浅议地下室楼盖结构后浇带的设计探析

2016-04-09 08:50彭学林
四川水泥 2016年7期
关键词:楼盖后浇带建筑物

彭学林

(东莞市盛和房地产开发有限公司,广东 东莞 523960)

浅议地下室楼盖结构后浇带的设计探析

彭学林

(东莞市盛和房地产开发有限公司,广东 东莞 523960)

随着城镇化的普及和人们生活质量的提升,人们对建筑功能的要求越来越高。本文主要探讨了建筑地下室楼盖结构中后浇带的设计问题,指出了超长混凝土结构中常以后浇带减少混凝土的收缩裂缝。给出了后浇带的配筋和宽度设计是影响后浇带作用发挥的主要因素。

城镇化;地下室楼盖;后浇带设计;收缩裂缝

1 引言

随着城镇化的实施,越来越多的超高层建筑和大跨度空间结构不断涌现的同时,建筑结构不规则性问题日趋复杂。地震作为首要的灾害之一,是地壳在快速释放能量过程中所产生的震动,地震的产生是由于地球内部的岩层在永不间断的运动变形,地球内部的岩石存在着相互摩擦,自古以来我国就是一个地震的多发国家,我国的许多地区都有遭受过地震。其他可能产生不利影响的因素,如超长混凝土中的后浇带设计也可能通过混凝土开裂钢筋锈蚀而给结构带来不能估算的安全隐患。

通常情况下,建筑结构中裂缝的出现很大程度上降低了建筑物的美观程度,同时对建筑物的安全性和结构稳定性造成一定的安全隐患。本文所探究的后浇带,在以往的建筑中所起到的主要作用,是为了应对建筑物本身因素造成的不均匀沉降、减少混凝土变形收缩、温度变化产生的裂缝,介绍了超长混凝土后浇带概括,探讨了地下室结构对后浇带的作用,给出了后浇带的间距和后浇带施工技术要求的后浇带设计的关键技术。

2 超长混凝土后浇带概述

越来越多的城镇都兴建了大量的高层建筑和大跨结构。伴随着的结构形式与受力特点也日益复杂化,诸多案例表明大量建筑裂缝在不断出现,裂缝对建筑物的使用和结构的安全性造成巨大影响。

在结构设计中的后浇带,主要作用是用来改善构筑物尤其是混凝土由于自身的因素给结构带来的变形差,同时可以减少收缩和温度裂缝,与结构中的沉降缝、变形缝等原理基本相同,同时也要注意由于设计方法和施工工艺的不同,相反的导致在裂缝集中在后浇带附近。

设置后浇带目的在于解决超长混凝土建筑由于收缩而出现的裂缝,设计人员要注意的是裂缝是很难完全避免的,要了解裂缝出现的原因。主要原因就是,在建筑过程中和工程完工后的前后所面临温度差往往很大。在不同温度条件下,钢筋混凝土受外界环境影响会出现不同程度的收缩与膨胀,裂缝就出现了。

为了防止收缩和膨胀裂缝的产生,在建设的过程中,应先做好相关的准备工作。一般情况下,可以对梁、墙和板进行留设收缩和膨胀可能产生裂缝的后浇带,将结构划分为几个部分,待各部分混凝土构件先行物理和化学作用下收缩或膨胀,将混凝土内部应力进行提前释放和凝结以便及时填充,确保稳定后将多个结构连接起来,在这个过程中,我们就把留设的施工裂缝称为后浇带。

实践证明,在工程建设过程中,合理使用后浇带可以在很大程度上有效防止裂缝的出现,改善建筑物的自身沉降问题、同时也能解决因超长结构温度应力出现的裂缝现象。针对建筑后浇的设计,一般步骤可以简化为:先要依据建筑物的实际情况,如柱网尺寸等,确定后浇带的位置和类型,分析是自身沉降还是温差的问题引起,确认采用沉降后浇带还是温度后浇带;然后就要依据建筑的数据,结合建筑物强度,确定后浇带浇筑时间;接着计算后期沉降可能会引发的内部应力;最后确认后浇带的数量、位置、构造、封闭时间等。

