预应力预制整浇结构体系设计培训手册Word格式.docx
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1.3.1装配整体式结构，变形缝宜控制在75m以内，超过不多时，可通过设置后浇带、加强带、控制缝、采用低收缩混凝土材料、加强养护等措施，减小混凝土收缩对结构的影响，尽量避免配置温度附加钢筋
1.3.2当变形缝间距超过规范较多时，需进行温度作用计算，必要时配置温度构造钢筋
1.3.3变形缝缝宽按规范要求设置，设缝位置应尽量结合建筑物放火分区界限，应尽量将建筑物设缝与放火分区隔墙设置位置重合
1.3.4伸缩缝下双柱基础可不必断开
1.4荷载取值
1.4.1库房、装卸货平台、坡道等楼面活荷载详以下表格，库房楼面活荷载宜根据货柜布置、叉车等，按《建筑结构荷载规范》附录B换算成等效均布活荷载进行计算，平台行车活荷载应计取《道路桥涵通用规范》中公路一级荷载（15m长集卡，总重55t，单个轮压7t），按《建筑结构荷载规范》附录B换算成等效均布活荷载进行计算
表1坡道库库房等效均布活荷载建议值
结构构件
楼板
次梁
主梁、柱
基础
强度计算荷载
45
22.5
20
抗裂验算荷载
15
1、预制预应力叠合梁的抗裂验算时，按表格相应值计算
2、表中荷载针对单向次梁结构布置体系
表2平台等效均布活荷载建议值
40
20（28）
20（21）
2、平台大跨度梁，当设置纵向横隔梁，形成双向布置时，按主梁取值
3、括号内为消防车道次梁荷载取值
表3坡道等效均布活荷载建议值
28
21
1.4.2风荷载、雪荷载、地震作用等按相关规范取值
1.4.3隔墙荷载、楼地面装修荷载等后期装修恒载按实际计算取值
1.4.4其他活荷载
办公室楼面活荷载：
3KN/m2，吊顶荷载0.25KN/m2，
空中连廊活荷载要求：
15KN/m2
首层地面荷载：
30KN/m2
卫生间：
2.5KN/m2
楼梯：
3.5KN/m2
厨房：
4.0KN/m2，餐厅2.5KN/m2
1.5材料选用
1.5.1预制构件采用C50及以上混凝土，楼板及梁后浇叠合部分宜采用C40现浇混凝土，原位预制定型钢模柱宜采用C40及以上混凝土
其他次要构件及夹层混凝土等级按常规设计
1.5.2预应力筋采用fptk为1860级低松弛钢绞线，常用直径Φs15.2，普通钢筋采用HRB400级钢筋
1.5.3灌浆料应采用水泥基灌浆料，性能满足《装配式混凝土结构技术规程》JGJ1-2014表4.2.3
1.5.4金属波纹管材质性能满足《预应力混凝土用金属波纹管》JG225-2007
1.6设计协作
1.6.1因预应力预制整浇结构体系专业性强，钢筋混凝土结构设计部分宜由专业咨询设计单位配合设计
2、预应力预制叠合梁设计计算
2.1预应力叠合梁计算内容应包括：
正截面承载力验算、叠合面受剪承载力验算、叠合梁竖向接缝抗剪验算，正截面抗裂验算、斜截面抗裂验算、叠合构件裂缝宽度验算、叠合构件挠度验算、预应力构件反拱验算、次梁梁头抗弯、抗剪验算，主梁缺口抗弯、抗剪验算，柱帽抗剪验算
2.2叠合梁按《混凝土结构设计规范》GB50010中附录H进行设计，采用两阶段设计方法
（1）第一阶段，即后浇混凝土叠合层未到达设计强度之前的阶段，荷载由荷载由预制构件承担，预制构件按简支构件计算；
荷载包括：
预制构件自重、楼板自重、叠合层自重以及本阶段的施工活荷载
（2）第二阶段，即叠合层混凝土达到设计规定的强度值之后的阶段，叠合构件按整体结构计算；
考虑叠合构件自重、预制楼板自重、面层、吊顶等自重以及使用阶段的可变荷载
（3）弯矩计算
次梁（按铰接设计）
第一阶段（预制部分受力）
正弯矩M1+=M恒1+M活1
第二阶段（整体受力）
正弯矩M2+=M恒1+M恒2+M活2
框架梁（按刚接设计）
