考虑受力状态变换的预应力混凝土转换梁设计

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1、嘉需拳暑君第五届全国预应力结构理论与工程应用学术会议(论文集)V01．35。增刊Oct．2008考虑受力状态变换的预应力混凝土转换粱设计卢骥1秦士洪1田楚兴h2李红波1’3(1．重庆大学土木工程学院，重庆400045；2．中煤国际工程集团重庆设计院，重庆400016；3．顺德碧桂园博意建筑设计院，顺德528312)[摘要】为减小预应力转换梁的支承框架柱柱端的巨大弯矩及框架柱截面尺寸和配筋，以及张拉产生的不利次内力，本文采用了“先铰接后刚接”的分阶段设计方法，并设计了新颖的“钢管柱铰”。设计结果表明，转换梁内力分布趋于合理，充分发挥了预应力优势，经济性显著

2、。文中还介绍了设计过程及要点，可供同类工程参考。[关键词]预应力混凝土；先铰后刚；二阶段设计；钢管柱铰；裂缝控制PRESTRESSEDCoNCRETECoNVERSIoNGIDERDESIGNCoNSⅡ)ER矾GIT7STRANSFoRMATIoNoFFoRCEDSTATELuJiQinShi··hongTanChu--xingLiHong··bo[Abstract][Keywords]Inordertominishthesectiondimensionandthereinforcementoftheconversiongirder，decreaseth

3、ehugemomentbyloadingandeliminatethesecondinternalforcesbytensionintheframecolumn，anewmethodnamedfirsthingejointthenrigidoneWasapplied．Thismethodcontainstwosteps．Firstofallcolumnsandtheconversiongirderareconnectedbyasteelpipecolumnhinge，andthenconstructthehingejointtobearigidoneat

4、apropertime．Thedesignresultshowsthatthemethodisadeptinadjustingthedistributionofmoment，makinggooduseofprestressedconcreteandreducingthecost．Thegeneralprocessandthemainpointofdesignarediscussed．Therearecertainreferencevaluesforsimilarengineeringdesign．Prestressedconcrete；Rsthinged

5、jointthenrigidjoint；Twostepdesign；Steelpipecolumnhinge；Crackcontrol1工程概况本工程是重庆市大渡口区图书馆的新建工程，采用框架结构，一共九层，地上六层，地下三层地下室。由于功能要求，在地下室设置了能容纳800人、跨度为22．4m、竖向跨越三层的大型报告厅，另在4-0．000层布置了向上跨越二层的人口门厅，而上部各层为小跨度的阅览室等房间，这使得上部各层的框架柱无法落地，需分别在4-0．000标高，+7．200标高设置转换层。经过方案比较，最后采用四根跨度为22．4m的后张预应力混凝土转换梁

6、，分两批次将上层小跨度框架柱下传的荷载转传给转换梁两端的柱子。4-0．000转换层结构平面布置见图1，本文以±0．000标高转换梁YZL一1为例，介绍其结构设计。收稿日期：2008—08—15作者简介：卢骥(1983．)，男(汉族)．四川泸州人，重庆大学结构工程专业在读研究生。l800xl500L¨Jy■-a111———一IYZI．1450x27000I8nlYCI．13(X)xl2()o寸-YKLl300xl200=31善nLYCLI3洲2008莩嘉^l宝P眦13洲20001量n8L忧心撇㈣0—●n__nI一々●、1剐Ⅺl×l54008loo4800]

7、800360023700图14-0．000转换层结构布置图2转换梁结构方案若转换梁与框架柱刚接，则在巨大的上部荷载作用下以及张拉时框架柱柱端会产生很大的弯矩，导致框架柱截面尺寸和配筋过大，不仅影响报告厅1592008年增刊卢骥，等：考虑受力状态变换的预应力混凝土转换粱设计第35卷的功能，而且造成了不必要的浪费。故结构设计采用在施工阶段先将转换梁与框架柱铰接，让部分结构自重及施工荷载仅在转换梁跨中产生弯矩，然后再将转换梁与框架柱刚接，使其余上层结构自重和使用活载由刚接状态下的转换梁承受，从而调整梁内的弯矩分布，使支座处弯矩减小，跨中弯矩增大，即大大降低了柱

8、端弯矩，减小了柱截面尺寸和配筋量。同时充分考虑到预应力钢绞线在跨中和支座处都能比