大面积地面砼伸缩缝处理
大面积地坪的伸缩缝处理作业指导书
[内容提要]
大面积地坪垫层的设计、施工必须顾及温度应力对周边建筑结构的不利影响，必须设伸缝消解温度应力应变，设缩缝、假缝组织温差裂缝的位置与走向。冬天浇筑的大面积地坪垫层到热天后应力应变为正值，设置伸缝就更为必要，否则巨大的温差应力产生的推力有可能推断排架柱。
[主题词]： 伸缝、缩缝、砼的密热效应、温差应变、温差应力
1.工程概况
为行文方便，今以某厂复烤车间为例
叙述之。该厂房长150m，宽66.0m，网架尾盖。周围为6—9m的现浇排架柱，柱间为砖砌围护墙。建筑物的上部结构在14—15轴间设有变形缝。其如图1，其中虚线是根据施工组织设计设置的伸缝。
地坪结构如图2。砼垫层为C20，钢筋网片排在中部。
周围排架柱大部分为400´500断面，C25砼。
2.伸缩缝的设置
根据GB50209-95第8.0.1条，大面积地坪须设伸缩缝。伸缝、缩缝、假缝的物理概念按规范有关条文及图例所示不重述。
本工程在(4).(8).(12).(17).(21).(25)设横向伸缝，在距中柱各18m处设纵向伸缝。见图1
虚线所示。其余各轴线按纵横6´6m设平头缩缝。
3.设置伸缝的力学原理
根据《材料力学》提供的温差应力应变公式：
F=a´E´A´DT（力计算公式）
DL= a´DT´L （应变计算公式）
其中：
砼的线膨胀系数，a=1´10-5 ；
E—砼的弹性模量，C20的=2.55´103N/mm2；
A—分析单砼垫层的断面面积，对本例而言A=200´6000=123´105；DT—温差，单位为0C，本例取DT =150C；
L—为板块的计算长，L=150（60）。
砼是具有热容量的物质，随气候的变化发生温度变化，温差是应力应变的力源。根据分析单元计算：
DL =a´DT´L
=1´10-5´150C´150000（66000）
=22.5mm纵向（9.9mm横向）
根据图1，标距6.0m，板厚200mm，砼垫层板块对柱的推力：
F =a´E´A´DT
=1´10-5´2.55´103/mm2´200´6000´15
=459KN
其力作用在每一根柱上（见图3）对柱形成剪力。如果柱的截面为350´500，C25砼，四肢箍。[V]=0.25fcdh0=508.59KN,约大于F=459KN。按有关表格查对，柱箍筋必须配F10@150或F8@100才够，已见紧张。显然，温差应力对柱产生不利荷载，因此设伸缝消解温差应力应变是必要的。
伸缝构造如图4，按规范贯通
到基土，中填沥青类材料。伸缝设
在两中柱间的中间点，可将中柱上
的温差推力减少到最小的程度（见
图4）。相对于中柱的应变也为伸
缝板块总长a的二分之一的伸长量。对a=24m~36m而言：DL=1.8~2.7mm。
4.实测效果及推论
4.1本工程地坪垫层浇筑时为98年9月，气温约280C，到99年1月份检测时，凡缩缝位置均裂开0.3~0.5mm裂口，当时室温约130C，与浇筑时相比，大约有150C温差。裂口正说明应力应变的存在，只不过表现为负值而已。今后随车间调温和气候升温，这些裂口将会闭合，如果裂口不能补偿温差应变将会产生温差应力。
4.2对于冬天浇筑的砼，砼的密热效应，使砼与环境温度一样，存较低温度。一到热天，砼随环境升温而升温，将会产生很大的应力应变。因此，冬天浇筑的叶坪垫层，设置伸缝将是十分必要的。
主要参考书目：
1）《材料力学》[美]缺木辛司.盖尔荐，科学出版社，1978年版，P24。
2）GB50209-95《建筑地面工程施工及验收规范》单行本，1996年版，P45~49
