整理高層無粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力溷凝土連續(xù)板全剪力墻結(jié)構(gòu)工程實(shí)例

1、高層無粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)板全剪力墻結(jié)構(gòu)工程實(shí)例武漢市工商銀行單洞路高層住宅工程是由營業(yè)性用房和商住樓組成的綜合性大樓,總建筑面 積26638m2平面尺寸45.0mX 36.9m,共計(jì)25層,含地下室l層.該工程主體結(jié)構(gòu)為全現(xiàn)澆框架剪 力墻結(jié)構(gòu),五層以下為營業(yè)性用房,框架結(jié)構(gòu),五層以上為商住樓,全剪力墻結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)層高2.8m=為使標(biāo)準(zhǔn)層商住樓層高降低,從而降低整個(gè)建筑物的總高度,增加實(shí)際有效使用面積,使建 筑平面布置靈活,623層樓板設(shè)計(jì)為無粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力混凝土雙向平板.第1章結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第1節(jié)設(shè)計(jì)參數(shù)該工程標(biāo)準(zhǔn)層以上為商品住宅,但考慮到大空間需進(jìn)行隔斷.根據(jù)估算,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)活荷載為l.5kN/

2、m2+3.0kN/m2=4.5kN/m2.另考慮施工階段及張拉階段的荷載為：二層樓板結(jié)構(gòu)自重及一層腳手架、模板自重之和再加施工活荷載2.0kN/m2.樓板混凝土采用 030,板厚選用150mm剪力墻厚200mm無粘結(jié)束選用7 © s5鋼絲束,？ptk=l 500MPa第2節(jié)連續(xù)板的劃分為盡量減少對剪力墻造成的削弱,提升結(jié)構(gòu)抗震水平,便于對無粘結(jié)束張拉與錨具封堵,將 原結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)層樓板劃分為 6大塊計(jì)3種形式的無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板,見圖 4-2-1 .第3節(jié)連續(xù)板限制內(nèi)力為確定各連續(xù)板塊內(nèi)各個(gè)斷面的內(nèi)力和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板的設(shè)計(jì)彎矩,首先對平板在全部使用荷載作用下以及施工、張拉階段的全部使用荷

3、載作用下的內(nèi)力進(jìn)行電算分析.電算程序采用PMCAD并利用雙向平板在荷載作用下的各種簡化計(jì)算方法(如等代框架法等),用手算進(jìn)行比照分析,最后確定出各連續(xù)板塊內(nèi)的限制截面內(nèi)力.第4節(jié)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力配筋根據(jù)初步確定的板厚 150mm設(shè)計(jì)取無粘結(jié)束的張拉限制應(yīng)力b m=0.7 ?ptk=0.7 x 1500MPa=1050MPa選擇連續(xù)板塊內(nèi)各個(gè)不同方向的絕對值最大彎矩處作為該方向的限制內(nèi)力,根據(jù)等效平衡荷載法,考慮適當(dāng)?shù)念A(yù)應(yīng)力度,按一般無裂縫構(gòu)件的要求,即 ：短期荷載作用下：b sc一 b pc< b ct 丫 ?tk( 4-2-1 )長期荷載作用下：b lc o- pc< 0(4-2-2

4、)其中：b sc、b lc、b pc一分別為荷載短期、長期效應(yīng)組合下及扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后,抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土法向應(yīng)力或預(yù)壓應(yīng)力；也ct 一為混凝土拉應(yīng)力限制系數(shù),本工程取 0.5;丫 一受拉區(qū)混凝土塑性影響系數(shù)；?tk 一混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值.求出雙向板工x、y方向的等效平衡荷載qex、qey,進(jìn)而配出預(yù)應(yīng)力筋量.驗(yàn)算全截面混凝土的平均預(yù)壓應(yīng)力 b pcx、b pcy ,保證混凝土的平均預(yù)壓應(yīng)力不小于 1.0MPa,也不大于3.5MPa,最 后確定各連續(xù)板塊內(nèi)各個(gè)方向無粘結(jié)筋的配筋量頊用此竺設(shè)計(jì)該工程預(yù)應(yīng)力度入一般在0.700.80之間,是較適中的預(yù)應(yīng)力度.4-2-1-5確定無粘結(jié)筋形狀為

