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【摘 要】随着我国的建筑行业的不断兴起和发展，超长结构的建筑也越来越为常见，在超产结构的设计中，建筑设计要求较普通长度的建筑设计而言是更高的，且设计业更为复杂。本文在对实际的超长结构建筑工程研究分析的基础上，对超长结构的建筑有一个界定，并提出了该类结构可能存在的问题，然后进一步探讨了超长结构建筑设计中需要注意的几个要点，最后针对温度应力问题提出了应对措施。
【关键词】建筑；超长结构；结构界定；设计要点；温度应力；应对分析
我国城市各类公共建筑和民用住宅的建设规模在不断壮大，随着其飞速发展以及人们对建筑的高要求，建筑的体型变化也越来越多，而超长结构就是近年来的一种新的建筑结构设计。在超长结构建筑设计中，对混凝土的强度等级要求也是非常高的，混凝土强度等级不断提高，因为温度应力的存在，所以很容易出现结构裂缝，影响建筑物的使用性能。除此之外，还有一些问题都是在超长结构设计中应该注意的，要采取适当的控制方法，从而建造出高质量的建筑。
1.建筑超长结构界定和超长结构可能存在的问题
我国对建筑超长结构有一个界定，相关国家设计规范规定了不同结构类型的建筑所允许的伸缩缝的最大间距，虽然每种结构的建筑所允许的最大间距有所差别，但是在一般情况下，都可以将这个值取为50米，这是在正常情况下超长结构设计的界定。然而众所周知，因为建筑行业的区域性和周期长的特征，在施工过程中可能会遇到恶劣的气候条件，考虑到施工条件的影响影响因素，需要采取有效的措施来保证施工的正常和有序进行。在温度低的环境下，要在设计中考虑到屋面的保温措施，在寒冷地区，例如北方的冬季施工，绝对需要对墙体和屋面进行保温，而在炎热的环境下，则要对墙体和屋面采取隔热的措施。与此同时，在恶劣的施工条件下，建筑材料会产生较大幅度的收缩，在施工过程中，也可能会根据需要采取一系列特殊的施工工艺，在这种情况下，结构伸缩缝间距要适当减小。如果在超长结构的设计中，并未设置伸缩缝，那么为了确保建筑结构的安全正常的使用，必须考虑到混凝土收缩应力以及在温度的影响下，混凝土所产生的变化，并对其进行有效的控制。
超长结构的设计较普通结构而言是有更高的要求的，也正是因为这一点，所以在超长结构的建筑中可能会存在一些问题，而这些问题需要建筑行业的相关从业人员不断去研究探讨，从而找出最为科学合理的解决办法。可能存在的问题主要体现在因为水泥和水后会产生水化热，而这一热量直接导致了混凝土的内部温度高于外部的温度，造成了内外的一个温差，在这种温差的作用下，建筑结构表面和内部会有拉压应力的产生，一旦表面的拉应力超过了混凝土所能够承受的抗拉强度时，裂缝就会产生。除此之外，混凝土还会受到温度应力的影响，刚刚搅拌完的混凝土因为和水产生化学反应，所以会有热量产生，温度是较高的，随着时间的过去，混凝土的温度会逐渐散去，然后直至冷却，最后发生冷缩，而且混凝土会有自身收缩的现象，导致在这一过程中会有很大的收缩应力，一旦收缩应力超过混凝土所能够承受的抗拉强度时，就会有裂缝生成，严重的时候甚至会贯穿整个混凝土截面。
2.建筑超长结构的设计要点
钢筋混凝土超长结构最主要的技术难题就是开裂的问题，目前实际工程中一般采取后浇带的方法，但是后浇带虽然能防止混凝土由于收缩和徐变而产生的裂缝却不能防止温度裂缝，而且影响施工工期，给施工带来许多的不便。近些年来，补偿收缩混凝土的方法在工程中得到广泛的应用，并取得了良好的效果，使用膨胀剂作为建筑结构裂渗控制的一个有效技术措施，已受到设计施工界的认可，根据具体的超长结构，对补偿收缩混凝土裂缝控制进行了计算分析，合理分布膨胀加强带，提出了构造钢筋的合理布置，膨胀混凝土由于价格低廉，施工方便，抗裂性能良好而大受欢迎。
3.超长结构设计中温度应力问题及其应对分析
