超长建筑及地下室结构设计要点

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建筑工程地下室结构设计要点分析

建筑工程地下室结构设计要点分析

不够而出现局部被破坏 的状况 。 另外具有大面积的地下室要充分考虑到不规 则、 大面积的地下室能否抵抗浮力 的影响 , 在设计时必须经过细致的分析再 进行合理的处理 。
2 . 4 地 下 室 的防 水设 计
的最终沉降量 , 还能充分发挥不同基础形式 的作用和优势 , 有利于工作人员 进行相关的计算 , 确定最终 的设计方法。
壁 柱 的配 筋结 果 。 在 地 下室 底 板标 高 的设 计 中 , 需 要 处 理 底板 标 高 的变 化 , 根 据 梁 宽 和梁 内侧箍筋传递板的支座弯矩进行设计 , 在地面层 的开洞位置没计外墙顶部的 楼板支撑梁柱 , 并结合地下室外墙的实际情况以及车道底板的境况进行设计
研究 。
2 . 1地 下 室结 构 平面 设计
对于人防地下室的结构设计要特别注意人防构件 的最小截面尺寸取值 问题 , 按照国家的标准进行设计 , 使顶板的最小防护厚度 、 混凝土厚度都能实
程的整体抗震性。在设计 的施工图审中对于审查要求必须进行严格要求, 确
地 下 室 的全 部 施 工工 程 极 为 复 杂 , 在设 计 高 层 建 筑 的地 下 室 时 , 必构厚度以及迎水面钢筋保护层厚度大于规范限值 , 从而确 保 地下 室 保护 层 的质 量 。
2 . 7地 下 室基坑 支护结 构设 计
考虑到防火和最终的使用功能 , 根据人防要求, 结合管坑道 、 排水 、 通风、 采光 等 专业 知 识进 行 最终 的 设计 。 当地下室的建设长度超过没计规定的长度时 , 就需要结合专业结构去设 置变形缝 , 减少变形缝的设计甚至可以根据具体情况不予设计 , 以避免让变 形缝处的防水处理功能变得复杂 。 设计人员还可以依靠设置后浇带和合理使 用混 凝 土外 加 剂来 调 整地 下 平 面 , 通过 分 割地 下 室 的方 法 , 满 足 使用 要求 。 在地下室的结构设计时还应该合理地设置采光通风井 , 在侧壁外附加通 长采光井 , 还要避免采光井外壁不能与地下室顶板整体连接的弊端 , 确保地 下室结构的稳定功能, 有效将上部的地震及风力作用传至侧壁及地面。

大底盘多塔结构地下室设计要点

大底盘多塔结构地下室设计要点

大底盘多塔楼高层建筑、地下商场、地下车库建筑以及大跨空间、多层地下结构的出现,在目前住宅小区建设以及大型公建项目中都占有非常重要的地位,其面积可达总竣工建筑面积的10%。

大底盘高层建筑由于上部结构塔楼相对大底盘地下结构刚度大,荷载不均匀,基底反力不均匀,基础底板的均匀变形,设计不当会引起基础开裂。

除此,之外,大底盘高层建筑地下室结构还有一些关键设计需要重点关注。

一、大底盘高层建筑地下室结构类型及设计要点说明根据地下室层数及地下室与主楼连接方式通常可分为5种结构类型,我们以地下车库结构为例说明,即与主楼断开单层地下车库、与主楼断开双层地下车库、与主楼相连单层地下车库、与主楼相连双层地下车库、地上一层、地下一层大平台式车库五种。

