某公寓結(jié)構(gòu)設(shè)計中的若干問題

1、某公寓結(jié)構(gòu)設(shè)計中的若干問題 摘要：商業(yè)公寓是一座設(shè)備先進，管理現(xiàn)代化的高級公寓式寫字樓，93年開始施工，96年5月建成使用。本文總結(jié)了此工程結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工中采用的新技術(shù)，新材料和新方法，重點介紹了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁，鋼-砼組合結(jié)構(gòu)以及新型無機鋁鹽防水劑等的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力 鋼-砼組合結(jié)構(gòu) 剛性防水劑 一，工程簡介 1，工程概況 本工程地下兩層深9.0m，地下二層為戰(zhàn)時人防地下室；地上二十八層，出屋頂四層，共計三十四層，其中裙樓四層，一至三層為商場，四層為寫字樓使用的多功能大廳及其它房間，五層為設(shè)備層及屋頂平臺花園六二十八層為標(biāo)準(zhǔn)寫字樓，屋頂上四層分別為設(shè)備用房和高位水池。占地面積為

2、6343.75平方米，總建筑面積72290平方米，標(biāo)準(zhǔn)層面積為1559.5平方米，大樓總高度122.1米。2，地基與基礎(chǔ) 根據(jù)地質(zhì)勘查報告，本工程地質(zhì)自上而下分為兩部分，上部為第四系的人工堆積，沖擊，殘積土層，下部為白惡系上統(tǒng)大朗山組黃花崗段的沉積基巖，其巖性可分為粉砂質(zhì)泥巖（含礫），泥質(zhì)粉砂巖，礫巖等，基巖部分的一般規(guī)律是隨著深度的增加而風(fēng)化程度減弱，巖面強度增大，微風(fēng)化帶巖體較完整，整體穩(wěn)定性可靠，一般埋深20.3030.20m ,樁端承載力標(biāo)準(zhǔn)值0.5mpa.據(jù)此，結(jié)合本工程的荷載要求，采用人工挖樁基礎(chǔ)，以微風(fēng)化巖為持力層，周邊采用一柱一樁，核心筒則采用大底板加群樁，最大樁徑為3000。

3、 3，結(jié)構(gòu)及施工方法 結(jié)構(gòu)按7度地震設(shè)防，筒體與框架的抗震等級為二級，地基類別2類，基本風(fēng)荷0.45kn/平方米。本工程主樓采用框架和筒體協(xié)同工作體系（框-筒結(jié)構(gòu)），主樓中部（樓梯間和電梯間）縱橫向剪力的墻組成抵抗縱橫向剪力的核心筒。裙房采用框架結(jié)構(gòu)，在主樓和裙樓房間加后澆帶。地下室至五層為普通砼梁板結(jié)構(gòu)，六二十八層受層高限制，采用后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁結(jié)構(gòu)，樓板為普通鋼筋砼板。本工程結(jié)構(gòu)計算程序采用tbsa4.2軟件。 二，結(jié)構(gòu)設(shè)計新技術(shù) 1，后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁結(jié)構(gòu) 本工程結(jié)構(gòu)設(shè)計的最大特點是在七二十九層采用了后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁結(jié)構(gòu)。設(shè)計思路如下： (1) 設(shè)計原則 a、無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力

4、筋主要用于平衡樓板和扁梁自重，并滿足梁的抗裂度及變形要求。 b、為保證構(gòu)件延性，按照無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程梁內(nèi)配置適當(dāng)普通鋼筋。 c、耐火極限為兩小時，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的保護層厚度不小于40mm。 （2）計算模型 樓板厚150mm，扁梁尺寸bxh=1000x500(1500x500)，計算模型取柱與扁梁組成的剛架，并假定扁梁與內(nèi)筒連接為固接，扁梁截面為t形。 （3）預(yù)應(yīng)力設(shè)計 樓板、扁梁的砼為c35，扁梁采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)體系，無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋為7f5鋼絲束，抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值為1570mpa，普通鋼筋采用ii級螺紋鋼，錨固體系采用中國建筑科學(xué)研究院的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨固體系。張拉控制應(yīng)力取sco

