预应力混凝土结构PrestressedConcreteStructure课件

预应力混凝土结构

PrestressedConcreteStructure天津城市建设学院第六部分高效预应力混凝土的最新研究成果及工程实例（二）高效预应力混凝土的最新研究成果简介1、高效砼的概念：用高性能预应力砼材料制成的预应力砼结构；2、高性能预应力材料：

砼：高强砼C40~C80甚至C100；钢筋：高强钢筋，如钢绞线fpy=1860MPa,新型纤维塑料筋等；3、新型高效预应力结构体系：适用于大跨、重载、高性能(1)整体预应力砼板结构体系；(2)大跨度多层框架结构体系如：电视塔、海上平台等；(3)大开间、大柱网多功能公共建筑结构体系；(4)迭合板和预应力砼现浇框架；(5)多高层建筑无粘结平板结构体系；(6)预应力钢结构体系等；(7)大跨度预制构件；(8)预应力特种结构；先进施工工艺的开发：高吨位、大冲程千斤顶的应用和多种锚固体系的开发为高效预应力结构大规模推广提供了技术基础。大力发展预应力砼，既能满足各种大跨度、底层和高层现代化房屋建筑与特种结构的需要，又可节约大量钢木结构材料和降低工程造价。因此在未来的建筑事业中，高效预应力砼将成为我国最主要的结构材料。4、高效预应力砼结构发展尚需研究改进的问题后张法改进工艺方面的研究：——提高锚夹具效率系数、降低摩擦损失的措施；——预留孔道方法、不收缩灰浆的配置及性能、横向及竖向压力灌浆方法及设备，灌浆质量、饱满度的控制、质量检测仪表及方法；——能确保单根张锚体系无粘结筋沿全长防水密封而且施工方便的措施及构造，固定端及张拉端锚头全封闭的防腐蚀构造；——各种侵蚀环境对后张有粘结、无粘结筋腐蚀影响的实验和实际构造的调查；——后张无粘结预应力框架结构的抗震性能；——对使用中的后张灌浆预应力砼裂缝发展情况以及保护层完好程度进行调查，对长期使用后拆除的梁作破坏试验，检查灌浆质量及钢材锈蚀情况。(2)先张法工艺改进，与房屋体系的开发，主要有：——围绕大中型预制厂技术改造，研究大吨位长线台座的形式，钢绞线折线配筋工艺、养护方法、工具锚及张拉、放张设备，以及钢绞线的粘结应力、传递长度、延伸长度、端部配筋等；——编制采用高效预应力砼的常用构件标准设计图纸，例如：各种跨度的屋面梁、屋面桁架、吊车梁、双T板梁等构件标准图代替原有低强预应力砼的图纸；——研究公寓、商场、办公楼、汽车库等几类适合采用装配式与半装配式结构的房屋建筑体系及其定型单元（尺寸能适当调整）的成套设计图纸。1、大跨度预应力梁—无锡市体育场大跨度预应力悬挑梁设计无锡市体育场位于无锡市市区，新建体育场主席台总面积为3531m2。长85.26m，宽21.4m，高位18.92m，开间4.0m，共四层，斜框架结构，按七度抗震设计，用两条抗震缝分为三段。大雨篷预应力梁挑出15m，雨篷板坡度为1/10，设计采用有粘结预应力悬挑梁，跳梁根部高为1.65m。大雨篷结构平面布置于剖面图如下：二、应用实例大雨篷结构平面预应力大梁配筋2、预应力砼框架在高层建筑物转换层中的应用

——上海市铁路客站配套项目——龙门宾馆、铁路大厦；为满足高层建筑底层大空间的使用要求，将上部标准层的小柱网变为下部公共服务层的大柱网，设置结构转换层，目前在国内已有一些工程实践，由于转换层承托着上部建筑巨大的垂直荷载，又处于内力状态与边界条件都很复杂的高层建筑底部，是整个结构的关键受力部位，而且如何充分利用该层的建筑空间，亦对转换层的结构设计提出了更高的要求。因此，“转换层”这个课题已经成为高层建筑研究工作的热点之一，上海龙门宾馆、铁路大厦工程对此作了有益的尝试。上海铁路新客站配套项目——上海龙门宾馆、铁路大厦工程，由两幢25层塔楼和裙房组成，建筑面积53865m2。塔楼是平面为切角三角形的“外框——内筒”结构。位于四层的结构转换层，用三榀高5m的后张有粘结预应力混凝土木行架承托上部建筑物重量，将3.7m开间的中圈柱隔跨抽去，转换为7.4m柱距，以满足首层至三层需要大空间的建筑功能要求。3、无粘结预应力砼楼盖

