星空体育官网15重庆大学体育馆带悬臂看台预应力框架结构设计［ ， 主 法 !］ 该 方 法 计 算 简 便， 要 为 在 荷 载 短 期 效 应 组 合
梁预应力筋， 两侧空隙中穿过悬挑梁中 的 预 应 力 筋， 同 时在施工允许 的 情 况 下 柱 预 应 力 筋 尽 可 能 采 用 扁 锚， 以减小所占位置， 方便施工。 四、 结果分析 采用上述设计方案， 分别对使用阶 段 荷 载 短、 期 长 效应组合进行抗裂验算， 同时对施工阶 段 进 行 验 算， 将 计算 结 果 列 于 表 &， 中， 中 括 号 内 为 梁 加 腋 部 分 截 表 ! 面高度最小位置上的截面应力值； 正号 为 拉 应 力， 号 负 为压应力。由表中计算结果可以看出： （ ） & 施工阶段各控制截面抗裂验算均满足规范。 （ ） 荷 载 短、 期 效 应 组 合 下， 框 架 梁 截 面 /、 长 除 !在 其 柱截面 0 和悬挑梁截面 1 出 现 拉 应 力 外， 它 截 面 应 力均为压应力。即在悬挑梁相邻节点附 近 的 截 面 上 出 现拉应力， 这主要是悬挑梁根部弯矩过 大 引 起 的。 表 由 中数值可发现， 对梁柱进行加腋处理后 效 果 非 常 明 显。 如不加腋， 拉应力将明显增大， 大大超出规范要求。 长 虽 （ ） 在荷载 短、 期 效 应 组 合 下， 然 出 现 局 部 拉 应力， 但基本 满 足 规 范 要 求。 其 中 个 别 部 位 拉 应 力 略
［提要］ 通过重庆大学体育馆带悬臂看台预应力框架设计， 结 出 在 预 应 力 结 构 设 计 中 应 合 理 利 用 预 应 力 钢 总 筋线型的变化以及截面尺寸的局部 变 化 等 手 段， 决 在 框 架 不 同 部 位 设 计 弯 矩 变 化 较 大 的 问 题。 同 时， 预 解 在 应力结构设计中要充分考虑施工的可行性。 建议在某些具体情况下， 通过计算分析后适当放宽裂缝控制标准。 ［关键词］ 体育馆建筑 预应力框架 裂缝控制 悬臂
（ ） 为 . 该框架三部分预应力钢筋在顶 层 节 点 相 会， 尽量减 少 预 应 力 框 架 部 分 施 工 的 难度， 设计时对施工的 可 行 性 给 予 了更多的关注。其中包 括： ） 框 & 将 架梁中的预应力筋设 计 为 一 束， 悬 挑梁中预应力筋设计 为 两 束， 置 位 相互错开； ） ! 柱内预 应 力 筋 设 计 为 四束 直 线 预 应 力 筋， 图 /， 间 见 其 三部分空隙中， 中间空 隙 穿 过 框 架
度最小处。如不 进 行 加 腋 处 理， 将 增 大 梁 柱 通 长 截 必 面尺寸。同时， 一 加 腋 部 分 也 为 悬 挑 预 应 力 梁 提 供 这 了方便有利的施工、 锚固位置。另一方 面， 悬 挑 梁 设 将 计成变截面， 预 应 力 筋 布 置 见 图 .。 图 中 悬 挑 梁 根 其 部尺寸较大， 这是由建筑立面需要决定 的， 一 过 大 的 这 自重为结构设计带来较大的附加弯矩。