(1)与主楼断开单层车库一种是车库与主楼完全脱开,仅以通道相连。

另一种是车库和主楼各为单体,结构计算相对简单。

设计时应注意车库埋深大于主楼基础埋深时,应尽量使主楼外墙与车库外墙净距增加。

如无条件时,车库与主楼间应设有效支护,并交代先施工车库后施工主楼,车库基坑开挖时不应使主楼基底土受到扰动。

【7度设防】车库一般为丙类建筑,抗震等级为四级[1]。

7度Ⅰ、Ⅱ类场地丙类建筑不需进行地震作用计算。

中柱最小总配筋率应增加0.2%。

(2)与主楼断开双层车库一种是车库与主楼完全脱开,仅以通道相连。

另一种车库和主楼各位单体,结构计算相对简单。

车库自重远不足以抗浮,车库底板配筋基本由水浮力控制。

设计时应注意在设计前摸清主楼边界与车库边界关系。

确定主楼基础埋深时,应考虑主楼与车库边界距离,保证施工的可行性。

注明基础施工顺序:先车库后主楼。

(3)与主楼相连单层车库车库与多栋主楼相连形成大底盘。

设计时应注意嵌固部位设在主楼地下室顶板时,应注意主楼顶板与车库顶板高差不能太大(最好≤0.8m)。

嵌固部位设在基底时,上部结构应按多塔模型复核构件配筋。

车库柱配筋应考虑0.2Q0剪力调整。

主楼顶板与车库顶板间应设加腋,便于传递地震力。

超长建筑结构中设计要点

超长建筑结构中设计要点

浅析超长建筑结构中的设计要点摘要:本文结合具体工程和笔者多年建筑结构设计经验,详细探讨了超长建筑结构中的设计要点,对结构中预应力筋的铺放与张拉以及现浇混凝土施工时产生的温度应力进行了计算分析与比较,以确保建筑物的结构质量。

关键词:建筑结构结构设计1工程概况某工程建筑等级为一级,属于机关办公楼,设计使用年限为60年以上,建筑耐火等级为一级,抗震设防烈度为八度,主楼为钢筋混凝土框架剪力墙结构。

工程总建筑物面积为57 696 m2,共分四段,其中主楼东西长96 m,南北宽25 m,建筑面积为35 261 m2;附楼东西宽62 m,南北长87 m,建筑面积为8180m2。

主楼、附楼均属超长结构。

为了满足使用功能要求,设计采用温度预应力筋技术,以避免结构留永久收缩缝。

2 设计方案的确定2 .1 应用的设计原理现行规范规定,“现浇框架结构室内或埋入土中的钢筋混凝土结构伸缩缝最大间距为55 m,露天为35 m;现浇剪力墙结构相应情况分别为45m、30m”,同时规范也允许设计者采用包括预应力技术在内的各种措施,达到增大伸缩缝的间距,甚至取代伸缩缝。

办公楼工程中主楼及后楼均属超长结构,因此,设计选用加温度预应力筋等措施,避免了在结构中留设伸缩缝。

同绝大多数的材料一样,混凝土具有热胀冷缩的特性,其线膨胀系数可采用αc=1×10-5;但与收缩应力的单向性不同的是温度应力是随温度的变化循环往复的,既有拉应力,也有压应力。

所以,对混凝土材料而言,其突出特点是抗压能力远胜于抗拉能力(约10∶1)。

因此,工程中应考虑的是温度下降引起的拉应力。

在梁、板内施加预应力σpc,温度降低时而在结构中产生拉应力σc1,若第二者叠加后混凝土中拉应力小于其抗拉强度ftk,即:σc1-σpc≤ftk(1)混凝土就不会开裂,当温度升高时,在混凝土中将产生压应力σc2,若第二者叠加后混凝土中压应力小于其产生非线性徐变的压应力数值(0?4~0?6) fck,即σc2+σpc≤(0?4~0?6) fck(2)这样混凝土也不会压坏,其变形也不会收敛?在工程设计中,首先要保证混凝土不开裂;其次要控制所施加预应力的大小,压应力不要过高,避免产生非线性徐变。

