(一)伸縮縫、
1.設(shè)置伸縮縫的目的
伸縮縫的設(shè)置,是為了防止溫度變化和混凝土收縮而引起結(jié)構(gòu)過(guò)大的附加內(nèi)應(yīng)力,從而避免當(dāng)受拉的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí)引起結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
溫度變化包括大氣溫度發(fā)生變化和太陽(yáng)輻射使結(jié)構(gòu)各部位的溫度變化不同,從而導(dǎo)致溫差內(nèi)應(yīng)力。對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),即使結(jié)構(gòu)各部位間的溫差很小,但溫度變化引起構(gòu)件伸縮也會(huì)引起內(nèi)應(yīng)力。溫度變化越大,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件越長(zhǎng),產(chǎn)生的變形和引起的內(nèi)應(yīng)力也越大。一般來(lái)說(shuō),溫度應(yīng)力主要集中在結(jié)構(gòu)的頂部和底部,頂部主要由屋蓋和建筑物內(nèi)部的溫差引起,底部則因地基和建筑物溫度的不同引起。
混凝土收縮是指在混凝土硬化過(guò)程中因體積減小而引起收縮,從而使超靜定結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形被約束而引起收縮拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
2.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距
設(shè)計(jì)中為了控制結(jié)構(gòu)物的裂縫,其中一個(gè)重要的措施就是用溫度伸縮縫將過(guò)長(zhǎng)的建筑物分成幾個(gè)部分,使每一個(gè)部分的長(zhǎng)度不超過(guò)規(guī)范規(guī)定的伸縮縫最大間距要求。《混凝土規(guī)范》給出了鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)伸縮縫的最大間距
 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(wú)保溫或隔熱措施時(shí),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。
⑤對(duì)下列情況,表11-32中的伸縮縫最大間距宜適當(dāng)減。
a柱高(從基礎(chǔ)頂面算起)低于8m的排架結(jié)構(gòu);
b屋面無(wú)保溫或隔熱措施的排架結(jié)構(gòu);
c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);
d采用滑模類施工工藝的剪力墻結(jié)構(gòu);
e材料收縮較大、室內(nèi)結(jié)構(gòu)因施工外露時(shí)間較長(zhǎng)等。
⑥對(duì)下列情況,如有充分依據(jù)和可靠措施,表11-32中的伸縮縫最大間距可適當(dāng)增大:
a混凝土澆筑采用后澆帶分段施工;
b采用專門的預(yù)加應(yīng)力措施;
c采取能減小混凝土溫度變化或收縮的措施。
當(dāng)增大伸縮縫間距時(shí),尚應(yīng)考慮溫度變化和混凝土收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響。
從表中可以看出,在確定伸縮縫最大間距時(shí),主要考慮的因素有以下幾點(diǎn):
(1)要區(qū)別結(jié)構(gòu)構(gòu)件工作環(huán)境是在室內(nèi)(或土中)還是在露天。對(duì)于直接暴露在大氣中的結(jié)構(gòu),由于氣溫變化明顯,會(huì)產(chǎn)生較大的伸縮,因而比起圍護(hù)在室內(nèi)或埋在地下的結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō),溫度應(yīng)力要大得多。因此,對(duì)前者伸縮縫最大間距的限制比后者要嚴(yán),也就是說(shuō),前者比后者的限值要小。