跨中正弯矩M2+=M恒1+M恒2+M活2（+M地）+M风
端部正弯矩M2+=M恒2+M活2*（+M地）+M风
负弯矩M2-=M恒2+M活2（+M地）+M风
1、括号内表示地震内力组合控制情况；
2、恒1表示预制构件自重、楼板自重、叠合层自重；
3、恒2表示面层、吊顶等自重；
4、活1表示第一阶段施工活荷载；
5、活2表示第二阶段荷载；
6、M活2*为梁端活荷载不利正包络弯矩
（4）剪力计算
V1=V恒1+V活1
V2=V恒1+V恒2+V活2
V2=V恒1+V恒2+V活2（+V地）+V风
2、斜截面受剪计算混凝土等级按低值；
3、不考虑预应力对叠合构件的有利影响
2.3叠合梁端竖向接缝的受剪承载力验算按《装配式混凝土结构技术规程》7.2.2条计算
2.4预制构件高度应大于全截面的40%
2.5预应力混凝土构件，正常使用极限状态验算包括混凝土截面受拉边缘抗裂验算及构件挠度计算
挠度计算时，需考虑预加力产生的反拱，其值可按结构力学方法求解，考虑长期作用的影响，增大系数取1.75，反拱过大时，需采取相应的设计及施工控制措施
此外，尚应对预应力构件施工阶段进行验算，施工阶段包括制作、张拉、运输、安装等工序，验算时，构件自重的动力系数不小于1.5
2.6预应力钢绞线的张拉控制应力
σcon≤0.75fptk，≥0.4fptk
其中，σcon为钢绞线张拉控制应力，fptk为钢绞线极限强度标准值，取1860N/mm2
当要求提高施工阶段的抗裂性能，而在使用阶段受压区内设置的预应力筋或者要求部分抵消预应力损失，可提高0.05fptk
2.7需验算预应力梁端部截面时，钢绞线的有效预应力σpe应根据预应力传递长度ltr，从构件端部按线性进行计算
2.8施工阶段的预拉区和预压区，其法向应力应满足
σct≤ftk’
σcc≤0.8fck’
（σcc为截面预压区混凝土压应力）
简支构件端部截面预拉区混凝土拉应力σct可放宽至1.2ftk’，当有可靠工程经验时，叠合式受弯构件σct可按不大于2ftk’控制；
预拉区出现拉应力构件，预拉区纵筋配筋率不宜小于0.15%
2.9预应力混凝土受弯构件的正截面受弯承载力Mu应大于开裂弯矩Mcr
2.10先张法构件预应力损失按规范要求计算，且不小于100N/mm2
3、预制构件基本构造要求
3.1预制构件设计需满足标准化要求，梁宽应符合模具规格要求，预制梁最大高度应小于900（矩形梁）及1650（倒T形梁）mm，梁钢绞线位置、数量也需满足模数要求；
柱截面采用800X800、800X（1200、1400），1000X1000，1000X1400等规格，且种类不宜过多
3.2预制构件保护层一般按：
梁25mm、柱30mm设置
3.3为防止端部集中受压产生劈裂裂缝，对多根分散布置预应力筋，应设置钢筋网片及其他相应措施
框架梁端加强筋做法
3.4吊装宜采用预留吊装孔吊装，也可采用吊环，双拼梁应采用吊环，吊环应采用未经冷加工的HPB300级钢筋或Q235B钢材制作，直径≥14时，采用Q235B
3.5次梁与主梁连接接头（节点详具体以下设计章节），当两侧次梁在主梁上的缺口贯通主梁顶面时，应在次梁吊装完毕后，采用水泥基灌浆料填实，灌浆料的性能应满足设计计算假定
3.6预制框架梁底钢绞线锚入柱的长度不小于35d（d为钢绞线公称直径），并且不小于0.5hc+15d（hc为柱宽）
3.8进行后浇叠合层混凝土施工阶段验算时，叠合楼盖的施工活荷载取值不宜小于1.5kN/m2
3.9预制构件内的洞口应预留，未经设计允许，不得对预制构件进行切割、开洞
3.10无临时支撑预制梁的搁置长度不小于150mm
3.11预制构件中外露预埋件凹入构件表面的深度不宜小于10mm
