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地下室温度收缩裂缝成因的理论分析及控制措施(2)

2013-06-30 01:00
　　
　　2.2 温度收缩应力的有限元计算
　　对于单一的混凝土构件,譬如一片规则的墙体或是一块规则的混凝土底板受到均匀的约束及均匀的温度､收缩变形的作用时,运用上一小节的理论计算公式时比较方便的,但当我们面对的是一片不规则的墙体,不规则的底板,不均匀的约束和荷载时,运用以上的理论公式就比较难以反映构件的真实应力状态｡更只得我们注意的是,当我们要掌握整个结构在温度､收缩变形作用下的应力分布状态时,用以上的理论公式时难以得到比较满意的结果｡
　　随着计算机的发展,有限元理论的完善,相应有限元软件的精度也在提高,这样,选择运用可信有限元软件对我们所要研究的结构或者构件进行有限元分析是比较方便,且其分析结果也是可供参考的｡

　　3 地下室温度收缩裂缝控制的措施
　　
　　针对温度收缩变形的特点,以上具体的分析了影响温度收缩变化的具体因素,为有效的控制地下室裂缝的产生与扩展,相应的从结构与结构设计､材料质量､施工措施三个方面来考虑裂缝的控制措施｡
　　
　　3.1 结构与结构设计方面
　　(1)减少结构约束｡
　　约束是变形变化产生裂缝的必要条件,假如没有约束存在,那么变形弯化不会使结构或构件产生应力,亦不会使结构或者构件开裂｡地下室底板的变形变化受到地基､垫层､桩基础等的约束,地下室侧墙受到地基､基础､底板､顶板的约束,顶板受到侧墙的约束｡减小结构或者构件受到的约束程度可以相应的减小结构或者构件的约束应力｡为了减小地基对底板造成的外部约束,可以在地基与底板之间设置滑动层或者缓冲层,缓冲层用于构件局部突出嵌入岩石的情况｡在地板和垫层之间设置滑动层,减小底板受到的约束程度,让地板在变形变化作用下有更大的伸缩的自由度,以至于可以释放有变形变化所引起的应力｡ （转载自中国科教评价网www.nseac.com ）
　　 (2)设置伸缩缝｡
　　设置伸缩缝就是把长度比较大的结构分成若干个长度比较小的单元结构,其本质就是减小独立结构的长度,从一定意义上说,就通过减小结构的长度来减小约束作用｡缩缝间距可以释放一定的温度收缩变形引起的变形变化,使由于约束产生的应力不致使结构开裂｡但伸缩缝的设置会破坏结构的整体性,对施工､维护和结构抗震度是不利的,对于地下室,还会带来使用上的不便,而且容易发生诸如渗漏等的使用隐患｡
　　(3)设置后浇带｡
　　设置后浇带是目前运用比较广泛的防止温度收缩变形产生裂缝的一种方法｡并且是扩大伸缩缝间距或者取消伸缩缝的有效措施｡后浇带是施工期间设置的临时变形缝,其目的是释放早期的温度收缩变形变化｡早期混凝土的收缩量比较大且温度场相对不稳定,后浇带必须留置一定的时间,根据具体的情况,留置时间可不同,但从理论上说后浇带留置时间尽可能长些,温度收缩变形释放的比较充分,效果比较好｡后浇带要有一定的宽度,一般规定是0.8～1.0m但这宽度范围并不是不可以突破的,在已经发表的文章中作者指出只要施工条件允许,应将后浇带宽度尽量取的大些｡后浇带是为了释放变形产生的约束应力,所以穿越后浇带的连续钢筋总量越少越好｡
　　(4)配置一定量的构造钢筋｡
　　合理的配置构造钢筋是可以比较有效的限制裂缝的扩展,但配筋不能防止裂缝的出现｡配筋的总的原则是细而密,一般来说,在实际工程中,所选用的钢筋直径在8-16范围内,钢筋间距一般在100～200mm之间｡
　　配置的构造钢筋需要有一定的量,可以用配筋率作为一个重要的衡量指标｡对于怎样的配筋率才是有效而又经济没有一个统一的认识｡从文献可得到通常配筋率在0.2%1%之间变化,且在此范围内,随配筋率的增加对裂缝宽度的控制效果也相应的提升;研究者倾向于采用 0.8%～1%之间的配筋率,这是值得参考的;对于超过1%的配筋率,随着配筋率的增加裂缝控制的效果不明显｡

（转载自中国科教评价网http://www.nseac.com）

　　(5)采用专门的预加力措施,如采用预应力控制地下室外墙裂缝｡
　　
　　3.2 材料质量方面的措施