(2)要區(qū)別結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的類別。結(jié)構(gòu)物是由許多構(gòu)件組成的,每個(gè)構(gòu)件受到周圍構(gòu)件的約束,同時(shí)也約束周圍的構(gòu)件。排架結(jié)構(gòu)比框架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)比剪力墻結(jié)構(gòu)的剛度小,因而引起的內(nèi)應(yīng)力較小。因此,伸縮縫最大間距的限值也呈遞減的趨勢(shì)。另外,對(duì)于擋土墻、地下室墻壁等體形大的結(jié)構(gòu),由于混凝土體積也大,故由溫度和收縮引起的變形和內(nèi)應(yīng)力積聚也大得多,往往容易引起裂縫,因而將其伸縮縫最大間距的限值也更嚴(yán)。
(3)要區(qū)別是裝配式結(jié)構(gòu)或整體現(xiàn)澆式結(jié)構(gòu)。由于混凝土收縮早期較大,后期逐漸減小。裝配式結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件的收縮變形大部分在吊裝前即已完成,裝配成整體后因收縮引起的內(nèi)應(yīng)力就比現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)要小。因此,對(duì)同同—種結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件類別來(lái)說(shuō),由于施工方法的不同,對(duì)整體現(xiàn)澆式結(jié)構(gòu)最大伸縮縫間距的限值要比裝配式結(jié)構(gòu)嚴(yán)。
(4)規(guī)范表中數(shù)值不是絕對(duì)的,使用時(shí)可根據(jù)具體條件適當(dāng)調(diào)整。例如對(duì)于屋面無(wú)保溫隔熱措施的結(jié)構(gòu)、外墻裝配內(nèi)墻現(xiàn)澆或采用滑模施工的剪力墻結(jié)構(gòu)、位于氣候干燥地區(qū)及夏季炎熱且暴雨頻繁地區(qū)的結(jié)構(gòu)或經(jīng)常處于高溫環(huán)境下的結(jié)構(gòu),均應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)適當(dāng)減小伸縮縫的間距。
(5)從表中看出,在確定伸縮縫最大間距時(shí),未考慮地域和氣候條件。我國(guó)各地區(qū)氣候相差雖然懸殊,但在一般情況下,溫差的變化對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力的影響差別并不很大。因此,未把地域和氣候條件作為一個(gè)因素來(lái)考慮。
3.伸縮縫的作法
(1)當(dāng)建筑物需設(shè)沉降縫、防震縫時(shí),沉降縫,防震縫可以和伸縮縫合外,但伸縮縫的寬度應(yīng)滿足防震縫寬度的要求,
(2)根據(jù)《混昆凝土規(guī)范》第9.1.4條規(guī)定,具有獨(dú)立基礎(chǔ)的排架、框架結(jié)構(gòu),當(dāng)設(shè)置伸縮縫時(shí),其雙柱基礎(chǔ)可不斷開。這是由于考慮到位于地下的結(jié)構(gòu)處在溫度變化不大的環(huán)境中的原故。
4.控制結(jié)構(gòu)裂縫的構(gòu)造措施和施工措施
為了控制結(jié)構(gòu)裂縫,增大伸縮縫的間距,可采取以下一些措施:
(1)在建筑物的屋蓋加強(qiáng)保溫措施,如采用加大屋面隔熱保溫層的厚度、設(shè)置架空通風(fēng)雙層屋畫等。
(2)將結(jié)構(gòu)頂層局部改變?yōu)閯偠容^小的形式,或?qū)㈨攲咏Y(jié)構(gòu)分成長(zhǎng)度較小的幾個(gè)部分(如在頂層部位,將下層剪力墻分成兩道較薄的墻)。
(3)在溫度影響較大的部位(如頂層、底層、山墻、內(nèi)縱墻端開間)適當(dāng)提高構(gòu)件的配筋率,在滿足構(gòu)件承載力的要求下,采用直徑細(xì)而間距密的鋼筋,避免采用直徑粗而間距稀的配筋形式。適當(dāng)增加分布鋼筋的用量。
(4)對(duì)現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)可采用分段施工。在施工中設(shè)置后澆帶(在基礎(chǔ)、樓板、墻等構(gòu)件中),使在施工中混凝土可以自由收縮,待主體結(jié)構(gòu)完工后再用比主體結(jié)構(gòu)高一級(jí)的摻引添加劑的混凝土補(bǔ)澆后澆帶。
 (1)改善混凝土的質(zhì)量,施工中加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),可減少干縮的影響。