标准规范下载简介和部分内容预览：
某市体育馆工程预应力加固设计某市体育馆工程预应力加固设计简介（约400字）：
某市体育馆为大型公共建筑，主体结构采用钢筋混凝土框架体系。随着使用功能的提升及荷载增加，原有结构部分梁柱承载能力已不能满足现行规范要求。为此，项目采用预应力加固技术对关键构件进行补强。
本加固方案主要针对主馆屋面梁、看台大跨度梁及部分关键柱体，采用高强度低松弛预应力钢绞线，通过后张法施加预应力，提高结构抗弯、抗剪能力和整体刚度。在加固设计中，充分考虑了原结构受力状态，结合现场检测数据进行有限元模拟分析，确保加固效果安全可靠。同时，采用无粘结预应力体系，便于施工且不影响原有建筑外观。
施工过程中，严格控制张拉顺序与锚固质量，设置监测系统对结构变形及应力变化进行实时跟踪。加固后经检测，结构各项指标均满足设计及规范要求，有效提升了体育馆的整体安全性与耐久性，延长了其使用寿命。
本工程预应力加固设计不仅解决了结构承载力不足问题，还实现了施工周期短、干扰小、经济合理的目标，为类似公共建筑的结构改造提供了有益借鉴。
结构完工。当时发现层3轴③，，上的屋面梁 KL70截面尺寸为250mm×1000mm，每道梁总长 50.4m）出现了大量的裂缝。在这平面形成闭合四边 形的4道梁上，共计有284条裂缝，沿各道梁全长均有 分布。其中梁两侧对称裂缝182条梁顶至梁底上下 贯通裂缝102条。按裂缝走向分：垂直裂缝217条斜 裂缝67条。从裂缝宽度形状上看：有的呈梁上部大、 下部小，有的呈上部小、下部大，有的呈中间大、两头上 下小。还有的裂缝自梁贯入板中连通开裂。裂缝宽度 在0.05～0.8mm之间。典型裂缝图见图3。经观测 裂缝宽度还在继续发展之中。由于该工程尚未全部峻 工又是座较大型的公共建筑，其各方面影响较大，重 庆市建委要求对该结构工程进行设计复核，并进行可 靠的加固处理。 三、裂缝出现的原因 根据裂缝现状分析，梁KL70主要是受到拉力作 用导致出现垂直贯通的裂缝。另外，由于混凝土自身 的干缩，使梁表面出现中间大、上下两头小的裂缝。受 拉裂缝出现的原因主要有以下几点： （1）设计方案将4道梁KL70整体连接形成一平 面为正方形的闭合四边形，其4个角点全部伸入大十
字拱架的斜梁中锚固。由梁KL70形成的平面四边形 框架在浇筑混凝土凝固后及其后的使用期间，沿梁 KL70全长会产生收缩缩短，由于与梁KL70相连的拱 架刚度十分大，可视为不动支座梁KL70收缩变形受 限制则梁中出现沿全长的水平拉力。
（2）十字拱架受力 如同一般平面拱架。 当拱架受竖向力作用 后拱顶点会下降，斜 梁亦有一定的弯曲变
长配筋也不多，但沿梁长方向无额外的拉力存在故在 梁KL69身上无裂缝出现。这也是梁KL70必然出现 大量裂缝的一个有力反证。 四、加固方案的讨论 根据梁KL70出现裂缝的原因及分布状况，对其 加固处理的几种方案比较如下： （1）粘结钢板或粘结碳纤维布此法施工方便，速 度快。但由于梁截面的高度尺寸较大4道梁总长达 200m总的粘结面积将达450m²以上，即使是粘结钢 板其造价也十分高粘结碳纤维布价格将更高。且这 种方法毕竟无法直接改变拱架的跨度变形，只能用新 粘结的材料来承受梁KL70中将加大的那一部分水平 拉力，属被动型加固，不是一个好的方案。 （2）用钢筋混凝土包裹梁KL70此法将梁KL70 侧凿毛后，在两侧及梁底重新扎箍筋，并在梁侧及梁底 穿受拉纵向筋（穿过柱时需钻孔植筋才可保证通长布 置）然后立模浇筑混凝土。此法施工工作量大，难度 大。尤其在梁KL70端与斜梁相交的锚固点，由于斜 梁底面纵筋密排间距小，且有上下多排新加的纵筋基 本无法锚入。本方案造价会低于方案（1），但其受力模 式仍是被动式加固，亦不是好方案。 （3）采用预应力方法加固针对裂缝产生的主要 原因，在由4道梁KL70形成的平面闭合四边形框架 的外周边，设置一四边形环向预应力钢绞线约束箍其 4个角点绕过与梁KL70及拱架斜梁相交的立柱外侧 立柱为D=700mm圆柱配有14Φ22纵向筋纵筋上 端全部锚入拱架斜梁）张紧这道四边形预应力钢绞 线束将减少现有拱架的跨度变形，分担现有梁KL70 承受的大部分水平拉力，而且一旦拱架变形再加大时 它还可承担加大的水平拉力，做到为梁KL70卸荷，确 保梁KL70的安全。对梁KL70梁身现有的裂缝，只需 采用一般封闭措施就可完成。这种加固方案施工难度 较小，施工速度也快，造价最低就结构现状来讲是最 易实施的方案。而且，它属于主动型的加固方案既可 改善结构现在的不利状况，又可确保结构今后使用的 安全。我们确定其为首选方案（见图4）。 另外，依据按空间协同作用模型校核的计算结果 在拱架立柱底的基础顶处，会出现拱架竖向平面内向 立柱外侧方向的水平推力为2000kN左右。该力由立 柱桩基外的地下三角形小桁架及桩基外侧的土体共同 承受。考虑到基础的土体是后回填的，受水平力挤压 可能产生较大压缩变形，一旦出现上述情况拱架立柱 底就可能出现侧移将会发生大拱架沿跨度方向变形 使梁KL70的水平轴向拉力加大。为防止这一现象出 现此次加固时在立柱桩基顶面处（地面以下）.沿土
