高层粘结张预应力混凝土连续板全剪力墙结构工程实例
武汉市工商银行单洞路高层住宅工程营业性房商住楼组成综合性楼总建筑面积26638m2面尺寸450m×369m计25层含室l层该工程体结构全现浇框架剪力墙结构五层营业性房框架结构五层商住楼全剪力墙结构设计层高28m标准层商住楼层高降低降低整建筑物总高度增加实际效面积建筑面布置灵活6~23层楼板设计粘结张预应力混凝土双板
第1章 结构设计
第1节 设计参数
该工程标准层商品住宅考虑空间需进行隔断根估算设计标准活荷载l5kNm2+30kNm245kNm2考虑施工阶段张拉阶段荷载二层楼板结构重层脚手架模板重加施工活荷载20kNm2
楼板混凝土采C30板厚选150mm剪力墙厚200mm粘结束选7φs5钢丝束ƒptkl500MPa
第2节 连续板划分
量减少剪力墙造成削弱提高结构抗震力便粘结束张拉锚具封堵原结构标准层楼板划分6块计3种形式粘结预应力板见图421
第3节 连续板控制力
确定连续板块断面力粘结预应力板设计弯矩首先板全部荷载作施工张拉阶段全部荷载作力进行电算分析电算程序采PMCAD利双板荷载作种简化计算方法(等代框架法等)手算进行分析确定出连续板块控制截面力
第4节 粘结预应力配筋
根初步确定板厚150mm设计取粘结束张拉控制应力σm07 ƒptk07×1500MPa1050MPa选择连续板块方绝值弯矩处作该方控制力等效衡荷载法考虑适预应力度般裂缝构件求
短期荷载作σscσpc≤σctγƒtk （421）
长期荷载作 σlc－σpc≤0 (422)
中σscσlcσpc—分荷载短期长期效应组合扣全部预应力损失抗裂验算边缘混凝土法应力预压应力
αct—混凝土拉应力限制系数工程取05
γ—受拉区混凝土塑性影响系数
ƒtk—混凝土抗拉强度标准值
求出双板工xy方等效衡荷载qexqey进配出预应力筋量验算全截面混凝土均预压应力σpcxσpcy保证混凝土均预压应力10MPa35MPa确定连续板块方粘结筋配筋量采法设计该工程预应力度λ般070~080间较适中预应力度
4215确定粘结筋形状
发挥预应力筋抵抗外荷载作必须确定合理预应力筋形状综合工程板外荷载作弯矩分布粘结筋垂度等素该工程采带反弯点曲线配筋基形状图422示
第5节 非预应力筋量
粘结预应力板非预应力钢筋配筋量根力衡原理式计算
(423)
板中非预应力钢筋量Asmin015bh (424)
较式(423)(424)求As值取中较者作板非预应力钢筋配筋量该工程般非预应力钢筋配筋Φ8@200置支座跨中处
第6节 校核验算
锚固区域局部承压验算粘结预应力混凝土板设计中环节该工程计算铺固区设100mm×100mm×20mm承压板Φ6钢筋形成钢筋网片传递张拉混凝土产生预压应力确保混凝土局部强度满足规范求局部承压计算公式设计方法采混凝土结构设计规范(GBJ1089)中相关公式构造规定外张拉阶段板反拱值全部荷载作短期长期效应组合板挠度值裂缝宽度进行全面验算极限状态验算扣全部预应力损失该工程楼板支座裂缝宽度Wmax005mm远规范限定值反拱值ƒ反≈4nm长期荷载作挠度值ƒmax8mm均满足现行规范求
第2章 施工中干问题处理
第1节 粘结筋端部锚具区处理
该工程长粘结束束长191m根规范规定采端张拉该工程选择外墙边作张拉端距离楼板约80cm处竹挑板通外脚手架形成逐层封闭便张拉时操作该工程外墙剪力墙楼外墙面锚具必须埋入该钢筋混凝土墙免影响外观见图423
浇捣混凝土前先剪力墙根粘结筋处预留100mm×100mm×85mm洞口钢承压板预先定位钢筋混凝土剪力墙楼板暗梁筋浇捣完混凝土拆侧模张拉粘结筋位切余外露部分仅留200mm长散弯拆环氧树脂砂浆封闭预留洞
第2节 粘结筋铺放定位
该工程楼板粘结筋双曲线配置铺放前先编出铺放程序横粘结筋交叉点相应两标高进行较方某根筋点标高分低相交筋相应点标高时筋先铺放标高较高者次避免两方粘结筋相互穿插铺放
