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浅谈建筑物变形缝的设置与施工措施

文章出处:责任编辑:admin作者:人气: 发表时间:2016-06-18 09:05 字体大小:【

摘要:针对建筑物变形缝的设置,主要从“抗”和“防”以及“抗”和“调”两个方面,给出伸缩缝和沉降缝的施工措施。

  随着我国经济的发展,各地都出现了体量大、投资多、标准高的工程项目,设计师在单体设计中经常会遇到建筑物长度较长,平面变化较多,结构类型变化较大以及新旧建筑物紧邻的建筑问题,这样的建筑物会由于温度变化、地基不均匀沉降以及地震等因素的影响,在结构内部产生附加应力和变形,处理不当,将会产生破坏性裂缝,造成建筑物倒塌。建筑物的变形缝通常包括: 伸缩缝、沉降缝和防震缝。对于变形缝的处理一般采用两种措施。一是设置变形缝;二是不设变形缝。

1、关于变形缝的设置
1. 1  根据温度与收缩变形确定是否设缝温度与收缩变形是变形缝出现和发展的主要因素。由于温度和收缩变形的影响,常常引起建筑物的墙体及现浇楼板开裂,因此通常在建筑物的墙体设计和施工中设置伸缩缝。砌体结构房屋伸缩缝的宽度一般≥30mm ,整体式或装配式钢筋混凝土结构依据屋盖有无保温层或隔热层,将伸缩缝的最大间距设为50m和60m。
1. 2  根据建筑物的基础确定是否设缝
1. 2. 1  不设变形缝
当建筑物建在基岩层或卵石层上,或采用桩基、深墩者,其沉降变形量很小,在这种情况下,高层主体与裙房基础可做成整体,不必设置变形缝。
1. 2. 2  设临时变形缝
当地基压缩性不高,沉降值差异不大,且沉降完成较快时,补齐预留的施工后浇带后,连成整体的结构完全可以承受剩余沉降差产生的结构内力,可以设置临时变形缝,即所谓的施工后浇带。
1. 2. 3  设永久变形缝
当地基持力层压缩性高,且厚度较大,就要设永久变形缝,使高层与裙房彻底脱开,防止各自沉降对整体结构变形产生较大的影响。
1. 3  根据建筑平面体形确定是否设缝
由于高层主楼的结构刚度与低层裙房的结构刚度相比,往往相差悬殊,若裙房在主楼一侧伸出较长,则由于建筑物结构刚度中心与质量中心的偏心距较大,受地震影响,上部结构将产生很大的扭矩,在扭矩的作用下,建筑物容易发生扭转破坏,为此,要视以下具体条件而设置变形缝。
1. 3. 1  设置永久变形缝
当主楼一侧的裙房较长,主楼与裙房的总长与高层主楼的长度之比> 2. 5 时,宜设永久变形缝,并将高层与低层完全脱开。
1. 3. 2  设置临时变形缝
当主楼与裙房总长与主楼的长度之比< 2. 5 时,则可以考虑不设永久变形缝,而设临时变形缝,也即设施工后浇带。待高层主体完成后浇注补齐,以减少高低层之间的沉降差异。
2 、针对温度变形应采取的施工措施
建筑物若不设变形缝,可以加强其整体性,使之具有足够的强度、刚度和稳定性,来抵抗结构内部产生的附加应力和变形,而不产生破裂。为防止温度变化产生的附加应力和变形,从“防”和“抗”两方面综合考虑,才能达到较好的效果。
2. 1  防的主要措施
所谓“防”,就是从预防的角度采取措施,防止因温差的影响使建筑物产生裂缝,在实际工程中常从以下三个方面采取措施。
(1) 在建筑构造上,北方地区由于冬夏温差较大可以在建筑物的屋面采取保温隔热措施,减少因温度变化引起的屋面结构
变形;南方地区可以加设屋面架空层,通过空气流动而降温,实践证明这也是一个有效的方法。
(2) 在结构设计上,可以改变顶层结构形式,如将顶层的剪力墙结构改为框架结构,减小结构刚度,降低温度应力,还可以将顶层进行局部分段,减小顶层因温度变化而引起的收缩变形。
(3) 在施工措施上,改善砼质量,加强浇筑后的养护,减少收缩的影响。每隔30~ 40m 距离留出施工后浇带, 带宽800 ~1000mm ,后浇带施工:
①后浇带必须贯通结构的整个横截面,并选择结构受力影响最小的部位通过,不要在同一个平面内搭接,以防降低局部结构的强度和刚度。
②后浇带的钢筋可以直通也可以搭接,但应保证其位置准确而连续不断,钢筋搭接的长度应为1. 2La (当使用Ⅰ级钢筋时,La = 35d ;当使用Ⅱ级钢筋时,La = 45d ,d 为钢筋的直径) ,如图2
所示。如果钢筋断开,为防止在同一截面钢筋焊接接头过多,则不宜直接通过一个开间,后浇带的断面形式一般也不做成直缝或斜缝,而按规定做成企口式(如图1、2) 。施工后浇带的两侧宜采用钢筋支架铅丝网或单层钢板割断。

