缓粘结预应力井字粱设计与施工.pdf

第41卷第2期
建筑技术开发
2014年2月
Budilding Technique Development
eb.2014
とたととか与
技术开发报道
幾粘结预应力井字梁设计与施エ
李颖杰贺畅2张栩珲3
(1.北京市建筑工程研究院有眼责任公司,北京100039
2.五矿二十三治建设集团有限公司,长沙410014;3.6617部队,北京102249)
[摘要]大跨度井字梁结构采用缓粘结预应力技术,通过预应力结构设计合理地利用预应力钢筋线型,有效地解决在
井字梁挠度变形及裂缝宽度的问题。同时结合双向预应力钢绞线的施工难点,着重阐述预应力筋定位、预应
力筋张拉顺序和张拉应力控制中的施工技术要点。
关键词]缓粘结;井字梁;预应力混凝土
[中图分类号]TU378.2
文献标志码]A
文章编号]1001-523X(2014)02-000-04
DESIGN AND CONSTRUCTION OF RETARD-BONDED
PRESTRESSED CONCRETE CROSS-BEAM
Li Ying-jie He Chang Zhang Xu-hui
[Abstract Taking the project of bidirectional retard-bonded prestress reinforced conerete cross-beam structure for example,
rational use of prestressed reinforced type by prestressed structure design, effectively solve the deflection al the
cross beam deformation and crack width problem. Besides, based on construction difficulties of bidirectional pre
stress reinforced concrete, construction technologies are outlined, including location of prestress tendon, tension
sequence of prestress tendon and control of tension stress
Keywords] retard-bonded; cross-beam; prestressed concrete
工程概况
青海省公安消防总队某工程,地上二层,采用框
架结构。其中二层多功能厅平面尺寸为27m
28.8m,由于建筑功能的需要,结构以大开间为主,
然而采用一般钢筋混泥土结构的井字梁,如此跨度
的梁结构变得非常大,因而采用预应力结构的井字
梁,这样形成的井字梁小巧而无需过多装饰,既美观
大方、素雅,又提高空间使用率,其平面见图1。
井字梁截面尺寸bxh=600mmx1800m,支承
在非预应力边框架的梁和柱子上,边梁截面尺寸
600mx1800mm,柱子截面尺寸800mmx800mm
图1井字梁平面布置
2綴粘结预应力井字梁设计
收稿日期:2013-11-15
作者简介:李颖杰(1987-),男,天津人,工程师,现从事预应力结构2.1缓粘结预应力的特点
设计与施工工作。
缓粘结预应力是一种介于有粘结预应力与无粘
第2期
李颖杰,等:缓粘结预应力井字梁设计与施工
第41卷
结预应力之间的一种新型的预应力形式,缓粘结预梁,支座处预应力筋布置在梁中位置,布置形式见图
应力筋在铺放安装时具有无粘结筋施工简便的特
点,在后期张拉后又具有有粘结筋安全可靠的效果。
《混凝土结构设计规范》(CB50010-2010)对预
应力框架梁作了如下规定:“118.2抗震设计时,后张
23993874468048804881468138792409
图2YWKL206梁弯矩包络图
预应力框架、门架、转换层的转换大梁,宜采用有粘
结预应力筋;承重结构的预应力受拉杆件和抗震等
反弯点_24H中15.2
反弯点
级为一级的预应力框架,应采用有粘结预应力筋。”
0.1L
这一规定限制了无粘结预应力技术在考虑抗震设计
的框架结构中的使用,而井字梁结构参与了抗震计
图3YWKI.206预应力筋布置形式
算,按照规定最好采用有粘结预应力筋,但是本工程
有粘结预应力技术在施工中存在很多不便,如波纹
21824134505852305229505841372187
管穿过边杜困难、预留管道和后期灌浆使得工期较
图4YL207梁弯矩包络图
长、张拉设备重不利于空中操作等等。而缓粘结技
术方便的解决了上述有粘结施工的问题。通过采用
反弯点24H帅'152
反弯点
缓粘结预应力可简化施工工序而不降低结构延性和
0.1L
0.1L
抗震性能。
2.2设计参数
图5YL207预应力筋布置形式
设计主要依据《混凝土结构设计规范》
(CB50002010)。预应力混凝士梁强度等级为2.4预应力筋的配置
C40,预应力筋选用直径15.2m高强度低松弛钢绞
首先根据截面的抗裂标准来估计预应力筋的配
线,fm=1860MPa,张拉控制应力取0.7,预应カ筋量,以梁YWKL206为例,跨中截面荷载效应标准
销具为北京市建筑工程研究院的B&S系列锚具,非组合弯矩值M=3417kN→m,准水久组合弯矩值
预应力筋采用HRB335普通钢筋。屋面荷载取值
M,=5023kN·m,预应力损失按25%考虑,同时控制
不考虑结构梁板的自重,恒载7kNm,活荷载顶应力梁最大截面平均压应力在3ー4MPa之间,通
2kNmn2,裂缝控制等级三级。整体预应力框架梁计过计算暂取缓粘结预应力筋24根。
算和配觞采用PREC软件(2010年版)。
通过PREC软件的计算分析得出预应力等效荷
2.3设计原则
载作用下的综合内力和次内力。最然次梁端部按简
预应力筋的作用是提前在结构中施加预压力使支考虑,但是由于井字梁为空间交叉体系,属于超静
其能够产生平衡荷载效应,用以平衡全部或部分结定结构,存在较大的次弯矩,在受弯承载力计算时,
构荷载产生的不利效应。通过施加预应力,有效地次弯矩参与组合。梁YWKL206跨中控制截面的综
延缓了裂缝的产生,同时减小了梁的整体挠度,使得合弯矩M,=-2067kN?m,次弯矩M=10kNmo
预应力构件可以采用较大的跨高比
预应力梁需进行承载能力极限状态计算和正常
预应力作用下的结构内力分析计算采用等效荷使用极限状态验算,以检验所配预应力筋的数量是
载法计算。荷载和地震作用下的内力由预应力筋和否合适。张拉时混凝土强度到达设计强度的90%,
普通钢筋共同承担,预应力井字梁的预应力筋走向梁YWKI206跨中截面的预应力总损失为
应根据梁弯矩图的包络形状布置,并尽量与弯矩图275.6MPa,损失比例为2L1%
一致,同时梁控制截面位置预应力筋尽可能靠近受
2.5非预应力筋的配置
拉边缘以提高截面抗裂能力,如框架梁YWKL,206梁
非预应力钢筋主要作用是与预应力钢筋共同保
端与跨中弯矩很大(弯矩图见图2),