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1、第31卷第5期建筑结构2001年5月超长地下室混凝土结构裂缝控制设计陆少连(杭州市建筑设计研究院310001)[提要]对于超长的钢筋混凝土结构,需要在一定的长度处设置温度伸缩缝,但地下室温度伸缩缝的止水带由于老化会引起漏水。故超长地下室采用微膨胀混凝土浇筑而不设温度伸缩缝是一种经济、有效的措施。为此提出了相应的简化计算公式和设计建议。[关键词]伸缩缝膨胀混凝土化学预应力地下室Tothereinforcedconcretestructureswithexcessiveregulationlength,theusualmethodisdesigninga
2、expansionjointincertainlength.Butthestopwaterbandinexpansionjointofthebasementwillleakoutwaterbecauseofaging.Adoptingtinyextendedconcretetobuildtheexcessiveregulationlengthbasementwithoutsettingexpansionjointfortemperatureisaneconomicalandefficientdesign.Thesimplifyingformulasa
3、nddesignsuggestionareproposed.Keywords:expansionjoint;expansiveconcrete;chemicalprestressed[1]现行规范中对钢筋混凝土结构的最大伸缩缝间
4、εσ+ε2(t)+εy+εL
5、≤εp距作了规定。对于地下室墙壁等类型的钢筋混凝土结式中:εσ为结构相邻部分混凝土的约束应变;ε2(t)为构,当其现浇且埋于土中时,每30m就需设一道温度混凝土的限制膨胀率,以膨胀为正,收缩为负,其值随伸缩缝。但规范也指出:当采取有效措施后,温度伸缩时间t而变;εy为混凝土干缩应变,其值随时间t
6、而缝的间距可以放宽。在工程设计中,当建筑使用功能变,为负值;εL为混凝土温差引起的应变值,升温为要求超长地下室不设温度伸缩缝时,为保证结构在“超正,降温为负;εp为混凝土配筋后的极限拉伸应变,包长”的条件下仍能安全使用,不出现裂缝,一般可以选括弹性状态下极限拉伸值和徐变变形两部分。择预应力混凝土和微膨胀混凝土两种方案,而微膨胀要达到以上的设想,主要是能做出达到设计要求混凝土方案如使用得好,可以做到结构不裂、不渗水、的强度及膨胀量的混凝土,并且在使用阶段能保持一节省投资。因此在工程中采用较多。但在采用微膨胀定的膨胀量。在潮湿环境中的微膨胀混凝土是能做到
7、混凝土方案时必须针对工程进行一系列的计算,同时保持一定的膨胀量[3]的,而地下室钢筋混凝土结构能进行科学试验,测得工程设计所需的技术数据,结合工满足潮湿环境的要求。程实际进行设计与施工。对比较长的结构(即L/H>5或L/B>5)而言,一、采用微膨胀混凝土结构的原理与计算在收缩开裂时,第一条裂缝出现在长边方向的中间[4],使用微膨胀混凝土可以提高结构适应干缩和冷缩所以对于超长地下室这一类长度远大于宽或厚的结的性能,只要微膨胀混凝土配比合适、施工养护得好,构,要注意控制第一条裂缝的出现。设计应控制地下结构混凝土在3～14d内膨胀性能即能有效发挥。由室结构
8、中间部位拉应力最大值不超过混凝土拉应力的于微膨胀混凝土具有的膨胀性能,混凝土在膨胀时受设计值。现对微膨胀混凝土结构进行受力分析,当地到钢筋的约束而在钢筋混凝土结构中建立了混凝土受下室的底板与侧墙的长度是其厚度的5倍以上时,可压、钢筋受拉的预应力状态,我们把这种预应力称作化认为离开端部区域是单向均匀受力的,取地下室底板学预应力。在大体积混凝土开始降温收缩与干缩时,或侧墙的坐标如图1所示。结构混凝土的膨胀即可补偿收缩而避免裂缝的产生。另外,当外界温度降低时,钢筋混凝土结构要收缩,结构中混凝土原有的预压应力、钢筋的预拉应力都会释放一部分,如果控制得好,可使
9、结构混凝土的应力仍为压应力或为零。这也可以表示为:结构的微膨胀混凝土在浇捣后,由于干缩及降温冷缩时应变量的绝对值不大于混凝土的极限拉伸应变值,可列出如下关系式:图1图233地下室底板或侧墙在x方向的位移分量u由以E(t)[αT+ε2(t)+εy]σmax=下几部分组成:相邻部分混凝土对该处的约束位移、温(1-μ)度升高(或降低)引起的变形和混凝土膨胀(或收缩)引×1-1H(t,τ)(6)ch(βL/2)起的变形以及混凝土的干缩变形,在坐标x处其位移在正常使用期间,混凝土干缩已经完成,此时εy=0,则公式为式(6)变为:u=uσ+εLx+ε2(t)x+
10、εyx(1)E[αT+ε2(t)]1式中:uσ为约束位移;εL=αT,α为混凝土的线膨胀系σmax=(1-μ