如果温差变化较大用加大钢筋用量来抵抗混凝土收缩徐变和温度应力已无法实现，但对于不设置结构缝结构总体超长过多，特别是在顶部两层露天停车场，在北方寒冷天气下及炎热天气下温度突变会对结构造成极不利的影响。为了有效地解决超长结构的温度应力问题，可以从室内恒温下超长结构的应对，以及室外温度计变化剧烈的环境下结构超长的应对来考虑。对于结构室内恒温下超长混凝土框架结构的裂缝分布主要和施工期间的工序和混凝土浇捣质量有关，因为温度变化较小，温度应力已不成为决定因素。所以混凝土的浇捣、施工顺序、混凝土的配合比、及混凝土中外加剂成了重要的防治抗裂的技术内容。在超长部位根据位置设置出多块混凝土浇筑区域，每批浇筑的混凝土区域均以20m区域跳仓浇筑。在建筑中部设置一条贯通建筑长度方向的膨胀后浇带，膨胀后浇带宽2米，在结构屋顶混凝土达到设计强度前不得封堵，在这个时期，两侧的混凝土可以相对自由的收缩，其收缩变形可以大部分完成。
为此，在混凝土中采用微膨胀混凝土，在混凝土中加入引气剂来改善混凝土性能并在混凝土中掺入一定量抗裂纤维来抵消混凝土收缩应力，防止裂缝的发展及产生。混凝土应充分浇捣，并且在初期强度产生后用水漫的养护方式，使得混凝土在整个强度发展阶段不会产生收缩裂缝。在整个混凝土强度发展阶段养护不得停止，混凝土板底采用喷头喷水雾方式养护。另外，后浇带内的板筋一般采用直通加弯或者搭接的做法，其内部梁縱筋作法有两种，第一是直通不切断，必须适当加大边跨梁的纵筋配筋率，同时增加该跨梁腰筋，这种做法施工简单，但是存在混凝土硬结收缩会受到一定约束的缺陷；另一种做法是断开梁纵筋，先搭接纵筋，浇缝前进行焊接，这样保证了后浇带两侧混凝土的自由收缩。本工程的膨胀加强带钢筋断开，采用搭接方式防止在混凝土强度发展阶段膨胀加强带钢筋产生拉应力。对于结构楼板采用通长双向钢筋配置，在建筑四角特别是边跨位置提高配筋率来抵抗混凝土产生的温度拉应力。针对室外露天框架结构的使用环境较恶劣，在此位置除了采用与室内相同的技术手段外需要针对该部位的特殊情况做处理。采用与室内相同的技术手段，在楼板顶部车道耐磨层内设置保温层，防止温度影响剧烈，使得结构总体处于温度缓慢变化阶段；同时在楼板底部亦设置保温层。对于本结构的露天区域部位加大板钢筋配筋量。
4.结语
超长高层的不断出现，使得混凝土超长结构较易出现的温度收缩裂缝呈现逐渐增多趋势。掌握了超长结构的设计要点，以及其与普通结构设计的不同与复杂性，探讨分析超长结构及其可能存在的问题，采取有效的控制方法，从而建造出高质量安全的建筑。
【关键词】建筑；超长结构；结构界定；设计要点；温度应力；应对分析
我国城市各类公共建筑和民用住宅的建设规模在不断壮大，随着其飞速发展以及人们对建筑的高要求，建筑的体型变化也越来越多，而超长结构就是近年来的一种新的建筑结构设计。在超长结构建筑设计中，对混凝土的强度等级要求也是非常高的，混凝土强度等级不断提高，因为温度应力的存在，所以很容易出现结构裂缝，影响建筑物的使用性能。除此之外，还有一些问题都是在超长结构设计中应该注意的，要采取适当的控制方法，从而建造出高质量的建筑。
1.建筑超长结构界定和超长结构可能存在的问题
我国对建筑超长结构有一个界定，相关国家设计规范规定了不同结构类型的建筑所允许的伸缩缝的最大间距，虽然每种结构的建筑所允许的最大间距有所差别，但是在一般情况下，都可以将这个值取为50米，这是在正常情况下超长结构设计的界定。然而众所周知，因为建筑行业的区域性和周期长的特征，在施工过程中可能会遇到恶劣的气候条件，考虑到施工条件的影响影响因素，需要采取有效的措施来保证施工的正常和有序进行。在温度低的环境下，要在设计中考虑到屋面的保温措施，在寒冷地区，例如北方的冬季施工，绝对需要对墙体和屋面进行保温，而在炎热的环境下，则要对墙体和屋面采取隔热的措施。与此同时，在恶劣的施工条件下，建筑材料会产生较大幅度的收缩，在施工过程中，也可能会根据需要采取一系列特殊的施工工艺，在这种情况下，结构伸缩缝间距要适当减小。如果在超长结构的设计中，并未设置伸缩缝，那么为了确保建筑结构的安全正常的使用，必须考虑到混凝土收缩应力以及在温度的影响下，混凝土所产生的变化，并对其进行有效的控制。