粘结筋定位采预设铁马凳般隔2m设1马凳跨中中间剪力墙处设马凳直接绑扎底筋面筋粘结筋反弯点处必须设马凳控制板高度粘结筋垂直偏差板士5mm水偏差±30mm目测横竖直
第3节 粘结筋张拉
张拉前应机具设备仪表进行校核张拉设备应配套校核粘结筋张拉吨位标定油泵油压表油压读数应符合混凝土结构工程施工验收规范(GB50204—92)关规定
张拉设备采QYC—230前卡式千斤顶ZB449型油泵锚具3片斜夹式两片直夹式
张拉前先清干净承压板外露面剥外露部分粘结筋包裹层汽油清洗掉钢绞线防腐油脂然安装锚环夹片套筒仔细整固定锚环夹片楼板混凝土抗压强度达设计值75开始张拉
该工程采2台张拉设备楼板中部两端称张拉根粘结筋张拉控制力144kN控制力控制伸长率辅张拉伸长值校核计算伸长值+10~－5范围
该工程张拉力控制力l03长粘结筋束191m短束长仅150m楼板均匀建立预应力值较长粘结筋采超张拉减少预应力值损失保证预应力值传递
第3章 技术济效果
高层粘结张部分预应力混凝土连续板全剪力墙结构系武汉区首次应设计计算分析概念明确计算简单结构构造合理施工简便总结出优点
第1节 增加建筑功
增加室净高层高28m净高达265m室视觉效果改善种线畅通阻节约线
轻质隔墙灵活设置满足户求空间增加室效面积
楼板抗裂性高刚度变形增强建筑物横刚度利抵抗震作影响
降低建筑物总高度限定高度相增加层数建筑面积普通钢筋混凝土结构相相盖两层楼增加建筑面积2400 m2仅项济效益达百万元
楼板全部板模板安装拆简便仅节约工减少模板损耗施加预应力模板拆缩短施工周期该工程标准层面层建筑面积约1200m2施工时均6d完成1层加快施工进度普通钢筋混凝土结构相节约钢材量初步估算该工程节约钢材达305t直接济效益仅项达127万元结构重减少约6等条件减轻震作增强基础底部框架结构安全储备
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武汉市工商银行单洞路高层住宅工程营业性房商住楼组成综合性楼总建筑面积26638m2面尺寸450m×369m计25层含室l层该工程体结构全现浇框架剪力墙结构五层营业性房框架结构五层商住楼全剪力墙结构设计层高28m标准层商住楼层高降低降低整建筑物总高度增加实际效面积建筑面布置灵活6~23层楼板设计粘结张预应力混凝土双板
第1章 结构设计
第1节 设计参数
该工程标准层商品住宅考虑空间需进行隔断根估算设计标准活荷载l5kNm2+30kNm245kNm2考虑施工阶段张拉阶段荷载二层楼板结构重层脚手架模板重加施工活荷载20kNm2
楼板混凝土采C30板厚选150mm剪力墙厚200mm粘结束选7φs5钢丝束ƒptkl500MPa
第2节 连续板划分
量减少剪力墙造成削弱提高结构抗震力便粘结束张拉锚具封堵原结构标准层楼板划分6块计3种形式粘结预应力板见图421
第3节 连续板控制力
确定连续板块断面力粘结预应力板设计弯矩首先板全部荷载作施工张拉阶段全部荷载作力进行电算分析电算程序采PMCAD利双板荷载作种简化计算方法(等代框架法等)手算进行分析确定出连续板块控制截面力
第4节 粘结预应力配筋
根初步确定板厚150mm设计取粘结束张拉控制应力σm07 ƒptk07×1500MPa1050MPa选择连续板块方绝值弯矩处作该方控制力等效衡荷载法考虑适预应力度般裂缝构件求
短期荷载作σscσpc≤σctγƒtk （421）
长期荷载作 σlc－σpc≤0 (422)
中σscσlcσpc—分荷载短期长期效应组合扣全部预应力损失抗裂验算边缘混凝土法应力预压应力
αct—混凝土拉应力限制系数工程取05
γ—受拉区混凝土塑性影响系数
ƒtk—混凝土抗拉强度标准值
求出双板工xy方等效衡荷载qexqey进配出预应力筋量验算全截面混凝土均预压应力σpcxσpcy保证混凝土均预压应力10MPa35MPa确定连续板块方粘结筋配筋量采法设计该工程预应力度λ般070~080间较适中预应力度
