高层建筑转换层预应力结构施工技术

1高层建筑转换层预应力结构施工技术2高层建筑转换层预应力结构施工技术2.3.3.2高层建筑转换层预应力结构施工技术一、预应力混凝土转换梁概述二、预应力混凝土转换梁施工力学问题三、预应力混凝土转换梁关键施工技术四、预应力混凝土转换层施工实例3高层建筑转换层预应力结构施工技术一、预应力混凝土转换梁概述跨度和承受的竖向荷载均大。转换梁——截面尺寸大，截面高度为跨度1/3~1/5，常用截面高度为1.6~4.0m，最大达8m左右。转换厚板——厚度约为柱距的1/4~1/6，通常转换厚板的厚度可达2.0~2.8m。4高层建筑转换层预应力结构施工技术对混凝土转换梁采用预应力技术的作用：减小转换梁截面尺寸改善结构受力性能控制结构在施工和使用阶段的裂缝和变形减轻临时支撑负担、节省钢材和混凝土5高层建筑转换层预应力结构施工技术预应力混凝土转换梁的设计步骤：(1)选择截面形式和截面尺寸。(2)采用现有结构分析软件计算各截面在各种工作情况下的内力。(3)预应力钢筋数量的估算及其形状的确定。(4)计算预应力损失，校正初始假定值，得到预应力钢筋的有效预应力。(5)计算等效荷载，利用计算机程序计算各截面次内力。(6)验算各控制截面的极限承载力，确定非预应力钢筋的数量。(7)使用阶段抗裂、变形验算。(8)局部受压承载力验算。另外应注意:由预应力张拉引起周边构件受拉、受压，所以应予以加强。6高层建筑转换层预应力结构施工技术二、预应力混凝土转换梁施工力学问题1.模板支撑系统的受力2.混凝土的温度及收缩应力3.预应力对转换梁结构的受力影响7高层建筑转换层预应力结构施工技术1.模板支撑系统的受力在未施加预应力之前，转换梁结构的绝大部分混凝土自重、所承担的部分上部结构荷载以及施工荷载是非常大的，而这又是结构设计中未能考虑的附加荷载。应根据工程的实际情况和转换梁结构的特点，明确转换梁模板支撑的荷载传递途径，并考虑其对结构楼板或梁的承载力的影响，从而合理选择转换梁结构的模板支撑方案，确定模板支撑的布置形式。8高层建筑转换层预应力结构施工技术2.混凝土的温度及收缩应力应考虑温度应力的影响并设法降低混凝土内部的最高温升值，减小其内外温差和温度变化速率，采用最高温度和温度差双控制的方法确保温度应力不超过混凝土的抗拉强度;改善混凝土的性能，采用合理可行的浇筑方案、养护措施以及构造措施控制混凝土的收缩变形，降低收缩应力对构件的影响作用，从而减小裂缝产生的可能性。9高层建筑转换层预应力结构施工技术3.预应力对转换梁结构的受力影响。对转换梁施加预应力，其目的在于使预应力筋与转换梁梁体本身共同工作以平衡上部结构的荷载。在预应力施工中，应根据整体结构和转换梁的受力特点，采用科学合理的预应力施工程序和步骤进行施工以分阶段平衡转换梁上部结构的荷载，确保结构和构件的安全性。10高层建筑转换层预应力结构施工技术三、预应力混凝土转换梁关键施工技术1.合理的模板支撑方案，进行模板支撑体系的设计。2.防止新浇混凝土的温度裂缝。3.钢筋骨架高度大，应采取措施保证钢筋骨架的稳定。4.预应力混凝土的转换层要合理选择预应力的张拉技术。11高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术高层建筑转转换层结构构施工方案案直接影响响施工阶段段结构的安全、工程程质量和施施工成本。12高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术1.转换层的模模板支撑系系统（1）多层排排架支模法法（2）工具柱柱加桁架式式支模法（3）大型桁桁架支模法法（4）分层浇浇筑法（5）结构加加强法1314高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术分层浇筑法法分2~3层浇筑成型型。转换梁、板板下的钢管管排架支撑撑的荷载减减小；先后浇筑的的叠合面需需做好抗剪剪构造；大面积施工工缝的处理理，保证长长期荷载作作用下承载载力不受影影响；有利于大体体积混凝土土水化热散散发，有利利温度裂缝缝控制。叠合浇筑法法——要做好分层层浇筑的转转换结构的的施工阶段段的承载力力验算。15高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术结构加强法法之一楼板分担法法将转换梁、、板的混凝凝土自重和和施工荷载载通过支撑撑系统由转转换层下的的若干层楼楼板共同承承担。