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1、体育馆悬挑预应力大梁的设计与施工南京龙江体育馆为多功能体育饰，其入口处的悬挑大梁KJl承受的荷载很大。为保证结构的耐久性及刚度，使用进程中不向短挑梁转移荷载，KJI的外伸长梁采用了部分预应力混凝土大梁。经比较分析，从受力的合理性角度及减轻自重方面考虑该大梁的截面为变截面，悬挑梁根部截面尺寸为70OmnIX2000mm,端部截面尺寸为700nmX90OnIn1。由于KJI框架梁的、。段的正弯矩较小，预应力筋在该段主要沿梁顶面部置，在。触处锚固。该悬挑大梁的混凝土等级为C40。预应力筋采用1860级低松弛钢绞线，张拉端用QMI5-6型锚具，固定端用挤压锚，预留孔道用金属波纹管成型。第1章结构设计原
2、则该大梁处在室内低侵蚀环境，考虑到该悬挑结构以承受恒载为主，预应力筋按下列原则配置：在恒载下截面不退压；在使用荷载下裂缝宽度小于0.1mm；在常遇地震作用下裂缝宽度小于0.2mm。第2章预应力筋部署该悬挑大梁的危险截面为根部截面，弯矩是主要内力。为使该截面的抵制弯矩最大，预应力筋尽可能靠顶部署。依据上述原则大梁共采用48根中j15预应力筋，分成8束，每束6根。预应力筋在悬臂根部截面排成2排，地位如图4T0-1所示。在悬臂末端区域，由于弯矩较小，预应力筋分别距悬臂端1.5m及1.Onl处锚固下排中间及上排中间2束预应力筋，在悬臂端部锚固4束。因KJ14大梁支承在悬挑梁的端部，悬臂端的4束预应力筋
3、应紧贴梁外侧锚固在混凝土内(保护层厚80mm)O大梁预应力筋走向如图4-IOT（八）所示。为保证局部承压的安全，除将梁在柱外加宽到80Omin外，还将中间2束空间扭转成上下束，如图4-IOT(b)所示。第3章结构性能分析第1节预应力损失该大梁预应力筋张拉控制应力取。COn=0.751860=1395Nmm2,在悬挑梁根部各项预应力损失如下：。1.l=60N11m2,。1.2=21Nmm2；。1.4=35Nmm2,。1.5=51Nmm2,总损失。1.=167Nmm20预应力筋中有效预应力为：OPe=I228Nmm2。总预压应力为8252kN0第2节活载弯矩值活载包括楼座荷载及屋盖雪载等荷载，在悬
4、臂根部引起的弯矩为1806kNm。第3节长期及短期荷载下抗裂度验算最大弯矩截面受拉区最外纤维抗裂度验算结果如下：长期荷载与预应力相同作用下的混凝士应力为-0.65Nmm2,短期荷载与预应力相同作用下的应力为3.18Nmm2,因此在长期荷载及短期荷载组合下满足抗裂要求，均满足该工程的设计原则。验算截面取边柱边截面。第4节抗弯及抗剪承载力计算所需抵制的设计弯矩为13781kNm,预应力筋抵制弯矩为12054kN-m,按承载力要求应补充的非预应力筋为As=3094mm2。非预应力筋按构造要求配置0.3%A=O.003X700X2200=462OmIn2。最后配置10中25非预应力筋。因剪力不大，抗剪
5、承载力易满足。第5节悬臂大梁的位移悬臂大梁梁端位移对该工程来说是一个严厉控制的指标。因梁端位移过大将引起与之相联构件的内力调整，一些构件将出现过大裂缝。采用预应力混凝土，该大梁在外载及预应力相同作用下不开裂。故截面刚度取为B=EI。由于大梁为变截面大梁，大梁的变形计算应采用广义等效荷载计算。依据计算分析，在荷载作用下梁端位移为26.647mmJ,而预应力作用下梁端位移为19.324Imnf,最终位移为7.37mml。位移小于悬臂长度的1/1000。第6节锚固区的设计固定端因在大梁内分散锚固，局部承压的安全容易保证。采用挤压锚加垫板及螺旋筋的形式。6根预应力筋共用1块锚板和1根螺旋筋。因垫板四周
6、范围较大，局部承压比较富余。张拉端采用铸铁喇叭管，原有配套的螺旋筋，但因锚具比较集中，改为网片，由图4T0T(b)可见外边锚具中心离梁边缘为150mm。为加强梁端局部承压的承载力，在梁端将外框箍筋直径加大，间距加密，并用拉结筋拉牢，如图4T0T(C)所示，使梁端形成一个整体的锚固块。张拉完成后观察表明，张拉端及固定端均未出现任何形式的裂缝。这里必须提及的是锚固区的设计首先是错具在梁端的合理分布，而不是加间接钢筋。第7节腰筋的直径与间距腰筋对混凝土收缩裂缝的控制及大梁抗扭起有利作用。若梁尺寸较大，混凝土等级较高，其腰筋直径及向距与钢筋混凝土规范的规定应有所区别。KJl框架大梁设计中腰筋的直径为2
