摘 要:混凝土結構是現代建築結構的主流,針對鋼筋混凝土結構的地下室進行研究,地下室裂縫產生的主要原因是由於混凝土的變形變化受到約束作用而產生的,引起變形變化的原因主要有溫度變化,對形成地下室收縮裂縫的樁､底板等的約束作用和構件的自約束應力進行了理論分析,分析了由溫度引起的裂縫,並提出控制措施｡?
關鍵詞:地下室;收縮裂縫;控制
地下室結構一般都是由鋼筋混凝土牆圍合而成,在設計荷載所用下,鋼筋混凝土牆一般是不會產生裂縫的,然而高層建築地下室牆壁開裂現象比較普遍,尤其在施工階段,混凝土早期裂縫出現機率比較高,並且幾乎都不是由荷載作用而引起的,由此就必須對非荷載作用下地下室牆壁裂縫原因進行分析｡除地下室牆體會開裂外,地下室底板,頂板都會產生非荷載裂縫｡根據2001～2006年的統計資料,高層建築地下室大底板出現裂縫的數量佔底板總數的10%,而地下室外牆的開裂數量佔被調查工程總數的85%以上｡控制外牆裂縫技術難度很大,在國內外的工程實踐中還沒有非常成熟有效的技術措施,本文擬對此作探討｡
1 地下室的外部約束分析?
地下室是結構物比較特殊的一部,它位於結構的底部,並且與基礎相連接,這樣地下室通過基礎或者直接與地基相互作用｡對於地下室來說,地基或者地基與基礎共同對地下室的作用就成爲本文所說的地下室外部約束｡?
(1)地基對地下室地板的約束｡?
地下室底板澆注在地基上,地基和底板之間有粘結､摩擦作用｡當底板發生溫度變形或者收縮變形時,底板和地基之間將產相對運動,但由於粘結作用和摩擦作用的存在,地基將阻止底板的相對運動,在地基與底板接觸面上必然會產生剪應力,這個剪應力就是地基對底板的約束作用｡?
由於地基條件的多樣性,底板界面尺寸的變化,底板上的結構形式和荷載的變化等,底板與地基之間的剪應力變化是比較複雜的,只有通過近似簡化的方式來求解此剪應力｡假定某點的剪應力z與該點水平位移?u?成正比:
(2)樁基礎對結構的約束｡?
樁基礎是一種承載性能高､穩定性好､沉降及差異變形小､沉降穩定快､抗震能力強及能適應各種複雜地質條件且適用範圍廣的基礎形式,因而在工程中的運用愈來愈廣泛｡在分析地下室結構的約束時,必然要考慮樁基的存在所來帶的約束作用｡?
在相關資料上把樁的約束作用均勻分配到每根樁所分擔的地基面積上,然後與地基對底板的約束進行疊加,其單位面積地基上樁的阻力Cx,爲:
2 混凝土溫度､收縮應力的理論計算公式?
混凝土裂縫的產生可以從兩個指標來進行判別:其一就是混凝土的拉應力超過了混凝土的抗拉強度;其二是混凝土的拉應變超過了混凝土的極限拉應變｡混凝土的極限拉應變不容易測得,因而用混凝土的拉應力是否達到混凝上的抗拉強度作爲判斷混凝土的是否開裂的依據比較方便,運用也比較普遍｡這樣,計算混凝土溫度､收縮應力就非常必要的了｡
2.1 溫度收縮應力計算的公式?
假定:(1)結構物同地基接觸面上的剪應力與水平變位成線性比例:
上式中T——底板與地基結束面上的剪應力;
?Cx?——水平阻力系數,即產生單位位移的剪應力,取值同前文所述;
?U?——產生剪應力:的地基水平位移;?
(2)結構物爲地基上的長條形結構物一薄板､矮牆等,板厚或者牆高與長度之比HlL<_0.20 (3)結構物厚度t均勻,高度H均勻,受力沿高度和厚度均勻,結構物相對地基有溫差T,計算的是隻考慮對貫穿裂縫起控制作用的平均拉應力｡計算公式爲:?