一.總則 1.0.1為在預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計施工中,做到技術(shù)*,安全可靠,確保質(zhì)量和經(jīng)濟合理,特制定本規(guī)程.
1.0.2本規(guī)程適用于房屋建筑中預(yù)應(yīng)力平面與空間鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計,制作,安裝和維護,對于有特殊要求的預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)(含橋梁,塔桅,玻璃幕墻和采光頂?shù)龋┥袘?yīng)遵守各自相應(yīng)專業(yè)規(guī)范,規(guī)程的要求.
1.0.3本規(guī)程遵照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50068規(guī)定的原則,根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009,《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011,《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017,《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205等的一般規(guī)定,并結(jié)合國內(nèi)外的研究和工程實踐成果編制而成.
二.術(shù)語和符號(略) 三.基本設(shè)計規(guī)定 1原則
3.1.1預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限狀態(tài)設(shè)計法,用分項系數(shù)表達式進行設(shè)計與計算.
3.1.2預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)包括施工及工程使用兩個階段進行計算.玻璃幕墻及采光頂?shù)氖┕るA段計算,除保證結(jié)構(gòu)的強度和穩(wěn)定外,尚應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的幾何形狀和應(yīng)力分布符合設(shè)計要求.
3.1.3預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的使用階段設(shè)計應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行計算.
3.1.4玻璃幕墻和采光頂預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu)的正常使用極限狀態(tài)驗算包括結(jié)構(gòu)變形不超過規(guī)定值和卸載索預(yù)應(yīng)力不退零二種情況的驗算。
3.1.5玻璃幕墻和采光頂預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu)中索的預(yù)拉力應(yīng)按zui低預(yù)應(yīng)力度原則確定,其zui低預(yù)應(yīng)力度應(yīng)能保證索結(jié)構(gòu)在正常使用情況的不利荷載工況作用下,其卸載索不會松弛而退出工作,即:
SGK+SPK+SWK+0.5SEK≥0
式中SGK、SPK、SWK、SEK分別為恒載、預(yù)應(yīng)力、風(fēng)載、水平地震荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力反應(yīng)值;其中0.5是玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范規(guī)定的組合系數(shù)。
3.1.6當(dāng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設(shè)計時,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定,分別采用荷載效應(yīng)的基本組合和標(biāo)準(zhǔn)組合進行計算.
3.1.7在抗震設(shè)防地區(qū),預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》GB50011的規(guī)定進行抗震驗算.
3.1.8預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力是一種特殊的作用,其預(yù)張力的分項系數(shù)按下式計算:
γP=γG·γT
式中γG:當(dāng)預(yù)應(yīng)力與荷載應(yīng)力等號時取1.2,異號時取1.0
γT:當(dāng)預(yù)應(yīng)力與荷載應(yīng)力等號時取1.1,異號時取0.9
當(dāng)用
預(yù)應(yīng)力測力計準(zhǔn)確計量時取1.0
3.1.9當(dāng)索的預(yù)張力從構(gòu)件的端頭導(dǎo)入,其索力的測量也從索端的張拉千斤頂讀取時,計算索中的有效預(yù)應(yīng)力時應(yīng)考慮張拉時的各種損失;當(dāng)索力的測定用索力測定儀直接在索段上讀取時,可不考慮預(yù)應(yīng)力的各種損失.
2設(shè)計指標(biāo)
3.2.1預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)用一般鋼材和圓鋼拉桿的計算指標(biāo)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017的規(guī)定采用。
3.2.2預(yù)應(yīng)力鋼絲束,鋼絞線或鋼絲繩的名義截面特性指標(biāo),彈性模量和破斷拉力等應(yīng)根據(jù)廠家提供的數(shù)據(jù)確定.當(dāng)缺乏廠家資料時可按本規(guī)程附錄確定.
3.2.3圓鋼拉桿螺紋連接的抗拉指標(biāo)應(yīng)按機械行業(yè)的《緊固件機械性能》標(biāo)準(zhǔn)GB/T3098.1,2,4,6,15確定.
3荷載和工況
3.3.1預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的荷載應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定采用.
3.3.2對于采用多張法引入預(yù)應(yīng)力的設(shè)計驗算,應(yīng)作分階段結(jié)構(gòu)強度和變形的控制,且采用該階段實際形成的荷載和預(yù)應(yīng)力作用值.對于結(jié)構(gòu)中的增載桿和卸載桿尚應(yīng)采用不同的預(yù)應(yīng)力分項系數(shù).
3.3.3對于玻璃幕墻和采光頂預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu),施工階段驗算時應(yīng)作結(jié)構(gòu)形態(tài)控制驗算。在無外荷載而僅有預(yù)應(yīng)力作用情況下應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的幾何形狀和內(nèi)力分布符合設(shè)計要求.