——上海申鑫大厦无粘结预应力砼楼板；上海申鑫大厦坐落在上海延安东路，是一幢高层综合性商住楼，占地面积3000多平方米，总建筑面积约36000m2，其中地下车库1层，地上商用裙房4层，主楼28层。主楼标准层层高3.15m，总高度约98m。主体结构为外框内筒，外框的柱距为3.75m。大厦主楼的楼面结构全部采用无粘结预应力混凝土平板，内筒与外框架通过无粘结预应力混凝土平板连成空间体系。裙房的部分框架梁也采用了无粘结预应力混凝土技术。P246tu13-3-1,3

3、无粘结预应力砼楼盖

——北京市劳保用品公司大楼平板工程；北京市劳保用品公司大楼应用了无粘结预应力混凝土平板结构。该项目建筑面积6550m2。地上7层，首层为营业厅，结构类型系现浇板柱剪力墙结构。无粘结预应力筋采用北京市建筑工程研究所生产的BUPC体系。P15-1-1,24、预应力特种结构

——泰安污水处理厂消化池；该消化池采用BUPC无粘结预应力技术，池壁内水平环向配置无粘结预应力筋，锚固系统为三孔群锚，同过预压应力来抵抗池壁的环向拉应力，提高其抗裂性和强度，从而减薄壁厚，节省钢筋和混凝土用量，提高水池的使用性。无粘结预应力技术与绕丝预应力技术相比较，节省了昂贵的绕丝设备开支，并便于施工，具有很大的推广价值。

5、预应力岩土锚杆（见工程加固）6、桥梁——预应力混凝土结构在公路桥梁上的运用有非常广阔的前景。跨径在300m以内的桥梁后张预应力混凝土结构可以同钢结构竞争。后张预应力混凝土公路桥梁常采用的结构形式有：板式桥、梁式桥、斜拉桥等。几座有代表性的铁路预应力混凝土桥序号桥名竣工年份桥式最大跨度m特点1新沂河桥1956预应力砼简支梁23.9我国第一座预应力砼桥2昌吉河桥1961下承式预应力砼刚性梁柔性拱58我国第一座预应力砼刚性梁柔性拱桥3旧庄河1号桥1966铰接预应力砼悬臂梁24+48+24我国第一座悬臂拼装法施工的预应力砼铁路桥4孙水河5号桥1970预应力砼悬臂梁32.3+64.6+32.3我国最早采用悬臂浇筑施工的预应力砼铁路桥5成昆线牛日河12号桥等1970串联式预应力砼简支梁23.8串联梁，用7φ4钢绞线串联，锚具用JM12-56狄家河桥1977预应力砼连续梁4×40我国最早采用的顶推法架设的桥梁7红水河桥1980预应力砼铁路斜拉桥48+96+48我国最早的预应力砼斜拉桥8浊漳河桥1981预应力砼斜腿刚构桥82我国第一座预应力砼斜腿刚构桥9北京通西立交桥1982预应力砼简支槽形梁24我国第一座预应力砼槽形梁桥几幢高层建筑采用悬挑梁情况建筑名称层数悬挑梁长度m截面b×h(mm)配筋情况新上海国际大厦38框筒结构712—22层800×700预应力配筋：12φ15mm(16φ15mm)钢绞线非预应力筋：上下各6φ25中化大厦22框筒结构6.5梁高850预应力筋：14×7φ5mm钢丝束非预应力筋:满足承载力要求珠海光大国贸中心31框剪结构二、三层大雨篷悬挑出10m，梁端设预应力柱，使2、3层梁共同受力二层梁根部：500×1800三层梁根部：500×2000拉柱：500×30026×7φ5mm钢丝束+6φ3042×7φ5mm钢丝束+8φ303×7φ5mm钢丝束+6φ14标准层主次梁悬挑5.6m主梁根部：500×500次梁根部：400×40012×7φ5mm钢丝束+4φ2210×7φ5mm钢丝束+4φ20部分预应力转换层大梁情况工程名称转换层大梁位置跨度m截面b×h(mm)配筋情况北京市人民检察院工程6层2层转换大梁承托4层4m×2+8m+4m×25跨框架24600×3200预应力配筋：4×12×7φ5mm钢丝束平衡弯矩=0.4倍总荷载弯矩苏州八面风商厦21层第10层与11层间插入转换层大梁承托以上10层5