后张法预应力混凝土框排架梁工程的设计探讨

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1、后张法预应力混凝土框排架梁工程的设计探讨我们结构设计人员在具体设计过程中，经常会遇到由于建筑需要大空间而在顶层抽掉中间柱，当梁跨度超过15m时，为防止梁裂缝的产生，需要设计预应力梁。由于预应力其在内力分析，配筋计算，变形验算比较繁琐，部分结构设计人员怕麻烦把预应力部分的设计委托给预应力施工单位来完成，但存在如下隐患：1、预应力筋的配置是否合理，设计人员往往心中无数。2、设计预应力梁时，对原设计周边构件的结果是有影响的。3、对框架边柱除电算外，由于框架边柱所受弯矩较大而轴力较小，边柱配筋较大往往需要手

2、算复核。故此计算预应力梁及对应的框架边柱，结构设计人员应自己设计，下面介绍自己近几年设计过的顶层预应力梁工程，有粘结预应力框架梁设计如下步骤：一、材料的选用：a.预应力梁和板及梁下对应的柱混凝土强度等级为C40.b.预应力筋采用15.24,fptk=1860N/的高强低松弛钢绞线，张拉控制应力为0.70fptk.预应力梁筋张拉控制应力=1302N/oc.有粘结筋张拉端锚具采用OVM15-1,采用二端张拉，锚具端头应注油保护.d.预应力筋曲线为二次抛物线，方程为y二A.二、在承载能力设计时，首先因遵守

3、“强柱弱梁，强剪弱弯，强节点弱构件”的原则。采用中国建筑科学研究院PKPM软件，建好结构模型，输入荷载，控制好扭转位移，在不施加预应力的前提下，建模试算，保证梁不超筋，确定梁的断面，进入预应力混凝土结构三维设计，预应力筋线型输入，线型拉通，三维等效荷载及预应力筋设计，SATWE计算全楼采用程序估算结果，对程序估算的预应力筋进行适当修改调整，三维构件非预应力筋设计计算出非预应力筋。三、从整体计算抽出比较典型的单棍，进入预应力混凝土结构二维设计，图形输入，数据文件检查后，进行极限承载力验算，正截面抗裂验

4、算，挠度计算，裂缝宽度及预应力度计算，预应力损失的计算等计算从略。如软件计算结果出现飘红部位，则修改调整，一步步验算，直至满足设计规范要求。在设计中，构造措施主要是针对预应力梁及对应的边柱，工程设计一般按三级预应力梁允许出现裂缝U=0.2mmo四、在画梁施工图中，按比例生成预应力梁图，就可以画出预应力筋束形图的布置图。在梁平法施工图中，按06SG429＞表达出预应力梁，因节点处钢筋较多需与预应力专业施工单位沟通配合，梁柱节点是否方便施工，为方便梁柱钢筋锚固，一般柱伸过梁顶。这样就能够缩短设计周期，提

5、高设计效率。五、在混凝土框排架结构中，顶层边柱具有轴力小而弯矩大的特点；通过对框排架结构顶层边柱设计方法比较分析，对应预应力梁的边柱可采用如下方法：1、加大柱断面，增加配筋的常规方法，即可满足设计要求，适用于跨度不是很大。如图12、对于柱断面尺寸大小有要求时，可根据预应力等效荷载弯矩图，在满足预应力筋抵抗支座负筋的前提下，保持矢高不变的情况下，边跨梁端预应力筋尽量下移，预应力筋下调对于锚垫板的合理布置及扩大局部承压面积也是有利的。如图23、采用较接设计，从模型分析的角度而言，采用较接设计对柱子有着明

6、显的效果，柱子由原来的大偏压构件变成了轴心受压构件，对预应力梁端负弯矩增加到了跨中弯矩。此方法适用于混凝土排架结构。如图3六、在框架结构中，较少采用钱接的原因：a.多数情况下，混凝土梁柱节点还是整浇b.梁柱节点若采用较接设计，水平荷载传递比较b.困难，不利于结构的抗震。框架柱一般伸出梁顶，以便梁柱钢筋的锚固。设计预应力梁及对应的边柱，采用中国科学研究院PKPM预应力软件,此计算方法力求简单、通俗易懂，成熟安全可靠，我们设计人员好掌握，现浇后张法预应力混凝土梁的设计与后张技术专业公司施工，必须紧密衔接

7、，预应力专业公司与施工总包单位必须协调，包括张拉端节点构造的处理，同时须等张拉后才可以拆预应力梁底模。预应力框架主梁的经济跨度为12〜35m,梁跨高比15〜20,采用06SG429>,对预应力专业施工单位来讲并不困难。七、结论1、通过对预应力度及张拉力限制技术等参数进行预应力梁设计，概念清晰，计算方便，满足设计规范要求。2、采用部分预应力梁可以减少结构高度，减少裂缝宽度。3、实际工程经过几年的使用，状况良好，满足规范设计要求。