支承楼板的的数量及楼楼板的加强强宜由结构构设计单位位进行计算算分析。荷载分担方方法——常规排架支支模，荷载载转向下层层楼板，各各层楼板分分担荷载；；采用梁下斜斜向支撑将将荷载转向向结构柱，，以柱为主主分担荷载载；“大型桁架架支模法””，将荷载载转向楼板板和柱，由由下层板和和结构柱共共同分担荷荷载。16高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术结构加强法法之二组合结构法法组合结构法法可在转换换梁中埋设设型钢或钢钢桁架，还还可将型钢钢或钢桁架架与模板连连为一体，，以承受全全部转换层层自重及施施工荷载，，该方法对对转换梁跨跨度大、层层高大的情情况尤为适适用。可将转换梁梁设计成钢钢-混凝土组合合结构。17高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术2.预应力工程程施工技术术（1）分阶段张张拉技术分阶段张拉拉可理解为为预应力是是逐渐施加加以平衡各各阶段结构构荷载的预预加应力技技术。荷载载可以是外外荷载，也也可以是由由于本身体体积变化(弹性压缩、、收缩和徐徐变)而产生的内内部应力。。分阶段张拉拉预应力钢钢筋不仅仅仅是预应力力施工的方方法，还是是优化转换换层结构设设计的重要要手段。18高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术（2）分段张拉拉的作用①可使转换梁梁的高度可可保持较小小值保证施工和和使用阶段段转换梁基基本处于平平直状态，，既无过大大反拱又无无过大挠度度。②大部分分预应力损损失可得到到补偿，可可减少预应应力筋数量量分阶段张拉拉可采用张张拉全部完完成后再灌灌浆，最后后阶段全部部预应力筋筋可以再次次张拉达到到控制应力力，相当数数量的预应应力损失被被补偿，预预应力损失失减小。一般情况下下，预应力力筋可节约约10%以上。必须注意在在数月内处处于张紧和和未灌浆状状态，应采采取有效的的方法防止止预应力筋筋锈蚀。③分阶段段逐次张拉拉、加载，，可很好地地控制工作作应力19高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术三、预应力力混凝土转转换层施工工实例1.工程概况日本I.B.M.大楼由三个个芯筒组成成“V”形的平面，，其中一个个芯筒至18层为止，其其余两个芯芯筒及其间间的楼层直直至建筑顶顶层。相当18~22层的高度部部分没有楼楼层，形成成一个大的的矩形孔洞洞，其上需需承受24~41层的上部结结构荷载。。设计在24层采用了预预应力转换换大梁——截面尺寸2.4m××7.4m；跨度为41.7m；上部结构总总荷载为105000kN。20高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术为避免92m高处设置模模板支撑，，施工时在在转换大梁梁内设置了了钢桁架，，用于支承承浇捣混凝凝土时所需需的模板和和脚手架等等施工荷载载。转换大梁布布置钢绞线线。预应力钢绞绞线采用每每束为30×1/2英寸的钢绞绞线束，每每束的张拉拉力取抗拉拉强度的75%，即4140kN。21高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术设置钢桁架架的转换大大梁22高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术2.主要施工技技术（1）转换梁梁的分层浇浇筑由于该工程程转换梁的的截面尺寸寸达到2.4m××7.4m，每根梁混混凝土浇筑筑量为650m3第一层高度度：1.5m；第二层和第第三层高度度：2.2m；第四层高度度：1.5m。23高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术（2）预应力力张拉顺序序①施工流流程24高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术②钢绞线线束张拉次次序转换梁混凝凝土浇捣之之后，张拉拉钢绞线束束①、②。。每浇捣4层楼面的混混凝土，分分阶段张拉拉钢绞线束束③、④。。钢绞线束张张拉次序25高层建筑转转换层预应应力结构施施工技术（3）分阶段张张拉转换梁分阶阶段张拉可可以解决一一次张拉造造成过大的的反拱现象象，防止转转换梁上部部开裂。本工程即采采用了分阶阶段张拉的的技术，较较好