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摘要:本文针对具体工程,对预应力楼盖设计进行了分析,分别从设计选型、结构与效益分析进行了分析,为广大设计人员提供一定参考意见.
关键词:预应力楼盖 优化设计 设计选型
【中图分类号】TU761
1引言
某工程地上18层,地下2层,是一座多功能综合性建筑.其中地上1、2层为商场,3层以上写字楼,地下1层平时为人防地下室,地下2层为设备用房及车库,总建筑面积约41259m2.工程采用框架-剪力墙结构,现浇钢筋混凝土宽扁梁-预应力平板楼盖,七度二级抗震设防.
2 设计选型
进行楼盖方案选择时为降低层高,计划采用普通钢筋混凝土300mm高无梁楼盖,位移和抗裂验算、抗侧移满足要求.结构总重量增大,地震力增大,对抗震不利并将导致竖向结构截面加大,地基基础费用高.
采用肋梁楼盖体系,重量可以降,结构高度大,层高比较高,导致结构总高度增加.如每层高度增加300mm,累计增加7m,在总高度限制下将少建2层,这样投资效益下降,损失很大;总高度不限制而保持建筑层数和面积不变将导致结构总高度增加,水平荷载增加很多,顶点位移也将增加.
工程实践表明预应力混凝土楼盖具有许多优点,特别是用于高层建筑,经济效益更加显著,如提供大跨度的空间;结构自重轻,减少基础费用;抗震和抗风能力强;使用性能好,施工速度快;管线设置方便,省去吊顶费用;板厚较薄可增加楼层数;抗腐蚀性强;伸缩缝间距大:可加大伸缩缝距离或取消伸缩缝;防火性能可靠.预应力混凝土无论是功能水平还是综合效益具有很高利用价值.
预应力平板楼盖结构应用到高层建筑特别是超高层建筑中往往受到限制,楼盖总厚度和折算厚度均较薄,平面外刚度比较小,因而抗侧移能力比较差,在高层建筑中水平力比较大容易产生较大侧移变形,导致位移不满足规范要求.由于所在场地上建筑限高70m,七度二级抗震设防,经过认真分析计算论证.从技术上、组织管理上、经济效益和社会效益上进行全面分析论证,最终确定采用框架-剪力墙结构,现浇钢筋混凝土宽扁梁-预应力平板楼盖,外围平面尺寸为64.3m×25.1m.结合建筑布局需要,利用交通核心筒围成2个平面尺寸分别为8×7.1m和8×8m剪力墙筒体且框架柱网也较整齐规则.
3 结构与效益分析
3.1结构分析
3.2效益分析
从综合效益角度分析,改进后综合效益分析,改进后方案共有22层标准层采用无粘结预应力混凝土楼板+有粘结扁梁,楼板厚度170m,扁梁高350mm.按每层平均减小结构厚度200mm计算,总高度可以降低4.4m.效益分析,在结构总高度基本不变条件下可以多建1-2层,增加建筑面积1613-3226m2增加收益10%左右;在建筑总层数不变情况下结构总高度和楼盖总厚度按降低4.4m计算,相当于上部结构重量减小17743t,基础荷载平均降低11t/m2,由于重量减轻,地震力减小,上部结构和基础费用都可以降低;由于总高度降低6.3%使每平方米建筑面积内外墙装修费用降低;由于总高度降低6.3%,使得电梯楼层提高高度、供水设备提升能力、空调负荷等要求都相对减小或降低,竖向管线铺设长度相对降低,采用预应力混凝土楼盖结构造价:从单位体积指标看预应力混凝土造价肯定高于普通混凝土,从平米指标看预应力混凝土造价常常低于普通混凝土.考虑国内现状,预应力混凝土比普通混凝土楼板造价按增加5%計算,实际上相当于工程总造价增加不足1%;由于无粘结预应力混凝土不需要预留孔道,不需要穿筋和灌浆简化施工工艺;与普通钢筋混凝土平板楼盖相比采用后张无粘结预应力混凝土结构,对总工期基本不影响.
4 结论
分析表明预应力混凝土结构楼盖比普通钢筋混凝土楼盖优越,在高层建筑楼盖结构方案选择和设计过程中,当结构高度与结构重量、结构造价等发生冲突时考虑高度变化对结构总造价、装修费用、设备采购安装费用以及项目运行费用等在内所有影响达到最佳社会效益和经济效益.
参考文献:
[1]陈政.建融广场预应力楼盖的优化设计[J].福建建设科技,2003(2),20-21.
[2]陈璐.有粘结预应力混凝土空心无梁楼盖结构设计分析与探讨[J].四川建材,2010(4),58-59.
