寒冷地区超长地下室的结构设计要点莫钦钞张成【摘要】目前城市现代化的发展形势和改善居民的生活状况，不可避免地建造大量的超长建筑，但在寒冷地区缺乏实践经验。故采用了PMSAP软件对寒冷地区某220m超长结构进行了温度应力分析，并采用等效温度当量法模拟混凝土收缩徐变，通过设置温度附加钢筋来抵抗温度作用及混凝土收缩徐变;并采取了多种有效的施工措施，最终基本解决了超长结构温度应力过大而导致混凝土开裂问题，工程投入使用后效果良好。本文主要针对超长地下室设计中的不足与常见问题进行了分析，探讨了其设计方法和解决措施。【关键词】温度应力;超长结构;收缩徐变;温度钢筋【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.22.0401、工程概况位于西藏自治区某市河谷地带的超长地下室停车场，地下一层，采用混凝土框架结构;整个平面造型形为半圆形，南北方向长约220m，东西方向宽约100m。总用地面积20738.43平方米，总建筑面积为18674.55平方米，地面广场面积18935.04平方米，车位地下560个，地上74个。根据项目所在地，按照现行国家标准《民用建筑热工设计规范》GB50176-2016的规定，项目所在地的气候区属为2A，寒冷A区。流域降水集中在5月-9月，季节分布不均，降水量在182.3～538.2mm之间，占全年降水量的77.9%～95.8%，10月至次年5月降水量为22.6～102.6mm，降水较少。蒸发量大，相对湿度校的年蒸发量在1325.3～2617.2毫米之间，蒸发量最少的时期一般在12月，为50～70毫米。每年的10月至次年的4月相对湿度小，不到50%。3、4月份西南季风自南向北开始影响三江流域时，相对湿度逐月增大，其相对湿度在60%以上。由于干、雨季分明的特点，冬季干冷，夏季温润。蒸发量远大于降水量，综合考虑后，项目所在地年平均相对湿度取为50%。2、非荷载作用2.1温度作用施工阶段在南北、东西方向间距70m左右设置温度后浇带;同时在后浇带内部设置一道膨胀加强带。温度后浇带应在较晚一侧混凝土浇筑两个月后再浇筑（当带外采用补偿收缩混凝土时，后浇带封闭时间不少于28d），沉降后浇带应在两侧主体施工完成后且两侧建筑沉降差符合相关要求后再浇筑。为减小温度应力，后浇带封闭时间限定在春、秋两季。根据《荷规》条文说明9.3.3条，混凝土结构的合拢温度一般可取后浇带封闭时的月平均气温。故封闭合拢温度近似取为10℃。根据《建筑结构荷载规范》9.2.1条的规定，由于混凝土的热惰性，对于热传导速率较慢且体积较大的混凝土及砌体结构，结构温度接近当地月平均气温，可直接采用按《荷规》附录E.5规定的方法确定的50年重现期的月平均最高气温Tmax和月平均最低气温Tmin作为基本气温。根据该市月平均最低气温Tmin为-15℃，月平均最高气温Tmax为27℃。温度收缩作用使混凝土受拉，但混凝土抗拉强度低，变异性较抗压强度大，因此，设计时只考虑温度收缩引起的应力变化，即10℃-（-15℃）=25℃的温差变化。在正常使用阶段，对于内外温差，考虑它们是短时变化，可以不考虑徐变的效应;而季节温差是影响大面积现浇楼板结构的最主要因素，季节温差对结构的作用时间长，且作用范围是整个结构体系，结构中的构件的温度都随着季节温差的变化而变化。所以温度应力计算时，采用季节温差和混凝土残余收缩量对应的等效收缩降温叠加产生的应力。本工程依据《荷规》GB50009的规定，温度作用按可变荷载考虑，其组合值系数取0.6，频遇值系数取0.5，准永久值系数取0.4。2.2混凝土的长期收缩的影响混凝土构件在硬化过程中产生收缩是一个长期的过程，其最终收缩量与其材料構成、构件尺寸、环境影响及施工养护等多方面因素有关。混凝土收缩在其内部产生拉应力，可把后浇带封闭后的残余收缩变形等效为结构的整体降温，图混凝土收缩比例随时间变化曲线，可发现，推迟后浇带的封带时间，能有效减少混凝土的残余收缩变形，对超长结构的温度应力控制意义重大。本项目结合地域气温条件和工期综合考虑后，按60天的时间计算残余收缩量对应的等效收缩降温。本项目典型平面尺寸220m×100m;梁采用HRB500钢筋，板采用HRB400钢筋，C35混凝土，普通水泥（M1=1.0），水泥细度350m2/kg（M2=1.065），骨料为花岗岩（M3=1.0），水灰比0.45（=1.105...