所平衡） 。该结构弯矩图有如下特点： （ ） 悬 必 & 框架梁、 挑 梁 均 存 在 较 大 弯 矩， 须 施 加 预 应力以满足正常使用阶段的设计要求。 同 时 轴 ! 上 顶 层框架柱 的 弯 矩 较 大， 规 范 G H#—I［&］进 行 抗 裂 按 ’& J 验算， 最大 裂 缝 宽 度 约 为 # % ， 规 范 规 定 的 裂 缝 较 D 55 限制 # ! 不 在 D 55 略大， 能 满 足 要 求， 不 能 增 大 截 面 尺 寸的情况下， 计 考 虑 在 顶 层 框 架 柱 中 同 时 施 加 预 应 设 力， 但该部分预应力的要求可略微放宽。 且 （ ） 由于该框架为一大跨连一小跨， 在 端 部 有 一 大悬挑看台， 导致弯矩分布异常， 且顶层 柱 顶 与 柱 底 弯 矩同号， 变化 也 不 太 大。 预 应 力 设 计 中 应 采 取 必 要 措 施解决这些问题。 （ ） 悬挑梁、 框架柱中 同 时 施 加 预 应 力， ! 若框架梁、 其预应力筋在 顶 层 节 点 相 交， 计 必 须 考 虑 施 工 的 可 设 行性。同时由于 场 地 和 建 筑 立 面 要 求 等 因 素 限 制， 宜 采用一端张拉。
加载阶段 施工阶段 截面 $ 截面 # 截面 % 截面 & 顶面 底面 顶面 底面 顶面 底面 顶面 底面 截面 ’ 顶面
与设计吻合较好星空体育官网平台， 未发现开裂情况。 五、 结论和建议 （ ） 合 $ 在预应力混凝土结构设计中， 理 布 置 预 应 力 线型非常重 要。 既 要 考 虑 荷 载 弯 矩 的 分 布， 要 考 虑 又 施工的可行 性 和 经 济 性。 在 工 程 设 计 中， 理 运 用 曲 合 线预应力筋和 直 线 预 应 力 筋 布 置、 柱 局 部 加 腋 等 手 梁 段， 既解决了设计弯矩分布异常时的抗 裂 问 题， 时 解 同 决了一端张拉 预 应 力 损 失 较 大、 拉 施 工 不 方 便 和 锚 张 具锚固等问题。 （# 预应力结构设计中的可行性问 题， 施 工 问 题 ） 即 必须认真对待。工程中悬臂挑梁根部节 点 的 施 工 问 题 是该预应力框 架 施 工 的 关 键， 过 合 理 配 置 预 应 力 束 通 （框架梁一 束， 臂 挑 梁 两 束， 架 柱 四 束） 解 决 预 应 悬 框 ， 力束位置相互 干 扰 问 题， 时 在 框 架 柱 中 采 用 扁 锚 解 同 决该位置预应力筋过于集中的矛盾是非常有效的。 （ ） 在 % 建议根据不同工程的具体情况， 确 有 设 计 依 据的情况下适 当 放 宽 裂 缝 控 制 标 准， 采 用 名 义 拉 应 如
一、工程概况 重 庆 大 学 体 育 馆 建 筑 面 积 约 为C% # ， 下 #5 地 层， 地上 层， 面 上 建 筑 高 约 & D 5。 其 中 地 下 层 & 地 $E 为竞技体操训练厅， 地下 层为训 练 厅， 上 层 为 球 地 类比赛 场 馆。 该 体 育 馆 平 面 接 近 矩 形， 向 柱 距 纵 C% ， D 5 横向最大柱距 为 5， 中 层 楼 面 悬 挑 看 台， & 其 悬挑长度约 & 5。由于该体育馆在使用 功 能 上 要 求 大 # 空间、 大跨度， 此 屋 面 建 筑 设 计 采 用 了 钢 网 架 结 构。 因 在楼层结构设 计 中 采 用 了 预 应 力 次 梁 结 构 形 式， 将 即 预应力梁沿横 向 布 置， 分 预 应 力 梁 可 通 过 框 架 柱 成 部 为预应力框架梁。采用该结构方案可以 有 效 地 降 低 结 构层高度， 以获得更大的使用空间， 层 结 构 平 面 布 其 置如图 & 所示。值得注意的是， 层 结 构 平 面 图 上， 在 只有通过框架 柱 的 预 应 力 框 架 梁 挑 出 看 台， 将 未 通 若 过柱的预应力梁 同 样 挑 出， 给 轴 ! 上 的 纵 向 框 架 梁 将 抗扭设计带来困难。 