5、n=0.7x1570=1099mpa, 張拉時超張拉到1.03scon=1132mpa，同時采用張拉力與伸長值雙控制。 抗裂驗算根據(jù)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程要求，扁梁按二級裂等級設(shè)計，適當(dāng)放松；強度驗算中，外荷載在扁梁內(nèi)產(chǎn)生的彎矩取tbsa程序內(nèi)力組合結(jié)果并考慮預(yù)尖力產(chǎn)生的次彎矩。 當(dāng)對扁梁施加預(yù)應(yīng)力是，柱中的軸向壓力很小，因此對柱子要進行大偏壓或純彎強度絕對值算，并在柱子強度設(shè)計的荷載組合中考慮次內(nèi)力的影響。 扁梁采用單根無粘結(jié)預(yù)期應(yīng)力筋張錨體系qmu，張拉端為夾片式錯具，固定端為擠壓錨具，任取一根典型扁梁。 （4）經(jīng)濟效益 1、取標(biāo)準(zhǔn)層一層作為計算單元，將無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁結(jié)構(gòu)與普通鋼筋

6、砼梁結(jié)構(gòu)相比較，前者砼用量（包括柱、梁和砼墻）及鋼筋用量（不包括預(yù)應(yīng)力筋）增加約20%左右，介從整體平看，由于采用無粘結(jié)預(yù)應(yīng)國力寬扁梁可以降低層高，雖然建筑物高度受到限制不允許提高，卻可以增加了建筑面積，有很現(xiàn)實的經(jīng)濟意義，本工程原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6m，因為規(guī)劃高度限制100m，因此僅能建26層，現(xiàn)在采用無粘結(jié)顧應(yīng)力寬扁梁結(jié)構(gòu)后，標(biāo)準(zhǔn)層層高3.3m，則可以建28層。 2、型鋼奏在普通鋼筋砼中的應(yīng)用 五層樓面亦即裙樓天面，其建筑使用功能較多，有屋頂花園、光棚，還有游泳池及更衣室等，樓面標(biāo)高變化多，荷載大。另外分別有兩根16m跨和兩根20m跨框架梁，由于承受荷載很大，經(jīng)tbsa程序計算，梁端彎矩

7、過大，按普通鋼筋配已嚴(yán)重超筋，為了解決這個能量，經(jīng)研究決定將個四根梁改為型鈉砼梁，由此梁兩端的柱相應(yīng)也改為型鋼砼柱，以便于梁柱節(jié)點連接，普通砼中局部采用型鋼砼組合結(jié)構(gòu)，給設(shè)計和施工帶來了一定的麻煩，但我們最終成功發(fā)解決了這兩者之間復(fù)雜的節(jié)點構(gòu)造成。型鋼砼梁與型鋼砼柱及普通砼框及普通砼框架梁的節(jié)點連接，非常復(fù)雜，縱筋、箍筋和腰筋交錯，而且框架梁1與型鋼砼梁與型鋼砼柱頂面標(biāo)高不同，如果按原設(shè)計框架梁1的縱筋全部焊接在型鋼柱的翼緣上，縱筋過于密集，將造成框架梁1的縱筋施工無法順利進行，達(dá)不到設(shè)計強度要求，所以我們將框架梁1的截面由原來的300x800改為500x800頂部的縱筋全部越過型鋼柱焊接在型