大型商业建筑超长无缝抗浮地下室的设计

大型商业建筑超长无缝抗浮地下室的设计
工程 概况


广 东 中山长 堤路 一凤 鸣路 片区 改造 工程 二 期 B区 . 筑 面积 8 0 2 2 为 大底 盘 、 总建 80m , 多层 结 构 。 其 中地 下 室 建 筑 面积 37 6 ,结 构 最 大 长 约 4 2m2 3 0 最大宽约 6 m, 1m, 4 无伸缩缝。地下室分 为二个 区:I区结构 最大 长约 10 最 大 宽 约 4 m,2区 B 9 m, 8 B 结 构最 大长约 1 8 4 m,最 大宽 约 6 m。地 下 室为 两 4 层 , 人 防设 计 , 1 板厚 01m, 板厚 0 m, 无 负 层 . 顶 2 22 侧 墙厚 0 5 08m。筏板 厚度 1 m~ . . ~. 4 0 . 1 m。地下 室 0 5 混 凝土 设计 强度 等级 为 C 5 3 ,防水等 级 为二 级 , 筏 板、 顶板填土部分和负 1 层地下室外墙混凝土抗渗 等 级 为 P ,负 2层 地下 室外 墙 凝 土抗 渗等 级 为 6 昆 P 。按照设 计规范, 8 本工 对 实 际情 况 , 取 多 所 采 种技术措施来防止 由于结构超长引起的裂缝。 基础
建筑技术
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大型 商业建 筑超 长无 缝抗 浮地 下室 的设 计
邹 正 ’ 高 宇程
( 、 国 S A 国际 设 计 集 团 四川 海 辰 工 程设 计 研 究有 限公 司 , 川 绵 阳 6 10 2 中山 市规 划 设 计 院 , 东 中 山 5 8 0 ) 1 美 C 四 200 、 广 2 4 0
冻性差 ; 耐硫酸盐腐蚀及耐水性较好 ; 抗炭化能力 差; 抗渗 性较 好 ; 干缩 陛较 小 ; 抗裂 性较 好 。 选择 粉 煤灰 水 泥在 技术 上 有两 点 好处 :一 是 减 少 内部水 化热 的产 生 ( 为减少 了水泥 用量 ) 因 ; 二 是 减少 混凝 土 的 ” 缩 ” , 样从 整 体上 对裂 缝 干 量 这 的产生和扩展起到了预防和抑制作用。 3 Ⅱ 碎石 骨料 用量 _大 力 碎 石骨 料表 面 粗糙 与水 泥 的胶 结 良好 ,同样 配 比的混凝土其强度较卵石混凝土高, 并可降低水 化热, 收缩 变形小 , 而裂缝 也小 。 满足施 工 泵送 从 在 要求的情况下 , 加大碎石骨料用量, 降低水泥用量, 部分则 是采用天然筏板基础 , 并使用 C G桩处理 减 小 混凝 土 的水 化 热 ,能更 好 地 保证 混 凝 土 的质 F 地 基 防止基 底不均 匀沉 降 , 建筑 的抗 浮 除 自重 量 。 整个 抵 消 的部 分 外 ,均 由设 置于 筏 板底 的 抗 浮锚 杆 承 4 . 水灰 比 降低 担。 确定设计配合比阶段, 采取降低水灰比的措 二、 超长地下室无缝设 要 点 施。采取该措施的 目的在于减少用水量, 降低混凝 由于混凝土材料的力学特 眭, 抗拉强度低, 韧 土的收缩。同时建议施工单位在混凝土浇筑阶段, 即在 性差, 以及在结硬过程中产生 自身收缩 , 理论和实 采 用二 次振 捣 的工艺 , 混 凝土初 凝 前进 行 二次 践 均 证 明 , 不 采 取措 施 , 难 以满 足 混凝 土 规 范 振捣, 如 则 避免混凝土因沉降收缩而引起的裂缝。 中对结构裂缝宽度的要求。因此 , 为防止出现这样 5 加 膨 胀剂 掺 本 工程 地下 室 所 有混 凝 土均 添 加 S — Y G类 高 的情况 , 该超长地下室结构设计采取如以下措施。 1 置后 浇带 . 设 抗 裂膨 胀剂 ,并 要求保 证 水 中养 护 1 的混 凝 土 4天 (间距 。结合 本工 程建 筑物 长度 、 1 ) 以及 中山的 限制膨胀率大于等于 0 2 %。膨胀剂通过水化反 .5 0 气候环境特点综合考虑 ,后浇带间距一般控制在 应 , 使混凝土产生适量膨胀, 在钢筋 和邻位的限制 4 5 m左 右 。 0~ 0 下 , 混凝 土 中建立 0 0 MP 的预 压应 力 , 在 . 5 a 3~ 可大 防 ( 置 。小跨 粱开 间或 受力 较小 的部 位 , 般 致 抵消 混凝 土干 缩及 温度 收缩 时产 生 的拉应 力 , 2 啦 一 同时膨胀剂水化时生成的膨胀结晶 设 置在 梁跨 12 。 据结 构模 型设 置t 可 沿平 止混凝土开裂。 /处 根 睛况 面 曲折 通过 。 使混凝土的抗渗能力大大提高 , 从而实现混凝土结 f宽度 。 综 合 考虑 , 工 程后 浇 带宽 度 取 为 构抗裂与抗渗的目的 , 3 ) 本 提高了结构的整体抗裂性能 1 0 m m。 0 0 和 抗渗 标号 。 ( 筋 。后浇带部位的构件钢筋不截断, 锎 并增 6 水平 暗梁 . 设 设 不少 于原 配钢筋 2%配筋量 的 附加 钢筋 , 入后 0 深 由于墙体受施工和环境温度 、湿度等因素影 浇带两侧各 10 m 这样可避免梁钢筋全部截断 响较大 , 0 0 m, 容易出现竖向收缩裂缝 , 混凝土强度等级 后造成的钢筋搭 、 焊接困难。 越高 , 开裂几率越大 。本工程设计时在计算满足的 f 5 筑 时 间 。为 最大 限 度减 少 混凝 土 施工 过 前提下适 当提高了较薄弱墙体中的水平钢筋配筋 婉 程 的温 度及 收缩应 力 , 带 的保 留时 间应 不 少于 率 , 平 钢筋 的 间距 小 于等 于 10 后浇 水 5 mm, 即采 取 细 而 两 个月 , 浇筑 时 的温度宜 低 于主体 混 凝土 浇筑 时 密 的配筋原则。由于墙体受底板或顶板的约束较 且 的温度 。 大, 混凝土胀缩不一致 , 所以设计图纸中在较薄弱 昆 凝土 。采 用 强度 等 级与 两 侧混 凝 土较 高 墙体中部及端部各设一道水平暗梁, 用来控制墙体 者相 同的补 偿收 缩 的混凝 土浇 筑 。 有 害 裂缝 的出 现。 断面 形式 。一般 避免 留直 缝 , 对于板 可 留斜 7 设 构 造钢筋 增 缝 对 于梁及 基础 , 可留企 口缝 。 由于墙与柱的配筋率相差较大,混凝土胀缩 又 在 (地下室有防水要求 , 8 1 在新老混凝土之 间设 变 形 与 限制 条 件有 关 , 由于应 力 集 中 原 因 , 离 柱 子 1 m的墙 体 上易 出 现竖 向 收缩 裂缝 。设 计 ~2 置钢板止水带, 以防止渗漏 。 要 求 ,- 连接 处设 水 平附 加筋 , 加筋 的长 度 为 fN柱 附 2 采用 低水 化热 的水 .

