沉降后浇带的设计

沉降后浇带的设计 《住宅科技>20o1.10 沉降后浇带的设计 张涛张犁 (江苏高淳花山集团基建队)(厦门市金属交易市场361006) 规划?设计 摘要提出用施工后浇带代替沉降缝的设计思想,并对地下室底板,侧板及上部 结构梁,板等部位的沉降后浇带提出了具体的设计方法. 关键词沉降后浇带结构设计沉降差 施工缝的设置是为了在大面积砼浇注或 大体积砼浇注中减少由于水化热而产生的收 缩裂缝.在(混凝土结构#设计#)(GBil0一 s9)和<钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工 规程>(JGJ3—91)中,对此种施工缝(也称为 施工后浇带)的尺寸,构造均有较为详细的规 定. 在实际工程中,施工后浇带的作用已被 拓广,在高层建筑(带裙房)或高低跨建筑中, 人们经常将施工后浇带兼作沉降缝来设置, 以解决一些特殊的建筑功能及结构要 求. 为区分起见,将起沉降缝作用的后浇带 称沉降后浇带,起伸缩缝作用的后浇带称为 伸缩后浇带. 伸缩后浇带兼作沉降后浇带的具体设计 思想是:在需设置沉降缝的地方设一道施工 后浇带,与普通伸缩后浇带不同的是,它不是 砼达到一定强度后即可浇注,而是待房屋主 体结构结束,短期沉降已基本结束后再浇注. 在现行设计规范中,并未对此种后浇带 的设计和构造作出说明,笔者将对此种后浇 带在不同结构部位的设计及构造要求作一探 讨. 1地下室底板沉降后浇带的设计 在高层建筑中,主楼及裙房下一般均设 地下室,在未采用桩基础或基础未座落于基 岩上时,根据规范,在主楼与裙房间应设沉降 缝.若设计条件不允许设沉降缝时,可考虑 采用沉降后浇带. 1.1沉降后浇带设置的位置 在结构设计中,地下室底板的结构形式 通常有整板式,粱板式,箱形基础等,沉降后 浇带位置的确定,在结构设计中应遵循下列 休息(卧室),工作学习(房),回归自然(阳 台,屋顶花园,院坝等),其他(贮藏,体育健 身,宠物空间等)等的功能照明与生理心理分 析,都是住宅照明研究的范围,限于篇幅不再 赘述. 3结语 住宅人工照明与健康研究是一个系统工 程.它涉及照明与热工声学,建筑空间与功 能,建筑构造,装饰装修及材料,家具陈设饰 物等,涉及到人的生理与心理,是一个复杂的 体系.对照明与这些众多内容的单个关系与 综合关系进行逐一分析,对住宅各空阔功能 与人的生理心理之问的相互关系进行研究, 是研究工作的深化和必然.研究工作的最终 目的,是要将成果运用于实际工作之中.由 于住宅的复杂性,要真正傲到照明环境有益 于居者的健康,需要住宅建筑设计,室内设计 与照明设计的结合,需要对文中各项内容的 照明进行深入的量化研究,这将是一个长期 的综合性的研究课题,也需要我们长期不懈 的努力. (收稿日期:200l—o6—23) l3 规划?设计 原则: (1)沉降后浇带与沉降缝类似,应上下层 对齐.并设在裙房与主楼的连接跨内. (2)应预先对设沉降后浇带处所应采用 的结构型式作台理考虑.从受力角度考虑, 由于设后浇带后,结构局部在重力荷载作用 下变为悬挑结构,而粱式结构和箱形结构抗 弯刚度较大,所以箱形基础及粱板基础成为 首选.从施工方便上考虑,结构选择顺序应 为:整板式基础一箱形基础一上翻式梁板基 础一下翻式粱板基础.笔者通过工程实际经 验认为,整板式基础若能满足受力限制条件, 应做为首选结构方案. (3)从沉降后浇带受力性能合理考虑,应 选择在剪力较小的位置设沉降后浇带. (4)在某些特殊情况下,由于建筑功能要 求,施工现场要求,设备安装要求或其它非结 构因素,不允许将沉降后浇带设置在主,附楼 联结跨内(如图1),可将后浇带外移一跨,但 需对附楼的粱柱做适当加强,以避免沉降对 裙楼受力产生影响. 幽1沉降后挠带位置 (5)沉降后浇带的设置要兼顾大面积砼 浇注时伸缩后浇带的间隔距离,大约20, 30m设一道. 1.2沉降后浇带的宽度 在现行规范中,伸缩后浇带的宽度通常 为800,1000mm,且钢筋不断,沉降后浇带与 伸缩后浇带不同,沉降后浇带的两侧将产生 沉降差,所以设计时应将此因素考虑进去. 若沉降后浇带内钢筋不切断,设计时应按下 述原则考虑: (1)计算裙房部分和主楼部分的理论沉 求出沉降后浇带两侧的沉降差. 降量, (2)考虑沉降差导致钢筋受拉的力学变 化(如图2),f为后浇带宽度,为后浇带两 14 侧沉降差. 2001.1O《住宅科技> 圈2沉降后浇带霓赝 钢筋由于沉降差产生的伸长?z,为: ?f1:(d+z)lZ2一f 设?