高效大跨度预应力叠合板的研究
摘要
本论文主要研究单向预应力双向叠合板楼盖,其以预应力预制叠合底板为底模,利用板侧伸出钢筋的搭接实现横向传力,变单向受力为双向受力;通过二次浇筑混凝土形成整体楼盖结构;通过预制底板中单向施加先张预应力改善了楼盖的受力性能,满足了大开间及不同型式建筑的要求。
本论文通过对大量文献的分析总结,选用1570MPa的三股钢绞线作预制底板的预应力钢筋,提出了合理的板侧横向钢筋搭接方式和其它构造措施,并在叠合板中的预制部分加钢筋桁架的方法来提高预制部分的刚度,同时控制预应力筋张拉的应力,来控制和减小最终挠度。
结合现浇空心楼板重量轻,承载力高,且整体性好的优点,将叠合结构现浇部分作成圆孔板,以减轻自重和提高叠合板的最终承载力;这种楼盖整体性强,具有大跨、板薄、裂缝控制性能好、延性好、恢复性能强等特点。
通过有限元理论分析、计算的方法来确定新型预应力叠合板的强度和刚度计算公式。
This thesis mainly discussed one type of two-way superposed slab floor with prestress in one way. The lower layer of the superposed floor is precast-prestressed slab, and the upper layer of it is cast-in-situ concrete reinforcements set in the precast slab lapped with each other at the side of the slab. In this way, the floor stands loads in two ways. The prestress in precast slab can improve mechanical performance and meet the demands of large room width in many buildings structures.Summarizing former experiment results, a building structure for testing was constructed. According to the present design code.3-wire strands with tensile strength of 1570 MPa were collocated in the lower precast concrete-slabs of superposed floor. It raised stiffness in the way of adding truss in the present. At the same time, controlled and decreased the finally bending deflection with prestress reinforcements tensile force.Combinating the advantages of light weight, high bearing and good wholeness of the hollow floor, changed the superposed slab into hollow plates to ease self-respect and raise the latter bearing the weight of the superposed slab. This type of floor has many merits such as insane, height, bearing capacity, ductility and performance of joint-resistance and restore.The thesis fixed the formula of intensity and stiffness of the new pattern prestress superposed slab through the way of theory analysis and calculation.
本论文通过对大量文献的分析总结,选用1570MPa的三股钢绞线作预制底板的预应力钢筋,提出了合理的板侧横向钢筋搭接方式和其它构造措施,并在叠合板中的预制部分加钢筋桁架的方法来提高预制部分的刚度,同时控制预应力筋张拉的应力,来控制和减小最终挠度。
结合现浇空心楼板重量轻,承载力高,且整体性好的优点,将叠合结构现浇部分作成圆孔板,以减轻自重和提高叠合板的最终承载力;这种楼盖整体性强,具有大跨、板薄、裂缝控制性能好、延性好、恢复性能强等特点。
通过有限元理论分析、计算的方法来确定新型预应力叠合板的强度和刚度计算公式。
This thesis mainly discussed one type of two-way superposed slab floor with prestress in one way. The lower layer of the superposed floor is precast-prestressed slab, and the upper layer of it is cast-in-situ concrete reinforcements set in the precast slab lapped with each other at the side of the slab. In this way, the floor stands loads in two ways. The prestress in precast slab can improve mechanical performance and meet the demands of large room width in many buildings structures.Summarizing former experiment results, a building structure for testing was constructed. According to the present design code.3-wire strands with tensile strength of 1570 MPa were collocated in the lower precast concrete-slabs of superposed floor. It raised stiffness in the way of adding truss in the present. At the same time, controlled and decreased the finally bending deflection with prestress reinforcements tensile force.Combinating the advantages of light weight, high bearing and good wholeness of the hollow floor, changed the superposed slab into hollow plates to ease self-respect and raise the latter bearing the weight of the superposed slab. This type of floor has many merits such as insane, height, bearing capacity, ductility and performance of joint-resistance and restore.The thesis fixed the formula of intensity and stiffness of the new pattern prestress superposed slab through the way of theory analysis and calculation.