8、鋼梁翼緣上，對底部的縱筋，如果焊在型鋼柱的翼緣上，為仰焊，且此節(jié)點鋼筋密集，不方便焊接施工，質(zhì)量很難保證，所以在底縱筋與型鋼柱連接處焊接一塊鋼托，縱筋直接平焊在鋼托上即可，為防止與鋼托焊接處，型鋼受削弱，在此處增設(shè)三角形加勁板，加勁板與框架梁1的底縱筋平齊。 轉(zhuǎn)貼于 中國論文下載中心 心 三、新材料 1、新型防水材料 地下室防水工程中，改變了傳統(tǒng)的柔性防水做法，采用了建設(shè)部國家科委一九九三年、一九九五年國家級科技成果重點推廣的新型剛性防水材料，即廣西大新建材化工總廠生產(chǎn)的無機鋁鹽防水劑，達(dá)到了剛性防水的目的，該項產(chǎn)品是多功能系列防水材料，具有微膨脹、減水、緩凝、提高抗壓強度，節(jié)約水泥用量，降低

9、砼水化熱等功能，本工程采用的無機鋁鹽防水劑bs型，是一種砼結(jié)構(gòu)自身防水材料，在具體施工過程中，特點如下： （1）材料性能好、施工工藝簡便，使用時，只需在砼中摻入水泥用量百分之三的無要鋁鹽防水劑bs型，即可使普通砼坍落度由5-6提高到14-16左右，緩漲時間可處長4-6小時，微膨脹達(dá)到萬分之三點八左右，抗壓強度在同等水泥用量的情況下可提高20%以上，比按照普通砼施工可節(jié)約10-12%水泥用量，砼不透水性，由s6可提高到s12，抗?jié)B率提高了100-200%，使結(jié)構(gòu)自身具有較好的防水性和防裂效果。 （2）防水效果好，兩層地下室底板，側(cè)墻只有30cm厚，但從施工完畢到面在一年多的時間來看，內(nèi)墻體和底板

10、干燥無水跡，防水效果很好。 （）經(jīng)濟造價低，采用新型無機鋁鹽防水劑，按照水泥用量的百分之三加入防水劑可節(jié)約10-12%水泥用量，經(jīng)過詳細(xì)計算，采用無機鋁鹽防水劑比采用柔性材料每平方米可節(jié)約造價為20元左右，這還不包括柔性材料施工人工費和結(jié)構(gòu)砼其它外加劑，給投資商方速寫為了較高的經(jīng)濟效益，給施工也帶來了方便。2、機關(guān)報型墻體材料 廣東省墻體改革中大力推廣新型墻體材料，本工程標(biāo)準(zhǔn)層仙隔墻采用預(yù)制件輕質(zhì)嵌墻板，該墻板經(jīng)高科技研制而成，設(shè)計獨特，質(zhì)量和工藝技術(shù)指標(biāo)抱均符合國際標(biāo)準(zhǔn)和要求且符合國家測試標(biāo)準(zhǔn)，其表層為高強度纖維水泥板，內(nèi)含高強水泥及聚苯乙烯發(fā)泡珠作蕊材料，蕊實而質(zhì)輕，特有企口及凹凸槽位，易

11、于安裝接合，它可作固定或活動的功能間隔，具有防火、防水、耐沖擊、隔聲、隔熱等特點，有安全軸心上，每米可承受52kn荷載，而重量比一般同等厚度的磚墻要輕一半以上；板材厚度分三種：50mm-38kg/m2;7500-55kg/;100mm-72kg/，它可替代傳統(tǒng)市面上的石屎墻、磚、輕質(zhì)砌塊墻、石膏板及其它輕質(zhì)材料中空間墻。 四、新型施工工藝 六層樓面（轉(zhuǎn)換層）周圈轉(zhuǎn)換大梁底面受力鋼筋由通長密集40鋼筋組成，閃光對焊連接直徑40mm鋼筋，目前幾乎辦不到，對大截面鋼筋只有機械連接才可靠，再由于為了加強建筑物剛性，所有鋼筋拉通于梁內(nèi)（包括彎鋼筋），接頭處連接困難，基于以上原因，最后采用香港的bar-tec鋼筋套筒聯(lián)接方案來解決難題。 鋼筋套筒聯(lián)接技術(shù)是近幾年研制和發(fā)展起來的一種新型鋼筋對接工藝，其特點是：將鋼筋端部加工成螺紋，然后旋入帶有螺紋的套筒中，從而將兩根鋼筋連接起來。