某公寓结构设计中的若干问题_1

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1、某公寓结构设计中的若干问题摘要:商业公寓是一座设备先进,管理现代化的高级公寓式写字楼,93年开始施工,96年5月建成使用。本文总结了此工程结构设计及施工中采用的新技术,新材料和新方法,重点介绍了无粘结预应力宽扁梁,钢-砼组合结构以及新型无机铝盐防水剂等的应用。关键词:无粘结预应力钢-砼组合结构刚性防水剂一,工程简介1,工程概况  本工程地下两层深.0m,地下二层为战时人防地下室;地上二十八层,出屋顶四层,共计三十四层,其中裙楼四层,一至三层为商场,四层为写字楼使用的多功能大厅及其它房间,五层为设备层及屋顶平台花园六~二十八层为标准写字楼,屋顶上四层分别为设备用房和高位水池。占地面积为平

2、方米,总建筑面积72290平方米,标准层面积为平方米,大楼总高度米。,地基与基础  根据地质勘查报告,本工程地质自上而下分为两部分,上部为第四系的人工堆积,冲击,残积土层,下部为白恶系上统大朗山组黄花岗段的沉积基岩,其岩性可分为粉砂质泥岩,泥质粉砂岩,砾岩等,基岩部分的一般规律是随着深度的增加而风化程度减弱,岩面强度增大,微风化带岩体较完整,整体稳定性可靠,一般埋深~,桩端承载力标准值据此,结合本工程的荷载要求,采用人工挖桩基础,以微风化岩为持力层,周边采用一柱一桩,核心筒则采用大底板加群桩,最大桩径为3000。,结构及施工方法  结构按度地震设防,筒体与框架的抗震等级为二级,地基类别

3、2类,基本风荷/平方米。本工程主楼采用框架和筒体协同工作体系,主楼中部纵横向剪力的墙组成抵抗纵横向剪力的核心筒。裙房采用框架结构,在主楼和裙楼房间加后浇带。地下室至五层为普通砼梁板结构,六~二十八层受层高限制,采用后张无粘结预应力宽扁梁结构,楼板为普通钢筋砼板。本工程结构计算程序采用软件。二,结构设计新技术1,后张无粘结预应力宽扁梁结构  本工程结构设计的最大特点是在七~二十九层采用了后张无粘结预应力宽扁梁结构。设计思路如下:  (1)设计原则  A、无粘结预应力筋主要用于平衡楼板和扁梁自重,并满足梁的抗裂度及变形要求。  B、为保证构件延性,按照《无粘结预应力砼结构技术规程》梁内配置

4、适当普通钢筋。  C、耐火极限为两小时,无粘结预应力筋的保护层厚度不小于40mm。  计算模型  楼板厚150mm,扁梁尺寸bxh=1000x500(1500x500),计算模型取柱与扁梁组成的刚架,并假定扁梁与内筒连接为固接,扁梁截面为T形。  预应力设计  楼板、扁梁的砼为C35,扁梁采用无粘结预应力砼结构体系,无粘结预应力筋为7f5钢丝束,抗拉强度标准值为1570Mpa,普通钢筋采用II级螺纹钢,锚固体系采用中国建筑科学研究院的无粘结预应力锚固体系。张拉控制应力取scon==1099mpa,张拉时超张拉到=1132mpa,同时采用张拉力与伸长值双控制。  抗裂验算根据《无粘结预应

5、力砼结构技术规程》要求,扁梁按二级裂等级设计,适当放松;强度验算中,外荷载在扁梁内产生的弯矩取TBSA程序内力组合结果并考虑预尖力产生的次弯矩。  当对扁梁施加预应力是,柱中的轴向压力很小,因此对柱子要进行大偏压或纯弯强度绝对值算,并在柱子强度设计的荷载组合中考虑次内力的影响。  扁梁采用单根无粘结预期应力筋张锚体系QMU,张拉端为夹片式错具,固定端为挤压锚具,任取一根典型扁梁。  经济效益  1、取标准层一层作为计算单元,将无粘结预应力宽扁梁结构与普通钢筋砼梁结构相比较,前者砼用量及钢筋用量增加约0%左右,介从整体平看,由于采用无粘结预应国力宽扁梁可以降低层高,虽然建筑物高度受到限制

6、不允许提高,却可以增加了建筑面积,有很现实的经济意义,本工程原设计标准层层高,因为规划高度限制100m,因此仅能建26层,现在采用无粘结顾应力宽扁梁结构后,标准层层高,则可以建28层。  2、型钢奏在普通钢筋砼中的应用  五层楼面亦即裙楼天面,其建筑使用功能较多,有屋顶花园、光棚,还有游泳池及更衣室等,楼面标高变化多,荷载大。另外分别有两根16M跨和两根20M跨框架梁,由于承受荷载很大,经TBSA程序计算,梁端弯矩过大,按普通钢筋配已严重超筋,为了解决这个能量,经研究决定将个四根梁改为型钠砼梁,由此梁两端的柱相应也改为型钢砼柱,以便于梁柱节点连接,普通砼中局部采用型钢砼组合结构,给设计

7、和施工带来了一定的麻烦,但我们最终成功发解决了这两者之间复杂的节点构造成。型钢砼梁与型钢砼柱及普通砼框及普通砼框架梁的节点连接,非常复杂,纵筋、箍筋和腰筋交错,而且框架梁1与型钢砼梁与型钢砼柱顶面标高不同,如果按原设计框架梁1的纵筋全部焊接在型钢柱的翼缘上,纵筋过于密集,将造成框架梁1的纵筋施工无法顺利进行,达不到设计强度要求,所以我们将框架梁1的截面由原来的300X800改为500X800顶部的纵筋全部越过型钢柱焊接在型钢梁翼缘上,对底部的纵

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