6.1.4鋼筋
目前對后澆帶內梁縱向鋼筋處理有兩種做法。
第一種: 梁板鋼筋均斷后塔接(高規要求),但由于梁鋼筋搭、焊接處理困難,質量不易保證,易給結構造成隱患。
第二種: 板鋼筋斷,梁鋼筋直通不斷。目前工程采用較多,但由于截斷梁較多時,鋼筋全部不斷會約束混凝土收縮,達不到予期效果。
建議: 梁上部鋼筋,腰筋及板墻鋼筋斷后錯開搭接或必要時先搭后補焊。梁下部鋼筋不斷,可適當加大配筋。這樣即可大大減小梁鋼筋全部不斷對混凝土收縮形成的約束,又可避免梁鋼筋全部斷后造成的鋼筋搭、焊接困難,這種處理方法已在一些工程中較好的進行了使用。
6.1.5 澆灌時間
高規要求兩個月后,澆灌時的溫度應低于主體混凝土澆灌時的溫度。由于混凝土早期收縮量大,相對一年的收縮量,半月約占30%~40%;1個月約45%~55%;2個月約65%~75%;半年約80%~90%,故應按規范執行,一般應保證兩個月后澆灌。
6.1.6后澆混凝土
采用無收縮或微膨脹混凝土,強度較主體混凝土提高一級。
6.1.7 設計要特別交待以下請施工注意的問題
6.1.7.1 后澆帶兩側宜設鋼筋網片,防止主體混凝土流入后澆帶。
6.1.7.2 后澆帶混凝土澆灌前應清理鑿毛,澆灌時振搗密實,精心養護。
6.1.7.3 后澆帶兩側支撐保證穩定可靠,后澆帶混凝土達設計強度時方可拆除。
6.2 針對性地采取控制和抵抗溫度收縮應力的措施
6.2.1 加強屋面保溫隔熱措施,采用高效保溫材料,嚴格滿足建筑節能設計標準。
6.2.2 屋面板、外廊板, 陽臺板等外露室外現澆板( 含施工期間主體暴露時間較長的室內現澆板) 以及板跨大于4m 且采用泵送混凝土的雙向連續板等溫度收縮應力較大的板,均應在板面( 即板的受壓區) 配置不小于φ6@200雙向鋼筋網片, 或支座鋼筋隔一全跨貫通, 但間距不宜大于200mm, 配筋率不宜小于0.2% 。以上板在有受力鋼筋處, 實配鋼筋尚應考慮溫度收縮應力影響適當予以增大。
6.2.3 框架梁及所有現澆梁凡高度大于或等于600mm 者( 外露梁高度大于或等于500mm)均設置不小于2φ12 腰筋。腰筋宜細而密, 間距不應大于200mm, 每側腰筋配筋率不宜小于0.1%。
6.2.4 檐口板, 外露欄板應雙面雙向配筋, 上下端頭各配2φ10 溫度抵抗筋, 并每隔12m設置一道10mm溫度伸縮縫。
6.2.5 控制現澆板混凝土強度等級不宜大于C35。
6.3 采用UEA補償收縮混凝土
6.3.1 方法提出: 由于后澆帶延長工期,鋼筋斷后的搭、焊接和清理鑿毛均給填縫施工帶來一定麻煩, 處理不好將留下隱患, 因此提出了采用UEA 加強帶取代后澆帶連續澆筑超長建筑的無縫設計施工方法。
6.3.2 設計思路:“ 以抗為主” 的設計原則, 利用UEA 補償收縮混凝土在硬化過程產生的膨脹作用, 在結構中產生少量預壓應力用來補償混凝土在硬化過程中產生的溫度和收縮拉應力,從而防止收縮裂縫或把裂縫控制在無害裂縫范圍內。
6.3.3 具體做法:所有樓板均摻10%~12%UEA ( 膨脹率2~3×10~4) 。但每間隔50m 設置一條2m 寬膨脹加強帶, 帶內混凝土摻加14%~15%UEA ( 膨脹率4~6×10~4), 兩側設密孔鋼絲網,防止混凝土流入加強帶,可連續澆筑100~200m的超長建筑。
由于這種方法, 規范未列入, 施工要求嚴, 氣候環境影響大, 潮濕地區膨脹可保持, 干躁地區會存在問題。建議應慎重采用, 最好在有條件保濕養護的地下結構中采用。也可考慮在建筑長度70m 以下, 設置后澆帶后影響工期的工程上試用, 但對梁板構件仍應針對性地采取6.2 中介紹的一些必要的控制和抵抗溫度收縮應力的設計措施。另外特別提請施工時要嚴格保濕養護。
6.4 采用預應力混凝土結構
預應力混凝土可增強梁板剛度,梁板中所產生的預壓應力可抵消由于混凝土溫度變化和收縮產生的軸向拉應力,從而達到擴大溫度伸縮縫間距不設后澆帶的目的。筆者認為,當為滿足建筑層高要求而采用該技術時,可考慮在采用必要的控制和抵抗溫度應力的具體措施后增大溫度伸縮縫的間距,但應結合工程收集資料具體分析。
7. 新規范下降低成本的有效方法新一代結構設計規范和新規范版結構設計軟件已在全國普遍應用。新規范的修訂原則之一就是要適當提高結構的可靠度, 這樣在材料強度等級不變的情況下會增加材料用量,增加造價。通過對格林風范城一期大賣場項目的預算比較, 用高強材料替代低強材料,可有效地降低成本。所以設計人員在今后的設計中應合理利用材料強度來提高經濟效益, 以鋼筋的抗力為主時( 梁、板構件), 提高鋼筋級別效益較好, 以混凝土的抗力為主時(柱,墻構件),提高混凝土等級效益較好。
8. 與各專業及設備廠家的密切配合
商業建筑為人流量大、人員較密集的建筑物, 建筑專業防火要求較高, 各設備專業需配合各種管道系統。這也相應要求結構專業配合, 做好各種管件、預埋件的預留工作。另外,超市設有扶梯、自動人行步道梯、觀光電梯等豎向交通設備供顧客使用, 結構設計中應密切結合各種電梯設備土建樣本, 做好預留孔洞、預埋件、緩沖底坑、頂層機房的預留工作, 保證設備安裝的順利進行。特別是人行坡道梯, 它的布置有同向式, 有剪刀式, 而且中間要設置中間支撐, 有時支撐的位置標高都不相同, 這部分設計均要非常仔細。
9. 結語
以上的幾個問題在鋼筋混凝土框架結構設計中經常遇到, 也經常被忽略, 希望引起設計人員的注意, 以避免錯誤, 確保設計質量。一個好的商業建筑的結構設計不僅是結構本身設計得安全可靠、經濟合理, 更要體現代它能給建筑、設備提供了合理方便的布置空間。
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作者介紹 曹 捷 工程師 國家一級注冊結構工程師
陳 軍 高級工程師