CN206707010U - 一种预应力大跨度屋盖结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种预应力大跨度屋盖结构。包括有次梁、主框架梁，主框架梁装设在支撑柱上，次梁装设在主框架梁上，屋盖装设在次梁上。本实用新型解决大跨度预应力框架在单边受力荷载作用下的设计、施工问题，满足建筑整体视觉及功能的需要。

Description

一种预应力大跨度屋盖结构

技术领域

本实用新型技术涉及一种预应力大跨度屋盖结构，属于预应力大跨度屋盖结构的创新技术。

背景技术

单边荷载预应力大跨度框架结构，较为罕见，无现有技术及工程实践可供参考，需要解决的问题：①单跨大跨度框架预应力设计；②大跨度框架梁抗扭设计；③模板支架系统；④混凝土施工；⑤预应力张拉。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种预应力大跨度屋盖结构。本实用新型解决大跨度预应力框架在单边受力荷载作用下的设计、施工问题，满足建筑整体视觉及功能的需要。

本实用新型的技术方案是：本实用新型的预应力大跨度屋盖结构，包括有次梁、主框架梁，主框架梁装设在支撑柱上，次梁装设在主框架梁上，屋盖装设在次梁上。

本实用新型采用包括有次梁、主框架梁，主框架梁装设在支撑柱上，次梁装设在主框架梁上，屋盖装设在次梁上的结构，解决大跨度预应力框架在单边受力荷载作用下，大梁的弯、剪、扭设计，梁柱节点设计及与预应力筋结合的问题，满足建筑整体视觉及功能的需要。

附图说明

图1为屋面结构布置简图；

图2为框架预应力筋布置图；

图3为张拉端构造图；

图4为主梁端部抗扭配筋截图。

具体实施方式

本实用新型的预应力大跨度屋盖结构，包括有次梁1、主框架梁2，主框架梁2装设在支撑柱上，次梁1装设在主框架梁2上，屋盖装设在次梁1上。

本实施例中，上述主框架梁2设置有若干根预应力钢绞线3。

本实施例中，上述主框架梁2设置有90根预应力钢绞线3。

本实施例中，上述支撑柱内设置有若干根预应力钢绞线4。

本实施例中，上述支撑柱内设置有36根预应力钢绞线4。

本实施例中，上述主框架梁2的端部设有非预应力纵筋5、抗扭外箍6、抗扭纵筋7、内箍8，其中非预应力纵筋5装设在主框架梁2端部的上下两端，抗扭纵筋7装设在主框架梁2端部的左右两侧，抗扭外箍6装设在主框架梁2外侧，内箍8装设在主框架梁2内。

本实施例中，支模板：巨型框架大梁底的支模高度为6.35m-6.75m，按一次性浇筑设计，模板支架布置采用Ф48*3.5单钢管单扣件，立杆纵向与横向间距均为0.5m，纵横向水平杆步距为1.5m或1.2m。

绑扎钢筋：柱纵筋→柱箍筋→柱内36根预应力钢绞线4→非预应力纵筋5→抗扭纵筋7→抗扭外箍6→内箍8→梁内90根预应力钢绞线3。

混凝土浇筑：施工采取一次性浇筑，不留施工缝，采用两台混凝土泵同时从巨型框架梁中部开始浇筑C50混凝土，向两端推进，每层浇筑厚度50cm，混凝土浇筑量364m,7h后浇筑完毕。

混凝土养护：采取不拆模和覆盖塑料薄膜的措施。

张拉柱内预应力钢筋：采用YCW250B千斤顶整束顶端张拉，张拉控制应力为930N/M㎡。施工顺序：安装工作锚→分四级张拉预应力钢筋（15%→30%→100%→103%）→持荷2min锚固→校对伸长值→孔内灌浆。分级张拉时分钢筋束由中间向两边交替完成。

张拉梁内预应力钢筋：采用YCW250B千斤顶整束顶端张拉，张拉控制应力为1395N/M㎡。施工顺序：安装工作锚→分四级张拉预应力钢筋（15%→30%→100%→103%）→持荷2min锚固→校对伸长值→孔内灌浆。分级张拉时分钢筋束由中间向两边交替完成。

