减小超长结构温度变形的技术措施研究

减小超长结构温度变形的技术措施研究

唐秋梅

唐秋梅

黑龙江省云山农场建设科158420

【摘要】近几年来，我国建筑行业得到了很大的发展和进步，很多城市中也出现了很多结构较较长的建筑，由于受到很多因素的控制，很少有建筑在施工时注意伸缩缝的留置，如果在施工的过程中没有对温度采取相关的措施进行有效的控制，就会比较容易出现裂缝，从而也影响了建筑的建设质量。本文主要论述了减小超长结构温度变形的技术措施，希望能够给相关的施工人员提供经验和借鉴。

【关键词】超长结构；温度变形；技术措施

最近几年，我国的建筑建设行业不断发展，超长建筑结构也逐渐出现在城市当中，这种建筑结构满足了人们个性化和对生活品质的要求，但是这种结构也在技术上给建设人员带来了一定的障碍，由于这种结构受温度的影响相对较大，所以在很多的建筑当中都要设置伸缩缝，但是这样就会给建筑的外观带来很大的影响。许多施工单位没有设置伸缩缝，这样就会给整个建筑的稳定性造成了一定的威胁，一定要采取相关的技术予以有效的控制。

一、工程概况

某建筑工程分为两个部分，主楼部分26层以及裙楼部分有4层，该建筑的长度为126m，宽度为25．65m，属于超长结构。另外，框架梁的截面为600x650mm，非框架梁的截面为250x500mm，柱的间距为8．4-8．4m。在该建筑工程施工过程中，为了避免受到温度应力的影响，我们可以考虑一下三个方面：首先，应该适当减小与外界温度的变化；其次，应该考虑到温度应力不会受到超长结构的影响：最后，应该采取措施来确保结构不会受到温度变形。在建筑结构施工过程中，不管什么情况都会造成结构产生温度应力，导致结构出现裂缝，所以我们并不能够采取措施来降低这一影响，也就是说，我们不能够依靠减小外界温度变化来减小温度应力；如果我们在结构上添加一层保温层，结果表明，这种方式能够在一定程度上减小结构的温度应力；当结构出现变形时，如果我们能够将其变形限定在一定范围内，那么通过对结构的约束可以有效的减小温度应力。其主要结构如图1所示：

二、如何减小温度预应力的影响

从减小温度变化的角度来看，在结构施工期间，各种情况都能产生开裂应力，此时我们无法采取有效措施来减小这些因素的影响，因此通过减小温度变化来减小结构的温度应力显得十分困难。在结构正常使用的情况下，结构上已加了保温层，此时结构内部的温度应力就会减小许多。

减小结构的约束能很好地减小温度应力，因为结构在发生变形的情况下，若能自由地变形，它的内部就不会产生温度应力。超长的板结构主要受到的是水平约束力，并且对它产生约束的主要是边梁和竖向构件（柱和墙），因此可通过减小柱和墙的截面来减小其刚度，但这样做往往不能满足承载力的要求。另外，还可利用局部错层结构来增加结构两侧的抗变形能力，但这样做会影响结构的使用功能。若能直接约束结构的变形，从而减小因约束产生的内力，即可防止结构开裂。在本工程中具体的措施如下：

1设置后浇带

主楼板的长度非常长，其长度已经远远超过了混凝土伸缩缝设置的要求，所以施工人员一共在建筑结构中设置了两条后浇带，将整体结构分成了三个部分，在后浇带部分的施工中应该选用微膨胀混凝土，同时要等到其他结构中的混凝土基本完成收缩定型之后才能进行浇筑施工。

2楼板结构施加预应力

为了能够避免温度变化产生的变形引起了结构开裂的现象，要根据相关的要求强化梁板在水平方向上的刚度，在24到26楼之间的框架梁和非框架梁中间要设置钢筋，钢筋的具体数量和密度要根据具体情况来确定，这样可以有效的减少和控制楼板结构的变形，同时还能够减小板的厚度，对减小温度形变有着非常显著的作用。相关人员在对本建筑结构长达一年的观察当中发现，施加预应力之前和之后，非预应力钢筋变化的最大数值是90MPa，这种变化发生在26层这一层的预应力峰值达到了109.8MPa，同时混凝土的强度也得到了非常充分的利用，楼板的变形情况也得到了非常有效的控制。

3采用钢丝网加强混凝土和焊接冷轧带肋钢筋

建筑结构在受到相对较为严重的预应力的条件下，某一部分的钢筋和混凝土和钢筋会因为产生粘结力发生较为严重的滑移现象，这样就会导致二者不能非常好的一同工作，也不能将结构的功能非常淋漓尽致的展现出来，同时混凝土也非常容易产生裂缝的现象，同时钢筋和混凝土之间也会存在着很大的粘结力，从而对建筑结构的变形程度予以有效的控制，从而也能够很好的提高混凝土的强度，使其能够承受更大的重荷，同时也减少了钢筋和混凝土的使用，从原料上降低了工程成本。经过相关人员的长期对24到26楼预应力方面的检测最终得出了这样的结论：在预应力对温度反应最为敏感的部分当中钢筋预应力的峰值可以达到109.8MPa，如果将其换算成混凝土所承受的压力也只有16.8MPa，同时这也充分考虑到了钢筋混凝土在协同变形方面的因素，这个强度明显要小于规定强度，所以结构也没有出现裂缝，这也充分说明在本工程当中所使用的相关措施达到了预期的效果。

4在结构中采取基础隔震措施

这种措施一般主要应用于结构较长的结构。一般超过规范规定长度的3—5倍。此种结构经计算，温度应力较大。变形也较大。通过一般的设置后浇带或膨胀加强带措施难以解决应力和变形过大的问题。主要采取的措施为在上部结构和基础之间设嚣柔性隔震层。通过设舌柔性隔震层，下部结构竖向构件的侧移约束变小，整个结构在温度应力作用下更接近自由变形，且各楼层相对地基基础的位移基本相等。

三、研究成果

经过对本工程结构一年多的检测，研究人员得出了以下结论：

（1）高层建筑超长结构中上面的三层到五层比较容易受到温度的影响，从而产生了非常大的温度应力，所以在结构设计的时候要对这一部分予以仔细的考虑。

（2）在高层超长结构的楼板中，焊接冷轧带肋钢筋网加强混凝土，能有效地约束超长结构的变形，从而有效地减小结构因温度和收缩引起的变形，明显地抑制结构的开裂，同时能减少钢筋用量，提高经济效益；

（3）对梁施加预应力能够在各楼层的板中形成较均匀的预应力分布，能够有效地控制温度应力引起的结构裂缝的产生和发展，确保建筑物在温度变化环境下不出现有害裂缝；

（4）在建筑超长结构的楼板当中采用焊接冷轧带肋钢筋相关技术来加强混凝土的强度能够非常好的起到减小结构由于温度变化而产生的变形，这样对于混凝土裂缝的产生也有着非常大的作用，与此同时还能有效的减少原料的使用，从而也减少了工程建设需要的成本。

四、结语

在超长结构建筑的建设中，一定要采取相应的措施对结构受温度的影响而产生的裂缝和变形状况予以有效的控制，只有这样才能更好的保证建筑结构的安全性和稳定性，混凝土受温度的影响是比较明显的，所以一定要及时对这种情况采取一定的措施，从而更好的保证建筑工程的质量。

参考文献：

[1]李建涛.微膨胀混凝土的应用与研究[J].山东建材.2007（03）

[2]吴碧桥.地下连续墙围护壁结构地下室工程综合施工技术[J].建筑技术.2007（12）