5、發(fā)揮預(yù)應(yīng)力筋反抗外荷載的最大作用,必須確定一個(gè)合理的預(yù)應(yīng)力筋形狀.綜合本工程平 板在外荷載作用下的彎矩分布以及無粘結(jié)筋垂度等因素,該工程采用帶反彎點(diǎn)的曲線配筋,其基 本形狀如圖4-2-2所示.第5節(jié)非預(yù)應(yīng)力筋量無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板非預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋量根據(jù)力的平衡原理經(jīng)下式計(jì)算：M -0.8ApfpyZyA sfsZs(4-2-3)板中最小非預(yù)應(yīng)力鋼筋量 ：Asmin=0.15%bh(4-2-4)比擬式(4-2-3)、(4-2-4),所求得的As(直,取其中較大者作為平板非預(yù)應(yīng)力鋼筋的配筋量.該工程一般非預(yù)應(yīng)力鋼筋配筋為8200置于支座及跨中處.第6節(jié)其他校核及驗(yàn)算錨固區(qū)域局部承壓的驗(yàn)算是無粘結(jié)預(yù)應(yīng)

6、力混凝土平板設(shè)計(jì)中的一個(gè)主要環(huán)節(jié).該工程經(jīng)計(jì)算在鋪固區(qū)內(nèi)設(shè)有100mn 100mr 20m戒壓板,及6鋼筋形成的鋼筋網(wǎng)片, 以傳遞張拉對混凝土產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力,并保證混凝土局部強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求.局部承壓計(jì)算公式及設(shè)計(jì)方法采用混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)?(GBJ10一89)中相關(guān)公式及構(gòu)造規(guī)定.此外,還對張拉階段平板的反拱值及全部使用荷載作用下短期和長期效應(yīng)組合下平板的撓度值、最大裂縫寬度進(jìn)行了全面驗(yàn)算.經(jīng)對極限狀態(tài)下的驗(yàn)算,在扣除全部預(yù)應(yīng)力損失后,該工程樓板支座最大裂縫寬度Wmax=0.05mm遠(yuǎn)小于規(guī)范限定值；反拱最大值？反q 4nm;長期荷載作用下最大撓度值？max=8mm均滿足現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)要求.第2章

7、第3章施工中假設(shè)干問題的處理第1節(jié)無粘結(jié)筋端部錨具區(qū)的處理該工程最長的無粘結(jié)束束長為 19.1m,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定可采用一端張拉.為此,該工程選擇外墻 邊作為張拉端,并在距離樓板下約80cm處用竹挑板通過外腳手架形成逐層封閉,以便張拉時(shí)操作.該工程外墻剪力墻即為大樓的外墻面,錨具必須埋入該鋼筋混凝土墻內(nèi),以免影響外觀,見圖4-2-3 .澆搗混凝土前,先在剪力墻上每根無粘結(jié)筋處預(yù)留大小為100mr 100mr 85mrmj洞口,并將鋼承壓板預(yù)先定位于鋼筋混凝土剪力墻樓板暗梁主筋之上.澆搗完混凝土撤除側(cè)模,張拉無粘結(jié) 筋到位后,切除多余的外露局部,僅留200mnK,散彎打拆后,用環(huán)氧樹脂砂漿封閉在預(yù)留