地下室结构设计要点,重点,漏点

地下室结构设计要点,重点,漏点
3.计算简图:
(1)地下室无横墙或横墙间距大于层高2倍时,其底部与刚度很大的基础底板或基础梁相连,可认为是嵌固端;顶部的支座条件应视主体结构形式而定。当与外墙对应位置的主体结构墙为剪力墙时,首层墙体与地下一层外墙连续,可以对外墙形成一定的约束。但是,主体结构的外墙往往开有较大的门窗洞口,其对外墙的约束很有限。当主体结构为框架类结构(包括纯框架和框剪)时,外墙仅与首层底板相连,首层底板相对于外墙而言平面外刚度很小,对外墙的约束很弱。所以,外墙顶部应按铰接考虑。地下室中间层可按连续铰支座考虑。这样,地下室外墙就如同下端嵌固、上端铰支的连续梁。
如果地下室顶部没有房屋,是空旷场地,其荷载是否要考虑平时消防车荷载或大于消防车的可能荷载,实际中比较取起控制作用的荷载作为设计依据。另如某工程设计在-1.55m标高处一层平面是地下室顶板,活载只考虑4.5KN/m2,未计覆土荷载,消防车荷载。地下车库活载取值6.0KN/m2,不满足GB50009-2001第4.1.1条,未考虑消防车荷载,或者施工过程中和使用过程中可能出现的载重车荷载,与消防车荷载比较取大值。HiStruct注,尚应考虑施工堆载10kN/m2。
6.外墙保护层厚度:按〈地下工程防水技术规范〉50108-2001-4.1.6条,“迎水面钢筋保护层厚度不应小于50mm。”为强制性条文。但实际操作有困难之处。一方面外墙截面有效厚度损失较大,另一方面外墙一般较厚,且拆模早,养护困难。施工单位为了避免开裂,在50mm厚保护层内附加Φ8@200构造筋,与外墙受力筋间距很小,垂直浇捣混凝土困难。按〈混凝土结构设计规范〉50010-2002,外墙外侧环境类别为“二b”,内侧“二a”,据此,外侧保护层厚度25mm,内侧20mm。也是强制性条文。按〈混凝土结构设计规范〉执行。