3 地下室结构对后浇带的作用

当整体地下室比较大时,常常伴随着与后浇带共同设计。后浇带作为整体结构中的一部分,能够起到后浇带两边缓解不矜持沉降引起的不利影响。尤其是框架-核心筒结构体系的建筑,核心筒的竖向荷载远比周边柱的竖向荷载大,对于地下土质情况往往相近,此时极有可能是核心筒的竖向变形比较大,而周边柱的竖向变形相对较小,产生一定的不均匀沉降,对整体结构的稳定和安全将产生不利影响。是设计后浇带前应明确地下室楼盖体系选择:

(1)塔楼嵌固端的位置影响楼盖体系的选择,也影响整体结构计算以及楼层构造要求。从平面图上判断,结合平面长边和短边的尺寸,综合考虑后浇带的布置,塔楼地下室相关范围内距离地下室侧壁的距离很近,地下室侧壁可为塔楼提供有利的侧刚支持。结构计算判断,以地下室底板作为嵌固端的无侧限地下室作为基本假设,所计算的塔楼首层侧向刚度小于相关范围地下一层侧向刚度的一半。上述条件,已经满足以地下室顶板作为嵌固端的最基本要求,后续塔楼设计以及地下室楼盖选型及相关的构造要求将按首层嵌固端为基本条件。

(2)地下室顶板采用现浇钢筋混凝土框架梁大板结构。一般除洞口位置布置次梁,其余位置仅设置框架梁,楼板厚度200mm,板跨较大支座处通过支座加腋控制合理的配筋率,施工图阶段采用双层双向配筋且满足每个方向钢筋配筋率不小于0.25%的要求。上述条件满足地下室顶板作为塔楼嵌固部位的构造要求。

4 后浇带设计的关键技术

(1)后浇带的间距。

后浇带留设期间,通常情况下要保证后浇带间混凝土结构在混凝土早期收缩变形的条件下,满足所需的性能,比如不开裂或仅产生微小的容许裂缝。影响结构中产生收缩和温度应力的因素较多,如混凝土材料在该地环境下本身的收缩量、环境温度随时间的变化情况、以及结构的刚度特性等影响。为了定性地研究后浇带留设间距问题,经过诸多文献综述的总结,必须引入适当的简化和假定。所以,假设后浇带留设期间,环境温度不发生变化或者发生的变化在容许范围内,在此阶段混凝土的变形仅由材料自身的收缩引起的前提下进行。

同时,后浇带作用还与后浇带内钢筋是否拉通和钢筋量有着密切的关系。后浇带内的钢筋断开,则其两侧楼板在后浇带封闭之前完全没有直接地联系,可以作为两个相互独立的单元。否则,钢筋应该作为受拉构件将传递两部分楼板的拉力。

(2)后浇带施工技术要求。

采用商品混凝土时,需严格遵守操作规程,严禁为提高流动性而随意加水影响其配合比,应由混凝土搅拌公司按配合比要求严格添加适量减水剂;施工模板支撑系统要独立稳定安全,由于一般情况下已施工过的后浇带两侧梁板结构变成了悬挑构件,同时要承受60天以上上部结构层的竖向荷载,因此该部位支撑要经过计算独立设置,确保强度、刚度和稳定性的要求;认真做好后浇带浇混凝土前的保护及处理。后浇带两侧浇筑混凝土之后,楼板顶面要求覆盖彩条布,按要求砌筑保护堤,作为钢筋保护和施工现场安全防护。由于主楼和半地下室施工间隔期较长,需做好施工缝混凝土界面处理和钢筋的防锈处理等要求。

5 结论

总而言之,高层建筑地下室后浇带的设计和施工必须严谨科学,不得出现任何的马虎与大意。温度变化和建筑物不均匀沉降会对混凝土结构内力产生很大影响,通过设置沉降后浇带和温度后浇带,可以简化建筑结构设计,提高了建筑物的整体性。在具体的施工作业中,工作人员还需要对建筑行业中的需要,根据建筑物的相关实际情况,做到具体问题具体分析,确保工程建设的质量和进度。

[1]杜炜. 高层建筑地下室楼盖结构后浇带设计分析[J]. 江西建材,2016,14:29.

[2]范重,曹爽,刘涛. 地下室防水设计若干问题探讨[J]. 建筑结构,2016,06:1-11.

[3]邓凡. 地下室早期裂缝开展规律及机理研究[D].重庆大学,2006.

[4]黄子贶. 沉降后浇带在高层建筑大底盘基础中的作用研究[D].浙江大学,2007.

TU7

B

1007-6344(2016)07-0095-01

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