某运动中心大跨度预应力框架梁设计探讨
探讨大跨度框架结构设计问题
探讨大跨度框架结构设计问题摘要:近年来,经济快速发展,各行各业发展迅速,当前建筑设计中大跨度结构应用日益广泛。
但大跨度框架结构通常情况下内力较大,相较于常规的建筑,其钢筋混凝土梁、柱截面尺寸较大,梁截面高度会影响到具体建筑的室内净高。
为解决大跨度框架结构设计问题,需要设计者结合大跨度框架结构从大跨度框架的配筋、荷载以及构造等方面,解决大跨度框架结构设计中存在的问题。
因此,本文的研究结合实际工厂建筑中大跨度框架结构的项目案例入手,分析大跨度框架结构设计中存在的钢筋拥挤、短柱、等效荷载、抗震性等问题,并提出解决大跨度框架结构设计问题的建议。
关键词:大跨度;框架结构;设计问题引言随着我国经济的发展,工业建筑也是不断发展,对设计的要求相应提高。
工业类建筑,因生产工艺需要,大跨度框架较多,其存在施工难度大、框架节点复杂以及楼板局部不连续等不利情况,是需要引起设计和施工高度重视的建筑类型。
正确的计算分析是保证项目安全的关键,因为实际存在一些不可预见因素不能通过计算分析,所以构造措施也是尤为重要。
一个合格的结构设计需要做到计算上满足规范要求,也要认真分析找到结构存在的薄弱位置,加强其构造措施,增加建筑抵抗不可预见因素破坏的能力。
1大跨度框架结构设计分析我国目前的建筑施工过程中,常见的大跨度框架结构需要具备一定的应用标准和要求,依据建筑物的使用功能,选择不同的结构框架类型。
现阶段大跨度框架结构包括转换梁结构和折梁结构。
①转化梁结构,所谓的转化梁结构在实际应用过程中,通常都会在建筑的檐口高度设置一个全面系统的工作模式。
在设计过程中会在量化结构,建立起有效的支撑力。
这种结构通常是用斜板将应力传递给斜坡所展开的工作模式,通过斜坡传递给框架柱和结构柱。
在工作过程中通过加大梁上柱荷载,可以做好对结构柱的框架设计。
该方案在计算过程中通常计算简单,且在实际工作中不用考虑截面问题。
需要依据具体的力学模型在一定的数学模型基础上进行计算,但转化梁结构设计过程中存在的问题在于经济性较差,需要耗费大量的成本。
预应力技术在大跨度混凝土结构梁中的应用
预应力技术在大跨度混凝土结构梁中的应用摘要:本文分析了预应力技术在大跨度混凝土结构梁中的应用,如何采取有效措施预防和控制质量,笔者发表一点浅见。
关键词:预应力技术;质量控制;应用随着现代化城市建设步伐加快,许多城市建筑在应用大跨度混凝土结构梁,预应力技术在大跨度混凝土结构梁中也在日益增多。
我们通过沭阳体育中心游泳馆预应力技术在大跨度混凝土结构梁中的运用,对预应力施工技术及质量控制措施进行简要介绍。
工程概况江苏省沭阳县体育中心游泳馆,建筑为框架结构。
预应力混凝土结构梁位于游泳池顶板、同时作为为篮球馆楼面。
混凝土强度等级C40,梁跨度32m,结构尺寸450x1800,设计为有粘结预应力混凝土结构。
预应力钢筋1860级φs15.2预应力钢绞线。
预应力锚固体系采用15系列夹片式锚具。
梁张拉端采用群锚,固定端采用挤压锚。
张拉控制应力:。
孔道成孔材料为镀锌金属波纹管。
预应力材料质量控制2.1预应力筋质量要求本工程预应力筋采用1×7-15.2-1860。
预应力钢绞线进场必须具备生产厂家的产品出厂合格证及标牌(标牌注明:批号、盘号、净重、规格长度等),并经有资质的检测机构复试合格的产品方可使用。
2.2锚具的选择及质量要求本工程采用夹片式锚具,其规格为15-X、15P-X。
锚具质量应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2002中对锚夹具的质量要求。
进场时必须提供生产厂家的产品出厂证明或质量保证书,并经有资质的检测机构检测合格。
预应力施工质量控制3.1预应力筋铺设(1)铺波纹管穿筋前的准备。
根据施工图预应力筋的中心线距梁底高度定出波纹管底,支架采用φ12的钢筋焊结固定在箍筋上,间距不宜大于1000mm,在钢筋支架上标记每束预应力筋的位置。
(2)波纹管铺放。
非预应力梁筋绑扎完后,按标记位置将波纹管放入模板内,两根管间加接头管,接头管大同一型号,长度250mm,待接头管旋转插入,接头管两端接口处用胶带封裹。
体育馆悬挑预应力大梁的设计与施工 (一)
体育馆悬挑预应力大梁的设计与施工 (一)体育馆是一个大型建筑,其中大梁是承担重要载荷的组成部分。
为了确保体育馆的结构安全和稳定,设计和施工工作必须非常谨慎。
悬挑预应力大梁是一种常见的设计方法,为体育馆的建造提供了一种可靠的解决方案。
本文将从设计、施工和验收三个方面探讨悬挑预应力大梁的设计和施工。
设计阶段悬挑预应力大梁的设计是整个体育馆工程的一个非常重要的步骤。
在设计阶段,必须确定悬挑部分的长度、宽度和高度,以及所需的钢筋数量。
此外,设计师需要确定预应力的大小和位置,以确保大梁的强度、刚度和稳定性能。
在设计一个悬挑预应力大梁时,设计师必须考虑以下因素:1. 大梁的载荷:大梁必须能够承受体育馆中所有的载荷,如人员和设备重量、灯光和音响设备等。
2. 大梁的形状:设计师必须选择适合悬挑部位的形状,以便在最小的空间内提供最大的弯曲刚度。
3. 钢筋数量:大梁必须有足够的钢筋数量以确保其在负载之下的强度和耐久性。
施工阶段大梁的施工也是体育馆建造的关键步骤之一。
大梁的施工必须以及时、高效、安全为前提,不能有任何差错或失误。
在施工之前,工程师和设计师必须确保大梁的材料和配置符合工程设计要求。
悬挑预应力大梁的施工步骤如下:1. 安装支撑架和锚定带:为大梁提供必要的支撑并确保在施工期间没有变形或移动。
2. 预应力钢筋的张力:施工需要预应力钢筋,以增加大梁的强度和刚度。
