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混凝土结构方案设计

2014-09-18 19:09:45 来源:建设工程教育网
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  混凝土结构构件在混凝土材料收缩和环境温差的作用下发生的体积缩小变形从而增大结构构件的拉应力,当该拉应力大于构件的极限抗拉强度时,构件即开裂。对此,现行规范中规定框架-剪力墙结构伸缩缝最大为45~55m.本结构纵向3长度近159.6m,远超过上述规定,而且6个剪力筒大大增强其中间混凝土楼面水平侧向约束。如增加两道或三道结构伸缩缝,必须采用从基础到顶层增加双梁双柱来实现,这除了增加施工难度和成本之外,还大大影响了使用功能和建筑要求。设计采用预应力技术解决这一结构超长问题,通过对结构施加预应力,在结构中预先产生压应力。使其抵消超长结构在季节温差和混凝土收缩过程中产生的拉应力。理论与实践证明预应力对控制超长结构钢筋混凝土结构裂缝是有效的。

  预应力除了可有效控制裂缝的作用之外,其主要作用是能有效抵抗竖向荷载并明显降低构件尺寸。经初算,预应力钢筋混凝土结构8.4m跨主梁的梁高可由原来普通钢筋混凝土主梁的700mm降为500mm,次梁梁高可由600mm降为450mm,16.4m跨主梁的梁高可由1600mm左右降为900mm~ 1100mm.这样在保持净层高不变的情况下,每层高度可降低200mm.经综合考虑决定采用预应力方案,使楼层数量在建筑总高不变的情况下增加一层,从而取得显著的经济效果。

  为此,在设计中我们针对本工程的结构形式和布臵特点,确定了以下主要设计原则:

  1、为有效控制混凝土裂缝以及降低层高,结构纵横两个方向的梁均布臵预应力筋;考虑到规范要求,采取有粘结预应力,跨后浇带的锁缝预应力筋采用无粘结预应力。

  2、混凝土中有效预应力大于0.7Mpa,则可基本避免温度应力导致混凝土开裂。所以间距为2.8m的主次梁均应施加预应力,已达到在板中建立一定预压力避免楼板开裂的目的。

  3、后浇带位臵要合理,避免布臵在侧向刚度很大的构件周围,以免影响两侧板带的自由收缩。

  4、由于结构复杂,预应力筋数量和形式多样,设计时就必须考虑采取相应的构造和施工措施来避免预应力张拉施工时可能造成混凝土开裂。


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