某體育館空腹式預(yù)應(yīng)力梁的設(shè)計

陳慶武 哈爾濱工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計研究院 中國哈爾濱 150090

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般是通過對預(yù)應(yīng)力筋的張拉形成回彈擠壓，使混凝土的截面內(nèi)在投入使用前就受到一定數(shù)量且均勻分布的內(nèi)壓力，用來局部或全部抵消由于使用荷載而形成的應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝土梁具有剛度大、重量輕、抗裂抗震性能好等優(yōu)點，特別適用于建造大跨度、低梁高結(jié)構(gòu)。

1. 工程概況

遼寧某綜合訓(xùn)練館位于遼寧省本溪市。建筑總面積1.98萬平方米。主體建筑為三層，地下一層，建筑總高度:28.8米。主要使用功能：地下一層為體育館的附屬設(shè)備用房；一層主要功能部分為游泳訓(xùn)練館。二層設(shè)置了乒乓球訓(xùn)練場,摔交訓(xùn)練場和抬拳道訓(xùn)練場。三層為開敞的大空間運(yùn)動場地，設(shè)置了羽球，籃球等運(yùn)動場地。三層籃球場下為泳池上方大空間，跨度約為32m，采用了空腹式預(yù)應(yīng)力梁。

2. 空腹式預(yù)應(yīng)力梁設(shè)計

空腹式預(yù)應(yīng)力梁凈跨32.042m，梁截面尺寸為600x2200mm，布置2排預(yù)應(yīng)力筋，每排2組各9根15.2mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線，預(yù)應(yīng)力筋采用fptk=1860N/mm2低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線。采用后張有粘結(jié)工藝，預(yù)應(yīng)力梁混凝土采用C40?；@球場恒載3.0 KN/m2、活載4.0 KN/m2，板厚140。相鄰柱間跨度為8.7m，每跨間設(shè)1道預(yù)應(yīng)力次梁，梁格間距4.35m，預(yù)應(yīng)力次梁尺寸及配筋同主梁，每跨內(nèi)平均72根鋼絞線。梁身開洞面積為12.84m2，占梁身總面積的18%。梁身開洞布置及預(yù)應(yīng)力筋布置見圖1。

圖1 預(yù)應(yīng)力梁立面圖

3. 與普通預(yù)應(yīng)力梁比較

黑龍江某大學(xué)學(xué)生活動中心位于齊齊哈爾市。建筑總面積1.25萬平方米。主體建筑為三層，地下一層，建筑總高度:23.8米。主要使用功能：地下一層為附屬設(shè)備用房；一層主要功能部分為游泳池及辦公用房。二層設(shè)置了乒乓球訓(xùn)練場，小排練室和籃球場。三層為看臺及辦公室。二層籃球場下為泳池上方大空間，跨度約為32m，采用了普通預(yù)應(yīng)力梁。

普通預(yù)應(yīng)力梁凈跨32.002m，梁截面尺寸為600x2100mm，布置2排預(yù)應(yīng)力筋，每排2組各9根15.2mm預(yù)應(yīng)力鋼絞線，預(yù)應(yīng)力筋采用fptk=1860N/mm2低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線。采用后張有粘結(jié)工藝，預(yù)應(yīng)力梁混凝土采用C40?；@球場恒載3.0 KN/m2、活載4.0 KN/m2，板厚120。相鄰柱間跨度為8.2m，每跨間設(shè)2道預(yù)應(yīng)力次梁，梁格間距2.73m，預(yù)應(yīng)力次梁尺寸同主梁，配筋為4組各7根15.2mm低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絞線，每跨內(nèi)平均92根鋼絞線。

從上述兩種預(yù)應(yīng)力梁的計算結(jié)果可以的出以下結(jié)論：跨度及荷載等相似條件下，單根空腹式預(yù)應(yīng)力梁混凝土用量為普通預(yù)應(yīng)力梁的86%，預(yù)應(yīng)力鋼絞線用量為78%，普通鋼筋用量相近。

4. 結(jié)語

本文結(jié)合實際的工程，簡單介紹了空腹式預(yù)應(yīng)力梁的設(shè)計，并與相似工程的普通預(yù)應(yīng)力梁進(jìn)行簡單比較，可以看出空腹式在承載能力及造價上有較明顯優(yōu)勢，可為相似工程的設(shè)計提供參考。