张力应按照设计方案进行,确保预应力钢筋的张力值符合设计要求。
3. 预应力混凝土的浇注:在确保钢筋张力合适的情况下,按照预定的操作过程浇注混凝土,控制浇注过程中新混凝土的温度和湿度。
验收阶段验收阶段是体育馆建造的最后一个步骤,也是体育馆的保证之一。
验收程序包括检查设计、施工和材料。
在检查和测试过程中,必须确保大梁的强度、刚度和稳定性能符合建筑规范和设计要求。
如果大梁的设计、施工或材料出现任何问题,则需要重新制定计划。
结论从设计、施工和验收三个方面来看,悬挑预应力大梁的设计和施工是一个非常复杂的过程,需要大量的协调和详细的计划。
大跨度部分预应力钢筋混凝土梁设计
大跨度部分预应力钢筋混凝土梁设计
张春山
(机械工业部第十设计研究院中山分院,广东中山!"#$%&)
[提要]介绍在某室内体育场’’(跨度预应力钢筋混凝土屋面梁设计中,预应力结构设计的基本考虑和预应力框架梁设计过程。
[关键词]大跨度;预应力钢筋砼梁;结构设计
[中图分类号])*%"+[文献标识码],[文章编号]#$$"-&!."(’$$#)$’-$$%#-$%
一、工程概况
某建筑室内体育场部分屋面梁跨度达’’(,上部坡屋
面荷载通过梁上柱传至本层梁(见图#)。
由于该部分梁跨
度较大,已超出普通钢筋混凝土的经济范围,故采用有粘结
部分预应力砼。
预应力筋采用高强低松弛钢绞线,强度等
级为#+.$/01,规格为23#45’!((,锚具采用67/二夹片
式锚具。
期
图&预应力筋布置图
梁中预应力损失及有效预应力值
梁编号截面位置
有效预应力
$;</0;2
张拉控制应力
$345/0;2
损失/8屋面梁
支座=(张拉端)::)’!:-(.$)跨中>’’!!’!:-’.$.
支座?(固定端)’/(’’!:-()$
.期工程建设与设计。
预应力大跨度梁的施工技术探讨
预应力大跨度梁的施工技术探讨摘要:目前在许多公用建筑中,为了满足使用功能多样化和布局美观大方的要求,往往需要设置大跨度梁。
本文结合工程实例, 就此对预应力大跨度梁的施工方法作简单的介绍。
关键词:预应力梁;大跨度梁;大截面;高支模一、工程概况某交通中心工程采用大空间、大跨度的结构形式。
东西跨25.2m,层高10.02m,现浇钢筋混凝土框架结构。
预应力梁采用后张拉有粘结预应力技术,梁截面尺寸600mm×1800mm,共计10榀,每榀2束高强低松弛钢绞线。
钢绞线抗拉强度标准值fptk=1860Mpa,Es=2.02×105Mpa。
预应力梁混凝土标号为C40,锚具采用OVM 型夹片锚具。
针对该工程特点,为确保完成设计意图,主要难点有:1)高大模板支撑体系的设计、安装;2)波纹管孔洞成型,钢绞线的布置与预应力张拉。
二、高大模板支撑体系设计及施工大厅梁底净高9.9m,板厚120mm,预应力大梁净高9.22m,截面尺寸600mm×1800mm。
为满足支撑体系的稳定可靠,确定使用扣件式钢管满堂架,编制专项施工方案进行计算、分析。
1 支撑构造水平杆步距≤1600mm;支架四周、中间每隔10m 由下至上设置竖向连续剪刀撑,剪刀撑宽度5m,底部与楼面顶紧,夹角45°;梁底、中间、扫地杆部位加设水平剪刀撑;利用已浇筑的混凝土柱,支撑架立杆每3m 设置一道抱箍与混凝土柱拉结,确保架体稳定、安全。
预应力大梁截面600mm×1800mm,梁两侧设置垂直剪刀撑,梁底增加双立杆,立杆横距1100mm,纵距420mm;其余楼板区域立杆间距不大于900mm。
每根立杆平均受力为7.5KN,梁底立杆、水平杆连接处均采用双扣件连接。
2 支撑体系受力分析验算面板、梁侧板、木愣、水平支撑钢管强度、挠度及立杆稳定性,经计算,均满足要求。
为确保浇筑施工,下层模板支撑暂不拆除,待混凝土形成强度后拆除。
预应力混凝土梁在大跨度结构工程中的应用探究
预应力混凝土梁在大跨度结构工程中的应用探究摘要:在工程建设的过程中,可以采用预应力混凝土工艺技术,就是在构建加载之前,给混凝土施加一个预应力,在受拉区内采用人工加力的方式张拉钢筋,利用回缩力施加预应力。
预应力混凝土具有更强的受拉能力,可以减少裂缝问题,也不需要预留孔道,具有施工便捷、成本低廉的特点。
在大跨度结构工程中,可以采用预应力混凝土梁,本文就此进行了相关的阐述和分析。
关键词:预应力;混凝土梁;大跨度结构所谓大跨度结构工程,就是横向跨度超过60m的工程,大跨度结构的应用较为广泛,如展览馆、大会堂、影剧院等大规模公共能建筑工程中,也可能在工业建筑中应用。
在大跨度结构工程施工的过程中,为了确保结构的稳定性和安全性,可以采用混凝土梁,根据工程施工的要求设计施工方案,解决工程建设中的各种难点问题,全面提升工程质量。
1.预应力混凝土梁在大跨度结构工程中的应用优势1.降低结构层高与传统的混凝土梁板结构对比,预应力混凝土梁可以降低结构层高,使用净空得到扩展。
常见的混凝土框架梁高度和跨度比通常为1:10或者1:15,预应力梁结构可以选择单向结构,也可以采用双向结构,高度和跨度比为1:12和1:22,与普通结构相比,截面高度明显下降,通常可以降低15%-20%。
1.节约成本费用该工程技术应用后,可以减少用钢量,每平方米约减少20-30%,混凝土使用量最少不低于20%,最多不超过30%,在重载结构方面优势明显。
从性能的角度分析,该技术可以减少裂缝、变形等常见问题[1]。
在使用之前,先施加应力,使结构的抵抗能力更强。
越高的裂缝控制要求,结构优势越明显,甚至可以完全杜绝裂缝问题,所以可以减少结构维护费用,达到成本节约的效果。
具体的技术指标对比如下表所示:表1 两种工艺技术指标对比从表格可以看出,不论是截面尺寸,还是裂缝、挠度,预应力混凝土梁的数值都相对较小,只有主梁挠度比普通混凝土方案数值大。
