廣州藝術博物院雙向密肋無粘結預應力樓蓋的設計

盧芹

摘 要：著重介紹了廣州藝術博物院中學術交流會議廳的樓蓋設計和預應力筋的布置與構造。該項工程設計表明采用雙向密肋無粘結預應力可以取得較好的技術指標。

關鍵詞：預應力度；雙向密肋無粘結預應力樓蓋；設計

1 工程概況

廣州藝術博物院卜居廣州市麓湖南側，具山水園林格調，與院藏或展出的作品一起，以美好的造型藝術，使群眾潛移默化地得到美的享受與教育是珠江三角洲6000年前美術文化的見證，總建筑面積39800m2，建筑層數6層，院內西北部為專人藏品館，南部為藝術家和藝術愛好者活動中心。

該結構體系為現澆鋼筋混凝土框架結構，地震基本烈度為7度。Ⅱ類場地土。采用人工挖孔樁基礎。

其中學術交流會議廳位于A區負一層，為9m半徑圓形平面。由于建筑限制，層高只有3.7m，故很難按普通鋼筋混凝土樓蓋設計。通過方案比較，設計中采用雙向密肋無粘結預應力，故平面布置如圖示。每邊布置14根截面尺寸為180-220×470的預應力扁梁，樓板被分成1148mm×1148mm的雙向板，從而使樓層結構受力簡單而明確，板厚為80mm，適當地配置鋼筋，以滿足設計要求。

預應力混凝土強度為C40，預應力筋采用？準15鋼絞線，其張拉端全部布置在結構外周邊，預應力筋張拉端部采用穴模或缺口錨固，以滿足建筑立面要求。

應用470mm高的預應力梁降低了層高，雖然與普通混凝土梁相比，梁本身并不經濟，可是從整體上看不僅增加了凈空，使建筑空間感增加，更加美觀，而且總用鋼量減少，產生了較好的經濟效益。

2 預應力方案的選擇

有三個預應力方案可供選擇。

井字梁結構，主梁為350×900，次梁為250×600。

厚板結構，板厚400mm，雖可增加層高，但混凝土自重太大，所以并不經濟。

雙向密肋梁無粘接預應力結構。方案1的優點及施工方便，缺點是樓層凈高小，整個建筑室間較壓抑。方案3的優點是樓層凈高大、美觀，采用預應力施工，施工復雜。經過比較，我們選擇了方案3。

雙向密肋梁間距1148，梁斷面為180-220×470。板厚為80mm。予應力樓板混凝土標號C40，預應力筋選用1860MPa鋼鉸線。張拉控制應力σcom=1302MPa。

3 無粘結預應力樓蓋按應力比“預應力度法”設計

3.1 YLA2-1梁按部分預應力設計

（1）配置預應力筋

選配預應力筋力為？準15鋼鉸線，每根鋼絲束的有效預應力取1.058×105N則需預應力筋數為4.12×105/1.058×105=4，配4根？準15鋼鉸線。

（2）強度計算配置非預應力筋

（3）應力、預應力度、拉應力限制系數、抗裂系數及部分預應力PPR驗算。

3.2 YLA2-2梁按部分預應力設計鋼筋

配置預應力筋，截面為200×470，預應力應按3級考慮，計算方法同YLA2-1，計算后，先配3根？準15鋼鉸線，非預應力鋼筋3？準20，部分預應力抗彎承載力占全部拉區鋼材承載力25%，其結構可滿足延性與耗能要求。

4 結 語

此項工程跨高比最大為1/35，施工后樓蓋十分美觀，建筑師非常滿意。整個會議中心無須吊頂，證明采用雙向密肋無粘結預應力可以取得良好的經濟技術指標。而且結構美觀、大方。可在實際工程中普及應用。

預應力混凝土技術比較復雜，不僅有結構問題，還有自身材料、設計、生產工藝和機具等方面的許多特殊問題。所以我們與專業的廣州建研所配合，由他們配合施工，以保證施工質量。同時，在設計中我們也感覺到，如能提高預應力度，減少普通鋼筋使用量，預應力樓蓋造價會進一步降低，但必須解決好無粘結筋的防腐蝕質量，確保其強度及耐久性，這又須施工單位的配合及技術的提高。

參考文獻

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[3]杜進生等.無粘結預應力混凝土結構——試驗、理論及應用.2012.6.