超长结构的设计较普通结构而言是有更高的要求的，也正是因为这一点，所以在超长结构的建筑中可能会存在一些问题，而这些问题需要建筑行业的相关从业人员不断去研究探讨，从而找出最为科学合理的解决办法。可能存在的问题主要体现在因为水泥和水后会产生水化热，而这一热量直接导致了混凝土的内部温度高于外部的温度，造成了内外的一个温差，在这种温差的作用下，建筑结构表面和内部会有拉压应力的产生，一旦表面的拉应力超过了混凝土所能够承受的抗拉强度时，裂缝就会产生。除此之外，混凝土还会受到温度应力的影响，刚刚搅拌完的混凝土因为和水产生化学反应，所以会有热量产生，温度是较高的，随着时间的过去，混凝土的温度会逐渐散去，然后直至冷却，最后发生冷缩，而且混凝土会有自身收缩的现象，导致在这一过程中会有很大的收缩应力，一旦收缩应力超过混凝土所能够承受的抗拉强度时，就会有裂缝生成，严重的时候甚至会贯穿整个混凝土截面。
2.建筑超长结构的设计要点
钢筋混凝土超长结构最主要的技术难题就是开裂的问题，目前实际工程中一般采取后浇带的方法，但是后浇带虽然能防止混凝土由于收缩和徐变而产生的裂缝却不能防止温度裂缝，而且影响施工工期，给施工带来许多的不便。近些年来，补偿收缩混凝土的方法在工程中得到广泛的应用，并取得了良好的效果，使用膨胀剂作为建筑结构裂渗控制的一个有效技术措施，已受到设计施工界的认可，根据具体的超长结构，对补偿收缩混凝土裂缝控制进行了计算分析，合理分布膨胀加强带，提出了构造钢筋的合理布置，膨胀混凝土由于价格低廉，施工方便，抗裂性能良好而大受欢迎。
3.超长结构设计中温度应力问题及其应对分析
如果温差变化较大用加大钢筋用量来抵抗混凝土收缩徐变和温度应力已无法实现，但对于不设置结构缝结构总体超长过多，特别是在顶部两层露天停车场，在北方寒冷天气下及炎热天气下温度突变会对结构造成极不利的影响。为了有效地解决超长结构的温度应力问题，可以从室内恒温下超长结构的应对，以及室外温度计变化剧烈的环境下结构超长的应对来考虑。对于结构室内恒温下超长混凝土框架结构的裂缝分布主要和施工期间的工序和混凝土浇捣质量有关，因为温度变化较小，温度应力已不成为决定因素。所以混凝土的浇捣、施工顺序、混凝土的配合比、及混凝土中外加剂成了重要的防治抗裂的技术内容。在超长部位根据位置设置出多块混凝土浇筑区域，每批浇筑的混凝土区域均以20m区域跳仓浇筑。在建筑中部设置一条贯通建筑长度方向的膨胀后浇带，膨胀后浇带宽2米，在结构屋顶混凝土达到设计强度前不得封堵，在这个时期，两侧的混凝土可以相对自由的收缩，其收缩变形可以大部分完成。
为此，在混凝土中采用微膨胀混凝土，在混凝土中加入引气剂来改善混凝土性能并在混凝土中掺入一定量抗裂纤维来抵消混凝土收缩应力，防止裂缝的发展及产生。混凝土应充分浇捣，并且在初期强度产生后用水漫的养护方式，使得混凝土在整个强度发展阶段不会产生收缩裂缝。在整个混凝土强度发展阶段养护不得停止，混凝土板底采用喷头喷水雾方式养护。另外，后浇带内的板筋一般采用直通加弯或者搭接的做法，其内部梁縱筋作法有两种，第一是直通不切断，必须适当加大边跨梁的纵筋配筋率，同时增加该跨梁腰筋，这种做法施工简单，但是存在混凝土硬结收缩会受到一定约束的缺陷；另一种做法是断开梁纵筋，先搭接纵筋，浇缝前进行焊接，这样保证了后浇带两侧混凝土的自由收缩。本工程的膨胀加强带钢筋断开，采用搭接方式防止在混凝土强度发展阶段膨胀加强带钢筋产生拉应力。对于结构楼板采用通长双向钢筋配置，在建筑四角特别是边跨位置提高配筋率来抵抗混凝土产生的温度拉应力。针对室外露天框架结构的使用环境较恶劣，在此位置除了采用与室内相同的技术手段外需要针对该部位的特殊情况做处理。采用与室内相同的技术手段，在楼板顶部车道耐磨层内设置保温层，防止温度影响剧烈，使得结构总体处于温度缓慢变化阶段；同时在楼板底部亦设置保温层。对于本结构的露天区域部位加大板钢筋配筋量。
4.结语
超长高层的不断出现，使得混凝土超长结构较易出现的温度收缩裂缝呈现逐渐增多趋势。掌握了超长结构的设计要点，以及其与普通结构设计的不同与复杂性，探讨分析超长结构及其可能存在的问题，采取有效的控制方法，从而建造出高质量安全的建筑。