1.提升建筑性能采用预应力混凝土技术,曲线钢筋可以减小梁中支座周围的竖向剪力。
大跨度预应力混凝土结构设计要点浅谈
大跨度预应力混凝土结构设计要点浅谈目前我国建筑工程体系中,大多数的高层建筑使用的都是普通的钢筋混凝土结构,常见的有砖混结构框架结构以及剪力墙结构等。
但随着跨度的增大,其应用也会受到一定限制。
大跨度预应力混凝土结构因其独特的优点被广泛应用于工程建设的各个领域,是现代建筑研究领域的人点之一。
大跨度预应力混凝土结构体系的在现代建筑中的运用,使得大空间住宅结构中存在的局限问题获得了很好的解决。
但由于大跨度混凝土结构建造过程涉及力学、材料学、结构设计及工程管理学等,是一个多学科、复杂的系统工程。
该技术在现代建筑中的应用也存在着设计、施工等诸多的问题和难点。
1. 工程实例某影剧院工程地下室3层,地上10层总建筑面积约2500m2。
本工程主体结构设计采用预应力钢筋混凝土板。
柱结构、主体部分柱网布置8m×8m,地下室底板采用无粘结预应力混凝土板结构,其中长72m×48m。
1.1结构设计方案及特点本工程在结构设计上全部采用后张部分无粘结预应力混凝土结构。
框架梁的预应力度λ≤0.7,设计中采用有粘结预应力混凝土结构。
工程次梁不需要抵抗地震力,次梁设计采用结构。
施工简单,适合数量多吨位不大的次梁的无粘结预应力结构在同一工程混凝土楼盖采用不同的预应力结构,可利用无粘结结构与有粘结结构的结构优势,不仅保证了工程质量,也降低了施工难度,有利于施工进度的推进。
本工程采用PKPM计算软件,按照有关规范,预应力混凝土结构等级属于一级或二级。
对于一级和二级的抗裂控制,主要是控制构件受拉边缘混凝土产生的拉应力。
本工程梁跨高比为10-15,普通梁高为1240mm-1870mm,可见梁高过大,不满足观众视线的要求。
扁梁的宽高比为20-25。
扁梁的梁高可选用范围在748mm-935mm,大大的降低了梁高,适合于本工程的特点。
另外,预应力梁与柱子节点区便于布置抗冲切钢筋,抗冲切性能好,相对于板柱体系结构,其冲切破坏锥体的斜截面较大,在荷载较大的情况下,设置暗梁或横向加宽即可解决。
多架大跨度预应力梁施工技术研究
多架大跨度预应力梁施工技术研究摘要:聊城某中学多功能体育馆一层顶中有12架500×2000的预应力大梁,单榀预应力梁共两跨,每跨的跨度达35米。
另外此区域还有两架500×2300普通砼框架梁,一架600×2500的普通砼框架梁。
经过多次研究分析采用后张法预应力技术,确保大跨度梁在规定的条件下和规定的使用期限内,能够充分满足预期的安全性和稳定性。
关键词:预应力;大跨度;后张法;钢绞线0、引言随着工业及民用的需要,当前的建筑结构朝向大跨度、大空间的党项发展,而大跨度建筑又多采用预应力结构。
一直以来,大跨度预应力混凝土是建筑施工中的重点和难点,因为如果施工质量控制不当,大跨度预应力混凝土结构施工中容易出现模架垮塌,混凝土裂缝以及预应力损失等诸多问题,为工程留下隐患,危害建筑结构安全。
1、施工准备1.1技术准备:1.1.1 组织有关人员熟悉学习图纸及有关规范、规程,并进行会审,明确设计意图,为现场施工做好技术准备。
1.1.2 编制施工组织设计,提出机械需要量计划及进出场时间,提出有关劳力组织计划及材料计划等。
1.1.3 安全交底:专职安全员应对施工人员进行详细的安全交底,安全交底应分工序、分班组进行,确保从事施工每个工作人员对本工序的安全性都有清醒的认识,熟悉进行自我保护的知识,并在进行交底时应做详细的交底记录。
1.1.4 技术交底:技术交底的内容包括图纸交底,施工组织设计交底,设计变更交底,分项工程技术交底,使各专业班组作业人员熟知本工序正确的操作方法及要求。
技术交底采用三级制,即项目技术负责人→施工员→班组长→专业操作人员。
项目技术负责人向施工员进行交底,要求细致齐全,并要结合具体操作部位,关键部位的质量要求,操作要点及注意事项等进行交底。
施工员接受交底后,应反复、细致地向操作班组进行交底,除口头和文字交底外,必要时要进行图表、样板、示范操作等方法的交底。
班组长在接受交底后,应组织工人进行认真讨论,保证明确施工意图及质量要求。
某全民健身中心大跨度预应力钢筋混凝土跨层桁架结构分析与设计
某全民健身中心大跨度预应力钢筋混凝土跨层桁架结构分析与设计目录1. 内容概要 (2)1.1 项目背景 (2)1.2 研究目的与意义 (3)1.3 文献综述 (4)2. 工程概况 (6)2.1 地理位置与环境 (7)2.2 建筑设计要求 (8)2.3 结构特点及难点 (9)3. 结构选型与布置 (10)3.1 结构体系选择 (11)3.2 跨层桁架布置设计 (12)3.3 预应力钢筋混凝土结构选型 (13)4. 大跨度预应力钢筋混凝土结构分析 (14)4.1 结构设计软件及模型建立 (15)4.2 结构静力分析 (17)4.3 结构动力特性分析 (18)4.4 预应力损失及优化措施 (19)5. 跨层桁架结构设计 (20)5.1 桁架结构形式及特点 (22)5.2 桁架节点设计 (22)5.3 桁架预应力施加方法与工艺 (24)6. 结构抗震与优化设计 (25)6.1 抗震设计原则及方法 (27)6.2 结构优化设计方案 (28)6.3 抗震性能评估 (30)7. 施工方法及技术要点 (31)7.1 施工流程安排 (33)7.2 关键施工技术要点 (35)7.3 施工安全与质量控制 (36)8. 结论与展望 (37)8.1 研究成果总结 (38)8.2 进一步研究建议 (39)1. 内容概要将介绍全民健身中心工程的背景及规模,阐明其跨层桁架结构的选型合理性。
