高层无粘结后张预应力混凝土连续板全剪力墙结构工程实例.doc

高层无粘结后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是由营业性用房和商住楼组成的综合性大楼，总建筑面积26638m2，平面尺寸45.0m36.9m，共计25层，含地下室l层。该工程主体结构为全现浇框架剪力墙结构，五层以下为营业性用房，框架结构，五层以上为商住楼，全剪力墙结构，设计层高2.8m。为使标准层商住楼层高降低，从而降低整个建筑物的总高度，增加实际有效使用面积，使建筑平面布置灵活，6~23层楼板设计为无粘结后张预应力混凝土双向平板。 第1章 结构设计 第1节 设计参数 该工程标准层以上为商品住宅，但考虑到大空间需进行隔断。根据估算，设计标准活荷载为l.5kN/m2+3.0kN/m2=4.5kN/m2。另考虑施工阶段及张拉阶段的荷载为:二层楼板结构自重及一层脚手架、模板自重之和再加施工活荷载2.0kN/m2。 楼板混凝土采用C30，板厚选用150mm，剪力墙厚200mm。无粘结束选用7φs5钢丝束，ƒptk=l500MPa。 第2节 连续板的划分 为尽量减少对剪力墙造成的削弱，提高结构抗震能力，便于对无粘结束张拉与锚具封堵，将原结构标准层楼板划分为6大块计3种形式的无粘结预应力平板，见图4-2-1。 第3节 连续板控制内力 为确定各连续板块内各个断面的内力和无粘结预应力平板的设计弯矩，首先对平板在全部使用荷载作用下以及施工、张拉阶段的全部使用荷载作用下的内力进行电算分析。电算程序采用PMCAD，并利用双向平板在荷载作用下的各种简化计算方法(如等代框架法等)，用手算进行对比分析，最后确定出各连续板块内的控制截面内力。 第4节 无粘结预应力配筋 根据初步确定的板厚150mm，设计取无粘结束的张拉控制应力σm=0.7 ƒptk=0.71500MPa=1050MPa。选择连续板块内各个不同方向的绝对值最大弯矩处作为该方向的控制内力，按照等效平衡荷载法，考虑适当的预应力度，按一般无裂缝构件的要求，即: 短期荷载作用下:σsc一σpc≤σctγƒtk （4-2-1） 长期荷载作用下: σlc－σpc≤0 (4-2-2) 其中:σsc、σlc、σpc—分别为荷载短期、长期效应组合下及扣除全部预应力损失后，抗裂验算边缘混凝土法向应力或预压应力; αct—为混凝土拉应力限制系数，本工程取0.5; γ—受拉区混凝土塑性影响系数; ƒtk—混凝土的抗拉强度标准值。 求出双向板工x、y方向的等效平衡荷载qex、qey，进而配出预应力筋量。验算全截面混凝土的平均预压应力σpcx、σpcy，保证混凝土的平均预压应力不小于1.0MPa，也不大于3.5MPa，最后确定各连续板块内各个方向无粘结筋的配筋量。采用此法设计该工程预应力度λ一般在0.70~0.80之间，是较适中的预应力度。 4-2-1-5确定无粘结筋形状 为发挥预应力筋抵抗外荷载的最大作用，必须确定一个合理的预应力筋形状。综合本工程平板在外荷载作用下的弯矩分布以及无粘结筋垂度等因素，该工程采用带反弯点的曲线配筋，其基本形状如图4-2-2所示。 第5节 非预应力筋量 无粘结预应力平板非预应力钢筋的配筋量根据力的平衡原理经下式计算: (4-2-3) 板中最小非预应力钢筋量:Asmin=0.15%bh (4-2-4) 比较式(4-2-3)、(4-2-4)，所求得的As值，取其中较大者作为平板非预应力钢筋的配筋量。该工程一般非预应力钢筋配筋为Φ8@200，置于支座及跨中处。 第6节 其他校核及验算 锚固区域局部承压的验算是无粘结预应力混凝土平板设计中的一个主要环节。该工程经计算在铺固区内设有100mm100mm20mm承压板，及Φ6钢筋形成的钢筋网片，以传递张拉对混凝土产生的预压应力，并确保混凝土局部强度满足规范要求。局部承压计算公式及设计方法采用《混凝土结构设计规范》(GBJ10一89)中相关公式及构造规定。此外，还对张拉阶段平板的反拱值及全部使用荷载作用下短期和长期效应组合下平板的挠度值、最大裂缝宽度进行了全面验算。经对极限状态下的验算，在扣除全部预应力损失后，该工程楼板支座最大裂缝宽度Wmax=0.05mm，远小于规范限定值;反拱最大值ƒ反≈4nm；长期荷载作用下最大挠度值ƒmax=8mm，均满足现行规范要求。 第2章 施工中若干问题的处理 第1节 无粘结筋端部锚具区的处理 该工程最长的无粘结束束长为19.1m，根据规范规定可采用一端张拉。为此，该工程选择外墙边作为张拉端，并在