3.12预制梁梁端应设置键槽，键槽数量、尺寸应满足抗剪计算要求和构造要求，键槽可采用贯通式，深度t不宜小于30mm，宽度w不宜小于深度的3倍且不宜大于深度的10倍，叠合梁顶有不小于6mm的粗糙面
3.13装配整体式框架结构中，当采用叠合梁时，框架梁的后浇混凝土叠合层厚度不宜小于150mm，次梁的后浇混凝土叠合层厚度不宜小于120mm，预制梁箍筋应伸入叠合层，箍筋伸入叠合层的直线长度不小于10d
3.14叠合梁的箍筋配置可采用组合封闭箍筋，抗震等级为一、二级的叠合框架梁的梁端箍筋加密区宜采用整体封闭箍筋
3.15现浇梁与预制梁的连接，可采用预埋板通过抗剪钢板与现浇梁底筋焊接的方法，也可采用后期植筋的办法，现浇梁与预制梁接触面，需设置粗糙面并在浇筑前刷界面剂一道
4、设计过程要点简述
4.1设计条件整理，包括建筑图、类似工程图纸，设防烈度、场地条件、风荷载等设计参数确定，设计荷载确定
4.2根据类似项目及荷载，定好主次梁布置方案，次梁间距，定好次梁、主梁总高及预制高度，板厚及板的做法（闭口钢承板组合楼板或密肋板，一般先采用闭口平板画法）
4.3试算整体模型，确定结构体系，复核各指标及粗算配筋量，初步完成预应力预制梁分类设计计算表（次梁，主梁，平台次梁，平台主梁，平台大跨次梁，平台倒T主梁，坡道主次梁）
4.4画模板图，明确梁板柱做法及尺寸，梁要区分现浇及预制（具体详制图要求），（重点关注：
伸缩缝柱净距400，次梁间距2400左右（平台、坡道可在2100左右），卸货坑处梁顶标高，卫生间处局部降板和降梁顶标高，顶层钢柱台柱问题，悬挑处结构，主梁布置换方向时，次方向主梁梁高减100）并提交设计部，与其他部门进行初步内审
4.5计算0容重模型（必要时补充施工阶段简支模型），（注意：
混凝土容重取0.1，调幅系数取0.85）
4.6画板配筋及梁配筋图，梁面筋采用0容重模型（施工阶段有支撑整体受力梁按基本模型除外），箍筋按表格计算并结合基本模型（常规次梁箍筋10，主梁8加吊筋）
4.7画柱配筋及节点详图（具体详制图要求）（柱图关键是柱底标高计算：
根据柱帽顶标高减去柱模高度-50，即柱底标高=楼面标高-最大梁高（包括降标高高度）-柱模高-50，柱模高为9.9m，个别情况附加柱模1.3m）注意：
卸货坑梁降标高处、平台处柱底标高）
4.8自校修改后，提设计部校核
4.9内部各部门审查，并修改意见
4.10提设计院、甲方，并修改意见
4.11提外审，设计部统一回复，设计人员修改
4.12项目经理施工前提前查看图纸，有问题及时提出
5、模型实现
5.0关于一些模型的计算参数（提前与设计院沟通协调好，避免后期改动）
5.0.1调幅系数，根据高规5.2.3，装配整体式结构调幅系数取0.7~0.8
5.0.2仓库的组合值系数
1）活荷载分项系数1.3or1.4，活荷载大于4的工业房屋，可取1.3，其他房屋1.4，物流库算工业？
2）活荷载组合值系数取0.9or0.7，建议取0.9
3）地震组合中，仓库部分，活荷载重力代表值组合值系数取0.5or1.0or0.8，中国联合工程公司建议取1.0，感觉太高，建学建议0.8，其他坡道和平台取0.5不变
4）周期折减系数取0.8，框架结构，梁柱很强，且填充墙很少
5.1简支模型（施工阶段验算）（需要时补充）
5.1.1、楼层组装针对装配楼层，不针对现浇楼层
楼板：
[恒活设置]计算现浇板自重，恒载：
0，活载（施工）：
1.5，并检查荷载（恒活）平面，删除梁线荷载
梁高：
改为预制梁高，整梁-叠合层厚度
分析计算：
1、
5.1.2、
5.1.3、梁端负弯矩调幅系数1.0
梁混凝土等级C50
特殊梁：
全部梁修改为铰接
5.20容重模型（算框架梁负弯矩配筋）（针对二阶受力梁）
5.2.1、不勾选：
板自重计算（荷载恒活设置当中）
5.2.2、荷载：
附加恒荷载：
一般1~2、活荷载:
一般5~20
5.2.3、混凝土容重：
