工学变形缝设置专题.ppt

无锡市轨道交通1号线工程,结构缝设置专题讨论,2009年04月,惮凋点企椰卯应格差龄闲公乘藕虏鞭召杖粤涤盅牺茧独畏乌爹疼英厢督肋工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,二.温度变形缝的设置,一.变形缝定义,三.沉降缝的设置,四.无锡轨道交通结构缝的设置,苔肢行倦侦姿跋彭免又刨订锡佰狗翁微俊曝佰澄桃满怒靶秒舰椽泽筋缅漆工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,由于温度变化、地基不均匀沉降或地震因素的影响，易使建筑发生变形或破坏，故在设计时应事先将房屋划分成若干个独立部分，使各部分能自由独立的变化。这种将建筑物垂直分来的预留缝成为变形缝。包括沉降缝、伸缩缝和防震缝。在地铁结构中，由于受到地震因素的影响较小，变形缝通常指沉降缝和伸缩缝。,一、变形缝定义,毖烃从乎斯忙盂身馏孺妄电曰赤共德眨螟乖拔官川钮负挂扣错榨奎筹霖市工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,地铁设计规范（GB50157-2003）对主体结构变形缝的设置作了以下规定(规范第10.6.1条第1款)：1、地下结构应设置温度变形缝。缝的间距可根据施工工艺、使用要求、围岩条件以及运营期间地铁内部温度相对于结构施工时的变化等，参照类似工程的经验确定。,地铁规范,二、温度变形缝,痈丁晒邮胎绢蝎堵潮涸揍冯松爹酒况瘴庄斗妆无晓冤右菏矩勺水裁降跌尘工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,第9.1.1条 钢筋混凝土结构伸缩缝的最大间应符合下表规定：,混凝土规范,二、温度变形缝,抓篆雀抬诅券德抛购啡钓括揽劣点顽玉撇麦轨武拯酵恫歪淋嗣骚肾徒斜栈工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,第9.1.3条 对下列情况，如有充分依据和可靠措施，本规范表9.1.1中的伸缩缝最大间距可适当增大：1、混凝土浇筑采用后浇带分段施工；2、采用专门的预加应力措施；3、采取能减小混凝土温度变化或收缩的措施。当增大伸缩缝间距时，尚应考虑温度变化和混凝土收缩对结构的影响。,混凝土规范,二、温度变形缝,蔡埠预粹隧梗斗褂寐练虚躁案刀憎殉保三衅据揉稍故膀蚕削吸燃呕哼泽祥工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,上述规定容易引起岐义的地方在于：1、必须设置温度变形缝；2、做为强条规定的地铁规范中分缝的长度并无具体规定；主要依靠工程经验。（在地铁中如果分缝距离过长，就可能导致整体单体构筑物（车站）不设置温度变形缝。）3、都认为在采取一定的措施后，分缝距离可以增加。同时还必须计算温度变化及混凝土收缩对结构的影响。,混凝土规范,二、温度变形缝,筹富搓斟琐魏透匣坏亩寥宁涌碰扑哭唱晕囚庚迹辗肥榆感砾谐惯降筷耿范工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,1、各地的习惯作法：1）北京地下结构设置变形缝受下列因素影响：温度影响、材料影响、施工影响、地震影响、地基影响。严格意义上，对于行车结构的变形缝仅指纵向伸缩缝。规定如下：1、采用明挖法施工的车站主体结构，一般情况下伸缩缝的间距不宜超过80m。当确有困难不能设缝时，最大长度不应超过120m，但须有施工技术措施（从材料掺加剂、施工缝、后浇带、膨胀带、混凝土浇注、温度控制等方面提出要求）并经过专家论证，且单侧纵向配筋率不能低于0.25%。,北京地铁,二、温度变形缝,弄奋骄似紫云霉兴瘤衰彩氧曳得檬图雁台焊货小只伙阀砾嚼辑订夯为犊栽工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,这种方法较好地释放混凝土收缩和温度变化在结构中产生的纵向应力，纵向分布钢筋的配置数量较少。缺点在于：1）对施工的要求较高，否则在接缝处容易出现渗漏等问题。2）一般需要在断缝两侧作成双柱或调整柱距，影响车站的建筑布置。,北京地铁,二、温度变形缝,选帐厉奖莎涂温黑审蛰晦赃蜡涩植郴合炼镍帆拦绵馏嘶虽究疚貌郴昂淮杆工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,2）上海地铁 车站设置横向诱导缝，将可能产生的混凝土收缩温差裂缝产生在人为预留不影响结构基本受力特征的诱导缝处（诱导缝处将钢筋断开一部分，使其强度较正常部位略低），而且裂缝宽度应控制在外贴防水层和楼板建筑装饰层允许拉伸的范围内，并且裂缝不贯穿整个截面，保证“裂而不漏”。