二、 内力计算分析 该预应力框架结构设计的关键之一 是 图 & 中 通 过 柱的带悬挑看 台 梁 的 预 应 力 框 架 的 结 构 设 计， 括 顶 包 层框架梁 柱 的 设 计。 现 选 取 具 有 代 表 性 的 一 榀 框 架 （轴 ） F F 软件进行内力计算分析， 框 架 的 截 面 用 ? 该 尺寸见图 。 在 该 工 程 设 计 中， 于 建 筑 设 计 要 求 和 由 各种原因， 分 梁 柱 的 截 面 尺 寸 由 非 结 构 因 素 确 部 定， 如悬挑梁截面和边柱截面尺寸。 在荷载短期 效 应 组 合 下， 榀 框 架 弯 矩 较 大 的 部 该 位为顶层框架 梁、 挑 梁 根 部 和 靠 近 悬 挑 梁 的 顶 层 框 悬 架柱顶部， 其荷载短期效应 组 合 下 的 弯 矩 图 见 图 ! 节 （ 点不平衡弯矩由纵向框架梁的扭矩和节点处集中力偶
三、 预应力设计 针对该框架 内 力 分 析 中 存 在 的 上 述 问 题， 预 应 在 力设计中提出了以下解决方案： （ ） 预应力 筋 采 用 了 低 松 & 采用后张有粘结预应力， 弛&’ )级钢绞线， 张拉控制应力取为 ) ,#。 ( * !（ ） 由于结 构 不 对 称， 矩 分 布 异 常， 框 架 梁 只 弯 且 ! 便于在左端一 端 张 拉， 预 应 力 筋 的 线 型 选 择 上 予 以 从 考虑， 设计最 终 采 用 了 图 . 中 的 线 型 布 置。 为 了 在 框 架梁一端张拉时减小摩擦， 在较小跨采 用 直 线 布 筋； 柱 中采用直线布筋 （图 / 是 综 合 考 虑 了 柱 中 弯 矩 分 布 和 ） 施工两方面因 素； 挑 部 分 和 大 跨 部 分 采 用 曲 线 布 筋 悬 方式是为了配合弯矩分布。框架梁、 挑 梁、 ! 框 架 悬 轴 柱中的预应力筋均独立设置。
大， 在荷 载 短 期 效 应 组 合 下 最 大 拉 应 力 在 截 面 0 为 $ %% ， 规 范 要 求 的 !- !# 3! & $ %% 略 * ／ ! 较 *. ／ ! 2 大， 考虑到这一拉应力出现在柱截面， 在 该 截 面 的 强 而 度设计中预应力所起作用有限， 预应力 主 要 用 于 抗 裂； 另一方面在抗 裂 验 算 中 采 用 的 是 毛 截 面 计 算， 于 保 偏 守。因此， 可以认为抗裂验算基本满足规范要求。 部 （ ） . 对于我国现行规范规定的预应 力 抗 裂 验 算， 分学者认为 偏 于 严 格， 提 出 了 相 应 的 验 算 方 法。 重 并 庆建 筑 大 学 建 议 在 预 应 力 验 算 中 采 用 名 义 拉 应 力
（ ） 悬 靠 在短期 荷 载 效 应 组 合 下， 挑 梁 根 部、 悬 挑 梁一侧短跨框架梁端和柱顶均产生较 部 位 大 得 多 的弯矩， 如按这 一 弯 矩 确 定 梁 柱 截 面 尺 寸 显 然 是 不 合 适的， 设计时在 短 跨 框 架 梁 靠 悬 挑 梁 一 端 进 行 加 腋 予 以解决。设计过程中不仅考虑了加腋对 梁 端 截 面 抗 裂 的有利作用， 时 考 虑 了 加 腋 对 柱 顶 截 面 抗 裂 的 有 利 同 作用。在设计计算过程中， 对于加腋部 位， 别 按 加 腋 分 处截面最大和 最 小 高 度 以 及 各 自 对 应 的 截 面 内 力， 分 别进行截 面 抗 裂 验 算。 由 表 &， 的 分 析 结 果 可 以 发 ! 现， 最大的拉应 力 均 出 现 在 考 虑 了 加 腋 处 理 的 梁 端 截 面 / 的顶面和柱顶 截 面 0 的 内 侧， 均 在 加 腋 截 面 高 且