4215确定粘结筋形状
发挥预应力筋抵抗外荷载作必须确定合理预应力筋形状综合工程板外荷载作弯矩分布粘结筋垂度等素该工程采带反弯点曲线配筋基形状图422示
第5节 非预应力筋量
粘结预应力板非预应力钢筋配筋量根力衡原理式计算
(423)
板中非预应力钢筋量Asmin015bh (424)
较式(423)(424)求As值取中较者作板非预应力钢筋配筋量该工程般非预应力钢筋配筋Φ8@200置支座跨中处
第6节 校核验算
锚固区域局部承压验算粘结预应力混凝土板设计中环节该工程计算铺固区设100mm×100mm×20mm承压板Φ6钢筋形成钢筋网片传递张拉混凝土产生预压应力确保混凝土局部强度满足规范求局部承压计算公式设计方法采混凝土结构设计规范(GBJ1089)中相关公式构造规定外张拉阶段板反拱值全部荷载作短期长期效应组合板挠度值裂缝宽度进行全面验算极限状态验算扣全部预应力损失该工程楼板支座裂缝宽度Wmax005mm远规范限定值反拱值ƒ反≈4nm长期荷载作挠度值ƒmax8mm均满足现行规范求
第2章 施工中干问题处理
第1节 粘结筋端部锚具区处理
该工程长粘结束束长191m根规范规定采端张拉该工程选择外墙边作张拉端距离楼板约80cm处竹挑板通外脚手架形成逐层封闭便张拉时操作该工程外墙剪力墙楼外墙面锚具必须埋入该钢筋混凝土墙免影响外观见图423
浇捣混凝土前先剪力墙根粘结筋处预留100mm×100mm×85mm洞口钢承压板预先定位钢筋混凝土剪力墙楼板暗梁筋浇捣完混凝土拆侧模张拉粘结筋位切余外露部分仅留200mm长散弯拆环氧树脂砂浆封闭预留洞
第2节 粘结筋铺放定位
该工程楼板粘结筋双曲线配置铺放前先编出铺放程序横粘结筋交叉点相应两标高进行较方某根筋点标高分低相交筋相应点标高时筋先铺放标高较高者次避免两方粘结筋相互穿插铺放
粘结筋定位采预设铁马凳般隔2m设1马凳跨中中间剪力墙处设马凳直接绑扎底筋面筋粘结筋反弯点处必须设马凳控制板高度粘结筋垂直偏差板士5mm水偏差±30mm目测横竖直
第3节 粘结筋张拉
张拉前应机具设备仪表进行校核张拉设备应配套校核粘结筋张拉吨位标定油泵油压表油压读数应符合混凝土结构工程施工验收规范(GB50204—92)关规定
张拉设备采QYC—230前卡式千斤顶ZB449型油泵锚具3片斜夹式两片直夹式
张拉前先清干净承压板外露面剥外露部分粘结筋包裹层汽油清洗掉钢绞线防腐油脂然安装锚环夹片套筒仔细整固定锚环夹片楼板混凝土抗压强度达设计值75开始张拉
该工程采2台张拉设备楼板中部两端称张拉根粘结筋张拉控制力144kN控制力控制伸长率辅张拉伸长值校核计算伸长值+10~－5范围
该工程张拉力控制力l03长粘结筋束191m短束长仅150m楼板均匀建立预应力值较长粘结筋采超张拉减少预应力值损失保证预应力值传递
第3章 技术济效果
高层粘结张部分预应力混凝土连续板全剪力墙结构系武汉区首次应设计计算分析概念明确计算简单结构构造合理施工简便总结出优点
第1节 增加建筑功
增加室净高层高28m净高达265m室视觉效果改善种线畅通阻节约线
轻质隔墙灵活设置满足户求空间增加室效面积
楼板抗裂性高刚度变形增强建筑物横刚度利抵抗震作影响
降低建筑物总高度限定高度相增加层数建筑面积普通钢筋混凝土结构相相盖两层楼增加建筑面积2400 m2仅项济效益达百万元
楼板全部板模板安装拆简便仅节约工减少模板损耗施加预应力模板拆缩短施工周期该工程标准层面层建筑面积约1200m2施工时均6d完成1层加快施工进度普通钢筋混凝土结构相节约钢材量初步估算该工程节约钢材达305t直接济效益仅项达127万元结构重减少约6等条件减轻震作增强基础底部框架结构安全储备
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