形。假设拱底基础不动，但拱肩处会出现沿竖向拱轴 平面向立柱外侧的侧移，即拱肩处产生跨度加大的变 形（跨变变形）。锚固在拱肩上方斜梁中的梁KL70受 这一侧移影响在梁中出现沿水平方向全长受影响的 拉力。 （3）层3屋盖施工时，先浇筑梁KL70，KL69及与 其相连次梁的下部混凝土，待其达到设计强度后才浇 板面混凝土此时梁KL70两端已固定锚入拱架斜梁 中。后浇的板面混凝土在凝固及以后使用过程中，亦 会产生收缩变形，但板与梁有许多密排的箍筋拉结，板 沿梁长度方向的收缩亦会带动梁缩短。由于梁KL70 的两端已锚入拱架斜梁不能缩短因此，在梁KL70中 沿全长将再次出现水平方向拉力。 （4）梁KL70沿全长纵向通长配置的钢筋情况：梁 顶面为2Φ18梁底面为325腰筋为416。该梁本 身作为框架梁在屋面荷载作用下要产生弯矩和剪力 沿梁长各跨的支座梁面、跨中梁底要出现拉应力16#、17#楼及地下车库工程季节性施工方案，再迭 加上各种因素影响的沿梁全长出现的拉应力纵向配 筋又不多，混凝土受拉超过其极限拉应变的可能大大 增加。沿梁长出现两侧贯通或开展高度较大的裂缝亦 是必然的。 （5）用SAP程序对结构进行核算在梁KL70中有 1000kN左右的拉力。设计者仅用一般平面框架的程 序计算，未进行结构整体的空间计算没考虑到有这么 大的拉力，未采取相应的设计措施对其进行具体处理。 与梁KL70形成显著对比的是梁KL69。该梁布 置在层3屋面建筑的最外边，与梁KL70相平行，截面 尺寸、总长度与梁KL70均相同。梁KL69也有4道 但4道梁互不相交，未形成闭合的四边形梁端亦未锚 入拱架。4道梁KL69支在4列D=500mm的圆柱 顶，与4列柱形成4独立的框架。柱的刚度相对梁 KL69来说是比较柔弱的。当梁KL69及屋面板的混 凝土沿梁KL69全长产生轴向收缩变形时，框架柱对 梁的约束很差，梁可沿长度方向自由变形。虽然梁 KL69内也存在竖向荷载产生的弯矩和剪力其纵向通
字形拱架对角线方向增设一道预应力钢绞线拉杆，将 其张拉锚固后，可以限制拱脚外张变形，不会加大梁 KL70的水平拉力（见图4） 五、加固方案的实施 1.按首选方案（3预应力法进行加固核算在拱 脚立柱桩基顶处，沿拱架轴线（对角线）相向施加水平 拉力1200kN；在4道梁KL70相交的角点，沿每道梁 KL70轴线相向施加600kN水平拉力。在上两高度处 水平力作用下对现有结构进行受力分析核算经验算 结构各杆件按加固方案设计是安全的。 根据上述核算结果，在基顶处选配2束615钢 绞线在梁KL70外侧选配1束6pi15钢绞线。每束钢 绞线的张拉控制应力ocon=0.4.fpk=0.4×1860 744MPa。预应力筋张拉控制应力取值较低，主要基于 如下考虑：在现在的一般状况下预应力筋中只有较低 的初始应力，一旦遭遇最不利荷载组合的工况拱架的 跨度变形会加大，加固用的预应力筋束中拉应力亦会
加大，但其预应力筋 变形确保控制在弹 性范围之内。当最 不利荷载组合工况 过去后，预应力筋束 应力又会恢复到现 在的初始状况。这 样可以确保被加固 结构在整个设计基 准周期时间内的持 久安全。
2.预应力束的布置及预应力施加方法立柱桩 基顶的两束预应力筋在立柱的两侧各布置1束615 钢绞线，每束长度达105m。施工时采用两束同时同步 张拉的方法。张拉完成后将其锚固在立柱外侧增设的 承力钢架上（见图4）。4道梁KL70外侧的四边形预 应力束将其分解成4个L"形段，每个L"形段的末 端在梁KL70的中段搭接相交这样最终形成封闭的 四边形预应力筋束。每段L"形预应力筋均由1束 6p15钢绞线组成。施工张拉时，先张拉第一段L"形 段中的一根钢绞线（两端同时同步进行）。锚固后，顺 序转入第二、三、四L"形段中，分别张拉、锚固一根钢 绞线，方法同第一段。如此循环6次最后形成封闭的 四边形预应力筋束。采用这种90°转折分成4段的原 因是：每道梁KL70两端都相交在拱架斜梁底部的斜 面上在该处又与梁KL70形成框架的柱相交，在该节 点处无法设置张拉、锚固的承力装置亦无施工操作的 空间，但是预应力筋可绕过该节点处的圆形立柱外周。 这样采用分成4道L"形段搭接的方式在梁KL70中 段张拉、锚固都有施工空间，也是切实可行的。