預應力技術在奧運射擊館工程中的應用

1、預應力技術在奧運射擊館工程中的應用射擊館的資格賽館部分室內訓練場跨度達24m(見圖1),為了滿足使用功能的要求,在結構選型階段時分別考慮過多種方案,如預應力梁結構,鋼結構,要求所采用的結構形式既不加大結構的高度,減輕結構自重,還要控制工程造價.最后經過使用功能與綜合造價的全面比較,確定采用現澆單向預應力空心板結構形式.預應力混凝土結構能增大水平構件的跨高比,同時能改善構件的抗裂性能和抗變形能力.輕質材料填充板與實心板結構相比能減輕結構自重.以前常見的預應力空心板結構分兩大類;一是以方型片狀輕質材料填充的預應力夾芯板,另一種是圓形截面空心管填充的預應力空心板m”.以上兩種空心板各有優(yōu)缺點.第一種

2、板的優(yōu)點是空心率較高(最大可達70%),缺點是施工起來不太方便,為了保證混凝土的密實,常常要分兩次澆筑混凝土,混凝土澆筑質量不易保證.第二種板的優(yōu)點是施工方便,混凝土一次性澆筑成型,缺點是空心率較低(最大空心率45%)3.2所采取的技術方案西通過試驗研究及工程實踐,生產出一種圓弧或折線與矩形截面組合的異型截面輕質管,這種空心板在取得較高空心率(最大可達65%)的同時又方便施工,混凝土可以一次澆筑.此種現澆板可以做到跨度大,重量輕,隔熱效果好,結構的可靠性,抗震性,抗裂性也較好.輕質管由輕質多孑L材料生產而成,輕質多孑L材料可以是聚苯乙烯泡沫塑料,聚氯乙烯泡沫塑料,聚氨酯泡沫塑料或者膨脹珍珠巖等

3、孑L隙率大,單位體積重量小的材料.本工程中為了最大限度地減輕結構自重,要求采用聚苯乙烯泡沫塑料填充.因為本工程跨度較大,又屬奧運重點工程,為了增強結構的抗震性能及增強耐久性,設計時采用了有粘結預應力結構形式.3.3異型截面空心板設計過程簡介3.3.1截面參數的確定:通過試算,確定輕質管的各種細部尺寸,上下層混凝土的厚度以及輕質管之間的肋凈寬.3.3.2根據面積相等,慣性矩相等的原則,將輕質管折算為等效的矩形截面.3.3.3預應力筋計算有效應力并試配預應力筋.3.3.4計算荷載作用下的彎矩,剪力值.3.3.5抗裂驗算(包括裂縫寬度驗算),變形驗算.3.3.6抗彎強度計算,抗剪強度計算.3.4主要

4、技術指標本工程空心板計算跨度23.7m,按兩端簡支計算,預應力筋按二次拋物線布置,端頭預應力筋控制點位置在截面的中心軸處(見圖5).圖5輕質管區(qū)縱斷面布置圖空心板厚700mm,跨高比為34.輕質管寬450mm,高540ram,輕質管肋凈寬150mm,上,下面層混凝土厚度80mm(見圖6).實際折算厚度325mm,空心率53.6%.單位寬度(1000mm)的截面換算慣性矩為2.06x10mm,相當于同樣寬度實心截面慣性矩的72.1%.分布力筋板上鐵車=質管附加箍筋輕質管限位鋼筋/1I._/-尋吝/每/,一/800150450噸分布鋼筋暗粱板下鐵輕質管檠鋼筋圖6輕質管區(qū)橫斷面布置圖通過計算,每道輕

5、質管問肋梁內配7束1860級低松弛鋼絞線.抗裂驗算中,跨中截面要開裂,由于是在室內,裂縫寬度0.022mm,滿足三級抗裂要求.變形驗算中,總變形/跨度=1/251,不滿足1/400的要求,需要在施工時跨中起拱50mm.通過配置適量的普通鋼筋,抗彎強度和抗剪強度都滿足要求.3.5施工構造措施3.5.1設置暗梁:為了增強結構的整體性,在空心板區(qū)域內每排框架柱位置處設置暗梁,暗梁寬800mm,為實心混凝土,厚度同空心板(圖6).3.5.2構造肋梁:在輕質管之間的混凝土內設有一條肋梁,肋梁箍筋的作用:(1)與肋梁內板的上,下層受力鋼筋組成一種具有水平及垂直剛度的骨架限制輕質管的水平位移.(2)對于預應

6、力空心板,肋梁箍筋既方便預應力筋的定位,又對預應力筋起一定的保護作用.?簡訊?(3)輕質管限位鋼筋從肋梁內板的上層受力鋼筋下面穿過,而受力鋼筋又綁扎在箍筋內,因此肋梁箍筋對輕質管的抗浮起拉結作用.(4)能增強輕質管的抗剪和抗沖切能力.3.53輕質管定位:施工時為了使輕質管定位準確,采用了一些定位鋼筋.輕質管左右定位靠肋梁箍筋從兩側卡住;下部定位靠輕質管底的架立鋼筋;上部定位靠輕質管頂的限位鋼筋.參考文獻1混凝土結構設計規(guī)范,GB5001020022過鎮(zhèn)海,時旭東,鋼筋混凝土原理和分析,北京:清華大學出版社,20033徐焱,蘇文元,超長結構中預應力的應用,第七屆后張預應力學術交流會論文集,200

7、2.7:3623674錢英欣,張傳成等,北京東方廣場預應力技術應用慨述,建筑技術開發(fā),1998;(5):11155顧渭建,預應力技術在建筑物裂縫控制中的作用,第二屆全國預應力結構理論及工程應用學術會議論文集,2o02.116ACI一318CODE,20007張然,徐焱等,預應力鋼筋混凝土超長結構的一種構造,北京市建筑工程研究院專利,02288790.38徐焱,沈敏霞等,一種配置連接器預應力筋的超長混凝土建筑結構,清華大學專利,200420000407.6r9徐金聲,薛立紅等,復合預應力砼框架倒扁梁樓板,中國建筑科學研究院專利,95224061.0r10仝為民,徐焱,現澆預應力空心板結構的應用,

8、建筑技術開發(fā),20O3(5):45r11徐焱,仝為民,現澆預應力空心板結構的施工,建筑技術開發(fā),20o3(5):121417吳建輝,異型截面輕質材料填充預應力現澆板,清華大學專利,03236988.3柳州歐維姆工程獲橋梁工程專業(yè)承包二級資質2005年3月213,經過上級主管部門的層層審核,柳州歐維姆工程喜獲橋梁工程專業(yè)承包二級資質.目前該公司的主項資質為橋梁工程專業(yè)承包二級,可承擔單跨100米及以下橋梁工程的施丁.增項資質有:預應力工程專項承包二級,可承擔各類預應力工程施丁;地基與基礎工程專業(yè)承包二級,可承擔丁程造價1000萬元及以下深基礎維護加固,邊坡加固,大壩維護加同,錨桿工程的施工:鋼結構工程專業(yè)承包