将系统地分析跨层桁架结构的力学特性,包括受力状态、应力分布规律、变形控制等方面,并结合相关规范和理论依据进行详细计算与推导。
充分考虑跨层桁架结构的特殊问题,如节点连接、抗震性能、施工工艺等,并提出针对性的设计措施。
将对供给的设计方案进行优化,并通过计算模拟分析其结构性能,确保结构安全、稳定和耐久性。
期望该文档能够为同类工程提供借鉴和参考。
1.1 项目背景随着社会的快速发展与人民健康意识的提升,全民健身已成为推动社会和谐、促进人民健康的重要举措。
超长大跨度预应力混凝土结构设计探讨
超长大跨度预应力混凝土结构设计探讨摘要:钢筋混凝土刚架拱梁与索梁结构由普通钢筋混凝土与预应力钢筋混凝土两种构件组成,将预应力作为等效荷载作用进行结构内力分析与构件截面设计时,需要计算主弯矩、次弯矩和综合弯矩。
关于预应力混凝土后张法预压应力,规范中没有明确规定,在混凝土构件中施加预压力的程度,直接影响结构受拉区混凝土在荷载作用下的应力状态。
文章结合工程实践,指出预应力筋与普通钢筋合理布置的重要性,总结出三种裂缝验算方法的对应关系,可供同类工程设计建造时参考。
关键词:超长跨度;预应力;混凝土;结构设计1导言随着我国社会经济的发展,桥梁工程建设也取得了很大的进步,无论是横跨江湖,还是穿越山涧,桥梁的主要施工方式就是大跨度预应力技术,而这种桥梁工程施工方式较为复杂,一旦控制不好,将直接影响到桥梁工程的施工质量以及使用寿命,在预应力混凝土构件设计中,由于预压应力过大,没有计入温度、收缩及其他局部效应影响,而这些影响可能引起相当大的拉应力,甚至于超过混凝土抗拉强度一倍以上,导致结构不同部位的开裂。
2设计总体思路结构整体计算时,超长大跨混凝土结构在温度作用下梁板体系可简化为以下四种模型:a)楼板采用弹性膜,梁刚度增大系数取0;b)楼板采用弹性膜,梁刚度增大系数按实际取值;c)楼板采用弹性膜,梁按规范简化为T形截面;d)楼板厚度取为0,梁转化为T形截面,其中梁翼缘宽度取两侧楼板宽度的一半之和。
通过计算比较,同一模型按不同简化方式梁板内应力情况如表1所示。
表1 不同简化模型下梁板内应力分布注:所用模型为假定的标准模型。
框架结构楼盖设计由梁的设计和楼板设计组成,梁、板在温度作用下的应力由梁、板分别承担。
梁的设计思路为,采用预应力技术,布置曲线预应力筋,外荷载和温度作用下的内力由预应力筋及普通钢筋共同承担,按拉弯(或压弯)构件设计。
楼板的设计有两种思路可供选择,其一与梁的设计思路相同;其二为外荷载作用下的内力由普通钢筋承担,温度作用下的轴向拉力由直线预应力筋承担。
大跨度预应力混凝土梁施工技术的探讨
大跨度预应力混凝土梁施工技术的探讨摘要:随着预应力技术的发展,预应力混凝土梁在建筑工程中得到了广泛应用。
本文结合工程实例,分析介绍了大跨度预应力混凝土梁的特点,对大跨度预应力混凝土梁施工技术要点进行探讨,提出了一些在施工过程中应该注意的问题,确保工程质量达到要求,可供类似工程借鉴。
关键词: 大跨度预应力梁、混凝土、施工技术、张拉Pick to: along with the development of the prestressed technique, prestressed concrete beam in building engineering to a wide range of applications. Combining with the project examples, this paper describes long-span prestressed concrete beam, the characteristics of large span prestressed concrete beams of construction technology points are discussed, and put forward some in construction process should be noted, ensure project quality to achieve the requirements, the similar engineerings.Keywords: big span prestressed beams, concrete, construction technology, tension随着科学技术的发展,预应力技术得到不断完善,其中预应力混凝土梁结构最具有代表性。
它具有节省材料、自重轻、控制裂缝和挠度,减轻支撑负担等优点,很好的解决了大跨度混凝土梁的施工难题,使得被广泛应用于建筑工程当中。
探究大跨度预应力混凝土结构设计
探究大跨度预应力混凝土结构设计
摘要】预应力混凝土在高层建筑结构中的应用有很大的发展空间,如无粘结预应力混凝土平板具有降低建筑物层高,节约原材料,简化施工模板,加快施工进度等显著优势。
文章对大跨度预应力混凝土结构设计中的若干要点问题进行了论述。
关键词】大跨度;预应力;混凝土结构;结构设计;大型建筑
1、预应力筋的合理布置
当下我国建筑施工中较为常用的预应力钢筋种类如下:
(1)热处理钢筋,这种钢筋通常具有较高的强度,且松弛较小,同时在进行材料运输时都是以盘式储存并供应,免掉了整直及对焊等工艺,用起来十分方便;
(2)去除应力钢丝,这种钢筋应用于具体的施工时,使用也很方便,且有多种形式可以选择,如光面钢丝、刻痕钢丝等;
(3)钢绞线,此种钢筋通常会由具有较高强度的钢丝绞制而成,通常为三股或七股直径不同的钢丝,这种钢筋形式在使用时十分方便,且能够较好地黏附于混凝土中。