超长超宽地下室结构设计

超长超宽地下室结构设计

超长超宽地下室结构设计探析摘要:对于超长超宽地下室的结构设计中的各项指标,在《混凝土结构设计规范》(gb 50010-2010 )中有明确的规定。

本文是作者结合多年工作经验以及具体工程实例,通过对结构设计方案的分析比较,重点阐述了超长地下室结构混凝土裂缝产生的原因、影响因素及其控制原则。

并总结了超长地下室结构设计中的裂缝控制的方法和措施。

以供参考。

关键词:超长超宽地下室;裂缝产生原因;裂缝控制方法及措施前言:近年来,超长超宽地下室结构已经得到越来越广泛应用,在进行设计时需要重点考虑地下室超长给结构带来的不利影响,尤其要注意防止因为“超长”而使结构出现较大较多的裂缝,影响结构的耐久性甚至安全性。

1超长地下室结构混凝土的裂缝成因及影响因素引起结构产生裂缝的原因很复杂,主要的有以下2 种:1.1由荷载的直接应力和结构次应力引起的裂缝。

这部分裂缝所占比例较小。

1.2结构因温度、膨胀、收缩、徐变和不均匀沉降等因素由变形变化引起的裂缝。

超长超宽地下室的上部往往有多个层数、平面布置及结构形式不同的塔楼,由此可引起基础的不均匀沉降而使结构产生裂缝。

此外因为结构“超长”使混凝土温度裂缝及收缩裂缝有加剧的趋势。

裂缝的发生与原材料、设计、施工及使用维护等多方面因素有关,现分析如下:1.2.1材料因素。

混凝土是由各种具有不同自身性质的成分材料按照一定比例拌制而成的,并非是一种理想的均质材料,其自身缺陷对混凝土开裂的影响将是必然的。

例如:混凝土硬化期间水泥释放出大量水化热,引起混凝土温度上升。

由于混凝土表面散热条件较好,热量容易释放,温度上升较少;而混凝土内部由于散热条件较差,使温度上升较多而形成约束,其结果使得混凝土面层产生拉应力。

当该拉应力超过混凝土的抗拉强度时,混凝土表面就产生了温度裂缝。

除此之外,混凝土结硬产生的干缩裂缝、混凝土终凝之前产生的塑性收缩裂缝等都是缘于混凝土自身材料因素的影响。

1.2.2设计因素。

现行结构设计规范中对结构构件的裂缝控制等级及最大裂缝控制宽度限值进行了明确规定,说明在保证结构安全和满足使用要求的前提下,很多结构构件是可以带裂缝工作的。

超长地下室的结构设计要点

超长地下室的结构设计要点

超长地下室的结构设计要点摘要:伴随着建筑领域的发展,越来越多创意被提出来,其主要目的都是为了满足人们的需求,超长地下室的设计也是针对近些年来对地下空间的需要被提出来。

