某體育館空腹式預應力梁的設計

陳慶武 哈爾濱工業大學建筑設計研究院 中國哈爾濱 150090

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

1. 工程概況

遼寧某綜合訓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備用房；一層主要功能部分為游泳訓練館。二層設置了乒乓球訓練場,摔交訓練場和抬拳道訓練場。三層為開敞的大空間運動場地，設置了羽球，籃球等運動場地。三層籃球場下為泳池上方大空間，跨度約為32m，采用了空腹式預應力梁。

2. 空腹式預應力梁設計

空腹式預應力梁凈跨32.042m，梁截面尺寸為600x2200mm，布置2排預應力筋，每排2組各9根15.2mm預應力鋼絞線，預應力筋采用fptk=1860N/mm2低松弛預應力鋼絞線。采用后張有粘結工藝，預應力梁混凝土采用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1道預應力次梁，梁格間距4.35m，預應力次梁尺寸及配筋同主梁，每跨內平均72根鋼絞線。梁身開洞面積為12.84m2，占梁身總面積的18%。梁身開洞布置及預應力筋布置見圖1。

圖1 預應力梁立面圖

3. 與普通預應力梁比較

黑龍江某大學學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：地下一層為附屬設備用房；一層主要功能部分為游泳池及辦公用房。二層設置了乒乓球訓練場，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，采用了普通預應力梁。

普通預應力梁凈跨32.002m，梁截面尺寸為600x2100mm，布置2排預應力筋，每排2組各9根15.2mm預應力鋼絞線，預應力筋采用fptk=1860N/mm2低松弛預應力鋼絞線。采用后張有粘結工藝，預應力梁混凝土采用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2道預應力次梁，梁格間距2.73m，預應力次梁尺寸同主梁，配筋為4組各7根15.2mm低松弛預應力鋼絞線，每跨內平均92根鋼絞線。

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

4. 結語

本文結合實際的工程，簡單介紹了空腹式預應力梁的設計，并與相似工程的普通預應力梁進行簡單比較，可以看出空腹式在承載能力及造價上有較明顯優勢，可為相似工程的設計提供參考。