钢筋布置方案是大跨度预应力混凝土结构设计的重点,其布置方式有多种,最常用的是在跨中板带中占1/3左右,另外2/3钢筋布置在柱上板带中。
这种布筋方案对普通钢筋的设计来说,不仅能确保板受力合理,同时也最省原材料。
但在设计板跨相差超过20%及以上的多跨连续板时,设计采用长跨方向集中布筋,跨中板带布1/3左右或均匀布置,。
大跨度预应力混凝土框架结构设计与分析
圆园19年第16期(DEVELOPMENT GUIDE TO BUILDING MATERIALS)大跨度预应力混凝土框架结构设计与分析段阳萍(容海川城乡规划设计有限公司山西太原030027)摘要:目前,大跨度框架结构因其施工方便、经济合理被广泛地应用。
主要研究了大跨度预应力混凝土框架结构设计,并以太原市迎泽区三十六中学改扩建工程中风雨操场屋面梁结构设计为例,探讨大跨度结构预应力梁的优点及应用。
结果显示,采用大跨度结构预应力梁的设计,不仅有利于施工,还有更好的经济效果。
关键词:大跨度预应力框架;结构设计;分析0引言随着科技的不断发展及社会的不断进步,建筑结构向大跨度、大空间的方向发展。
预应力技术由于可对结构或构件的受力性能加以提高和改善,能解决大跨度结构中混凝土梁的刚度问题,同时还具有较小的截面和较少的钢筋用量,经济性能良好,以及具有良好的抗震性能,可以避免结构的破坏,因而被广泛地应用于大跨度连续框架结构中[1]。
如,山西省襄垣大酒店,入口大厅上空采用无粘结预应力井字梁方案,跨度27mx27m ,四层屋面梁方案采用预应力空心楼盖方案,跨度27mx30.7m ;晋中工人文化宫篮球馆项目,楼面及屋面梁采用有粘结预应力框架梁方案,平面尺寸22.55mx63.2m 等。
根据笔者工作实际,主要研究大跨度预应力混凝土框架结构设计,并以太原市迎泽区三十六中学改扩建工程中风雨操场屋面梁结构设计为例,探讨大跨度结构预应力梁的优点及应用。
1大跨度预应力框架梁的设计1.1设计原则框架是建筑工程中最重要的结构形式之一。
近年来,随着预应力技术的广泛应用与发展,采用预应力技术,加大楼板跨度,建成具有建筑平面布置灵活、内部空间较大等特点的大跨预应力混凝土结构大量涌现,并取得了较好的经济效益和社会效益。
根据相关研究及工作结构设计中的具体实践,认为在设计大跨度预应力混凝土时,需特别注意如下原则[2]:(1)预应力结构内力分析按最不利组合进行分析,且需要额外考虑施工张拉影响、温差和收缩徐变作用等。
大跨度预应力混凝土框架梁设计
大跨度预应力混凝土框架梁设计摘要:本文笔者主要结合自己多年从事结构设计方面的工作,结合实例进行大跨度预应力混凝土框架梁设计的探讨。
供同行参考。
关键词: 预应力;结构设计Abstract: in this paper the author mainly according to many years engaged in structural design, combined with examples of large span prestressed concrete frame beams of the design are discussed. Refers for the colleague.Keywords: prestressed; Structure design1 工程概况与结构选型该工程4层的局部2层( 3层,4层) 为大空间结构,平面尺寸为41.6 m×24 m。
因单向跨度较大,经多种方案比较,选用有粘结预应力混凝土现浇框架和单向肋梁结构体系。
框架采用横向布置,3层,4 层高度分别为6.8m 和6.3m。
根据平面尺寸及建筑净高要求,框架梁截面取700mm×1 200mm,框架柱截面1000mm ×1500mm,楼板厚度150mm( 见图1) 。
图1 空间结构示意图梁板混凝土强度等级C40。
框架按8度抗震设防,地面加速度0.2g,场地类别Ⅲ类。
框架抗震等级为一级。
楼屋面活荷载为 4.0kN/m2。
预应力框架梁设计与计算2.1 框架的几何特征及外荷载作用下的内力计算1) 框架的几何特征见表1。
表1 框架的几何特征2) 荷载效应组合见表2。
表2 荷载效应组合2.2 梁中预应力筋估算框架梁预应力筋布置尽可能与外弯矩相一致。
该工程采用如图 1 所示的正反抛物线预应力筋布置形式。
预应力筋采用低松弛预应力钢绞线,fptk = 1860 MPa,fpy = 1320MPa,预应力的有效应力取为张拉控制应力的70%。
浅谈大跨度预应力混凝土梁支模方法
浅谈大跨度预应力混凝土梁支模方法浅谈大跨度预应力混凝土梁支模方法摘要:某体育馆、报告厅一层预应力梁截面较大,11根27m跨600×1600预应力大梁,层高较高,梁底距原地坪高8m,模板的支撑比较困难,经设计计算并论证最后采取了脚手架作支模体系,在梁下砌砖基础的方法进行施工,取得了良好的效果,支撑体系稳定,梁断面尺寸及梁底标高均满足图纸及规范要求。
关键词:大跨度;预应力;混凝土梁;支模1 编制说明本施工方法主要对体育馆、报告厅预应力大梁工程的模板、支模体系及支模架体基础的设计、施工、安全等工作进行规范化、科学化管理进行了详细的阐述,使其能切实指导施工,保证安全及工程质量。
在编制此方法之前,集团公司各相关科室及项目部的技术、质量、安全等相关人员已充分了解该分项工程的特点、现场实际情况,周围作业环境,从而使本施工方法更具针对性。
根据本工程的特点及难点,施工方法中对该分项工程所采取的技术措施作重点阐述。
在管理方面,详细阐述质量保证措施,在人员管理方面,组织有经验、素质高的技术人员施工,所有参加施工人员均持证上岗,上岗之前均进行安全技术交底及培训。
