搜索
加大钢筋混凝土结构伸缩缝间距初探【摘要】近年来随着我国的不断发展，出现了许多体量大，投资多，标准高的工程项目。设计人员在单体设计中往往会遇到建筑物长度超过规范规定的伸缩缝间距的情况，如何在规范规定的基础上，合理地确定伸缩缝的间距是本文探讨的问题。【关键词】伸缩缝，防抗，地震1建筑伸缩缝的概述建筑伸缩缝也称为伸缩缝，是指为防止建筑物构件由于气候温度变化（热涨、冷缩），使结构产生裂缝或破坏而沿房屋长度方向的适当部位竖向设置的一条构造缝。伸缩缝是将基础以上的建筑构件如墙体、楼板、屋顶（木屋顶除外）等分成两个独立部分，使建筑物沿长方向可做水平伸缩。缝宽一般在200－400mm。建筑伸缩缝间距设置：（1）框架-剪力墙的伸缩缝间距可根据结构的具体布置情况取表中框架结构与剪力墙结构之间的数值。（2）当屋面无保温或隔热措施、混凝土的收缩较大或室内结构因施工外露时间较长时，伸缩缝间距应适当减少。（3）位于气候干燥地区、夏季炎热且暴雨频繁地区的结构，伸缩缝的间距适当减小。欲增大伸缩缝最大间距，或甚至不设伸缩缝，其关键在于如何减少温度应力和混凝土收缩应力，以及如何提高混凝土构件的抗裂能力。适当放宽伸缩缝的间距所需构造措施和施工措施。1、顶层、底层、山墙和纵墙端等温度变化影响较大的部位提高配筋率；2、顶层加强保温隔热措施，外墙设置外保温层；3、每30-40m间距留出施工后浇带，带宽800—1000mm，钢筋采用搭接接头，后浇带混凝土宜在两个月后浇灌；4、顶部楼层改用刚度较小的结构形式或顶部设置局部温度缝，将结构划分为长度较短的区段；5、采用收缩小的水泥、减少水泥用量、在混凝土中加入适宜的外加剂；6、提高每层楼板的构造配筋率或采用部分预应力结。伸缩缝安装注意事项：1、伸缩装置因受运输长度限制，可分段制造，现场拼接。存放在工地的伸缩装置应平行放置，不得交叉堆放，以防变形。2、出厂时，连接卡具仅为运输方便而设，缝隙并不是定位置。伸缩装置安装时，应在监理工程师的认可下方可进行。如设计文件上有规定，以桥梁设计文件所规定的为依据。3、伸缩装置吊装就位前，应将预留槽内的混凝土打毛，清扫干净。安装时伸缩装置顺桥向的宽度a值，应对称放在伸缩缝的间隙上，并使其顶面标高与设计标高吻合后垫平，然后穿放衡向的联接水平钢筋，将伸缩装置上的锚固钢筋与梁上预埋钢筋两侧焊牢，放松卡具，使其自由伸缩，此时伸缩装置已进入工作状态。4、完成上述工序后，安装必要模板，以防止沙浆流入伸缩缝内，然后认真用水清洗。在混凝土预留槽内浇筑大于c50的混凝土。浇筑混凝土时应采取必要的措施，振捣密实。5、砼初凝后，拔掉模板，及时清除伸缩缝内及异型钢装胶带槽内的异物。2加大钢筋混凝土结构伸缩缝间距的原因钢筋混凝土结构温度变形和混凝土收缩量的大小直接影响着钢筋混凝土结构伸缩缝间距的大小。温度变形是结构所在环境温度的变化引起的钢筋混凝土的热胀冷缩，温差越大，结构越长，则温度变化引起的温度变形总量越大。在结构受约束的情况下，它所引起的附加应力就越大，反过来说，伸缩缝间距越大，温度变形对其影响越大。在建筑上，可以通过合理的设计来减小混凝土结构的温度变化，以达到减小温度变形的目的。混凝土的收缩是混凝土在空气中结硬时体积缩小的现象。混凝土水化后会将其中的水分都吸收，造成本身体积变小，这就是收缩，收缩的大小与混凝土水灰比有关，水灰比越大（就是看起来越稀）的收缩越大，我们浇筑完混凝土拆模后可能看到的一条条短边方向的贯穿裂缝就是收缩裂缝，会漏水。