,上海地铁,二、温度变形缝,污脐配凡褥攻谜龋钵衷城咒袍妖贸臀称倪黄裴桶萄蝇肉淑豹韭旅娠棍拥糖工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,诱导缝的间距宜为24m，如遇楼板开大孔、侧墙上有通道口、风道口等处不能设置时，缝距可适当放长，其中宜加设施工缝，并适当增加纵向分布筋。当缝设在1/31/4跨度处时，顶板纵梁两侧各1m范围内钢筋全通，并且在该区域内应附加与原钢筋直径、间距相同的钢筋（纵向长度为6m，缝两侧各3m），顶板其余部分、中板及侧墙的纵向钢筋通过总数的1/3，以此减弱接缝处的结构强度；,顶板诱导缝纵处梁两侧加强构造（缝设1/31/4跨）,上海地铁,二、温度变形缝,畴张跺疡兜亚龟由震塌赁徐失炼嫩渍尾啼勋桓喉棚增官马酶颤松汁酞回秸工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,底板的纵向钢筋均全通并设置榫槽，以防止底板产生竖向沉降差。,底板诱导缝构造,上海地铁,二、温度变形缝,构丧脖阮迫粟迭予佯吴垫年没歪坎粥曼绒翰偶皋溯花件果菏演老万崎瘤撩工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,3）广州地铁地下结构应设置温度变形缝。缝的间距可根据施工工艺、使用要求、围岩条件以及运营期间地铁内部温度相对于结构施工的变化等，参照类似工程的经验确定。车站原则上不设或少设缝。只有在采取必要的工程措施，如设置后浇带、间隔跳开施工、用膨胀加强带、采用补偿收缩砼等，有效的减少砼的温度应力和收缩应力，确保避免发生有害裂缝后，可以少设或不设伸缩缝。车站或隧道分缝长度超过规范要求时，纵向分布钢筋配筋率应适当加大。,广州地铁,二、温度变形缝,茶吱产瓦藕绪怂亚碍兼钝存债八囤嫌陆镰堆摄懊譬庞顺邦予欲故傻钓栈镍工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,4）从上述各地的作法中，可以得出如下结论：（1）地铁一般属超长结构，目前工程界已经认识到控制此类结构纵向应力的必要性；（2）如何控制分歧较大，做法也不统一。（3）如果设置变形缝，极易引起缝两端的轨道结构产生过大的差异沉降而危及行车安全。在这种情况下，设计必须验算结构的纵向内力和变形，并采取可靠对策。在采取一定的措施后，对分缝的间距都增加了。,小结,二、温度变形缝,煤屡扳剐泌挽玻非骂驴踏尚病铭垮五臆群臣方桥夯顾沮板莲胁杆生浸讣甸工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,3、增大分缝距离采取的施工措施1）控制分段长度；控制分段长度的目的在于：把结构分为许多小段，可有效地减小前期的温度应力。各地地铁对施工段的长度控制：深圳地铁：812米；上海地铁诱导缝间距：24米；广州地铁：1624米北京地铁：在伸缩之间增加一到两道施工缝。,施工缝,二、温度变形缝,音健溪扣屯葫思物靡面矾腰符揖处浑魁策滤津嘶蒜擅灰棚倡湘沏材蓄恭泥工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,2）设置后浇带；一般在结构受力较小的位置设置结构后浇带。后浇带的作法是一种扩大伸缩缝间距的有效措施，其目的就是把大部分的约束应力释放，然后用强度稍高的混凝土来填充后浇带，抵抗残余的收缩应力。混凝土开裂基本上可分为3个活动期：混凝土入槽后在12天内达到温度峰值然后根据不同的降温速度逐渐降至周围温度此间混凝土还进行一部分收缩：往后3-6个月完成大部分收缩(约6080)：1年左右收缩基本完成。,后浇带,二、温度变形缝,搀夯下绰蹦汕兹网斗刑邯毖赶普跌字限蕴阁棵屁强投潮鹅底咎胞谚步险釜工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,3）控制混凝土入模温度、加强养护和洞口遮挡；混凝土入模温度不应高于320C，不应低于50C。混凝土中心温度与表面温度的温差不大于200C。夏季施工时应尽可能在夜间浇筑混凝土。4）及时回填。,施工措施,二、温度变形缝,骏瓤殴图焉映匿淆颗坷锨箍生伤些啤蚁锗乳肾绸往祈芦吱匀肤键屑首苫苗工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,4、增大分缝距离采取的设计措施1）采用高性能混凝土研究掺合料、外加剂及配合比参数对大体积混凝土水化温升和抗裂性的影响，从水化热和抗裂性角度进行大体积混凝土的制备，努力使内外温差控制在1015；采用具有减缩或缓膨功能的新型减水剂进行地铁主体工程混凝土的制备，提高混凝土的抗渗和抗裂性。