在安全施工方面,重点说明支模体系施工措施及安全应急预案。
为确保预应力大梁施工质量,我公司将严格按照质量、环境、职业健康安全标准体系及建设工程项目管理规范进行管理。
2 工程简介某体育馆、报告厅共计三层,其中一层的预应力梁截面较大,11根27m跨600×1600mm的预应力大梁,层高较高,梁底距原地坪高8m,模板的支顶比较困难,用普通支模方法不能满足安全要求,又因基础回填土较深,脚手架搭设在基础回填土上,其地耐力满足不了施工要求。
3 模板及支撑体系设计3.1 脚手架支撑体系设计。
外脚手架采用单排钢管脚手架,纵向间距均为800mm,内脚手架采用满堂红脚手架,板下部纵横间距为800×900mm;预应力梁下采用双排脚手架,间距为400mm,脚手架纵向立杆间距均为300mm,满堂架水平杆竖向间距不大于1200mm,底部离地200mm处设扫地杆,双向每6跨设置45~60°的斜向剪刀支撑,脚手架立杆下设钢底脚,底脚座在枕木上。
探讨大跨度预应力混凝土梁结构施工技术
探讨大跨度预应力混凝土梁结构施工技术摘要:预应力混凝土梁是近年来建筑工程梁施工普遍采用的形式,有效的质量控制措施,在建筑工程中有着十分重要的实际意义。
文章结合某国际会展施工过程中的材料准备、混凝土梁模板及支撑体系的设计、预应力钢筋安装、混凝土浇筑及养护对大跨度预应力混凝土梁的施工技术进行了探讨。
关键词:大跨度混凝土;预应力;施工技术中图分类号:TU757 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)24-0066-02随着建筑数量的不断增多,建筑结构向大跨度、大空间的方向发展。
预应力结构因其独特的优点被广泛应用于工程建设的各个领域,成为当今最有发展前途的现代结构之一。
大跨度预应力混凝土施工是建筑施工中的难点,其建造过程涉及力学、材料学、结构设计及工程管理学等多门学科,是一项极其复杂的系统工程。
本文以某国际会展中心工程为背景,深入探讨此项工程施工的关键技术。
1工程概况某展览中心工程由展览、会议两部分组成。
一区为展览部分,二区为会议厅部分,总建筑面积33 400 m2,在二区设有一大空间多功能厅。
层高15.95 m,宽35.5 m,长60 m,容纳1 500人就座,多功能厅楼盖中主跨部分平行布置9榀预应力大梁,跨度均为35.5 in。
预应力混凝土梁横断面呈工字型,尺寸为800 mm×2 300 mm和800 mm×2 600 mm两种。
纵断面为鱼腹式,中间留4个Φ300 mm孔,混凝土强度等级C40。
2材料准备2.1预应力钢筋工程采用高强度低松弛有粘结预应力钢绞线。
预应力强度等级为1 860 MPa。
其技术性能见表1。
2.2锚具及张拉设备工程预应力混凝土梁固定端采用挤压锚QMJ15-1,张拉端采用夹片锚QM15-11、12、14。
张拉设备采用YDCW2500型千斤顶,配套高压小油泵ZB2×2150型。
2.3塑料波纹管工程采用预埋塑料波纹管。
选用规格为内径Φ100 mm,外径Φ114 mm,壁厚2 mm,长度为6 m。
探讨大跨度预应力框架梁施工技术
探讨大跨度预应力框架梁施工技术摘要:随着预应力技术的不断发展,平面尺寸超长、功能空间超大的建筑也迅速涌现。
预应力技术具有明显的节约钢材、增大结构跨度、减少结构自重、提高使用功能、综合效益好等优点。
本文结合工程实例,对大跨度预应力梁的施工进行了阐述。
关键词:大跨度预应力;特点;预应力梁施工;施工配合Abstract: with the development of the prestressed technique, plane size extend, function space large buildings are also rapidly emerge. Prestressed technique has the obvious save steel structure, increase the span, reduce weight, improve the structure of the use function, the advantages of comprehensive benefits. Combining with the project examples, big span prestressed beams of the construction is discussed in this paper.Keywords: big span prestressed; Characteristics; Prestressed girder construction; Construction with1工程概况某体育馆工程,二层1-6/B-1/F间顶梁板,由于跨度达到33.8m,且建筑功能对结构净空的要求又很高,因此结构断面尺寸受到严格限制,从而为降低结构变形挠度、减少裂缝,采用了有粘结单向预应力框架梁和预应力次梁相结合的结构形式。
梁截面如图1所示:每道主(次)梁中配置预应力筋为4束9孔ΦS15.2高强1860级国家标准低松弛预应力钢绞线,其标准强度fptk=1860N/mm2,预应力筋张拉控制应力σcon=0.75fptk=1395N/mm2,施工时超张拉3%。
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5 x1 9 0 . 5 xl 5
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羔 盟 一 2 4 :7. 1<1 6 mo 3 2.