7、0,间距为20Omnb观察表明效果较好。第4章预应力施工龙江体育馆KJl框架悬挑大梁预应力筋主要沿梁顶部署，近似为直线配筋，孔道摩擦损失小O由于悬臂端无法张拉，只能采用一端张拉。该大梁的非预应力筋配筋多，梁的尺寸大，故采用预应力筋先穿入波纹管中的方案。由于预应力筋在张拉端及锚固端都需要中间扭束，故大梁的箍筋股距必须方便预应力筋扭束。为保证预应力筋实际形状与设计形状相同，减少附加的摩擦损失,钢筋井架间距取为600mm。为保证张拉前孔道畅通，使用该大梁的倾斜度较大的特征，在混凝土初凝前从梁末端泌水孔中灌水，将浇注中可能渗入的水泥浆冲刷掉。张拉顺序是先中间一列，后两边交错进行。考虑到大梁混凝土压缩的
8、影响，前4束比后4束张拉力高1.5机由于该大梁截面不属于薄腹梁，梁侧有楼座次梁与主梁联系，预应力筋张拉全部一次张拉到位。大梁高差近IOnb采用特制的止水阀门，以免过大压力使水泥浆从喇叭管渗出。由于水泥浆中水泥主动向低处沉淀，末端的泌水及补浆非常重要。为确保灌浆质量，采用分别在灌浆后1h和4h两次补浆的措施。施工现场安全施工注意事项1、施工人员进入施工现场前，必须要进行施工安全、消防知识的教育和考核工作，对考核不合格的职工，禁止进入施工现场参加施工。2、进入施工现场必须戴好安全帽，系好帽带，并正确使用个人劳动防护用品.3、严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，对违章作业的指令有权拒绝并有责任
9、制止他人违章作业。4、施工作业时必须正确穿戴个人防护用品，进入施工现场必须戴安全帽。不许私自用火，严禁酒后操作。5、穿拖鞋、高跟鞋、赤脚或赤膊不准进入施工现场。6、穿硬底鞋不得进行登高作业。7、在高空、钢筋、结构上作业时，一定要穿防滑鞋.8、现场用电,一定要有专人管理，同时设专用配电箱，严禁乱接乱拉，采取用电挂牌制度,尤其杜绝违章作业，防止人身、线路，设备事故的发生。9、电钻、电锤、电焊机等电动机具用电、配电箱必须要有漏电保护装置和良好的接地保护地线，所有电动机具和线缆必须定期检查,保证绝缘良好，使用电动机具时应穿绝缘鞋，戴绝缘手套。10、工地施工照明用电，必须使用36伏以下安全电压,所有电器
10、机具在不使用时，必须随时切断电源,防止烧坏设备.11、在用喷灯、电焊机以及必要生火的地方，要填写用火申请登记和设专人看管，随带消防器材等，保证消防措施的落实。施焊时，特别注意检查下方有无易燃物，并做好相应的防护，用完后要检查，确认无火后再离开.12、未经安全教育培训合格不得上岗，非操作者严禁进入危险区域；特种作业必须持特种作业资格证上岗。13、凡2m以上的高处作业无安全设施,必须系好安全带；安全带必须先挂牢后再作业。14、高处作业材料和工具等物件不得上抛下掷.15、从事高空作业人员要定期体验。凡患有高血压、心脏病、贫血症、癫痫病以及不适于高空作业的人员，不得从事高空作业。16、机械设备、机具使
11、用,必须做到“定人、定机”制度;未经有关人员同意，非操作人员不得使用。17、电动机械设备，必须有漏电保护装置和可靠保护接零，方可启动使用.18、未经有关人员批准，不得随意拆除安全设施和安全装置；因作业需要拆除的，作业完毕后，必须立即恢复。19、井字架吊篮、料斗不准乘人。20、酒后不准上班作业.21、作业前应对相关的作业人员进行安全技术交底。22、在高空以及施工现场作业，如配管放配线，设备安装及开通调试中,必须要严格执行安全技术规程，顺利进行作业严禁违章操作，造成不应发生的事故。23、在整个施工过程中，必须严格执行国家、省市、各部委关于工程消防法规和有关条款。24、经常配齐、保养消防器材，做到会
12、保养、会使用。认真贯彻逐级消防责任制，做好消防工作。25、现场人工断料，所用工具必须牢固,掌饕子和打锤要站成斜角，注意扔锤区域内的人和物体。切断小于30Cm的短钢筋,应用钳子夹牢,禁止用手把扶，并在外侧设置防护箱笼罩或朝向无人区。26、多人合运钢筋，起、落、转、停动作要一致，人工上下传送不得在同一直线上.钢筋堆放要分散、稳当、防止倾倒和塌落。27、在高空、深坑绑扎钢筋和安装骨架,须搭设脚手架和马道。28、绑扎立柱、墙体钢筋，不得站在钢筋骨架上和攀登骨架上下。柱筋在4m以内,重量不大，可在地面或楼面上绑扎，整体竖起；柱筋在4m以上，应搭设工作台。柱梁骨架应用临时支撑拉牢，以防倾倒。29、绑扎基础钢筋时,应按施工设计规定摆放钢筋支架或马凳架起上部钢筋,不得任意减少支架或马凳。30、绑扎高层建筑的圈梁、挑檐、外墙、边柱钢筋，应搭设外架或安全网。绑扎时挂好安全带。31、起吊钢筋骨架，下方禁止站人，必须待骨架降落到离地Im以下始准靠近,就位支撑好方可摘钩。32、吊运短钢筋应使用吊笼，吊运超长钢筋应加横担,捆绑钢筋应使用钢丝绳千斤头,双条绑扎，禁止用单条千斤头或绳索绑吊。33、吊运在楼层搬运、绑扎钢筋，应注意不要靠近和碰撞电线。并注意与裸体电线的安全距离（IkV以下4m,1-10kv6m）.34、夜间施工灯光要充足，不准把灯具挂在竖起的钢筋上或其他金属构件上，导线应架空.
