預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)與施工

1、本文格式為word版，下載可任意編輯預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)與施工 預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)與施工 南京狀元樓酒店擴(kuò)建工程總建筑面積31000 米2.主樓地上12層,局部退層,總高45米,標(biāo)準(zhǔn)層面積2300 米2,裙樓地上37層,主樓和裙樓設(shè)1層地下室. 第1 1 章 結(jié)構(gòu)選型與布置 該工程選用框架結(jié)構(gòu)體系.基礎(chǔ)采納樁基,主裙樓之間不設(shè)縫,僅留后澆帶.4層以下大柱網(wǎng)樓板采納雙向密肋板,板厚為70米米,肋高300350米米.5層以上現(xiàn)澆板厚為90米米.混凝土強(qiáng)度等級:14層為c40,58層為c35,9層以上為c30. 根據(jù)建筑功能要求,地下室為停車庫,主樓4層以下設(shè)有商場、大堂、餐廳、文化娛巧公

2、共設(shè)施,5層以上均為客房.裙樓2層中部需設(shè)置1個多功能廳兼大宴會廳,要求形成跨度為19.6米、局部2層高的大空間,并且在其上方再設(shè)4層公寓.為此結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)布置要適應(yīng)上述建筑要求,開間取8米,在4層以下,主樓采納兩跨框架,裙樓采納單跨框架,在5層以上采納三跨框架,利用設(shè)備層作為結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來實(shí)現(xiàn)上下柱網(wǎng)的轉(zhuǎn)變,即主樓通過兩跨(8.6米+8.6米)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)支承8層三跨(6.55米+4.7米+5.95米)框架.裙樓通過單跨(19.6米)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)支承4層三跨(5.95米+7.3米+5.95米)框架.這樣的結(jié)構(gòu)布置可使5層以上客房及公寓中每層框架梁高度減小15厘米,既滿意了 規(guī)劃部門對總高度的限制,又保

3、證了 12層總層數(shù),使業(yè)主獲得了 較大綜合效益. 第2 2 章 預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)方案 轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是該工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn).目前國內(nèi)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)大部分采納梁式,此外還有斜腹桿桁架、箱形梁和實(shí)體厚板等.這些轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)配筋多數(shù)僅配非預(yù)應(yīng)力筋.經(jīng)試算發(fā)覺,該工程在同等截面條件下,若采納非預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),配筋較多,不便施工,支座處抗裂不能滿意規(guī)范要求;若在轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)上施加部分預(yù)應(yīng)力,可改善結(jié)構(gòu)受力性能,削減撓度和梁截面高度,并節(jié)省鋼材,提高梁的抗裂性. 由于該工程設(shè)備層兼做結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層,為了 節(jié)省空間,降低造價,在主樓轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)上要設(shè)置300米米1200米米設(shè)備孔洞.為此主樓轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)擬定2個方案,其中方案

4、一為預(yù)應(yīng)力混凝土開洞大梁,方案二為預(yù)應(yīng)力混凝土桁架結(jié)構(gòu);裙樓轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)院采納單點(diǎn)腹梁. 隨著預(yù)應(yīng)力技術(shù)的進(jìn)展和推廣,在多(高)層建筑中采納預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)是重要的進(jìn)展方向之一.然而,預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)面臨一些新的問題值得討論,例如:(1)預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)抗震性能如何?怎樣進(jìn)行抗震設(shè)計(jì)?(2)預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)在何處及實(shí)行何種構(gòu)造措施?(3)預(yù)應(yīng)力對轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)影響如何?對于上述問題,現(xiàn)行規(guī)范尚未有明確條款.為此,只能通過選擇最佳方案,正確計(jì)算,模擬試驗(yàn)驗(yàn)證和合理的構(gòu)造措施綜合解決. 第3 3 章 預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)模擬試驗(yàn)與分析 針對該工程預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu),圍繞開洞實(shí)腹梁、單跨實(shí)腹梁及斜

5、腹桿桁架等3種預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)先后進(jìn)行了 模擬抗震性能試驗(yàn)討論.依據(jù)實(shí)際工程截面、內(nèi)力和配筋,并結(jié)合試驗(yàn)室條件分別做了 3榀15模型結(jié)構(gòu)在低周反復(fù)荷載下(保持豎向力不變)的試驗(yàn).完成低周反復(fù)荷載試驗(yàn)后,又對開洞實(shí)腹梁和斜腹桿桁架兩個模型進(jìn)行了 改進(jìn),按115模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行擬動力振動臺抗震性能試驗(yàn).通過模擬試驗(yàn)得出以下結(jié)論: 1.只要進(jìn)行合理的抗震設(shè)計(jì),在地震作用下,開洞實(shí)腹梁和單跨實(shí)腹梁這兩種預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層整體結(jié)構(gòu)平安牢靠,具有良好的抗震性能.預(yù)應(yīng)力和桁架轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在層高小于3米時易形成超短柱,故不宜采納;但只要選擇受力明確的形式,并且加強(qiáng)腹桿和節(jié)點(diǎn)區(qū),使桁架各桿件受力勻稱,桁架結(jié)構(gòu)也可獲得較好的

6、抗震性能(這點(diǎn)在振動臺試驗(yàn)中已得證明).考慮到本工程詳細(xì)狀況,主樓轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)采納方案一,即預(yù)應(yīng)力開洞實(shí)腹梁轉(zhuǎn)換層.在極限荷載作用下,預(yù)應(yīng)力開洞轉(zhuǎn)換梁上能消失塑性餃. 2.與轉(zhuǎn)換層相鄰的上層和下層框架柱是整體結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),必需特殊加強(qiáng).通過構(gòu)造措施達(dá)到強(qiáng)柱弱梁,從而提高整個結(jié)構(gòu)的耗能力量和延性,避開轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)上層框架因柱腳破壞而傾覆破壞. 3.依據(jù)內(nèi)力圖合理布置預(yù)應(yīng)力鋼筋能大大延緩危急截面裂縫的消失和開展.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)跨中和支座內(nèi)力較大,由于施加了 部分預(yù)應(yīng)力,使這些截面免遭破壞,甚至裂縫都很小.必需指出,部分預(yù)應(yīng)力度取值以ppr=0.550.70為宜.預(yù)應(yīng)力度取值過高會使結(jié)構(gòu)耗能降低,延性變小.