引文
[1] 赵顺波,张新中.混凝土叠合结构设计原理与应用.中国水利水电出版社,2001。
[2] 周旺华.现代混凝土叠合结构.中国建筑工业出版社,1998。
[3] Cook·J·P·Composite Structure Methods. Primed inAmerican, 1976。
[4] Imai Hirosuke, Sonora Keiichiro, Mizumoto Yoshihisa, Masada Masakazu Behavior of precast prestressed composite deck slabs for highway. Proceedings of the Japan Society of Civil Engineers n 356/Ⅰ-3 Apr1985。
[5] 朱伯龙.装配整体式密肋楼板的理论及试验研究.同济大学科学技术情报站,1961。
[6] 肖龙编译.钢筋混凝土结构施工合理化的半预制结构体系.建筑技术开发,1994(2)。
[7] 周晓芬,朱丽松,黄海,周鹤鸣.高效预应力混凝土叠合结构在高层建筑中的应用.建筑结构,1997(10)。
[8] 赵国藩,赵顺波,钢筋混凝土叠合结构在水电工程中的应用及现行设计方法评述,华北水利水电学院学报,1992(4).
[9] 中国科学技术咨询服务中心预应力技术专家组主编.预应力工程实例应用手册(桥梁结构篇).中国建筑工业出版社,1996。
[10] 杜庆霖,刘松.预应力混凝土在码头工程中的应用.世纪之交的预应力新技术.专利文献出版社,1998。
[11] SP预应力空心板99ZG408.中国建筑标准设计研究所,1999。
[12] 徐有邻,姜红,郭少先.双钢筋叠合楼板结构性能的检验.建筑技术,1993(12)。
[13] 徐有邻,宇秉训,姜红,陈幼潘,朱龙.三股钢绞线基本性能的试验研究,工业建筑,1998(9)。
[14] 徐有邻,徐学洪,刘纪先等,冷轧扭钢筋工程应用的试验研究.建筑科学,1996(4)。
[15] 沈在康.凝土结构设计新规范应用讲评,中国建筑工业出版社,1993。
[16] 中国建筑科学研究院建筑结构研究所.混凝土结构设计规范讲义,1992。
[17] 中国建筑科学研究院建筑结构研究所,国家标准混凝土结构设计规范编制组.混凝土结构设计规范GB50010-2002培训教材,2002。
[18] 徐有邻,周氏,程志军,凝土结构设计规范理解与应用.中国建筑工业出版社,2002。
[19] ACI-ASCE Committee333, Tentative Recommchdatins for the Design of Composite Beams and Girder for Buildings, J. of ACI Vol. 57, No. 6, December. 1960。
[20] 混凝土结构设计规范TJ10-74.中国建筑工业出版社,1974。
[21] 混凝土结构设计规范GBJ10-89.中国建筑工业出版社,1989。
[22] 混凝土结构设计规范GB50010-2002.中国建筑工业出版社,2002。
[23] 预应力叠合板图集华北92SG1.华北地区建筑设计标准化办公室,1992。
[24] 双钢筋叠合板图集华北93SG2.华北地区建筑设计标准化办公室,1993。
[25] 预应力混凝土叠合板95G439(一)～(三),中国建筑标准设计研究所,1995。
[26] 广西壮族自治区工程建设地方标准:键式冷轧扭钢筋叠合板设计与施工规程,1994。
[27] 新型叠合板的理论分析和实验研究 岳建伟,鲍鹏,徐书耀 河南大学建筑工程系。
[28] Tentative Recommendations for the Design of composite Beams and Girder for Building[J]. J. of ACI, 1960. 57,(6)。
[29] 用ANSYS模拟混凝土叠合面受剪试验 国外建材科技 何大治 武汉理工大学。
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