预应力加固计算书

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1、某改造工程计算书一工程概况该工程为两层建筑，一层标高5.93m，二层标高12m，平面如图1所示(黑色为柱)。现因使用需要，将二层A/4(轴线A及轴线4相交的柱,下同)及A/5两根柱抽去，提出改造方案对其进行承载力复核并提出加固方案。图1结构顶层平面图梁截面尺寸：梁KJ-2、KJ－3：；梁KJ-1：。梁2L-4、2L-5：；梁2L-6：。二内力计算荷载计算：恒载标准值（包括楼板自重）活载标准值荷载组合值：标准组合值：（1）按恒载控制的设计组合值：（2）按活载控制的设计组合值：（3）按《混凝土结构设计规范》GB5

2、0010-2002规定，对承载能力极限状态，当预应力效应对结构有利时，预应力分项系数应取1.0；不利时应取1.2。对正常使用极限状态，预应力分项系数应取1.0。图2SAP2000有限元模型图3轴线A各柱轴力标准值A/4柱2层柱顶轴力标准值为1064.5kN，设计组合值为1390.3kN（恒载起控制作用）。三改造方案3.1方案1以柱A/2、A/3、A/6、A/7为支座，分别对应图4及图5支座1、2、3、4，在屋顶浇注一根3跨混凝土连续梁，混凝土材料为C50，连续梁截面尺寸初步定为。将A轴线梁托起后，将2层A/4

3、及A/5柱抽去，则2层A/4及A/5柱柱顶轴力标准值1064.5kN施加在连续梁上，对该连续梁进行计算，得到结果如下：图4连续梁弯矩表1连续梁内力组合值位置标准组合/kN.M设计组合1/kN.M设计组合2/kN.M按恒载控制组合按活载控制组合跨中弯矩4018.64130.75522.0支座弯矩5544.35703.97615.8图5支座位置示意表2连续梁支座反力组合值位置标准组合/kN设计组合2/kN按活载控制组合支座1998.41379.7支座22370.13238.5注：支座1受拉，支座2受压。支座反力也

4、即是相应的2层柱顶承受的力，由计算结果表1及表2可知，连续梁的支座弯矩、跨中弯矩及支座反力均较大，连续梁的设计较困难，且对柱A/2，A/3不利，因此该方案需进一步改进。3.2方案2在方案1的基础上，采用预应力筋，改变荷载传力途径。预应力筋布置线形如图所示，相应的梁底设置转向块，梁底两侧每侧布置6根预应力筋，梁底共12根。图6预应力筋布置线形张拉控制应力，扣除预应力损失后，有效张拉力为：等效荷载为：图7等效荷载示意连续梁内力组合值计算结果见表3：表3连续梁内力组合值位置标准组合/kN.M设计组合1/kN.M设计

5、组合2/kN.M按恒载控制组合按活载控制组合跨中正弯矩26792817.83646.7支座负弯矩37003896.85034.24连续梁支座反力组合值计算结果见表4：表4支座反力组合值位置标准组合/kN设计组合1/kN设计组合2/kN按恒载控制组合按活载控制组合支座1658.5670.9892.64支座21615.31730.242181.9注：支座1受拉，支座2受压。四承载能力极限状态的验算由于2层A/4，A/5柱拔出，对于轴线4、5的梁KJ－1来说，原先柱承担的弯矩将由梁来承担，因此需对轴线4、5的梁KJ

6、－1的承载力进行校核。图8轴线4、5梁KJ－1的弯矩计算结果得A支座左右截面弯矩标准值为569.5，组合设计值为775.0，B支座及AB跨跨中弯矩均较小。KJ-1梁配筋验算矩形截面=混凝土强度登记为C30，用HRB335级钢筋配筋因故弯矩承载力跨中截面计算，按T形截面，，两者取较小值，则T形截面翼缘计算宽度。，即，，属于第一类T形截面由，得故弯矩承载力故承载能力极限状态满足。由于对轴线施加了预应力，在轴线3、6的梁KJ-3上有向下的等效荷载，因此需对轴线3、6的梁KJ-3的承载能力进行校核。图9轴线3、6梁K

7、J-3的弯矩图计算得到B支座负弯矩设计组合值为208.35，AB跨中弯矩设计组合值为545.06，A支座弯矩设计组合值为1126.6，悬臂端A支座负弯矩设计组合值为1066.6。KJ-3梁配筋验算：下面对支座及跨中截面进行验算。矩形截面=，承受弯矩设计值混凝土强度等级为C30，用HRB335级钢筋配筋因故弯矩承载力。可见不满足承载能力极限状态，需对该截面进行加固。跨中截面计算，按T形截面，，两者取较小值，则T形截面翼缘计算宽度。，即，，属于第一类T形截面由，得故柱A/3配筋验算截面尺寸受压混凝土面积受压区混凝

8、土的压应力合力纵向受拉钢筋拉应力合力其中计算轴力N=4600KN，M=41.14KN.M将代入，求得=894KN.M满足承载力要求。五施工工序1.对如图9所示的轴线3、6的梁KJ-3的支座A的左右截面进行加固，并对A/3、A/6柱及基础进行加固；2.布置预应力筋并张拉预应力筋；3.屋顶浇注连续梁待其强度达到设计强度时，采用吊杆将A轴线梁托起；4．将2层柱A/4、A/5拔除。