專利技術|一種咬合式地下室樓蓋變形縫

2017-08-30

微信圖片_20190723164318.jpg


“萬物皆有裂痕,那是光進來的地方。”


裂縫在建筑中也不例外,而那卻很可能是漏水的地方。


工程裂縫是建筑結構中具有相當普遍性的技術難題,根據大量的工程實踐與現代工程材料的細觀研究,建筑結構的裂縫是不可避免的,而且可能會引起滲漏、保護層剝落,鋼筋腐蝕,混凝土碳化等一系列問題。


但是,超長結構采取有效措施后可以避免發生裂縫。

微信圖片_20190723164342.jpg

我國著名工程結構裂縫控制專家王鐵夢就工業與民用建筑溫度伸縮縫與裂縫控制問題提出了“抗”與“放”的設計原則,接下來介紹的變形縫設置就遵循了“放”的設計原則。

什么是“放”?


 “放”,就是將整體的混凝土結構分割成較小的單元,以此來減少建筑物因為溫度和濕度等因素的變化引起的脹縮變形,避免引起建筑物開裂。為克服過大的溫度差而設置的縫隙稱為“伸縮縫”,為“變形縫”的一種。


因此,超長結構的地下室為避免因鋼筋混凝土樓蓋收縮而產生樓板裂縫,常采用設變形縫作為其中一個解決方法。


常規地下室變形縫


但是,常規地下室變形縫的設置在有效減少建筑物裂縫產生的同時,也帶來了新的問題。

微信圖片_20190723164347.jpg

如上圖所示,在設置變形縫之前,地下室左側的水土壓力與右側的水土壓力相互平衡。而在設置變形縫后,地下建筑物相互之間變得相對獨立,外側的水土壓力完完全全由左右兩側的地下室建筑結構獨自承擔。當地下室越來越深的時候,這種壓力就顯得愈發難以承受。


而在設置變形縫后,計算嵌固端也會相應地由水平面下移至地下室底板,在測量樓層高度時上部塔樓會“長高”,萬一發生地震,地下室部分失去左右支撐的中間塔樓震感也會更加明顯。


咬合式地下室樓蓋變形縫


鑒于常規變形縫設計的不利影響,同時考慮到地下室樓蓋開裂主要是由于拉應力引起的,而溫度變化引起的樓蓋壓應力、剪應力一般不致引起樓蓋開裂,在不改變地下室樓蓋作為上部塔樓嵌固端及地下室外壁水平支撐的力學性能要求的情況下,瀚華總經理(前結構總工)鄭建東與結構所有關同事對常規的變形縫進行優化設置,設計了一種咬合式地下室樓蓋變形縫,并成功申請了實用新型專利。


微信圖片_20190723164352.jpg
微信圖片_20190723164358.jpg
微信圖片_20190723164412.jpg

設計思路:釋放拉應力,傳遞壓應力、剪應力。

該變形縫的特征:

1.變形縫中間包含兩個由壓型鋼板切割而成的凹凸折合板,凹凸折合板的厚度為1mm。

2 .兩個凹凸折合板之間相互緊貼,但可以活動。并且凹凸折合板另一側分別連接在兩側的樓體內。

3.相鄰兩個凹凸處的方向相反。

4.凹凸折合板凹凸處的截面為等腰梯形,且等腰梯形的斜邊與所在水平面夾角成117° 。


對該變形縫的性能檢測


為此,就地上20 層,地下3 層,地下室平面尺寸為50m × 180m的建筑原型設置了三個簡化模型對該變形縫進行了對比檢測。

微信圖片_20190723164418.jpg

模型A地下室部分不設縫,模型B則設置常規變形縫,模型C在不改變模型B設縫位置的基礎上,采用咬合式地下室樓蓋變形縫。


微信圖片_20190723164427.jpg

溫度效應下地下室頂板長向拉應力對比圖


咬合式變形縫模型C與分離模型B的樓板應力較接近,僅為連續模型A的1/8,因此咬合式變形縫與常規分縫一樣可以有效卸除樓板因降溫、收縮引起的樓蓋水平拉應力。


微信圖片_20190723164436.jpg

樓層剪力、樓層位移、層間位移角響應曲線對比圖


咬合式變形縫模型C與連續板模型A的地震響應基本一致。咬合式變形縫的地下室頂板仍可以作為上部塔樓的嵌固端。

如何釋放拉應力?

凹凸折板咬合式變形縫采用雙層緊貼的壓型鋼板分隔開兩側的鋼筋混凝土樓蓋,從而切斷拉應力的傳遞;

如何傳遞壓應力?

由于雙層壓型鋼板采用緊貼設計,樓蓋的水平壓應力可以通過貼合面傳遞;

如何傳遞剪應力?

壓型鋼板形成的凹凸企口可以傳遞變形縫間的剪力。


目前,該變形縫已經被應用于超長結構的地下室實踐當中。


該專利在實際中的應用


實例一

微信圖片_20190723164441.jpg

清遠某項目示意圖


該項目兩層地下室,地下室尺寸為69m ×174m,地下室一面臨近山體,有8 ~ 10m 側向土壓,另一面則臨空,成為外露地下室。

在結合項目實際情況下選用的凹凸折板咬合式變形縫設計經驗算滿足所用混凝土的受壓、受剪強度要求。


實例二

微信圖片_20190723164445.jpg

湛江某項目示意圖


該項目地下室尺寸為234m × 136m,地下3 層,目前項目已封頂完工,地下室樓板未發現肉眼可見裂縫,效果良好。

 

需要注意的是,凹咬合式變形縫設計,需對其在各種工況下的節點應力、變形進行分析,并采取針對性設計及施工措施,這樣才能達到預期效果。


微信圖片_20190723142400_副本.jpg

微信圖片_20190723142402_副本.jpg



欧美got2pee站着尿,亚洲欧美自拍第15页,国产精品日本一区二区在线看,2012欧美14一18,欧美小屁孩cao大人网站,99草草国产熟女视频在线