伸縮縫又稱溫度縫,是建筑工程常用名詞之一。其主要作用是防止房屋因氣候變化而產(chǎn)生裂縫。其做法為:沿建筑物長度方向每隔一定距離預(yù)留縫隙,將建筑物從屋頂、墻體、樓層等地面以上構(gòu)件全部
斷開,建筑物基礎(chǔ)因其埋在地下受溫度變化影響小,不必?cái)嚅_。伸縮縫的寬度一般為2厘米到3厘米,縫內(nèi)填保溫材料,兩條伸縮縫的間距在建筑結(jié)構(gòu)規(guī)范中有明確規(guī)定。
伸縮縫設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、整體設(shè)計(jì)
合理選定恰當(dāng)伸縮量的縫隙極為重要,縫隙越大伸縮裝置越容易遭破壞。采用的縫隙過大或過小,以及沒有考慮安裝時(shí)的溫度而調(diào)整間隙。特別是針對板式橡膠伸縮裝置,易造成破壞。即使是連續(xù)
橋面,在面層鋪裝上往往也會出現(xiàn)裂紋。因此。要采取預(yù)先切割橋面,設(shè)置接縫,或用較軟的鋪裝層來吸收裂縫,或者安設(shè)小型的伸縮裝置來解決。在較大縱坡的情況下,如不設(shè)置考慮適應(yīng)豎直變位的
構(gòu)造,也容易產(chǎn)生缺陷,引起破壞。伸縮裝置沿橋面縱向,即使伸縮量小,也存在撓度差大的問題,因此,在伸縮裝置構(gòu)造上要給予重視。伸縮裝置與梁體結(jié)合成等強(qiáng)的整體無疑是提高其使用效能的重
要手段。除模數(shù)式伸縮裝置之外的其他類型的橋梁伸縮裝置,與橋面板的固定、結(jié)合往往不夠充分,效果不甚理想,一般構(gòu)造尺寸較小、剛度不足,而且對新材料的特征、配合等研究不夠深入,所以在
選型時(shí)應(yīng)作充分的比較研究。為防止因雨水而起的漏水現(xiàn)象,雖然在一些鋼制伸縮縫裝置中,對配合部位采取插入密封橡膠或?qū)⑴潘b置或鋪裝層面層作為容易清掃的型式,或在整個(gè)縫隙中灌注填人防
水材料的實(shí)用型式。對與橋面的雨水,一般應(yīng)在伸縮裝置附近設(shè)集中排水口;對不在日常養(yǎng)護(hù)作多次涂漆的構(gòu)件上,設(shè)計(jì)上應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)耐久的防護(hù)材料作有效的處理。
2、實(shí)例設(shè)計(jì)
在設(shè)計(jì)方面,有些設(shè)計(jì)者誤認(rèn)為上部構(gòu)造梁板的實(shí)際預(yù)制長度與理論長度之差就是橋兩端伸縮縫的寬度。就一孔20m長的簡支梁橋?yàn)槔?,有些設(shè)計(jì)人員照本宣科,把兩端各設(shè)一道縫寬2cm的伸縮縫。
實(shí)際上按溫差45℃設(shè)計(jì),伸縮量按下式計(jì)算: △L=△Lt+△Ls+△Lc+△Ld+△ALe,△Ltf=△taL。 式中:△Lt—溫度變化產(chǎn)生的伸縮量; a—線膨脹系數(shù),混凝土a=10×10-6,鋼a=12×10
-6; L—伸縮梁的長度; △Ls,△Lc—由于混凝土收縮和徐變影響而產(chǎn)生的收縮; △Ld—梁端轉(zhuǎn)角產(chǎn)生的變形量; △Le—制造安裝誤差。 膨脹系數(shù)n=10×10-6,干燥收縮度20
×10-5,徐變系數(shù)ψ=2.0,預(yù)應(yīng)力引起的平均軸向應(yīng)力σ=6N/mm2,混凝土的彈性模量Eh=30000N/mm2,施加預(yù)應(yīng)力后三個(gè)月的遞減系數(shù)=0.4,則:△ =45×10×10-6×20000=9mm,△L=20×aLβ=20×10
×10-6×20 000×0.4=1.6mm。△L=σ/EhψLβ=6/30000×2×20000×0.4=3.2mm。設(shè)梁端旋轉(zhuǎn)水平變形△Ld=3mm??偵炜s量△L=9+1.6+3.2+3=16.8mm。按此計(jì)算,只在一端(若系坡橋只在高處一端)留一
道縫寬2cm的伸縮縫即可,另一端橋面鋪裝與背墻連續(xù),這樣,既節(jié)約了資金,又減輕了跳車。 合理預(yù)留伸縮縫寬度,可使其在夏季擠緊,到冬季溫度降低時(shí)才會拉開,從而有效提高伸縮縫壽命,
減小橋頭跳車。據(jù)觀察伸縮縫擠壞的很少,大部分是縫太寬,引起跳車,跳車越嚴(yán)重縫破壞的越快,形成惡性循環(huán)。另外混凝土還有相當(dāng)高的抗壓強(qiáng)度,只要擠壓在規(guī)定范圍內(nèi),對橋梁結(jié)構(gòu)不會造成影
響。由此可見在伸縮縫的設(shè)計(jì)中,采用安全系數(shù)較大的伸縮縫寬度,是完全沒有必要的。
3、 結(jié)語
橋梁伸縮縫的破壞,對橋梁使用性能以及通車都會帶來嚴(yán)重的影響,因此必須加強(qiáng)橋梁伸縮縫的優(yōu)化設(shè)計(jì),從伸縮縫類型、結(jié)構(gòu)以及環(huán)境等相關(guān)因素進(jìn)行強(qiáng)化設(shè)計(jì),才能確保伸縮縫在今后的使用中
,滿足橋梁使用性能。