 
③后浇带的砼可在主体砼施工两个月以后浇筑,有困难时也不应少于一个月。
④后浇带砼浇灌时温度不低于全体砼浇灌时的温度。
⑤由于对钢筋的保护措施不利,有些板的钢筋被踩弯或压弯,虽相对数量不多,但若不采取补救措施就浇注混凝土,则对板结构受力不利。为此,对后浇带的处理,建议采用高强度的砼充填,有条件时采用水泥进行浇筑。
2. 2  抗的主要措施
所谓“抗”就是指采用刚度很大的基础,通过基础本身的刚度来抵抗沉降差。
(1) 在温度影响较大的部位提高配筋率,这些部位是:顶层、底层、山墙、纵墙端开间等处。对于剪力墙结构,这些部位的最小构造配筋率为0. 25 % ,实际工程一般都在0. 3 %以上。
(2) 在预应力砼结构中,可以采用预应力钢筋给砼结构先施加一个预应力,以抵消砼的温度变形和收缩变形产生的拉应力,以防裂缝的出现。
3 、不设沉降缝
为防止不均匀沉降,调整建筑物各部分的沉降差,从“抗”和“调”两方面入手,可以不设沉降缝。所谓“调”就是在设计与施工中采取相应的措施,调整建筑物各部分的沉降量,减少其差异,降低沉降所产生的结构内力。在施工实践中我们体会到,用刚度很大的基础来抵抗沉降,虽然在某些情况下能“抗”住变形,但材料用量较大,不经济。所以目前许多工程都采用“调”的方法,调整各部分沉降差。不论是“抗”还是“调”,只要满足一定条件,均可以达到不设沉降缝的目的,从而解决了设计、施工和使用上的一系列问题。但高层建筑主楼和裙房之间,层数与荷载都相差很大,一般在具有下列条件之一时才能不设沉降缝。
(1) 采用端承桩,桩尖直至基岩,建筑物各部分之间沉降很小;(2) 地基条件较好,沉降量计算比较可靠。由于地基好,沉降量计算准确,所以可采取措施控制沉降,如:
①合理安排施工顺序,先施工高层,后施工低层,先施工荷载大的单元,后施工荷载小的单元,待高层沉降基本稳定后,再施工低层,使两者沉降值接近。
②主楼部分采用箱基,筏基和桩基,尽量减少沉降值;裙房部分采用条基,加大土压力,调整两者的沉降值。
上述两种情况,主楼与裙房之间都要留有后浇带,等沉降稳定后再浇筑,后浇带的构造见上述图1、2 所示。
在设计中宜调整平面形状和尺寸,采取构造和施工措施,可不设伸缩缝、沉降缝和防震缝。但需要抗震设防的建筑,当必须设缝时,伸缩缝、沉降缝均应符合防震缝宽度的要求,多层的砖混结构其防震缝的宽度一般在50~100mm。

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