4.2X8+3.3)=40.2m,框架柱尺寸为600X600mm2,二层楼板由于工艺设备的要求,楼板刚度要求较高,板厚取为200mm,主要框架梁截面尺寸为400X600
mm2;三层楼面根据工艺要求,在每600X600 mm2见方的范围内居中留有φ350的圆孔,由于荷载较大,且楼面刚度削弱很大,因此,本层楼板采用600mm的厚板。
本工程混凝土强度等级为C30。
本工程为对称结构,显然在温度作用下,其平衡不动点位于结构的对称轴处。
在温度内力分析时,本文抽取一榀纵向典型框架,其二层楼面梁考虑翼缘的实际影响,翼缘宽度取1.4m,三层楼面梁宽度取一个柱距范围内有效楼板宽度,按此梁柱截面计算得该典型框架的柱抗侧刚度(104N/mm)。
若该结构在负温差△T作用下,根据本文伸缩率β的计算公式可得,二,三层横梁的伸缩率分别为
β1=0.690α△T,β2=0.723α△T;
由此可见本工程由于框架柱的抵抗作用,实际伸缩率较自由伸缩率大约减少了30%。
本次计算时,△T取上海地区季节性温差约−25℃,按此计算得框架各节点的侧移(mm。
根据节点位移,按照Q I=K Iβ1X I或Q I=K I(β2-β1X I可以分别计算出底层及二层的柱剪力;此时,横梁的轴力也相应得知。
梁柱弯矩采用根据力矩分配法计算。
由计算结果可以看出,在柱刚度较接近的情况下,外侧的柱剪力及弯矩一般大于内侧,而横梁则在平衡不动点处轴力达到最大,往外依次减小。
因此设计时对不同部位的不同构
件可区别对待,采取合适的加强措施。
以上求得的弹性内力解可以在乘以相关系数后进行截面设计,本文不在赘述。
对超长建筑物除需要进行温度作用计算外,还需要采取合适的构造措施,以防止裂缝的产生,如施工过程中需设置后浇带以释放混凝土收缩应力;超长方向的楼板宜布置通长双层钢筋,该方向的横梁宜配置一定数量的计算腰筋或构造腰筋,同时上皮跨中钢筋切断的比例不能过大,以防钢筋应力骤然增大,引起梁面开裂;填充墙与主体结构之间应可靠拉接,必要时应设置一定数量的圈梁或构造柱,以增加其抵抗变形的能力。
由于进行了温度内力的计算,且设计中采取了合适的构造措施,本工程投入使用两年多来,未曾发现有任何影响正常使用的问题。
4.结论
超长建筑物在温度作用下会产生不能忽略的温度内力,但设计时如果进行温度作用的计算,并采取一些恰当的构造措施,其裂缝问题是有可能控制的。
参考文献
[1] 王铁梦.工程结构裂缝控制,中国建筑工业出版社,2000.4
[2] 龙驭球,包世华.结构力学教程,高等教育出版社,1991.8。