由于在设计和施工时需要考虑到各方面的问题,导致其结构设计在整个建筑设计的过程中属于难度较大的地方。

本文将根据本人在这方面的工作经验对超长地下室结构设计的要点展开论述。

关键词:超长地下室;抗浮;不均匀沉降;裂缝一、超长地下室结构设计概述随着社会科技与经济水平的飞速发展,人们对居住条件的要求越来越高,为了使空间得到充分有效的利用,出现了大批的高层建筑物,地下室作为高层建筑物中必不可少的配套设施,对于它结构设计的要求也越来越高。

地下室发挥着停车场以及一些设备的储存空间的作用,为了能够更好满足生活的需求,对其空间以及设计的要求就会更加严格。

本文接下来将会对超长地下室结构设计要点——超长地下室抗浮能力,不均匀沉降,控制裂缝产生,几个主要方面进行论述。

二、超长地下室结构设计要点探讨(一)超长地下室抗浮能力对于具有超长地下室的高层建筑群而言,地上建筑一般不存在抗浮问题的技术处理,但纯地下室部分常常会出现就抗浮不满足设计要求的问题。

因此通长会采取以下的措施来增加地下室的抗浮能力:(1)在设计要求允许的情况下,尽可能的提高基础底板的设计标高,间接地降低抗浮的设计水位。

(2)在基础底板上回填一定厚度素混凝土,但因造价原因,此方法不适合大范围采用。

(3)设置抗拔桩也是一种解决抗浮问题的有效措施,主要通过桩体自重和桩身与侧壁土的摩擦力建立抗拔力,因此与其抗拔力与桩型号、直径、长度及周围土质密切相关。

以上的几种方法各有利弊,在设计过程之中,可以将几种方法结合使用,才能够更好的提高超长地下室的抗浮能力,也能够尽量避免顾此失彼的情况。

(二)不均匀沉降由于许多建筑群,并不是坐落在非常坚硬的岩石地基上,不均匀沉降的问题就会日益暴露出来。

建筑物不均匀沉降容易影响其不稳定性以及居住的安全性,因此这是一个必须要严肃面对并且认真解决的问题。

地下室超长结构定义

地下室超长结构定义

地下室超长结构定义
地下室超长结构,是指在地下建筑中拥有超长长度的结构。

这种结构通常用于支撑地下隧道、地下管道或地下通道等工程。

地下室超长结构的设计和施工需要考虑到地下环境的特殊性,如水压、土层稳定性等因素。

在设计地下室超长结构时,工程师需要充分了解地下环境的情况,并根据实际情况选择合适的材料和施工工艺。

地下室超长结构通常采用钢筋混凝土或预应力混凝土作为主要材料,以确保结构的强度和稳定性。

在施工过程中,工程师需要采取一系列的措施来确保地下室超长结构的质量。

首先,要进行严密的施工计划,合理安排施工进度,确保各个施工环节的顺利进行。

其次,要加强质量监控,对施工过程中的各个环节进行严格检查,及时发现和解决问题。

最后,要加强安全管理,确保施工过程中的安全。

地下室超长结构的建设对于城市的发展具有重要意义。

它可以有效利用地下空间,提高城市的土地利用率。

同时,地下室超长结构还可以解决城市交通、供水、供电等基础设施问题,提高城市的整体功能。

在我国,地下室超长结构的建设已经取得了一系列的重大成果。

比如,北京地铁、上海地铁等城市的地铁系统,都采用了地下室超长
结构。

这些地下室超长结构不仅解决了城市交通问题,还提高了城市的形象和品质。

地下室超长结构是一项重要的工程技术,在城市建设中具有重要的作用。

通过合理的设计和施工,可以实现地下空间的有效利用,提高城市的整体功能。

希望在未来的城市建设中,能够更多地应用地下室超长结构,为城市的发展做出更大的贡献。

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超长建筑及地下室结构设计要点
【提要】: 本文对超长建筑结构在砼正常使用情况下的收缩和温度应变进行了
计算分析;对超长建筑地下室后浇带或设缝间距和砼正常使用情况
下的应力进行分析计算,为设计提供较简洁的分析方法。

并结合工
程设计实际经验,例举了应用砼膨胀剂等外加剂获得超长建筑无缝
设计成功的案例,总结了超长结构设计应注意的设计要点;对砼后
浇带、膨胀加强带的措施进行了归纳。