0.1（楼层组装——参数设计）
5.2.4、调幅系数0.85（楼层组装——参数设计）
5.2.5、周期：
可取0.8，常规轻质填充墙框架0.6~0.7（填充墙越多，墙体刚度越大，整体刚度影响越大，折减系数越小）（楼层组装——参数设计）
5.2.6、SATWE分析设计
5.2.7该模型问题：
地震力是不对的（没有自重恒载），需要放大到基本模型的地震内力
可实现：
1）、梁端负弯矩组合地震力的情况
2）、梁端正弯矩组合地震力的情况，但，需每层设置地震调整系数，1.3*系数（针对高烈度地区）
5.3基本模型（可以计算整体指标和墙柱、基础配筋、施工阶段有支撑整体受力梁）
5.3.1荷载：
计算楼板自重，附加恒、附加活，计算地震及风荷载
5.3.2混凝土容重：
25.5~26
5.3.3混凝土等级：
C40
5.3.4调幅系数：
0.75
5.3.5梁刚度：
考虑梁翼缘宽度
5.3.6周期折减：
0.75~0.8
5.3.7特殊构件：
次梁梁端铰接
5.3.8一般需考虑楼梯刚度影响
5.3.9强刚与非强刚均需计算
5.3.10周期回填
5.3.11该模型问题：
梁端负弯矩多了结构自重引起的负弯矩，梁端正弯矩偏小，多减了结构自重引起的负弯矩
梁端正弯矩的实现：
增加组合16组，对恒载引起的正弯矩进行折减
二、库房设计
1竖向结构设计
1.1柱截面应由框架侧向层间位移角计算条件和轴压比计算条件双控
1.2纵筋配置宜选用大直径钢筋（φ22~φ32），在满足规范最大纵筋间距要求下，尽可能减少钢筋根数，以利于预制梁构件安装
1.3柱截面宜采用定型钢模现浇的类方形或类矩形异型柱，梁柱节点处柱设柱帽，柱帽边比结构柱每边各宽180mm，定型钢模柱如下图所示：
定型钢模柱
1.4底层柱与基础连接采用波纹管灌浆连接方式，二层以上柱筋采用机械接头或灌浆套筒连接（节点做法详设计通则中一、1.2.4条）
1.5顶层柱宜采用钢筋混凝土柱，柱顶设钢管水平系杆（顶层柱也可采用钢柱，需征得审图机构同意）
2楼盖结构设计
2.1楼盖结构采用单向次梁布置方案，主梁采用双拼预应力预制叠合梁，平行于防火墙方向布置，次梁采用预应力预制叠合梁，两端按铰接设计，次梁间距应小于3米，通常为2.4米左右，典型平面结构布置图，及常用节点做法如下所示：
库房结构平面布置图
梁柱连接节点主次梁连接节点
双拼主梁节点
2.2楼板可采用闭口钢承板组合楼板或现浇密肋楼板，闭口钢承板采用1.0mm厚镀锌钢板，镀锌量为175g/m2，现浇密肋楼板波高为75mm，总厚度应大于175mm，典型做法如下图所示
闭口钢承板组合楼板
现浇密肋板
2.3楼板面筋宜采用小直径钢筋，最大间距满足规范要求，板跨中板带板底应配4Φ12以上横向通长钢筋
2.4洞口尺寸在300mm以上时，应在结构平面布置图中定位
2.5结构板面不设建筑面层，采用结构自防水
2.6办公区夹层结构：
采用钢结构平台夹层，柱上设预埋件，后期与钢梁进行连接，楼板采用压型钢板组合楼板
3抗侧移结构
3.1如抗震设防要求较高，框架梁正弯矩较大，采用框架结构抗侧移不经济时，可布置一定数量的剪力墙，形成框架—剪力墙结构，墙体宜结合楼、电梯间布置，并尽量布置在建筑物的角部区域，宜对称、双向布置
3.2抗侧移结构采用框架-支撑结构体系时，支撑宜采用预应力混凝土单拉杆支撑，支撑在同一方向应基本对称布置，且应在两个主轴方向分别布置，支撑设置位置不能影响正常使用
三、装卸货平台设计
1.3柱截面采用定型钢模浇筑的类方形或类矩形异型柱，梁柱节点处柱设柱帽
1.4底层柱与基础连接采用波纹管灌浆连接方式，二层以上柱筋采用机械接头或灌浆套筒连接（节点做法详一、1.2.4条）
2.1楼盖结构采用单向布置，大跨方向为次梁，开间（短跨）方向为主框梁，相邻跨次梁布置方向与大跨次梁方向垂直，大跨次梁间应设置二道横隔梁，典型结构平面布置图，如下所示：
