34m跨预应力混凝土框架梁设计要点

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1、34m跨预应力混凝土框架梁设计要点■何文娟方鹏[摘要]本文结合某游泳馆大跨度框架结构，对其中一榀一、工程概况加速度值为0.10g，设计地震分组为第二组，建筑34m跨预应力混凝土框架梁的设计过程进行了详细地介绍，某游泳馆为地上三层，地下一层，屋顶为四角场地类别为Ⅱ类，特征周期为0.40s，框架等级为并强调了预应力混凝土结构的相关构造措施及施工注意事锥网架结构，局部为管桁架结构，下部结构为混凝三级。但由于热身池处为大跨度结构，故热身池屋项。土框架结构。热身池处为大空间结构，柱距34m，顶处大跨度预应力框架梁抗震等级为二级。热身

2、池22热身池顶部屋面荷载比较重，经过比较，决定采用屋顶恒荷载为12kN/m，活荷载为3kN/m。本工程[关键词]预应力混凝土梁设计计算构造措施施工事项预应力混凝土梁结构。热身池屋顶平面布置见图1。本工程抗震的设防烈度为7度，设计基本地震图1热身池屋顶平面布置图二、工程设计特点2.截面特性毛截面特性：62预应力钢筋混凝土结构同普通钢筋混凝土结构根据预应力钢绞线的摆放要求，梁宽取450mm，截面面积：A=1.125×10mm。相比，具有较小的截面，较好的变形和抗裂性。经由于梁跨度大，屋顶荷载重，故取梁高为2500mm，形心位置

3、：y1=y2=1250mm。114过比较分析，框架梁与次梁均布置为预应力梁。楼板厚度为130mm，由于楼板开洞较多，且梁顶标截面惯性矩：IX=5.8594×10mm。三、预应力混凝土梁的设计高高于屋顶标高，所以，梁截面取为矩形（见图2）。3.裂缝控制等级本工程共11根预应力混凝土梁，可归纳为四根据《混凝土结构设计规范》规定，预应力混类。下面仅介绍B轴处的框架梁的设计，其余预应凝土结构构件应根据其使用功能及外观要求，进行力混凝土梁的设计类同。裂缝控制验算。受力裂缝的控制等级及最大裂缝宽1.材料度的限制应符合表1的规定。242

4、混凝土：C40，ftk=2.39N/mm，Ec=3.25×10N/mm。2普通钢筋：HRB400，fy=360N/mm，Es=2.0×5210N/mm。预应力钢筋：1860级低松弛钢绞线s15.2，222Ap=139mm，fptk=1860N/mm，fpy=1320N/mm，Es=1.9552图2梁截面特性×10N/mm。表1预应力混凝土构件裂缝控制等级及最大裂缝宽度的限值（mm）环境类别裂缝控制等级最大裂缝宽度限值（mm）一0.2三级二a0.1二b二级-三a、三b一级-060城市建筑┃结构•抗震┃URBANISMAND

5、ARCHITECTURE┃STRUCTURE•ASEISMATIC根据本工程的实际情况，预应力框架梁的最大4.荷载效应组合值为控制截面，由PMSAP计算结果可得控制截面弯矩，裂缝宽度取为0.2mm。根据构件受力特性，预应力梁在支座处和跨中详见表2。表2控制截面弯矩（kN·m）位置恒载活载标准组合准永久组合包络左支座5205.6412.85618.454126506跨中4469.3360.44829.74649.57554右支座4867.5389.55257.15062.3562135.预应力筋面积估算量，要去бsk不大于1

6、80MPa。其中：暂不考虑普通钢筋）（1）有效预应力的估算бsk=（MK-0.75Mcr）/[0.87h0（AP+AS）]；Np为预应力混凝土构件的有效预加力；张拉控制应力取бcon=0.75fptk，采用两端张拉。бpc=Np/A+Mry/I；Mr为综合弯矩标准值；根据工程经验：支座处预应力总损失可取张拉控制Mcr=（бpc+rftk）W；бsk为预应力筋和非预应力筋的等效应力；应力的30%，其有效预应力为бpe1=0.7×0.75×Ƴ=（0.7+120/h）Ƴm。Mcr为截面开裂弯矩；1860=976.5MPa，单根预

7、应力钢绞线的有效预拉力式中：ftk为混凝土抗拉强度标准值；NPe1=139×976.5=135.7kN；跨中处预应力总损失可Mk，Mq为按荷载标准组合、准永久组合计算的弯Ƴ为截面塑性发展系数；取张拉控制应力的25%，其有效预应力为бpe2=0.75矩值；Ƴm为混凝土构件的截面抵抗矩塑性影响系数基×0.75×1860=1046MPa，单根预应力钢绞线的有效W为毛截面抵抗矩；本值，可按正截面应变保持平面的假定，并取受拉预拉力NPe1=139×1046=145.4kN。I为毛截面惯性矩；区混凝土应力图形为梯形、受拉边缘混凝土极限

8、拉（2）根据裂缝宽度估算预应力钢筋y为截面重心至所计算纤维处的距离；应力变为2ftk/Ec确定；对常用的截面形状，Ƴm值可按照《预应力结构设计与施工技术规程》，根据A为毛截面面积；按表3取用。允许的裂缝宽度ωlim=0.2mm来估算预应力钢筋数Ap，As为预应力钢筋，普通钢筋的面积（估算时表3截面抵抗矩