7、該工程按抗裂要求選擇預(yù)應(yīng)力筋,按強(qiáng)度和延性要求配置非預(yù)應(yīng)力筋,試驗(yàn)表明設(shè)計(jì)合理. 4.開洞實(shí)腹梁的孔洞位置只要設(shè)置合理,孔洞并不降低梁的抗彎強(qiáng)度,但會降低梁的抗剪承載力量.故洞口位置要合理,并應(yīng)加強(qiáng)洞口周邊的結(jié)構(gòu),約束洞口處裂縫開展,提高整個結(jié)構(gòu)的承載力量. 第4 4 章 預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與構(gòu)造措施 該工程預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算分兩步進(jìn)行.首先用tbsa程序進(jìn)行結(jié)構(gòu)整體分析,雖然轉(zhuǎn)換層梁高為一層高,但不屬于深梁,可按桿系結(jié)構(gòu)考慮,故電算時將轉(zhuǎn)換梁軸線定在轉(zhuǎn)換層上層樓板處,梁的剛度取實(shí)際剛度.從tbsa電算結(jié)果中摘出作用在轉(zhuǎn)換梁上的全部外力,然后施加部分預(yù)應(yīng)力,同時考慮預(yù)應(yīng)力施工模擬工況進(jìn)行

8、轉(zhuǎn)換梁的單榀分析.依據(jù)整體分析和單榀分析得出的內(nèi)力及配筋,制作小比例模型試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證.試驗(yàn)證明,這種計(jì)算方法的結(jié)果與模擬試驗(yàn)基本吻合. 主樓和裙樓預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換梁截面分別為600米米2400米米和700米米2400米米,轉(zhuǎn)移梁結(jié)構(gòu)見圖4-5-1、4-5-2,預(yù)應(yīng)力鋼筋布置示看法圖4-5-3、4-5-4.預(yù)應(yīng)力鋼筋采納一端張拉,每束預(yù)應(yīng)力鋼筋為1725級7j15鋼絞線,用金屬波紋管預(yù)留孔道,錨具為q米錨固系統(tǒng).部分預(yù)應(yīng)力ppr取0.550.70,預(yù)應(yīng)力理論損失值:直線布置為20%,曲線布置為37.4% (實(shí)測損失為40%左右),轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)層框架施工3層后張拉預(yù)應(yīng)力,滿意設(shè)計(jì)要求. 依據(jù)模擬試驗(yàn)消失的

9、薄弱環(huán)節(jié),在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)時實(shí)行以下構(gòu)造加強(qiáng)措施: 嚴(yán)格掌握轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)框架柱軸壓比,保證柱子有較大平安儲備.該工程柱軸壓比按抗震等級提高l級掌握. 加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層相鄰上、下層柱配筋率及柱混凝土約束,柱內(nèi)箍筋采納焊接接頭,以防箍筋崩開.對截面大的方柱,在其內(nèi)增加內(nèi)切螺旋箍. 掌握開洞梁上洞口高度不超過轉(zhuǎn)換梁高的1/3,并且把洞口布置在上層框架柱45擴(kuò)角以外,洞口邊緣用型鋼加強(qiáng),洞口上、下弦桿內(nèi)箍筋加密,以增加其抗剪力量. 單跨實(shí)腹預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換梁框架邊柱用組合型鋼加強(qiáng),并通過框架節(jié)點(diǎn)向上延長一段. 依據(jù)內(nèi)力圖合理布置預(yù)應(yīng)力鋼筋.預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換梁部分預(yù)應(yīng)力比取0.550.70.依據(jù)抗裂要求選擇預(yù)應(yīng)力鋼筋,根據(jù)

10、強(qiáng)度和延性要求配置非預(yù)應(yīng)力筋,掌握梁內(nèi)受壓區(qū)相對高度x/h00.35.梁內(nèi)裂縫寬度不超過0.2米米,使梁截面有足夠延性. 上述措施就是要達(dá)到強(qiáng)柱弱梁,強(qiáng)剪弱彎,加強(qiáng)轉(zhuǎn)換層耗能在其上層的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo). 第5 5 章 預(yù)應(yīng)力施工 1. 鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力筋和金屬波紋管預(yù)應(yīng)力混凝土轉(zhuǎn)換層大梁鋼筋密集,故施工中預(yù)應(yīng)力筋和金屬波紋管應(yīng)同時鋪設(shè),波紋管和非預(yù)應(yīng)力筋合理穿插進(jìn)行,施工挨次為:立模板的支撐和底板,安放底部主筋,套上箍筋,鋪放波紋管,把鋼絞線裝上引套逐根穿人,標(biāo)出孔矢高并焊支架,就位波紋管,安裝端部螺旋筋及錨墊板. 2. 選用錨固體系該工程采納q米錨固體系,張拉端用q米157夾片式錨具,固定端采納自行設(shè)計(jì)的群錨配件及擠壓錨;配備機(jī)具有ycw-100150型穿心式千斤頂及gyj-l50擠壓機(jī)等. 3. 分階段施加預(yù)應(yīng)力該工程按設(shè)計(jì)要求應(yīng)分階段施加預(yù)