平台结构平面布置图
2.2大跨度次梁采用预应力预制薄腹工字形叠合梁（详图示），按简支设计，搁置大跨次梁的主框架梁采用预应力厚腹工字形叠合梁（详图示），与横隔梁连接的次框架梁采用双拼薄腹工字形梁组合的叠合梁（详图示），横隔梁采用现浇矩形梁，相邻跨的主框架梁采用双拼矩形叠合梁，次梁采用按简支设计矩形叠合梁
2.3楼板采用闭口钢承板组合楼板或现浇密肋楼板，组合楼板板厚宜大于180mm，密肋楼板总厚度宜大于200mm，闭口钢承板采用1.0mm厚镀锌钢板，镀锌量为175g/m2，现浇密肋楼板波高为75mm
2.4楼板受力钢筋一般采用小直径筋，d8～14；
板面应双层双向连续通长配筋，楼面上表面钢筋间距应不超过150mm，下表面钢筋间距应不超过200mm
薄腹工字形叠合梁厚腹工字形叠合梁
双拼大跨次框架梁
2.5后浇混凝土叠合层宜采用抗渗砼，抗渗等级不低于P6（板厚较厚时，可分层浇筑），结构板面不设建筑面层，采用结构自防水，有坡度时，采用结构找坡
2.6平台外侧（远离月台），应配合建筑专业留设结构排水设施；
平台内侧（靠近月台），应配合建筑专业留设平台楼面建筑防水铺设条件
2.7平台应与仓库楼面脱离设缝，结构缝留设条件应吻合建筑防水做法
2.8平台与坡道衔接处，应配合建筑要求留设变形缝做法条件
2.9室外楼梯宜采用预制钢筋砼楼梯
3.1抗侧移结构采用框架-支撑结构体系时，支撑宜采用预应力混凝土单拉杆支撑，支撑在同一方向应基本对称布置，且应在两个主轴方向分别布置，支撑设置位置不能影响使用
四、行车坡道设计
1结构形式及总体设计要求
1.1地基基础设计：
可采用天然地基、桩基础、地基处理，沉降量控制在60mm以内，相邻基础的相对沉降差控制在3‰以内，按国家规范要求设置沉降观测点，与行车平台衔接处，沉降差应不大于10mm
1.2结构类型：
采用框架结构，短向作为主梁，长向作为次梁（典型结构平面布置图如下），主次梁均采用预应力预制叠合梁，板为闭口钢承板组合楼板、密肋楼板或现浇平板，转弯处和结构复杂部位梁板采用非预应力现浇结构，柱采用普通现浇柱
坡道结构平面布置图
1.3坡道变形缝设置间距宜按不超过70m控制
1.4柱距控制宜不超过12m，柱截面尺寸应不超过1mx1m
1.5现浇框架梁截面高度宜不小于跨度的1/12，应考虑裂缝控制条件，坡道转弯处，柱布置位置应优化，避免出现弧形梁
1.6坡道起坡点应与建筑总图对应，底部衔接处，必要时应设计钢筋砼挡墙
1.7结构板面不设建筑面层，采用结构自防水，有坡度时，采用结构找坡
1.8道两侧栏板应采用钢筋混凝土，其配筋应锚固进入下部主梁，栏板厚度应不小于150mm，高度吻合建筑设计要求
体系特点概述
无支撑叠合梁两阶段受力，
梁底跨中区域先张法预应力，
框架梁端部钢绞线释放预应力作为普通钢筋锚固（小震下钢绞线按360计算满足强度和刚度要求，大震下，按钢绞线强度换算，远远大于360，作为裂缝开展后塑性耗能机构，有利于塑性铰的形成，所以不应该附加富余普通钢筋），
预制叠合装配整体式结构体系，
显式牛腿施工阶段用于搁置，使用阶段形成加强型梁柱节点，对抗震设计有利
原位定型钢模预制柱
搁置式装配简支次梁（参考法国世构体系）
五法解决特殊大跨度梁（数量少）
1、先张法构件
1）先张预制加高截面法（钢绞线数量跟其他一样，应力一样，上排钢绞线位置一样，仅加高截面，可附加普通钢筋）（二阶受力）
2）先张预制，搁置次梁后，先浇2米宽翼缘法（部分二阶受力）
3）先张预制支撑法（一阶受力）
2、后张法构件
1）后张预制法（可分批张拉，按二阶受力考虑）
2）后张普通现浇法（一阶受力）
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