40.高层建筑水平温差收缩效应设计方法的要点是什么?

高层建筑由于竖向筒体、柱的截面较大，不可避免地要对现浇钢筋混凝土楼屋盖梁板沿水平方向自由收缩和温差变形产生较大的约束。

（1）水平温差收缩分析

1）温差分析 楼屋盖中面在施工和使用中所经受的温差为各地区的季节平均温度T_中与混凝土终凝温度T_凝的差值，即：

2）混凝土收缩分析 混凝土的收缩应变的形成和发展与混凝土龄期密切相关，它可表征为

式中 ε_s0——混凝土极限收缩应变；

ε_s——龄期t（d）混凝土的收缩应变。

混凝土收缩当量温差

式中 α——混凝土线膨胀系数，取α=1×10^-5（1/℃）。

3）计算水平温差ΔT 楼屋盖结构所受的总温差收缩影响可用计算水平温差ΔT表示：

（2）水平温差收缩效应简化计算

在计算水平温差作用下，均匀对称的高层建筑水平温差收缩效应计算模型如图2-11所示。

由于筒体剪力墙线刚度一般远大于框架柱、梁及楼屋盖线刚度，因此在整体分析时，框架柱抗侧刚度和框架梁、楼屋盖转动刚度可略去不计，则图2-11计算模型可简化为楼屋盖铰接于筒体，如图2-12所示。为便于分析，可进一步将实际温度场分解为均匀温度场和屋盖局部温度场分别求解，如图2-12a和图2-12b所示。屋盖局部温度场Δt：

均匀温度场、局部温度场可分别采用弹性连续化微分方程简化计算方法求解其效应，即最终协调弹性变形及其对应的结构构件内力。

（3）水平温差收缩效应设计方法

混凝土徐变松弛、混凝土梁柱构件刚度折减、荷载效应组合均同竖向温差效应设计方法。

楼屋盖梁板所受到的水平约束力可按它的换算截面的轴向刚度比予以分配，且近似认为他们作用于梁板各自截面的形心。

楼屋面梁板特别是下部楼层梁板及屋面梁板应按组合内力偏心受拉承载力计算确定配筋，且至少应采用双层构造抗拉贯通配筋，以有效地控制裂缝开展。

（4）减小水平温差收缩效应的措施

高层建筑温差收缩影响主要集中在筒体剪力墙底部，将受到较大的弯矩和剪力，下部楼层梁板将受到较大的轴向拉力。因此，结构设计必须考虑筒体剪力墙的轴压比、剪压比留有余地，下部楼层的梁板应组合温度应力按偏心受拉承载力控制配筋，且注意梁腹筋加强设置。

剪力墙结构的楼屋盖水平温差收缩双向均受到剪力墙的约束，楼屋盖板配筋应双层双向构造贯通且需要予以加强，梁腹筋加强设置。

采取主动释放和减少温差收缩的措施。

1）混凝土低温入模养护。减少负温差、减少温差收缩效应大的最有效措施为：采用混凝土低温入模、低温养护，尽量降低混凝土终凝时的温度。

2）设置后浇带。设置后浇带避开混凝土收缩应变高峰发展期，能有效地释放大部分收缩应力。

一般每40m设一道后浇带，其宽度700～1000mm，混凝土后浇，钢筋搭接长度35d（图2-13）。留出后浇带后，施工过程中混凝土可以自由收缩，从而大大减少收缩应力。混凝土的抗拉强度可以大部分用来抵抗温度应力，提高结构抵抗温度变化的能力。

有条件时，后浇带应采用浇筑水泥的混凝土灌筑，或在水泥中掺微量铝粉使其有一定的膨胀性，防止新老混凝土之间出现裂缝。一般可采用高强混凝土灌筑。

后浇带混凝土可在主体混凝土施工后60d浇筑，有困难时也不应少于30d。后浇混凝土施工时的温度尽量与主体混凝土施工时的温度相近。

后浇带应通过建筑物的整个横截面，分开全部墙、梁和楼板，使得两边都可以自由收缩。后浇带可以选择对结构受力影响较小的部位曲折通过，不要在一个平面内，以免全部钢筋都在同一平面内搭接。一般情况下，后浇带可设在框架梁和楼板的1/3跨处；设在剪力墙洞口上方连梁的跨中或内外墙连接处（图2-14）。

由于后浇带混凝土后浇，钢筋搭接，其两侧结构长期处于悬臂状态，所以模板的支柱在本跨不能全部拆除。当框架主梁跨度较大时，梁的钢筋可以直通而不切断，以免搭接长度过长，造成施工的困难，也防止悬臂状态下产生不利的内力和变形。

3）减小混凝土收缩应变 高湿度养护、减小水灰比和水泥用量、改善水泥和砂石骨料的质量、适当提高配筋率，均能有效地减少混凝土收缩应变。

4）改善使用环境 室内尽可能采用空调，避免大气流动，屋面做好保温措施，均有利于减少负温差、减少和减缓混凝土的收缩应变。