大跨度无粘结预应力转换桁架的施工.doc
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1、大跨度无粘结预应力转换桁架的施工翟彩云 汤新泉(江苏南通六建建设集团有限公司, 如皋226500)摘要:介绍长春市客车厂技术中心大楼转换层钢混柱子和21.23M的预应力桁架的施工技术。关键词:预应力桁架 支撑 张拉顺序一、工程概况客车厂技术中心大楼是客车厂的标志性建筑,该工程建筑设计新颖独特,气势雄伟,屋面造型象一只展翅翱翔的雄雁,生动表达了客车厂的勃勃生机。该工程为六层框架结构,但由于地形条件限制及厂内通讯中心的无法中断,该工程必须跨越客车厂的原有20米宽的一层建筑物电话站。为了解决这个问题,在轴间E轴和H轴上设计了两榀跨度为21.33米、宽1米、高5.23米的预应力桁架,桁架支承于两端直径
2、1200我钢混柱子上,设计桁架上弦和腹杆截面为1000mmx1000mm,下弦杆为1000mmx1350mm,设计砼强度等级为C40砼。其中的两根受拉腹杆和下弦杆为无粘结预应力杆件,桁架示意及部分截面配筋见图1。二、施工条件设计两榀桁架底标高为2.8米,顶标高8.05米,一榀桁架的侧边与原有山墙的外侧对齐,一榀桁架位于电话站屋面上,原有电话站的屋面为现浇砼结构,板面标高为2.5米,电话站室内净高为3.3米,且室内有吊顶,地面铺有木地板,室内通讯设备必须确保正常工作,室内办公必须正常进行,因此施工难度较大。 图1 预应力架及配筋示意图 11三、整体施工部署由于桁架的设计方案迟迟未定,西侧紧邻结构
3、无法继续施工,业主也要求工程早点投入使用,另外施工中电话站内必须正常工作,工期相对较紧,因此必须合理安排,克服施工难度,施工时遵照从下往上施工顺序。先施工钢混柱子浇筑至桁架下弦下口,再施工下弦、再腹杆、最后上弦。四、钢混柱子施工简述 1.柱子概况:设计钢混柱子截面为1200mmx1200mm,柱芯钢结构是由20厚的钢板焊成的两块“工”字型钢连接而成的骨架,柱芯骨架与钢结构柱脚焊接连接;柱脚通过30厚和60厚的两块承压板由12根螺栓锚固在直径为2500的人工挖孔桩上。钢骨柱平面示意见图2。 图2 钢骨结构平面图2.施工要点:、根据设计图纸对钢板进行下料,现场焊接制成半成品。、提供钻孔定位及螺栓尺
4、寸图,由专业加工厂加工M25螺栓,在承压钢板上钻孔。、先施工柱脚0.00以下:在人工挖孔桩上弹出柱脚边线,固定承压板,定位、矫正加劲板及0.00以下柱骨架,焊接柱骨架及加劲板,检查无误后浇筑砼。、将预制的一层以下骨架吊装就位,矫正焊接固定,绑扎柱子钢筋,支设固定柱子模板,浇筑柱子砼。当下弦施工后重复以施工二层柱子。五、桁架施工(一)、下弦杆1.设计改进设计桁架梁的节点成锐角,为了方便模板支设同时还有利于结构受力,经与设计人员协商,将锐角处做成砼短柱,见图3 图3 模板及支撑示意图2.模板及支撑a、基本思路:经初步计算,下弦杆重33.75KN/m。每榀桁架重2100KN,单位延长米重量为93.3
5、KN/m。由于自重荷载较大,为了使桁架及施工阶段的支撑系统承受合理荷载,当桁架施工遵照先下弦、再腹杆、再上弦的施工顺序时,支撑系统只考虑支撑系统承受下弦的重力荷载,腹杆及上弦的重量及施工荷载由下弦承受。b、材料选择及基本搭设方案: 由于电话站内绝不能中断办公,原有电话站的顶结构必须保留,经于业主多次协商,决定支撑系统设于电话站室内,采用干燥的松木杆做支撑材料。桁架下弦下面、电话站顶结构板(原设计为C20现浇板)面间有400高的间距,决定采用红砖、M5水泥砂浆砌筑成下弦底模。侧模采用竹胶板面模,6090木枋做纵横楞,采用对拉螺栓固定,根据以往施工类似大梁的经验确定纵横间距均为500。模板及支撑系
6、统示意图如图3。由于竖向支撑的特殊性,只对支撑系统进行计算。c、模板支撑计算:计算条件:由于下弦自重、砖底模及施工期荷载先传递至原现浇砼板,再传递到支撑杆件,再传到原砼地面,通过加木楔等方法保证原现浇板与支撑接触良好,原现浇砼板在重新回弹实测后达到设计C20等级,有足够的强度均匀传递荷载,砖砌底模也有足够的强度能顺利传递荷载,地面在有木支撑后满足受力要求。根据以上条件计算如下:荷载计算:下弦的截面为:10001350;跨度为21300,以单位延长米计算:下弦的自重:11.35125=33.75KN/m施工荷载:2KN/m模板自重:1.5KN/m下弦底砖模:0.4121=8.4KN/m荷载设计值
7、为:43.651.2+21.4=55.18KN/m 受力验算:选用尾径不小于60的松木杆做支撑,An=2826mm2,松木杆属TC17强度等级,轴压设计值为fc=15N/mm2,电话站内净高为3.3米,中间设拉杆一道,计算长度取2米,=200承载力验算:N/Annfc: nN/Anfc : n1.3根稳定性验算:长细比=1o/i i为截面回转半径i=0.25d=13375 稳定系数=3000/2=0.169根据公式:n/A=fc nN/Anfc=7.68根 取8根d、施工要要点:、提前向客车厂基建处及监理报送施工方案,在业主审批后,请业主协调并取得通讯中心对施工中给他们造成的不便给予理解与支持
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