【关键词】 超长建筑、超长地下室、结构计算、无缝设计、设计要点
一、引言
为了解决这个问题,上个世纪90 年代中期开始各大设计研究机构进行了多种研究和尝试
并取得了较多的成功,各项措施应用取得较满意的效果。

为了便于推广,我在此作一些归纳总结。

二、结构计算与分析
由于砼并非是一种理想的均质材料,所以砼的收缩的因素是很多的,主要有砼自身材料强度与
含钢量、施工及养护条件、使用情况与环境等有关,假设砼建筑长度为149m, 普通砼的极限收
缩率庠(1~1.5X10-4),计算如下:
L1=ß1=149x103x (1-1.5)x10-4=14.90~22.35mm
=Es.2t.u=2x105x5.4x10-4x0.03%=0.324mpa
在温度0~100℃范围内时砼线膨胀系数=1x10-5,△t=30℃时,
L2=149x10.3x30x1x10-5=44.70mm
L=L1±L2=22.35~67.05mm
看来在超长砼结构在开始时的砼收缩和温度应变都是很大的,当然如果考虑砼收缩的非线性和温 度的内外梯度变化,总收缩量可以打一定的折扣,但对一般的建筑而言还是无法克服的,所以
必须采取措施来弥补砼的收缩和温度应力。

近年来砼进步的一大标志是外加剂的发展,特别是膨胀剂的广泛采用,使超长结构设计变成可 能,接下来进行一些理论计算,在采用添加膨胀剂后,砼膨胀量在期龄 14 天时。

L==149x103x46x10-4=68.54mm
在空气中期龄28 天时,=2.4x10-4
L=149x103x2.4x10-4=35.76mm 基本满足要求
根据以上初步计算可以看出加入膨胀剂等外加剂,可以补偿砼收缩和温度应力引起的应变,或 者让砼产生膨胀应力缓解和克服砼收缩及徐变和温度应力引起收缩。

根据《工程结构裂缝控制》〔1〕和《超长地下室砼结构裂缝控制设计》〔2〕中的计算公式进 行地下室砼内应力计算和设置缝后浇带(或缝)的长度计算可得:
H——底板或墙的计算厚度或高度;
E(t)——时间t(d)时砼的弹性模量;
2(t)=r'2(t)—实验测得的微膨胀砼限制膨涨胀率,r 为系数;
Cx——地基水平阻力系数,风化岩低强度等级,素砼取60~100x10-2N/mm3;
Tmax=T'*K1*K2*K3*K4=36x1.13x1.2x1.3x1.0 =63.46
其中525 水泥k1=1.13,
普通硅酸盐水泥取k2=1.2,
水泥用量修正系数k3=W/275=360/275=1.3,模板修正系数k4=1.0。

2(t)=24x10-5,r=0.9
E(t)=2.15x104N/mm2,=1.0x10-5,
=1.746x10-4,H=500mm,
=1.12x10-4, H(,t)=0.233,
一般侧墙比底板薄,温度差计算很小, Lmax
应比底板大。

通过计算可以看到一般地下室设后浇带或缝的间距是40~50 米,如果是桩
基础间距取小值,对天然筏板基础取大值,当然另外还要综合其他因素决定后浇带的间距。

正常使用阶段下的应力计算
2(t)=6x10-5,r=0.9 T=28-4=24℃
侧墙H=300~350,Cx=2x10-2N/mm 2,E(t)=3.0x104;
底板H=500~600,Cx=1x10-2 N/mm 2,E(t)=3.0x104;
=√(Cx/HE(t))=√(0.02/(350x30000))
=4.364x10-5/2=4.364x10-5x149x103/2=3.256
一般底板的温度变化比侧墙要小,假设外界温差为20℃
=√(Cx/HE(t))=√(0.01/(500x30000))
=8.165x10-5 /2=8.165x10-5x149x103/2=6.081
通过计算可以看到只要所得的拉应力(或最大约束应变)≤结构材料的抗拉强度(极限拉伸)就可
以保证结构不会开裂,任意长度的无缝工程也可以实现;一般超长地下室在正常使用阶段是能
够满足要求的。

