高層建筑地下室有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力頂板設(shè)計與施工技術(shù)探討

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摘要:本文結(jié)合工程實(shí)例,詳細(xì)闡述了地下室頂板有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的設(shè)計與施工要點(diǎn),并在與一般鋼筋混凝土樓板比較分析的基礎(chǔ)上,對其先進(jìn)的使用性能及良好的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了深入探討和總結(jié)。

      關(guān)鍵詞:有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力;地下室頂板;鋼筋混凝土樓板;配筋;經(jīng)濟(jì)性       1工程概述       湖南某住宅小區(qū)由多棟10～13層小高層和多層住宅組成,總建筑面積達(dá)10萬m2。其中室外地下室頂板采用預(yù)應(yīng)力技術(shù),以充分利用頂板帶來的空間,平時頂板下為室內(nèi)停車場,戰(zhàn)時則為6級物質(zhì)庫,并頂板上種植綠草、修造花園等公共設(shè)施,以營造舒適、生活休閑功能齊全的高尚社區(qū)。本工程柱網(wǎng)尺寸主要為8.0m×8.0m,地下室頂板上覆土1000mm,并且有人防要求。由于荷載大(覆土荷載、消防車荷載和人防荷載)、抗裂要求高,故該工程的地下室頂板采用有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力無梁樓蓋技術(shù),其平面布置見圖1。       2有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力地下室頂板的設(shè)計驗(yàn)算       2.1計算模型和設(shè)計參數(shù)   本工程地下室頂板室外覆土1000mm,混凝土強(qiáng)度等級為C35,fc=16.7N/mm2,非預(yù)應(yīng)力筋為Ⅱ級鋼,fy=300N/mm2,預(yù)應(yīng)力筋采用直徑為Φs15.2,fptk=1860N/mm2級低松馳鋼絞線,張拉控制應(yīng)力取0.7fptk=1302MPa。設(shè)計荷載為:板厚300mm自重:7.5kN/m2,其它恒載:20.0kN/m2,正常使用活載:3.5kN/m2,消防車荷載:20kN/m2,人防等效荷載:65kN/m2。   由于地下室頂板荷載大并且分布不同,邊界條件復(fù)雜,同時還要考慮溫度應(yīng)力(本工程考慮25℃溫差)的影響,而計算模式不同,不同位置的應(yīng)力值將相差較大,所以采用了能有效地反映板的支承條件的板、梁、柱共同作用的空間結(jié)構(gòu)模式來計算板在各種荷載工況下的應(yīng)力——即采用空間有限元程序SAP來進(jìn)行計算分析,在各種荷載工況下最大應(yīng)力結(jié)果見表1。   2.2頂板的抗沖切驗(yàn)算   在進(jìn)行頂板設(shè)計時,在柱子位置可適當(dāng)增加柱帽(本工程為大小為3000mm×3000mm,根部加高500mm的柱帽),易計算樓板在各種工況下的抗沖切驗(yàn)算完全能滿足要求。   2.3正常使用條件下頂板的抗裂控制條件   對于抗裂控制條件,混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)比無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ/T92-2004)抗裂度要求略高,而且沒有后者具體,因此對于板結(jié)構(gòu),我們認(rèn)為,無論有粘結(jié)筋還是無粘結(jié)筋,抗裂度統(tǒng)一可以按(JGJ/T92-2004)取值。   因此在正常使用條件下的,抗裂驗(yàn)算可采用如下公式:   (1)在荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合下:   σck-σpc≤1.0ftk(1)   式中:σck——荷載效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合產(chǎn)生的應(yīng)力;   σpc——預(yù)應(yīng)力等效荷載產(chǎn)生的應(yīng)力;   (2)在荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合產(chǎn)生的應(yīng)力   σcq-σpc≤0.4ftk(2)   式中:σcq——荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合產(chǎn)生的應(yīng)力   對于在消防車荷載及人防荷載條件下,可不用按上述條件要求計算,只需在強(qiáng)度條件滿足的前提下,另外復(fù)算消防車荷載下的裂縫寬度為0.2mm以內(nèi)即可。