如为砼收缩产生的钢筋拉伸,则钢 筋总拉伸为: ?f=AZl+?f2 现忽略砼收缩对钢筋拉伸影响,则钢筋 应变为: Al/l:Afl/l=[(+z)一f]/f= [(d+1]']一1 若规定钢筋应变值在某一限值[?s] (人为确定,应在弹性范围内)范围内,则有: Afl/l=[(/f)+1]一1?[?s] 由此可得: f?[([?s]+1)一1]xd 按规范规定: Z?800rr~ 由此可求得后浇带的宽度,从上式可知, 沉降差越大,后浇带宽度越宽. 1.3沉降后浇带内钢筋的配置 沉降后浇带内的钢筋配置应针对不同的 结构形式区别对待. 由于沉降后浇带内的钢筋通常是不切断 的,所以后浇带两侧的沉降差必然导致钢筋 损失一部份强度,具体损失强度可由[?s] 值求得.这样,就必须增加补强钢筋,以弥补 钢筋强度损失. 在整板式基础中,可根据[?s]值,求出 钢筋强度损失值的百分比,再按等强度原则 增设钢筋于底板的上下受力面,同时,再构造 性增加部分钢筋. 在粱板式基础中,板内钢筋可参照整板 式基础增加钢筋的原则进行布置即可.在粱 内则必须对上,下边受力钢筋按[AS】值计 算出损失值,再加补强钢筋和构造性补强钢 (住宅科技)too1.10 筋,对箍筋由于影响较小,可做构造性补强钢 筋,梁腹部纵向架立筋可不加强. 在箱形基础中,箱形基础的底板可参照 整板式基础加补强筋和构造性补强筋,对砼 墙内钢筋也须加强,具体为横向分布筋可由 『AS]值计算出钢筋损失强度,再加设补强钢 筋及构造性补强钢筋,对纵向分布筋只做构 造性加强即可. 此外,当沉降后浇带两侧沉降差较大,沉 降后浇带又无法放得足够大时,可考虑将钢 筋切断,待砼浇注前,用焊接连接或搭接连接 (视钢筋直径而定). 补强钢筋的长度应锚人后浇带两侧砼 内,大于锚固长度,. 1.4施工荷载下底板的受力强度验算及地 基承载力验算 设后浇带后,基础底板的受力应按主楼 下底板和裙房下底板分别验算其强度和变 形,荷载应按施工荷载考虑,并要按组合系数 加人风荷载和地震荷载,若此验算不合格,则 应对后浇带位置及底板结构作相应调整. 同时,对主,裙房下地基承载力也要做相 应验算. 1.5砬浇注时间及砼强度的确定 沉降后浇带的砼浇注时间理论上应等沉 降完成后浇注,但在实际当中,可根据理论沉 降量与实铡沉降量的比值确定,也可根据实 际加载量与最后使用荷载的比值来确定. 根据以往的房屋沉降观测资料,房屋最 终沉降量只及理论计算的50%一70%左右, 只有个别情况例外.究其原因主要是因为: ?理论计算通常用分层总和法,而其中土的 压缩模量与实际有误差?沉降计算时,大多 敷设计人员都用设计荷载计算,而设计荷载 往往较实际荷载大,所以理论计算的沉降值 偏大. 由此笔者认为,若实测沉降量达到理论 沉降量的0.3—0.5之间,即可浇后浇带.以 后若还有沉降差发生,则靠结构自身做内部 受力调整,这也正是后浇带内要加构造性朴 规划?设计 强钢筋的原因之一.弼样,后浇带的砼强度 也要适当提高,以增加后浇带的抗剪强度 1.6后浇带的防水问题 在施工中,往往地下室施工完毕之后就 停止降水,这样,后浇带处就成为进水的主要 路径之一,影响了工程的正常进行. 根据以往的工程经验,可采取下述方法 对地下室后浇带进行防水处理(如图3):后 浇带下部用砼浇一100,200nra厚板,配部 分钢筋,沉降发生时,此处为结构薄弱处,可 发生裂缝,容许沉降发生,而由裂缝处渗入地 下室的水将不会影响正常施工. 圉3防球处理 2地下室例板设沉降后浇带的设计 地下室侧板的沉降后浇带,其位置,宽度 均与底板上的后浇带相同,钢筋配置与箱形 基础砼墙内钢筋相同,墙体受力强度分析与 不设缝墙类似. 侧壁墙的防水问题,可在砼墙外用防水 砂浆砌240n~'n砖墙的方法解决. 3上部结构粱,板设沉降后浇带的设计 上部结构梁,板后浇带的设计与地下室 底板(粱板式)类似.但需要确定拆模时间, 若结构在施工荷载作用下,按悬挑计算,强度 不足,可推迟拆模时间,或增加结构配筋. 4结束语 伸缩后浇带兼作沉降后浇带的设计方 法,是一种解决沉降缝问题的有效方法之一, 并在许多工程中得到使用,均取得了良好的 效果,值得研究和推广. 至于对构造加强筋的配置问题,笔者认 为,应根据后浇带浇注之后,还有多少预测沉 预测沉降差越大,则构造加 降差发生来决定, 强筋配置越多,反之,则应减少. (收稿日期:21301一O8一O8)