本实用新型用于石景山庄室内泳池扩建为珠海市石景山庄的附属配套工程，该泳池三面环山，一面临水，风景优美，临水面一侧为达到最佳视觉效果，设置跨度40m的预应力框架梁。屋面布置如图1所示。

该屋面主框架跨度大且单边受力，较为罕见，主框架柱截面1200*1800，主框架梁截面1100*2500，次梁截面400*700，均采用预应力混凝土结构。混凝土强度等级：巨型框架梁C50，其余为C40。预应力筋采用Φ^S15.24底松弛钢绞线，fpk=1860N/M㎡。

巨型框架结构的内力，根据SATWE程序计算出，跨中弯矩设计值M=21528kn-m、支座弯矩设计值M=16520kn-m，Mk=M/1.22。大跨度预应力混凝土框架梁中，预应力钢筋的数量由裂缝控制等级确定。考虑到巨型框架梁的重要性和室内游泳池的因素，按二级抗裂（一般不出现裂缝）设计。据此算出，跨中应配置86Φ^S15.24钢绞线（实配90根），支座应配置64Φ^S15.24钢绞线（实配66根），预应力钢筋布置如图2所示。

根据实际配置的预应力钢筋数量与布置方式，计算预应力作用下引起的综合弯矩，经抗裂计算得出：跨中处δck-δpc=1.81<2.64 N/M㎡，满足二级抗裂要求，支座处δck-δpc＜0，达到一级抗裂要求。框架梁纵向受拉钢筋，按二级抗震要求，配筋强度比（即部分预应力比）≤0.75，算出跨中底部配置30Ф28纵筋，支座顶部配置24Ф28纵筋，两端受压区高度X≈0.35ho，满足二级抗震要求。

一般框架结构边梁，主梁的扭矩由次梁的支座弯矩引起，随着主梁微裂缝的开展，主梁扭矩大部分卸载（次梁跨中弯矩相应增大），这在现行混凝土规范中有明确的论述，但针对大跨度预应力框架边梁，现阶段并无成熟的经验。

巨型框架边梁的抗扭设计，按施工阶段荷载、使用阶段静载、使用阶段活载施加预应力4个工况分别计算巨型框架边梁的抗扭，再按现行现行规范组合得出最不利内力：弯矩M-18172KN-M、剪力V=3500KN、扭矩T=2190KN-M，据此得出截面抗扭配筋如图4所示。

巨型框架大梁底的支模高度为6.35m-6.75m，按一次性浇筑设计。混凝土施工采取一次性浇筑，不留施工缝，采用两台混凝土泵同时从巨型框架梁中部开始浇筑C50混凝土，向两端推进，每层浇筑厚度50cm，混凝土浇筑量364m,7h后浇筑完毕。C50混凝土掩护采取不拆模和覆盖薄膜的措施。

预应力张拉控制应力：梁为1395N/M㎡，柱930N/M㎡。张拉设备：对梁采用YCW250B千斤顶整束两端张拉，对柱采用前卡式千斤顶单根一端张拉。实测张拉伸长值偏差均在±6%以内，合格率达100%。

本实用新型技术还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案。均落在本实用新技术要求保护的范围之内。

Claims (5)

1.一种预应力大跨度屋盖结构，其特征在于包括有次梁、主框架梁，主框架梁装设在支撑柱上，次梁装设在主框架梁上，屋盖装设在次梁上；上述主框架梁的端部设有非预应力纵筋、抗扭外箍、抗扭纵筋、内箍，其中非预应力纵筋装设在主框架梁端部的上下两端，抗扭纵筋装设在主框架梁端部的左右两侧，抗扭外箍装设在主框架梁外侧，内箍装设在主框架梁内。

2.根据权利要求1所述的预应力大跨度屋盖结构，其特征在于上述主框架梁设置有若干根预应力钢绞线。

3.根据权利要求2所述的预应力大跨度屋盖结构，其特征在于上述主框架梁设置有90根预应力钢绞线。

4.根据权利要求1所述的预应力大跨度屋盖结构，其特征在于上述支撑柱内设置有若干根预应力钢绞线。

5.根据权利要求4所述的预应力大跨度屋盖结构，其特征在于上述支撑柱内设置有36根预应力钢绞线。