主要还是解决施工阶段的问题;对于上部结构由于温差变化较大,对超长结
构应分别处理;下面结合工程实例进行分析。

三、工程设计要点
1.抗与放的裂缝控制原则
在超长结构工程设计中,根据温度应力与长度非线性关系,应用“抗与放”原则,采用超长结构有条
件地连续浇筑;在许多工作情况下,我们更适合采用“抗放兼施”的方法,使结构既不产生很大的变
位,又不产生很大的应力,确保承载力的极限状态,又满足使用极限状态。

这一原则与一方面提高
结构的抗力,另一方面降低外来的作用力原则是一致的;可以看到只要材料的强度超过最大
约束应力R≥螵﹎ax 或结构材料的极限拉伸大于最大约束拉变形濯p≥濯﹎ax 就可以保证结
构不会开裂,任意长度的无缝工程也可以实现;如无缝路面、无缝厂房,无缝设备基础等。

具体地讲:
根据砼的特性,在早期设后浇带(或膨胀带),使砼的早期收缩和应力得到自由的释放,在砼 收缩相对稳定后再用膨胀砼连接起来,同时对于超长结构添加外加剂(膨胀剂、纤维等)改善
砼抗裂性能,增加砼的配筋量等措施,确保结构处于裂缝控制范围内。

2.合理的结构布置和设计
2.1合理的平面和立面设计,平面布置规则整齐,避免截面的突变,立面体形无特变从而减少约 束应力,可采用“抗”的方法进行无缝设计,否则采用“放”的方法即设置伸缩缝;
2.2合理布置分布钢筋,尽量采用小直径、密间距;在受力、应变大的和变截面处加强分布钢筋;
2.3避免用高强砼,尽可能选用中低强度砼,采用60 天或90 天强度;在砼中掺入8~12%的膨 胀剂(可等量替代胶凝材料),或添加其他有效的外加剂;
2.4采用滑动层来减小基础的约束。

3.施工方面
用保温隔热法对砼进行养护;控制砼的降温速度;用草袋和塑料薄膜进行保温和保湿;用后浇 带减小温度收缩。

4.后浇带设计要点
4.1后浇带的设置在砼收缩应力发生的最大部位,一般设于长度方向的中间位置,或间距
是 4.0~50 米,根据平面布置结构受力等进行布置,另外还要综合其他因素决定后浇带的间距。

4.2后浇带的宽度对约束拉力笥忻飨缘挠跋欤矶仍酱螅蝮越小。

因此,只要条件允许应将
后浇带宽度尽量取得大些,一般取800~1200mm。

4.3后浇带的位置设置在结构受力最小处,一般布置在跨度的1/3 处,将地梁腹纵向钢筋 和梁顶钢筋尽量截断(因为这些钢筋可以进行搭接或焊接处理),只保留梁底钢筋连续贯
通,以使拉力减少至最低。

(其他梁则相反)。

4.4后浇带砼的设计强度应比相邻的非加强带砼提高5MPa,从而提高后浇带砼的抗拉强度, 并且提高其膨胀剂掺量,一般提高到12~15%从而提高最易开裂部位的砼膨胀率,消除
该部位砼的拉应力,避免砼开裂。

5.膨胀加强带设计要点
5.1膨胀加强带要求设置在砼收缩应力发生的最大部位,一般设于长度方向的中间位置间 距是40~50 米,根据平面布置结构受力等一般布置在房屋的中间或在后浇带间距大于
50 米时的中间。

5.2膨胀加强带砼的设计强度应比相邻的非膨胀加强带砼提高5MPa,从而提高膨胀加强带 砼的抗拉强度,并且提高其膨胀剂掺量,一般提高到12~15%从而提高最易开裂部位的砼
膨胀率,消除该部位砼的拉应力,避免砼开裂。

5.3膨胀加强带的做法:膨胀加强带宽2m 左右,带的两侧布置 5 ㎜网格15X15mm
钢丝网,将带内砼与带外分隔开;膨胀加强带内增设10~15%水平温度钢筋,并均匀布置
在上下层钢筋上,两端各伸出膨胀带LaE,并固定在上下层(或内外层) 钢筋上。

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