變形縫
當(dāng)建筑物的平面長度過長,平面形式復(fù)雜曲折,或一幢建筑物的不同部分的高度或荷載有較大差別時,建筑構(gòu)件會因溫度變化、地基不均勻沉降和地震等原因產(chǎn)生變形,使建筑物產(chǎn)生裂縫,在結(jié)構(gòu)設(shè)計時,需通過設(shè)置適當(dāng)?shù)淖冃慰p來解決這些問題。變形縫的三種基本形式是:伸縮縫(溫度縫)、沉降縫和防震縫(抗震縫)。除了變形縫,結(jié)構(gòu)中還有其他的一些結(jié)構(gòu)縫,比如施工縫、拼接縫、控制縫(引導(dǎo)縫,如預(yù)埋隔離片等)和界面縫等。
在設(shè)縫的時候,需要考慮以下幾個方面的內(nèi)容:
1.應(yīng)充分考慮現(xiàn)代建筑體形龐大、形狀復(fù)雜、混凝土收縮大等特點,合理布置結(jié)構(gòu)縫,減少約束應(yīng)力的過大積聚;
2.綜合考慮各種結(jié)構(gòu)縫的功能和受力特點,加以合并,更好“三縫合一”或“兩縫合一”;
3.合理構(gòu)造:采用全斷開、半斷開、部分斷開和后斷開等不同形式,使其能夠承當(dāng)作為結(jié)構(gòu)縫應(yīng)有的功能和作用。比如溫度縫和防震縫在基礎(chǔ)可以不斷開,上部結(jié)構(gòu)要斷開,而沉降縫則基礎(chǔ)和上部結(jié)構(gòu)均需斷開;
4.縫的構(gòu)造應(yīng)能夠在正常的施工條件下完成,具有可操作性;
5.應(yīng)做好防水、防滲等措施,將縫對建筑物的影響減少到低限度
1.9.1 伸縮縫
1.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的伸縮縫
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的大間距宜符合表1.38的規(guī)定。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫大間距(m) 表1.38
結(jié) 構(gòu) 類 別 室內(nèi)或土中 露 天
排架結(jié)構(gòu) 裝配式 100 70
框架結(jié)構(gòu) 裝配式 75 50
現(xiàn)澆式 55 35
剪力墻結(jié)構(gòu) 裝配式 65 40
現(xiàn)澆式 45 30
擋土墻、地下室墻壁等類結(jié)構(gòu) 裝配式 40 30
現(xiàn)澆式 30 20
注:1. 裝配整體式結(jié)構(gòu)房屋的伸縮縫間距宜按表中現(xiàn)澆式的數(shù)值取用;
2. 框架-剪力墻結(jié)構(gòu)或框架-核心筒結(jié)構(gòu)房屋的伸縮縫間距可根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體布置情況取表中框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)之間的數(shù)值;
3. 當(dāng)屋面無保溫或隔熱措施時,框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)的伸縮縫間距宜按表中露天欄的數(shù)值取用;
4. 現(xiàn)澆挑檐、雨罩等外露結(jié)構(gòu)的伸縮縫間距不宜大于12m。
在對下列情況下,表1.38中的伸縮縫大間距宜適當(dāng)減小:
(1)柱高(從基礎(chǔ)頂面算起)低于8m的排架結(jié)構(gòu),由于剛度大,溫度收縮引起的柱頂水平位移可能導(dǎo)致柱中產(chǎn)生較大的約束應(yīng)力;
(2)屋面無保溫或隔熱措施的排架結(jié)構(gòu),由溫度變化所造成的約束應(yīng)力較大;
(3)位于氣候干燥地區(qū)、夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的結(jié)構(gòu)或經(jīng)常處于高溫作用下的結(jié)構(gòu),因溫度變化所造成的約束應(yīng)力將更為嚴重;
(4)采用滑模類施工工藝的剪力墻結(jié)構(gòu),因為這些結(jié)構(gòu)整體性較強,溫度收縮所引起的約束應(yīng)力會更大;
(5) 材料收縮較大(混凝土強度等級高、水泥用量多、流動性大的泵送混凝土及免振混凝土等情況)、室內(nèi)結(jié)構(gòu)因施工外露時間較長等。
在對下列情況下,如有充分依據(jù)和可靠措施,表1.38中的伸縮縫大間距可適當(dāng)增大:
(1)混凝土澆筑采用后澆帶分段施工,混凝土后澆帶的間距不大于30m,寬度800~1000mm,一般鋼筋貫通不斷,澆筑后澆帶的時間通常在2個月以上。需要注意通過合理設(shè)置有效的后澆帶,并有可靠經(jīng)驗時,可適當(dāng)增大伸縮縫間距,但不能用后澆帶代替伸縮縫;
(2)采用專門用于抵消溫度、收縮應(yīng)力的預(yù)加應(yīng)力措施;
(3)采用能減少混凝土溫度變化或收縮的措施,如局部加強結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)、加強混凝土養(yǎng)護、采用預(yù)制構(gòu)件或疊合結(jié)構(gòu)、設(shè)置滑移層、采用膨脹劑補償混凝土收縮、加強保溫隔熱措施、建筑物頂部采用交叉式變形縫等。
(4)頂部設(shè)局部伸縮縫,將結(jié)構(gòu)劃分為長度較短的區(qū)段。
(5)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)兩端樓板中配置溫度筋。配置直徑較(一般用φ8)、間距較密(150mm左右)的溫度筋,能起到良好的作用。
當(dāng)增大伸縮縫間距時,尚應(yīng)考慮溫度變化或混凝土收縮對結(jié)構(gòu)的影響。這是因為溫度變化和混凝土收縮這類間接作用引起的變形和位移對于超靜定混凝土結(jié)構(gòu)可能引起很大的約束應(yīng)力,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂,甚至使結(jié)構(gòu)的受力形態(tài)發(fā)生變化。設(shè)計者不能簡單地采取某些措施就草率地增大伸縮縫間距,而應(yīng)通過有效的分析或計算慎重考慮各種不利因素對結(jié)構(gòu)內(nèi)力和裂縫的影響,確定合理的伸縮縫間距。
2.素混凝土結(jié)構(gòu)的伸縮縫
素混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的大間距宜符合表1.39的規(guī)定。
素混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的大間距(m) 表1.39
序號 結(jié)構(gòu)類別 室內(nèi)或土中 露天
1 裝配式結(jié)構(gòu) 40 30
2 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)(配有構(gòu)造鋼筋) 30 20
3 現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)(未配構(gòu)造鋼筋) 20 10
3.高層建筑結(jié)構(gòu)的伸縮縫
高層建筑結(jié)構(gòu)伸縮縫的大間距宜符合表1.40的規(guī)定。
高層建筑結(jié)構(gòu)伸縮縫的大間距(m) 表1.40
結(jié)構(gòu)體系 施工方法 最大間距
框架結(jié)構(gòu) 現(xiàn)澆 55
剪力墻結(jié)構(gòu) 現(xiàn)澆 45
注:1. 框架剪力墻的伸縮縫間距可根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體布置情況取表中框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)之間的數(shù)值;
2. 當(dāng)屋面無保溫或隔熱措