凝土在不受力的情况下的这种自由变形，在受到外部或内部（钢筋）约束是，将使混凝土中产生拉应力，甚至使混凝土开裂。混凝土收缩的影响因素有：混凝土的组成和配合比、养护条件、构件的体表比。收缩包括由混凝土硬化过程中化学反应产生的凝结收缩和混凝土内自由水蒸发引起的干缩。如果混凝土结构构件（如梁）受到约束时（如框架柱），混凝土的收缩就会使构件产生收缩应力，结构越大，则收缩应力越大，收缩应力过大，就会使混凝土受拉而开裂，以致影响结构的正常使用，减少收缩的措施主要是控制水泥用量、型号、标号及水灰比，混凝土振捣密实，加强混凝土养护等。具体地说，施工养护的不好，施工过程拉得很长，一方面混凝土收缩很强烈，而施工过程中温度变化很大的情况也可能出现，混凝土就很容易开裂，如果采用的水泥收缩性较大，相应地混凝土的收缩变形就会加大。火山灰水泥的收缩性最大其次为矿渣水泥，硅酸盐水泥的收缩性较小。另一方面，高标号水泥的粒度较细，收缩大于低标号水泥。在地震中，伸缩缝的设置不当会引起严重震害。在唐山地震前，伸缩缝设置较多，一栋建筑往往要设几道伸缩缝。在唐山地震中，京、津、唐地区的高层建筑中的伸缩缝，大部分都产生碰撞，轻的建筑装修、面砖、女儿墙碰坏，重的则顶部主要结构破坏。从震害情况来看，伸缩缝是一个薄弱环节。另一方面，设伸缩缝必然导致在缝的两侧设双墙、双框架，结构复杂，建筑处理很困难。3“防”与“抗”的措施通过以上分析可知，加大伸缩缝间距不但是必要的。主要措施可以从两方面来考虑：一是主动的“防”,一是被动的“抗”。所谓“防”，既通过一定的措施将部分变形释放或减小由于混凝土变形对结构产生附加应力，而“抗”，则通过设计及构造措施来抵抗由于混凝土变形引起的附加应力。只有两方面综合考虑，才能达到较好的效果。“防”的措施主要有：3.1在建筑构造上，可以在建筑物的屋面采取保温隔热措施，减少太阳辐射导致的屋面结构升温。在南方地区，可以加设屋面架空层，通过空气流动而降温，也是一个有效的办法。3.2在结构设计上，可以改变顶层结构形式，使刚度减小而降低温度应力，顶层局部分段，减小顶层温度和收缩的影响。3.3在施工措施上，除前面分析混凝土配合比及混凝土养护等方面的措施外，还可每隔30～40m距离留出施工后浇带，待混凝土收缩完成后再用微膨胀混凝土浇灌为整体，以减少收缩的影响。“抗”的措施主要有：3.3.1对温度变化较大部位，提高配筋率。如顶层、底层、山墙、纵墙端开间等处，剪力墙的分布筋可提高至0.25%～0.3%。3.3.2在预应力混凝土结构中，可以采用预应力钢筋给混凝土结构施加一个预压应力，以抵消混凝土的温度变形和收缩变形产生的拉应力，预防裂缝的出现。1973～1974年，广州白云宾馆综合采取上述措施成功地在70m长的剪力墙高层旅馆中不设伸缩缝。白云宾馆高115m，33层，长70m，宽18m，横向12道剪力墙，纵向4道。为了解决不设缝的问题，考虑了以下措施：①顶层改为框架结构，分为三段。②屋面做屋顶花园，并采用架空层，减少太阳辐射。③顶层、端跨、底层和山墙墙体的构造配筋率在0.3%以上，中间设一道后浇带。4结语以后，国内许多工程都采取了类似措施。北京昆仑饭店直线长度114m，京伦饭店长度138m，采取了上述措施后，都没有设永久性收缩缝，使用效果良好。因此，在钢筋混凝土结构中，设置伸缩缝的原则是：调整平面形状尺寸，采取构造措施、施工措施，能不设缝则不设，能少设则少设。若必须设缝则要留够宽度防止地震时相邻结构单元碰撞。