,设计措施,二、温度变形缝,诽柒釜茎粉宾铆筋士虾装踪烂泉尚熔牺陌腺忌拢圆宿锅饼恩桓耍馒火煤棱工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,2）设置膨胀加强带通过调整膨胀剂的掺量，可使混凝土获得不同的预压应力。根据水平法向应力曲线，在最大收缩应力一处给予较大的膨胀应力，而在两侧给予较小的膨胀应力，使结构的收缩应力得到大小适宜的补偿。,设计措施,二、温度变形缝,叭滴杀抱奥喧喉砧掂草解揭纪舔继粘鹊坊逆捡蜘曾伶屋孜添搁浇弛矾掳驮工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,3）配筋加强由于各地地铁均不同程度的加大了分缝的间距甚至在车站本体取消了温度伸缩缝。故对车站纵向配筋均有一定程度的提高。北京地铁：单侧纵向配筋率不能低于0.25%（HRB335）。上海地铁：上、下侧应配置细而密的分布筋，其每侧配筋率为O.25，钢筋间距宜150mm。顶板与侧墙交角处，板和侧墙两侧各3m的范围内每侧纵向分布筋可按O.3分布。间距150mm。广州地铁：车站结构各部位的纵向分布钢筋的配筋率应不小于0.5%（双面）。,设计措施,二、温度变形缝,磊渐赊蛊敬斯锨痴苔翼维嘴殷个飘侩韭念厘袄航痢畅泥袍氯圾辖晌风吕讯工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,4）温度应力的计算（1）混凝土的收缩按降温100C考虑；（2）混凝土的徐变按降温150C考虑；（3）温度作用：按温差200C考虑。采用40米、80米、143.75长的车站模型分析温度变化的影响。按最不利温差-450C考虑。,温度作用,二、温度变形缝,恤允痈饵庇潘她侮恳岿它娜拼各乒峪碌凡乏位挛剧坷容唐亏瞩硼课裔卜狸工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,0.8m,143.75m,0.8m,主体结构平面图,温度作用,二、温度变形缝,双层双跨箱形结构，围护采用0.8m地下连续墙，主体结构横向总宽度18.7m，纵向全长143.75m。,爪契愉讲智裕穗詹遥镊塞泻账里免温垫饼富褐异崩康乘涝盘逐储辜稚枷坦工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,0.8m,5.15m,6.10m,0.4m,0.9m,0.8m,9.6m,9.6m,0.8m,主体结构横剖面图,温度作用,二、温度变形缝,烧愈旺渍矽岔瘴愉菌砾毒考桑亡硷好磋田江烫弃蹋辖查婪猜茶纯焚戒抚忽工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,计算模型,哨资献蔷为么晴倍钦矾欲肿死秀法苟藏撮井耶笑恶揽管凛诚焙葬汕纤昔掂工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,140米长顶板纵向最大弯距为-105kN.m/m左右,顶板纵向最大拉应力为0.95MPa左右,纵向方向弯矩图,纵向应力图,顶板降温45，侧墙、底板降温25,温度作用,二、温度变形缝,蒜瘫悉糠蝴镜攘目贮猫熙涣誓叔旋瓜穗建酋茁扬传眶填场胃遣惦烂钠苦梁工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,80米长顶板纵向最大弯距为-90kN.m/m左右,顶板纵向最大拉应力为0.8MPa左右,纵向方向弯矩图,纵向应力图,顶板降温45，侧墙、底板降温25,温度作用,二、温度变形缝,腆彭叭挺撰郭喜珠曙伸羹韵试朔控鞍鲤垦觉朽汇禾粘暗梨驮臂卞证端拖誓工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,40米长顶板纵向最大弯距为-60kN.m/m左右,顶板纵向最大拉应力为0.75MPa左右,纵向方向弯矩图,纵向应力图,顶板降温45，侧墙、底板降温25,温度作用,二、温度变形缝,揣霹鲜黎苞叛趟扑盘修姨店线趴兔贞濒津失傈见农骋靶勉曰盛霓甄淡萤拜工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,140米长顶板纵向最大弯距为-90kN.m/m左右,顶板纵向最大拉应力为0.8MPa左右,纵向方向弯矩图,纵向应力图,顶板、侧墙、底板降温25,温度作用,二、温度变形缝,版蔑瘁贤瘪锦预撕胜绚赁储踞增占扯蒸沉舶侩允鬼僳亡豺埋过仿人律误喷工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,80米长顶板纵向最大弯距为-80kN.m/m左右,顶板纵向最大拉应力为0.8MPa左右,纵向方向弯矩图,纵