注册建筑师辅导:大空间砌体结构现浇板的挠度与裂缝控制(一)
来源:优易学  2011-1-12 13:14:30   【优易学:中国教育考试门户网】   资料下载   建筑书店
      砌体结构由于具有脆性性质,其抗震性能较之框架结构等比较差,如果甲方没有特别要求,对于楼板我们一般采用现浇混凝土楼板,这样能提高结构整体抗震性能。然而现浇混凝土楼板一般都会产生裂缝,特别是大空间的情况下(大于4200mm),如果处理不当,挠度和裂缝宽度将都比较大,对于结构的安全性、适用性产生严重的威胁,我们必须对此进行事后处理。但是产生裂缝的原因很多,比较复杂,一旦出现处理将有一定难度,这就要求我们在设计和施工中严格控制,综合“放、防、抗”等三个方面的措施,三者兼顾,而以“放、防”为主。
      一、从设计角度着眼
     在当今社会,建筑结构设计是建造一幢建筑所必须具备的重要过程,是社会文明继承和发展的结晶。它能够合理安排建筑的功能,在保证安全性的基础上考虑结构的经济性,防止盲目的不必要的浪费。但是现行设计规范侧重于强度,对温差和混凝土收缩特性等因素综合考虑不足,配筋构造量达不到要求。现浇混凝土楼面首先必须按规范满足强度要求,防止因强度不足而导致破坏。大空间现浇混凝土楼面按强度要求其板厚比较大,这导致了其挠度与裂缝都相应增大。为防止大空间砌体结构现浇板产生过大挠度和裂缝,我们必须从设计各个方面入手。
      1.1平立面布置应力求规则
      建筑的平面布置宜规则、对称,使得平面形状应具有良好的整体作用;建筑的立面和竖向剖面也应力求规则,避免竖向刚度及抗侧力构件的承载力突变。结构在水平向和竖向的刚度宜均匀变化,避免墙体产生过大扭矩,就是避开结构的整体抗震性能不谈也会由于现浇板与墙体的连接,扭矩必将通过连接传递到现浇板上面,在扭矩过大的情况下致使现浇板产生较大裂缝。
       1.2控制建筑物的长高比、高宽比
     钢筋混凝土的线膨胀系数α=1.0X10-5,而普通砌体的线膨胀系数为α=0.5X10-5,在相同温差下,钢筋混凝土的伸缩值比砌体大一倍左右。由于构件伸缩量与温度、构件长度及材料线膨胀系数有关,当温差及墙体的刚度比较大时,墙体将限制现浇板的变形,使得现浇板内部产生拉压力和扭矩,当拉压力和扭矩超过现浇板的极限强度时,就会出现裂缝。房屋长高比越大,沿纵向的温差越大,当温差达到一定的数值的时候,将使现浇板产生并扩展裂缝。同时房屋纵向越长,地基越容易产生不均匀沉降,使结构产生不利的附加应力,使得基础破坏墙体开裂,最终导致现浇板的破坏,因此建筑物的长高比不能太大。《砌体结构设计规范GB50003-2001》中表6.3.1给出了砌体房屋伸缩缝的最大间距,规范中是针对墙体的竖向裂缝讲的,但是对于现浇板的裂缝同样适用。在房屋中出现大空间砌体结构现浇板时,应严格控制伸缩缝的最大间距。
地震时,如果房屋的高宽比太小,则在宽度方向房屋的刚度相对比较小,容易在这个方向产生破坏,同时容易使整个建筑产生扭转破坏,这将严重导致现浇板的开裂。《建筑抗震设计规范GB50011-2001》中表7.1.4也给出了房屋最大高宽比的限制。
      1.3大空间现浇板的房间布置
      我们知道越接近房屋顶部,墙体与现浇板的温差越大,越容易导致现浇板产生裂缝,这对于大空间砌体结构现浇板尤为明显。对于功能要求需要将大空间现浇板的房间放在房屋的底层的砌体结构在现实当中比较常见,对此我们应该加强底层墙体,防止底层墙体先丧失整体性,使得大跨度现浇板上产生应力集中,最终导致大跨度现浇板产生过大饶度和裂缝。由于这类结构属于上刚下柔的结构体系,对墙体结构的加固,我们可以参考参考文献进行处理。建筑物的阳角处由于受纵、横两个方向刚度相对较大的墙体约束,限制了现浇板的自由变形,并且建筑物的阳角为结构温差较大的位置,我们也应该尽量不要将大空间现浇板布置在建筑物的阳角处。
      1.4建筑上采取保温措施
      采取保温措施,控制房屋的室内外温差,也是减少墙体和现浇板的变形,控制现浇板内部产生拉压力和扭矩,减少裂缝的出现,限制裂缝的发展的一种切实有效的手段。特别是建筑的屋面,我们应该做好保温措施。对于建筑外墙的保温措施,建筑师应该结合现代建筑的适用性要求合理安排,使得保温措施能够达到一物多用的要求,防止能量的浪费;结构师也可以采用370mm厚外墙。
      1.5从配筋方面入手
      按照《混凝土结构设计规范GB50010-2002》里面饶度和裂缝的公式我们可以知道,采用细而密配筋,可以提高混凝土的抗裂度,而适当提高负筋配筋率,可以提高混凝土的刚度B和抗裂度。结合具体情况,在相同配筋率的情况下,如果施工质量合格,采用细而密配筋方式,可提高现浇板的抗裂度。如果施工质量有怀疑,采用细而密配筋方式在施工时现浇板上部负筋容易被踩弯、踩倒,造成保护层过厚,承载力下降,混凝土表面水泥浆增多,混凝土收缩量增大,现浇板裂缝变多。这时应该采用粗而稀的配筋方式,但钢筋间距一般不超过200mm,同时应该合理布置一些分布筋。
      适当提高负筋配筋率,可提高混凝土的极限拉伸应变和刚度B,减小现浇板的饶度,减少现浇板的裂缝出现量。同时在大空间现浇板的房屋阳角处,由于扭矩比较大,负筋应该通长双向配置;如果不可避免将现浇板布置在房屋的顶部,由于楼面处温差大,负筋也应通长双向配置或者间隔通长双向配置。

责任编辑:xiaohan

文章搜索:
 相关文章
热点资讯
热门课程培训