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文檔簡(jiǎn)介
1、某公寓結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的若干問(wèn)題 摘要:商業(yè)公寓是一座設(shè)備先進(jìn),管理現(xiàn)代化的高級(jí)公寓式寫字樓,93年開(kāi)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(jì)及施工中采用的新技術(shù),新材料和新方法,重點(diǎn)介紹了無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁,鋼-砼組合結(jié)構(gòu)以及新型無(wú)機(jī)鋁鹽防水劑等的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞:無(wú)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(jiǎn)介 1,工程概況 本工程地下兩層深9.0m,地下二層為戰(zhàn)時(shí)人防地下室;地上二十八層,出屋頂四層,共計(jì)三十四層,其中裙樓四層,一至三層為商場(chǎng),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(tái)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(bào)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(qiáng)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(jí)為二級(jí),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(wú)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(jì)算程序采用tbsa4.2軟件。 二,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新技術(shù) 1,后張無(wú)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(jì)的最大特點(diǎn)是在七二十九層采用了后張無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力寬扁梁結(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)思路如下: (1) 設(shè)計(jì)原則 a、無(wú)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(wú)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(shí),無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)層厚度不小于40mm。 (2)計(jì)算模型 樓板厚150mm,扁梁尺寸bxh=1000x500(1500x500),計(jì)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(jì) 樓板、扁梁的砼為c35,扁梁采用無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)體系,無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋為7f5鋼絲束,抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1570mpa,普通鋼筋采用ii級(jí)螺紋鋼,錨固體系采用中國(guó)建筑科學(xué)研究院的無(wú)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(shí)超張拉到1.03scon=1132mpa,同時(shí)采用張拉力與伸長(zhǎng)值雙控制。 抗裂驗(yàn)算根據(jù)無(wú)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(jí)裂等級(jí)設(shè)計(jì),適當(dāng)放松;強(qiáng)度驗(yàn)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(duì)扁梁施加預(yù)應(yīng)力是,柱中的軸向壓力很小,因此對(duì)柱子要進(jìn)行大偏壓或純彎強(qiáng)度絕對(duì)值算,并在柱子強(qiáng)度設(shè)計(jì)的荷載組合中考慮次內(nèi)力的影響。 扁梁采用單根無(wú)粘結(jié)預(yù)期應(yīng)力筋張錨體系qmu,張拉端為夾片式錯(cuò)具,固定端為擠壓錨具,任取一根典型扁梁。 (4)經(jīng)濟(jì)效益 1、取標(biāo)準(zhǔn)層一層作為計(jì)算單元,將無(wú)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(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)國(guó)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(shí)的經(jīng)濟(jì)意義,本工程原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)層層高3.6m,因?yàn)橐?guī)劃高度限制100m,因此僅能建26層,現(xiàn)在采用無(wú)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(jì)算,梁端彎矩
7、過(guò)大,按普通鋼筋配已嚴(yán)重超筋,為了解決這個(gè)能量,經(jīng)研究決定將個(gè)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(diǎn)連接,普通砼中局部采用型鋼砼組合結(jié)構(gòu),給設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)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(diǎn)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(diǎn)連接,非常復(fù)雜,縱筋、箍筋和腰筋交錯(cuò),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(jì)框架梁1的縱筋全部焊接在型鋼柱的翼緣上,縱筋過(guò)于密集,將造成框架梁1的縱筋施工無(wú)法順利進(jìn)行,達(dá)不到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求,所以我們將框架梁1的截面由原來(lái)的300x800改為500x800頂部的縱筋全部越過(guò)型鋼柱焊接在型
8、鋼梁翼緣上,對(duì)底部的縱筋,如果焊在型鋼柱的翼緣上,為仰焊,且此節(jié)點(diǎn)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(guó)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(guó)家科委一九九三年、一九九五年國(guó)家級(jí)科技成果重點(diǎn)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(wú)機(jī)鋁鹽防水劑,達(dá)到了剛性防水的目的,該項(xiàng)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(qiáng)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(wú)機(jī)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(guò)程中,特點(diǎn)如下: (1)材料性能好、施工工藝簡(jiǎn)便,使用時(shí),只需在砼中摻入水泥用量百分之三的無(wú)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(shí)間可處長(zhǎng)4-6小時(shí),微膨脹達(dá)到萬(wàn)分之三點(diǎn)八左右,抗壓強(qiáng)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(shí)間來(lái)看,內(nèi)墻體和底板
10、干燥無(wú)水跡,防水效果很好。 ()經(jīng)濟(jì)造價(jià)低,采用新型無(wú)機(jī)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(guò)詳細(xì)計(jì)算,采用無(wú)機(jī)鋁鹽防水劑比采用柔性材料每平方米可節(jié)約造價(jià)為20元左右,這還不包括柔性材料施工人工費(fèi)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(jì)效益,給施工也帶來(lái)了方便。2、機(jī)關(guān)報(bào)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(jì)獨(dú)特,質(zhì)量和工藝技術(shù)指標(biāo)抱均符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和要求且符合國(guó)家測(cè)試標(biāo)準(zhǔn),其表層為高強(qiáng)度纖維水泥板,內(nèi)含高強(qiáng)水泥及聚苯乙烯發(fā)泡珠作蕊材料,蕊實(shí)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(dòng)的功能間隔,具有防火、防水、耐沖擊、隔聲、隔熱等特點(diǎn),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(zhǎng)密集40鋼筋組成,閃光對(duì)焊連接直徑40mm鋼筋,目前幾乎辦不到,對(duì)大截面鋼筋只有機(jī)械連接才可靠,再由于為了加強(qiáng)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(lái)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(lái)的一種新型鋼筋對(duì)接工藝,其特點(diǎn)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(lái)。
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