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成铁工程文化活动楼预应力技术的设计研究
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客房、办公室、大会议室:2
⑤梁、板裂缝控制等级为二级
⑥结构内力计算方法:采用PKPM程序进行计算
4.2 框架梁参数
梁设计以D轴六层框架为例,梁内布置14根d=15mm无粘预应力钢绞线(?ptk=1570N/m㎡),支座及跨中均布置8Ф22普通钢筋。无粘结筋张拉控制应力бcon=0.7×1570=1100N/m㎡,扣除全部损失后预应力筋的有效应力бpe=814N/m㎡。扁梁截面1200×400,翼缘板宽取2300,截面积A=0.733㎡,惯性矩T=0.00871m4,形心位置 y1=0.17lm,y2=0.229m 。
4.3 结构内力分析结果
荷载作用下弯矩包络图(见图1),预应力等效荷载综合弯矩图(见图2)。
4.4 框架梁正截面抗裂度验算
4.4.1 混凝土受拉区容许拉应力
荷载短期效应组合0.6γ? tk =2580kN/㎡,荷载长期效应组合0.25γ? tk=1070kN/㎡
4.4.2 支座截面抗裂度
Npe=1584kN,预应力综合弯矩Mp=272kN—m
荷载短期效应组合弯矩Ms=497.5kN-m,σsc=(Ms—Mp)y1/I—Npe/A=2266<2580kN/㎡
荷载长期效应组合弯矩M1=439.8kN—m,σ1c=(M1一Mp)y1/I—Npe/A=l133kN/㎡(相对误差为(1133—1070)/1070=5.9%,可)
4.4.3 跨中截面抗裂度
Npe=1584kN,Mp=179.6kN—m,Ms=265.3kN—m,σsc=92<2580kN/㎡M1=234.4kN—m,σ1c=—718kN/㎡(受压)
4.5 框架梁正截面强度验算
4.5.1无粘筋应力设计值
hp=400—60=340mm
配筋指标βo=(Ap6pe十A s?y)/(?cmbh p)
=0.288<0.45
应力设计值6p=[σpe十(500—770βo)]/1.2
=910N/m㎡
4.5.2 支座截面强度验算
次弯矩Mc=96.2kN—m,设计弯矩M’=M—Mc=544.8kN—m,χ=(A pбp十A s?y—A s?y)/(b?㎝)=69mm,承载力Mu=85l>M’=544.8kN—m,开裂弯矩 Mcr=Mp十(Npe/A十γ?tk)W=600KN—m<mu=85lkN—m(可)
4.5.3 跨中裁面强度验算
Mc=—88kN—m,M’=411。5kN—m,χ=4lmm,Mu=851>M’=411.5,Mcr=425<Mu=85l(可)
5楼面板设计
楼板设计以五层楼面为例,板厚h=230mm,预应力筋采用7Ф?5平行钢丝束(?ptk=1570N/m㎡),间距为260mm,6con=0.7×1570=1100N/m㎡,扣除全部损失后有效应力6pe=901N/m㎡。普通钢筋(二级钢)板底通长Ф12@200板面支座负筋Ф12@150。
5.1 计算简图及预应力筋布置(见图3)
(a)板竖向荷载计算简图,kPa;(b)板恒载弯矩图,kN·m; ?扳活载弯矩包络图,kN·m;(d)板预应力筋布置;(e)综合弯矩图,kN·m;(f)板活载弯矩包络固,kN·m
板截面参数:A=0.805m2,I=0.00355m4
5.2 板内力分析结果(见图3)
为方便内力组合及配筋计算,在对楼面恒活载内力分析时,板计算宽度取3.5m,与地震荷载内力分析时等宽度。‘
5.3 板正截面抗裂度验算
5.3.1 混凝土受拉区容许应力同梁
5.3.2 截面抗裂度
Ap=1871mm2,Npe=1686kN,M活=54.1kN—m’预应力综合弯矩与恒载弯矩相互抵消,则
бsc=My/I-Npe/A=—342kN/㎡(受压),б1c=0.4My/I—Npe/A=—1393kN/㎡(受压)
5.4 正截面强度验算(无地震组台)
5.4.1 无粘结筋应力设计值(见表1)
平均6p=(бpl十бp2十бp3十бp4)/5=958N/mm2
5.4.2 支座截面强度验算
Mc=35.9kN—m,M’=254.9kN—m,χ=35mm
Mn=484>M’=254.9,Mcr=376<Mu=484(可)
5.4.3 跨中截面强度验算(见表2)
5.5 正截面强度验算(有地震组合)
5.5.1 边支座
χ=12.4mm,Mu=125>M’=71。8kN—mб
5.5.2 中支座
M’=236Kn-m<无地震组合的M’=254.9)
承载力验算不起控制作用。
6 结语
6.1 预应力度与抗裂度
根据目前的国内设计规范,无粘结预应力混凝土结构一般按二级抗裂度控

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