8、的洞內(nèi)O第2節(jié)第3節(jié)無粘結(jié)筋的鋪放及定位該工程樓板內(nèi)無粘結(jié)筋為雙向曲線配置.鋪放前,先編出鋪放程序,對每個(gè)縱橫無粘結(jié)筋交 叉點(diǎn)相應(yīng)的兩個(gè)標(biāo)高進(jìn)行比擬,假設(shè)一個(gè)方向的某根筋各點(diǎn)標(biāo)高都分別低于相交的各筋相應(yīng)點(diǎn)標(biāo)高 時(shí),那么此筋就先鋪放,標(biāo)高較高者次之,以防止兩個(gè)方向的無粘結(jié)筋相互穿插鋪放.無粘結(jié)筋的定位那么是采用預(yù)設(shè)鐵馬凳,一般每隔2堿1馬凳.跨中或中間剪力墻處可不設(shè)馬凳,而是直接綁扎在底筋或面筋上.無粘結(jié)筋反彎點(diǎn)處必須設(shè)馬凳,以限制其在板內(nèi)的高度.無粘結(jié)筋的垂直偏差在板內(nèi)為士 5mm水平偏差為土 30mm目測橫平豎直.第4節(jié)第5節(jié)無粘結(jié)筋的張拉張拉前應(yīng)對機(jī)具、設(shè)備和儀表進(jìn)行校核.張拉設(shè)備也應(yīng)配套

9、校核,將無粘結(jié)筋的張拉噸位標(biāo)定為油泵油壓表的油壓讀數(shù),并應(yīng)符合混凝土結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)?(GB50204 92)的有關(guān)規(guī)定.張拉設(shè)備采用QYA230前卡式千斤頂、ZB4/49型油泵,錨具為3片斜夾式和兩片直夾式.張拉前先去除干凈承壓板外露面,剝?nèi)ネ饴毒植繜o粘結(jié)筋的包裹層,并用汽油清洗掉鋼絞線 上的防腐油脂,然后安裝錨環(huán)和夾片,用套筒仔細(xì)、平整地固定好錨環(huán)和夾片.當(dāng)樓板混凝土抗 壓強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)值的75斯,即可開始張拉.該工程采用2臺(tái)張拉設(shè)備從樓板中部向兩端對稱張拉.每根無粘結(jié)筋張拉限制力為144kN.以限制力為主,限制伸長率為輔.張拉伸長值的校核為計(jì)算伸長值的+10% 5泌圍內(nèi).該工程最大張

10、拉力為限制力的l03%.最長無粘結(jié)筋束為19.1m,最短束長那么僅為 15.0m,為使樓板內(nèi)能均勻地建立預(yù)應(yīng)力值,對較長的無粘結(jié)筋采用超張拉,以減少預(yù)應(yīng)力值的損失,保證預(yù)應(yīng)力值 的傳遞.第4章技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果高層無粘結(jié)后張局部預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)平板全剪力墻結(jié)構(gòu)系武漢地區(qū)首次應(yīng)用.其設(shè)計(jì)計(jì)算 分析概念明確,計(jì)算簡單,結(jié)構(gòu)構(gòu)造合理,施工簡便.可總結(jié)出以下優(yōu)點(diǎn).第1節(jié)增加建筑使用功能增加了室內(nèi)凈高,層高 2.8m,而凈高達(dá)2.65m,室內(nèi)的視覺效果有所改善.各種管線也可暢通 無阻,并節(jié)約了管線.輕質(zhì)隔墻可靈活設(shè)置,以滿足不同用戶的要求；大空間增加了室內(nèi)有效使用面積.樓板抗裂性高、剛度大、變形小,增強(qiáng)了建筑物的橫向剛度,有利于反抗地震作用的影響.降低了建筑物的總高度,在限定的高度下,相當(dāng)于增加了層數(shù)和建筑面積.與普通鋼筋混凝 土結(jié)構(gòu)相比,相當(dāng)于多蓋了兩層樓,增加建筑面積2400 m2,僅此一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)百萬元.由于樓板下全部為平板,使模板的安裝和撤除大為簡便,不僅節(jié)約用工,還可減少模板損耗.施加 預(yù)應(yīng)力