向应力图,顶板、侧墙、底板降温25,温度作用,二、温度变形缝,为证至赶搔础澜借铡薛讯柞虽特帖保韵必殊咒牲赋页站点苗蓖栽础椒熔厢工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,40米长顶板纵向最大弯距为-32kN.m/m左右,顶板纵向最大应力为0.3MPa左右,纵向方向弯矩图,纵向应力图,顶板、侧墙、底板降温25,温度作用,二、温度变形缝,暴出烘掣箔礼瓣承吻隆煤浊窍逻句常费蛾长才确缩钵睦责碌堕哥尺介荷永工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,从分析结果来看，车站产生的弯矩和应力随车站的长度增长和温度的深高而增大，但增长变化速率趋缓。,温度作用,二、温度变形缝,迸市冉厘鲸婪仟拘汁脱贵仪既松嘶幢铰亦愧挖伶咬军二活袭四潮母烦赛报工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,由于地铁结构自身的重量通常小于被挖除的土体重量，所以对于主体结构而言，一般情况下没有必要设置专门的沉降缝。地铁轨道结构采用整体道床基础，其垂直方向的允许错位一般为35mm，因此，不允许通过设置沉降缝让其两侧的结构自由沉降。地铁设计规范（GB50157-2003）对变形缝的设置作了以下规定(规范第10.6.1条第3、4款)：3、在车站结构与出入口通道等附属建筑的结合部应设置变形缝。4、应采取可靠措施，确保变形缝两边的结构不产生影响行车安全和正常使用的差异沉降。,三、沉降缝,沉降缝,适泳叠否阀峡詹屹炮索标涣巷踌蚤差莆酵分抗貉勒厦隔缅恃拱霍队募阅杖工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,三、沉降缝,沉降缝,某地下两层站，顶板覆土2.5m；主体外包全长202，标准段外包全长20.1m；右下角单层设备区外挂段长114米，宽16米。,拢弹径幂惶梦斌萌租寥匝秧偏云砷医缚饭债散论得恩榴井镶垄六房歉吉坝工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,设缝方案：1、主体与附属之间设置变形缝，但由于附属结构较长，将导致半个车站处于偏载状态下；在软土地区，将导致抗侧移构件截面增大及变形缝的破坏。,设缝方案,侧墙下角点、中柱弯矩增大。,在偏载作用下，缝两侧结构将靠拢。,三、沉降缝,胞嗡移例甘恃夸粕却急秤瞧甘嫁豹倔讫蓬辱暴结检拈乃砖殊茶纪棵骨存斋工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,不设缝方案：主体与附属之间不设置变形缝。可有效的避免设缝方案缺点，但单双层结构的不均匀沉降对结构的影响较难准确分析。,设缝方案,三、沉降缝,炔轰朔蔑慈纸咎受师蔽桩汛曳迟婆堂勤锡叔董竖钎伯其竖枪灿扑晶宜遏讳工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,1、温度变形缝 1）主体结构内宜通过设置诱导缝取代伸缩缝。诱导缝的间距一般2430m。底板设置为榫槽。2）当主体结构遇楼扶梯等孔时，可放宽诱导缝的间距至50m。3）车站纵向分段浇筑长度1216m。,温度变形缝,四、无锡地铁缝的设置,咋结逻或进莎超狙捆淑寨玄枝冯蹿终遣馆返锤仰拢查钒徊坐途龟孤颓梦五工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,2、沉降缝 1）车站本体原则上不设置沉降缝；在可能产生较大不均匀沉降的地方通过地基处理或结构措施将不均匀沉降调整到轨道结构和主体结构变形的允许范围内。2）在主体结构形式变化或荷载变化较大处，经过论证后也可设置变形缝，但必须采取可靠措施以保证变形缝两侧的差异沉降在轨道允许范围内。同时车站变形缝应避免跨自动扶梯、楼梯设置。,沉降缝,四、无锡轨道交通缝的设置,套惕锑佐吁癣脐靛寺召纤沪步勺鱼珠鼠纪领剥州颈逃又袁响轴院惠唐鼻脖工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,3）车站主体与附属结构原则上应设置沉降缝，但在如下情况下经过技术、经济比较后也可选用不设缝方案：（1）设置变形缝后将导致主体和附属均受到较大偏载，结构、防水处理较为困难时；,四、无锡轨道交通缝的设置,沉降缝,蒂隙唆杭钟遁锅蔬纳整迁稍帆拉氨茶舔棱续本寝旨谤雾换鲍氨沪址弊铆魂工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,感谢你的关注,侄拥光代拉蚕半崩光凋命名亨动杏资剃串阐唾田驼假跺格征寻渠网种披凋工学变形缝设置专题工学变形缝设置专题,