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超长结构不设缝
2016-12-1

由于现阶段对建筑功能和外观上的需要,许多大型公共建筑结构需增大伸缩缝间距甚至不设缝,致使整个结构单体平面尺寸不断增加,百米以上不设缝的结构日益增多,均形成了超长、超大建筑物。如果此类建筑物仅采用普通钢筋混凝土结构,尺寸超过了GB50010-2010《混凝土结构设计规范》所规定的伸缩缝最大间距要求,就不应忽视此类结构在施工阶段、使用阶段的混凝土收缩徐变和温度效应。因此设计时必须认识超长结构的温度应力分布特点,做出合理的结构设计。

混凝土收缩徐变和温度应力都会在混凝土结构构件中产生拉应力,对结构产生诸多不利影响:
   1.
对建筑物强度、耐久性的影响:混凝土构件产生裂缝后会导致构件的受力尺寸减小,削弱结构断面承载能力,在受力不变的情况下,降低结构安全性;如果是钢筋混凝土结构,裂缝宽度超过规范规定限值的范围,外界空气和水进入后会锈蚀钢筋,使保护层崩落,影响结构安全,同时使得混凝土中性化速度加快,容易出现漏水、渗水等现象,使得混凝土保护层脱落,缩短建筑物使用年限。

2. 对建筑物使用功能的影响:裂缝的产生对部分建筑物的正常功能发挥有着不利影响,如水池、水塔等构筑物开裂渗漏水,近而影响使用;对一些气密性要求较高的建筑物,如:核电站等建筑物一旦发生裂缝会造成气密性降低,影响使用,甚至会威胁到人民的生命安全。

3. 对建筑物的的刚度的影响:裂缝的开展会使建筑物的刚度降低,挠度增大,对刚度较小的构件,裂缝的扩展会使得构件提早开裂,加剧刚度变小。

 混凝土收缩和温度应力作用使结构产生裂缝

控制裂缝的设计措施有:混凝土外加剂、后浇带、跳仓施工、设伸缩缝、配置普通温度筋、配置预应力温度筋等。通过对各种构造措施的对比,配置预应力温度筋的方案是最可靠且经济的做法。

配置预应力温度筋的方案最大的优势在于,通过在结构中预先施加预应力,在结构中建立长期有效的预压应力,抵消混凝土后期收缩徐变和温度变形产生的拉应力,从而控制了裂缝的出现。在使用荷载作用下,构件不出现裂缝;较大偶然荷载作用下,导致裂缝出现,预应力筋的“套箍”作用会抑制裂缝的继续发展,待偶然荷载消失后,在预压应力的作用下裂缝自主闭合。因设计要求不允许设置结构缝,所以采用预应力还可以最大限度的少设置后浇带,适当的提前封闭后浇带,从而极大的缩短工期。采用预应力温度筋设计方式,不仅能够防止超长混凝土结构的受力裂缝和间接裂缝的产生,满足建筑的诸多美观和使用功能要求,而且还具有显著的经济效益。因此,解决超长结构温度裂缝问题的最优方案配置预应力温度筋。

根据我司多年的施工经验,采用无粘结预应力是一种简单高效的手段。无粘结预应力筋有布置灵活、施工方便、较少的占用总工期、能建立长期有效的预压应力、可利用预应力筋承担部分荷载,降低普通钢筋的配筋率等特点。

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