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一
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所以, 端部支座 : =2X1. 5X . o r 3 3 6+2X1 . 7 8 8×( . 1— 73
a=( 40— 0 1 0 2 0—10 0 1/ . 3 5m b a 0 1 )× 5 )X .5 0 5= 1 m; =(/ . 5
表 3 预应力损失计算结果
线段 / /a xm 0t d + e c + 终点应力/ m 2 j — ) N・ m-
13 9 5 2. 5
1 工程概 况 与结构 选型
横 向布 置 , , 3层 4层高分 别为 6 8m和 6 3I。 . . n
根据 平 面 尺 寸及 建 筑 净高 要 求 , 架 梁 截 面取 70 mm x 框 0
、
( / 一O y ・ ) t ・
。
120II, 0 l 框架柱 截 面 10 0mm X15 0m l 楼 板厚 度 10mm Il I 0 0 i, l 5
图 1 运动 中心空间结构示意图
=. O
= . 6 0 a预埋 O 7×1 0=1 2MP , 8 3
波纹管 K=0 0 15 =0 2 孔 道摩 擦 损 失 o 采 用 两端 张 . 0 , . 5; r (
拉—— 对于每跨梁 , 相当于一端张 拉 )计算结果见表 3 , 。
满意的塑性转动能力。根据规范及抗 震构 造要求 , 用合 适的预 选
跨 中处 : = 3 . N,' =5 1 / m o ⅣP 29 16k Op .0N r c a 假设 非预应 力配筋面积 , 取预应力度 : 0 6 A= . 。
A = A ( 一 )/La = 1 m 。 [ 1 A ] ( ) 616l n
2 荷载 效应 组合见表 2 ) 。
表 2 荷载效应组合
截 面 楼 面梁端 楼面跨 中 屋面梁端 屋面跨 中 恒载 一 7. 154 4 l 2 . 48 0
一 5 . 1 56 4 113 6 4 .
=
=
活载 楼面活载 屋面活载 — 3 . 5 39 35值 , 满足 配筋 限制 , 可改 善其变形 能 力。必须保 证不
应允许 部分铰 出现 在梁 上 , 分铰 出现在 部 )( / 1+1p)=(5+2 0× 发生完全的柱铰破坏 , 5 3 8 柱上的混合机制 ; 边节点处应防止铰出现在 柱上。 13 / 0 / 1 5x .9 % ) 4 . / m 。 .3 3 ) ( +l 0 7 8 = 2 3N m 2
口 8 4 .7 . 5 0 9 52 C . 0 15 0 O63 5 .4 ∞ 8 4 .7 . 5 5 0 9 5 . 0 1 5 0 o63 . 4 2 D 3 6 .7 . 4 5 O 9 2 E . 0 1 5 00 91 .5 0
111 6 7. 4 1l74 o . 4 1 5. 3 4 3 O
支座处 : A = 7 1 4 5, 取 684mm (4 , Ⅲ级钢 )p= .9 % 。 2 ; 07 8 跨 中处 : A : 8 m (3 5 Ⅲ级钢 )p= .5 % 。 取 63 3m 1 怛 , ; 0 76
则收缩徐变损失 :
支座处 : =(5+2 0 ' L 3 8Oc e 跨 中处 :
( 图 1。 见 )
将上述相应数据代入计算得 : 9 i A ≥2O4ln 。 a 考 虑本 工程较 常规预应 力设计跨度大 , 2束 9 。5 2 2 0 取 l. ( 0 ,
10 20 ( = 0 5 ,0 ) A 252姗 。 )
2 3 预 应 力损 失计算 .
1 张拉控制应 力 )
2 预应 力框 架梁设 计 与计算 2 1 框 架 的几何 特征及 外荷 载作 用 下的 内力计 算 .
