杨忠毅

摘要：随着我国经济的高速发展，人民生活水平的逐步改善，对建筑物使用功能的要求越来越高，尤其是一些公共建筑正逐渐向大型化的方向发展。许多超长、超宽的大型建筑也经常出现，基于此，文章对超长建筑结构设计的原则和要点进行了总结，对超长建筑物结构设计中对于温差裂缝的考虑进行了分析，以便更好的提高超長建筑结构的设计质量。

关键词：超长建筑，结构设计，原则

1、超长建筑物的结构设计原则

超长建筑物的结构设计来源于设计者对于实践的感悟、对云设计规律的把握，对其进行综合整理，从而设计出最为合理的施工方案，虽然各个建筑物的结构不同，设计者对于实践的感悟不同，但是对于超长结构的设计所遵循的大致原则是相同，主要表现为以下几点：

1.1结构布置简单

超长建筑物的结构设计所要遵循基本原则就是结构体型布置简单，使得建筑物的质量以及刚度有一个较为均匀的变化，同时要对称布置其结构的抗侧力，以防止结构出现不利扭转，对建筑物造成影响，简单的结构布置能够使得构件传力明确，使得设计方案经济合理。

1.2结构布置规则

在超长建筑物的结构设计中，其结构布置应当遵循一定的规则进行布置，如对称原则，这样可以使得该建筑结构的刚心以及质心重合，可以防止建筑物出现较大的扭转，造成不必要的安全隐患。

1.3合理布置受力构件

在对于受力构件进行布置时，应当将其布置在可以承受温度应力以及水平荷载作用的区域，所以，在一般的建筑中，在结构平面的周围对称的分布剪力墙，这样可以使得剪力墙对于扭转效应的抵抗作用达到最大化。

2、超长建筑物的结构设计要点

在超长建筑物结构设计中，一般不采用伸缩缝，但是有时候为了满足长度较大的平面，可以采用伸缩缝来减少温度的应力，从而达到减少混凝土开裂的情况。在某超长建筑物实际的设计过程中，为了防止超长结构出现不利的方面对建筑物造成影响，就必须要求在设计中采取相应的措施来防止这些不利因素的出现。

2.1材料选取

一般不采用伸缩缝的超长结构设计为了防止建筑物出现裂缝，在对于楼板的混凝土的选择上一般选用具有补偿收缩性的混凝土，在温度应力发生作用对楼板产生影响的时候，这种具有收缩补偿性的混凝土就会产生作用，使得混凝土收缩时带来的裂缝得到弥补，防止裂缝的出现。同时不同区域对于材料的要求不一样，这就需要针对各个不同的区域特点选择适合的材料进行施工。如地下室采用强度等级为C30的防水混凝土，基础垫层采用C15的素混凝土，同时在对于材料进行采购时要注意观察材料的质量，保障施工材料的真实性，有利于提升整个建筑物的质量。

2.2掺加适量的外加剂

为达到抗裂防水的目的，在配制混凝土时加入适量的外加剂已得到广泛应用，本工程通过设计经验比较，选用SY-G型高性能膨胀抗裂剂作为提高混凝土抗裂性能的外加剂，在不同的部位按8～12%的量加入地下室混凝土中。设计提出限制膨胀率要求，一般情况下地下室底板、顶板的限制膨胀率0.025%，地下室侧墙的限制膨胀的限制膨胀率0.03% 。

2.3构造措施

在该超长建筑结构进行设计的时候，其构造措施对于其有重要的影响，关乎着超长结构设计方案的合理性，下面我们就从几个方面来对满足超长结构设计的要点的几个措施来进行分析：

2.3.1后浇带的设置

为了解决施工过程中混凝土开裂的问题，可以在超长结构中设置后浇带，后浇带的设置位置一般在结构受力较小的位置，随着超长结构的横切面一直延伸，将框架梁、剪力墙以及楼板等分割开来，在对于后浇带的钢筋连接方式的选择上，一般采用搭接的连接方式。同时爱整个主楼完工以后还要利用不收缩混凝土对后浇带进行浇注。

2.3.2结构构造钢筋的配置

为了减小超长结构中出现的裂缝问题，可以进行构造钢筋的配置，顶层楼板一般采用双层双向的钢筋网，使其直径小于10mm，间距小于200mm，同时在框架以及次梁中采用贯通配置的方式来增加楼板的配筋率，提升建筑质量。

2.3.3无黏结预应力钢筋的配置

在超长结构的框架和楼板之中分别配置无黏结预应力钢筋，能够有效的缓解该超长结构设计中带来的裂缝，在楼板中建立范围在2.4-2.8MPa的有效预应力，同时在受到温度应力影响严重的一层以及顶层的楼板中纵向配置无黏结预应力筋，无黏结预应力钢筋之间的间距为5500mm，且均匀的分布在楼板中，同时对于施工时的张拉控制应力有一个较好的控制。

2.3.4补偿收缩混凝土的使用

在超长结构的建筑物施工过程中，采用具有收缩补偿性的混凝土进行施工，可以有效的提升建筑物的抗裂性，在不能够设置后浇带以及设置困难的地方，可以采用补偿收缩混凝土进行施工，严格控制混凝土质量以及具体的施工标准，同时采用合理的比例对混凝土原料进行配制，保障混凝土的补偿收缩性。为了使得混凝土的松弛效应得到更好的发挥，还可以采取有效的措施对表面温度进行维持与养护，可以有效的减少建筑过程中的拉应力。

3、 超长建筑物结构设计中对于温差裂缝的考虑

在对整个超长建筑的高度进行结构设计时，要将屋面尽可能控制在相同的标高。一旦错层的房屋出现结构设计中，就需要在错层的部位设置墙构造柱，主要在所有横、纵墙的相交处进行设置。为了有效预防温度裂缝的产生，需要在结构中设置圈梁。圈梁以及墙构造柱连接在一起，就构成了纵向以及横向的框格，这些框格可以约束各片墙体，这样就可以使墙体保持一个整体的箱形结构，不仅改善了砌体的抗裂能力，而且极大的提高了砌体的受力性能。

此外，微膨胀混凝土的应用也能有效抵抗温度裂缝的产生，但是需要准确控制配合膨胀混凝土的比例，将它的后期养护做好，这样做可以减轻以及避免屋面板产生温度裂缝。同时，在建筑结构设计时，将微膨胀剂加入到超长建筑的混凝土时，必须要谨慎，原因是混凝土内部的膨胀率会因微膨胀剂的加入而产生很大的离散性，将会很难控制伸缩缝设置间距与微膨胀剂的添加剂量间的定量关系，给设计造成了一定的困难。在实际工程中，加入微膨胀剂后，要结合一定措施来进行验算，比如增加加强带以及后浇带，才可以在超出规范限值的情况下使伸缩缝的间距扩大。

砖墙、屋面板以及圈梁的温度变形都会导致裂缝出现。顶层砖墙的裂缝程度会受到屋面保温层的效果好坏的直接影响。因此，一定要根据热工要求设计屋面保温层。对于保温屋面，也要依据规范要求，确定保温材料的施工方法，同时要适当加大保温层厚度，实现保温效果。

4、总结

综上所述，超长建筑物的结构设计是一个复杂并且综合性的问题，它涉及到方方面面的问题。由于超长建筑结构裂缝的产生主要是由于温度变化所引起，所以就需要我们在设计方面做好相应工作，确保超长建筑物的结构设计质量。

参考文献：

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