[3]CECS175-2004.现浇混凝土空心楼盖结构技术规程规范[S].
关键词:预应力楼盖 优化设计 设计选型
【中图分类号】TU761
1引言
某工程地上18层,地下2层,是一座多功能综合性建筑.其中地上1、2层为商场,3层以上写字楼,地下1层平时为人防地下室,地下2层为设备用房及车库,总建筑面积约41259m2.工程采用框架-剪力墙结构,现浇钢筋混凝土宽扁梁-预应力平板楼盖,七度二级抗震设防.
2 设计选型
进行楼盖方案选择时为降低层高,计划采用普通钢筋混凝土300mm高无梁楼盖,位移和抗裂验算、抗侧移满足要求.结构总重量增大,地震力增大,对抗震不利并将导致竖向结构截面加大,地基基础费用高.
采用肋梁楼盖体系,重量可以降,结构高度大,层高比较高,导致结构总高度增加.如每层高度增加300mm,累计增加7m,在总高度限制下将少建2层,这样投资效益下降,损失很大;总高度不限制而保持建筑层数和面积不变将导致结构总高度增加,水平荷载增加很多,顶点位移也将增加.
工程实践表明预应力混凝土楼盖具有许多优点,特别是用于高层建筑,经济效益更加显著,如提供大跨度的空间;结构自重轻,减少基础费用;抗震和抗风能力强;使用性能好,施工速度快;管线设置方便,省去吊顶费用;板厚较薄可增加楼层数;抗腐蚀性强;伸缩缝间距大:可加大伸缩缝距离或取消伸缩缝;防火性能可靠.预应力混凝土无论是功能水平还是综合效益具有很高利用价值.
预应力平板楼盖结构应用到高层建筑特别是超高层建筑中往往受到限制,楼盖总厚度和折算厚度均较薄,平面外刚度比较小,因而抗侧移能力比较差,在高层建筑中水平力比较大容易产生较大侧移变形,导致位移不满足规范要求.由于所在场地上建筑限高70m,七度二级抗震设防,经过认真分析计算论证.从技术上、组织管理上、经济效益和社会效益上进行全面分析论证,最终确定采用框架-剪力墙结构,现浇钢筋混凝土宽扁梁-预应力平板楼盖,外围平面尺寸为64.3m×25.1m.结合建筑布局需要,利用交通核心筒围成2个平面尺寸分别为8×7.1m和8×8m剪力墙筒体且框架柱网也较整齐规则.
3 结构与效益分析
3.1结构分析
3.2效益分析
从综合效益角度分析,改进后综合效益分析,改进后方案共有22层标准层采用无粘结预应力混凝土楼板+有粘结扁梁,楼板厚度170m,扁梁高350mm.按每层平均减小结构厚度200mm计算,总高度可以降低4.4m.效益分析,在结构总高度基本不变条件下可以多建1-2层,增加建筑面积1613-3226m2增加收益10%左右;在建筑总层数不变情况下结构总高度和楼盖总厚度按降低4.4m计算,相当于上部结构重量减小17743t,基础荷载平均降低11t/m2,由于重量减轻,地震力减小,上部结构和基础费用都可以降低;由于总高度降低6.3%使每平方米建筑面积内外墙装修费用降低;由于总高度降低6.3%,使得电梯楼层提高高度、供水设备提升能力、空调负荷等要求都相对减小或降低,竖向管线铺设长度相对降低,采用预应力混凝土楼盖结构造价:从单位体积指标看预应力混凝土造价肯定高于普通混凝土,从平米指标看预应力混凝土造价常常低于普通混凝土.考虑国内现状,预应力混凝土比普通混凝土楼板造价按增加5%計算,实际上相当于工程总造价增加不足1%;由于无粘结预应力混凝土不需要预留孔道,不需要穿筋和灌浆简化施工工艺;与普通钢筋混凝土平板楼盖相比采用后张无粘结预应力混凝土结构,对总工期基本不影响.
4 结论
分析表明预应力混凝土结构楼盖比普通钢筋混凝土楼盖优越,在高层建筑楼盖结构方案选择和设计过程中,当结构高度与结构重量、结构造价等发生冲突时考虑高度变化对结构总造价、装修费用、设备采购安装费用以及项目运行费用等在内所有影响达到最佳社会效益和经济效益.
参考文献:
[1]陈政.建融广场预应力楼盖的优化设计[J].福建建设科技,2003(2),20-21.
[2]陈璐.有粘结预应力混凝土空心无梁楼盖结构设计分析与探讨[J].四川建材,2010(4),58-59.
[3]CECS175-2004.现浇混凝土空心楼盖结构技术规程规范[S].