1 框架 的几何特征见表 1 ) 。
表 1 框 架的几何特征
构件 T形梁
柱
A 36 . 7 0 09 1 O 9 20 曰 . 0 15 . 4 5 . 5
6. 4 8 24 . B点 )
收 稿 日期 :0 11 -1 2 1 -12 作者简介 : 赵晋东 (9 7 , , 17 一)男 工程 师 , 国家一级注册结构工程师
・
5 ・ 0
第 0 年3 231 第 7期 8卷 2 月
山 西 建 筑
力导致 的预应 力作 用的降低 等。 3 考虑地震反复 荷载 的作 用 , ) 抗震设计 的预 应力混凝土结构 宜采用混合配筋 的后张法有粘结预应力形式。 4 为保证预 应力混凝 土框 架的延性要求 , ) 梁端塑性铰应具有
6 总预应 力损失 及有效预加 力 ) 汇总见表 4 。
裹 4 总预应力损失 O " 有效 预 加 力 汇 总 L及
截面 支座 跨中 MP 8 2 19 3 . + 4 . + 26
4 . = 1 . 23 368
过 细, 一般可按 同样跨度 内布置普通混 凝土梁的梁高 来确定梁 端 箍筋加密区的长度 , 箍筋 加密 区还应 延伸过反弯 点或加腋端 点之
10 4 l . l C点) 3. O0 ( l4 6 l .4 D点 ) 9 . 4 9 《 27 7 1 .2 点 ) 4 . 9 0 (
截面
7 o×14 O 0 O 面积 A r / m2 a
几何特征
1 15×16 .7 0
2) 锚具 内缩损失 o 采 用夹片式锚具 , r 其回缩值 为 5r 有 m( a
梁板混凝土强度等级 C 0 A 。框架按 8度抗震 设防 , 地面 加速
40k / o . N m
.5=( 1/ . 5)X0 3 35 0 1 .5=7 5 mm。 3 度 02 , . g 场地 类别 Ⅲ类。框架抗震等级为 一级。楼屋面活荷 载为 0 3
O 2O % '/" L c
顶压 ) 根据公式得 : ,
i=( 0 1 13 2—1 3 . )3 6=1 .5N r m; 95/ . 2 7 3 / m / a i =( 2 . 2 139 5—11 16 / . 1 . / m / 7 .4)84= 8 8N r m; a
L o=0 6 i l=4 2 Io . n; . n
4 2 = 19N m 跨 中: = / m o . ) 2 . / m ; 4 o r 0N m
3 第一批预应 力损失汇总如下 : )
端部 :r =2 1 9 N m 跨 中: r = 1 0 0 = o 4 . / m , o 3 2 X 1%
10 3 N a o 3 . /rm
某运动中心大跨度预应力框架梁设 计探讨
赵 晋 东
( 太原市建筑设计研究院 , 山西 太原 0 0 0 ) 3 0 2
摘 要: 结合某运 动中心 的大跨度预应 力混凝土框架梁设计实例 , 介绍了预应 力框架梁 的预应 力损失 、 简要 次弯矩计算 、 抗震设 计 要点 以及主要构造措施 , 为预应 力框架设计提供 了一定指导。
=( 5+2 0 p/ ̄ ) ( 3 8 C c / 1+1p)=( 5+2 0X r f 5 3 8
5 1/ 0 /( 1 0 7 6 ) 4 2N r .0 3 ) 1+ 5x .5 % =7 . / m 。 a
5 在承载能力设计 时 , 遵守 “ ) 应 强柱 弱梁 、 强剪 弱弯、 强节 点 弱构件 ” 的原则。预 应力大梁 的宽度 不宜太 小 ; 箍筋 的直径 不宜
第 3 卷 第 7期 8 20 12年 3月
山 西 建 筑
S HANXI AR CHnEC URE T
V0 I 8 No 7 l3 .
Ma. 2 1 r 02
・4 ・ 9
文章 编号 :0 9 6 2 ( 0 2 0 -0 90 10 -8 5 2 1 )7 0 4 .3
— 9 . 423 47 4 1.
恒载 + 活载 — 2 . 215 4 l O . 06 4
一l 6 . 5O 9 l 6. 10 5
12恒载 + . 14活载 . — 6 . 26 0 7 1 5 . 59 7
一 5 . 24 9 9 l 5 . 67 9
22 梁 中预 应 力筋估 算 .
框架梁预应 力筋布置 尽可 能与外 弯矩 相一 致。该 工程采 用 如 图 1所示 的正 反抛物 线预 应 力筋 布置形 式。预 应 力筋 采 用低
4 钢筋应力松弛损失 o o = .2 o。 ) r r 0 15(r “: 。
3 . / 2 6 N mm o
外梁高 h 。框架柱箍筋应严格采用全高加密的封闭箍 。 处
6 本 工程考 虑结构层高较大 , ) 预应 力施 工时对边梁及框架柱
虬/ N k ( 0 — 1. l 252× 0 — 1 2 36 8 × 0 1 3 3
4 . × 7 2 3 6 8 4× 1 3=2 1 4 2 0 7 .
关键词 : 后张 法预应 力 , 框架结构 , 预应 力损失 , 次内力 , 抗震
中图分类号 :U 7 T 38
文献标 识码 : A
现 以楼面框架梁为例 , 因为作 用在 梁上的活荷 载值相对 恒载 较小 , 且梁跨度较大 , 结合以往类似工程经验 , 控制应从 严要 裂缝 某 4 的运 动中心局部 2 ( 层 , 层 ) 层 层 3 4 为大 空间结构 , 平面 求, 按荷载短 期效应 组合 下构件边缘 混凝土拉应 力满足下述 限值 尺 寸为 4 . 2 因单 向跨度较 大 , 多种 方案 比较 , 用 16m x 4m。 经 选 有粘结预应 力混凝土 现浇框 架和 单 向肋 梁结构体 系。框 架采 用 要求的估算预应力筋 :