3.3.4對預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu)中卸載索作不松弛驗算時,應(yīng)采用荷載的標(biāo)準(zhǔn)值.
4剛度
3.4.1預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)在活荷載作用下的撓度應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017中的有關(guān)規(guī)定,玻璃幕墻和采光頂預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu)在風(fēng)載,活載等作用下的撓度應(yīng)符合有關(guān)專業(yè)規(guī)范的規(guī)定.
3.4.2施工階段預(yù)應(yīng)力反向撓曲的大小,一般亦不應(yīng)超出3.4.1條的規(guī)定.
四.材料和錨具 4.1.1預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)中普通鋼材的選用應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》的要求,高強拉索可采用鋼絲束,鍍鋅鋼絞線,不銹鋼絞線,鋁包鋼絞線,高強度拉桿等,其材質(zhì)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的要求.
4.1.2高強鋼索在使用前應(yīng)進行預(yù)張拉處理,以消除索中的非彈性變形,改善索的力學(xué)性能,預(yù)張拉值宜控制在0.45~0.55倍索的破斷拉力,持荷時間1~2小時,也可用反復(fù)超張拉3~4次進行處理,超張拉力值為0.6~0.7倍索的破斷拉力.
4.1.3錨具材料應(yīng)滿足國家標(biāo)準(zhǔn)《預(yù)應(yīng)力筋用錨具,夾具和連接器》GB/T14370中的有關(guān)規(guī)定,不銹鋼絞線冷擠壓錨具和其他鋼絲束和鋼絞線澆鑄錨具應(yīng)符合相關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定.有關(guān)規(guī)定詳見附錄
4.1.4鋼索與錨具的連接強度應(yīng)不低于索體公稱破斷荷載的95%.
4.1.5拉索成品外應(yīng)作有效的保護,應(yīng)能彎曲盤繞,盤繞直徑應(yīng)不小于18倍索體的直徑.
五.結(jié)構(gòu)體系與分析 Δ
玻璃幕墻用預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu)的體系與分析
5.1.0玻璃幕墻用預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu)的體系可分為索桿體系、索梁體系和索網(wǎng)體系三類。
5.1.1玻璃幕墻抗風(fēng)用預(yù)應(yīng)力索桿體系一般都采用豎向或水平向布置,由對稱雙索組成的平面索桁架,見附錄圖1~9。
該結(jié)構(gòu)體系必須從體系的外部提供預(yù)應(yīng)力的支撐以平衡體系中的預(yù)應(yīng)力。
5.1.2玻璃幕墻用的自平衡索桁架,一般都采用豎向或水平布置,由對稱雙索和中心受壓桿組成。索拉力與壓桿形成平衡體系,預(yù)應(yīng)力不會向外傳遞。中心壓桿與索的受力按索梁體系分析,壓桿按偏心受壓設(shè)計。
5.1.3玻璃幕墻抗風(fēng)用的預(yù)應(yīng)力索網(wǎng)分平面索網(wǎng)和空間索網(wǎng)二類。索網(wǎng)的變形和索中預(yù)應(yīng)力的設(shè)置應(yīng)滿足有關(guān)專業(yè)規(guī)范的要求。
5.1.4預(yù)應(yīng)力索桿體系、索梁體系、索網(wǎng)體系的計算分析應(yīng)采用考慮幾何非線性的彈性分析方法進行計算。
六.節(jié)點與連接構(gòu)造 6.1.1玻璃幕墻用預(yù)應(yīng)力索結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點可分為索(桿)端張拉節(jié)點、固定節(jié)點、轉(zhuǎn)折節(jié)點、交叉節(jié)點、索桿連接節(jié)點等。分別見附錄圖。
6.1.2拉索的端部應(yīng)為鉸接,索端發(fā)生角位移時不應(yīng)在錨具中產(chǎn)生彎曲應(yīng)力。
6.1.3索的一端應(yīng)設(shè)調(diào)節(jié)裝置,用以調(diào)控索的拉力,也便于索的更換,見附錄圖。
6.1.4拉索端部錨固和連接的承載力不應(yīng)低于拉索的破斷拉力。
6.1.5索桿連接節(jié)點應(yīng)對索提供足夠的壓緊力,防止索在節(jié)點中發(fā)生滑移。壓緊螺栓大小和壓緊力應(yīng)通過計算確定。節(jié)點工作原理見附錄圖。
七、施工與驗收 1.鋼索的制作,包裝與運輸
7.1.1預(yù)應(yīng)力鋼索應(yīng)按設(shè)計要求的長度和錨固形式進行下料和組裝。設(shè)計下料長度時應(yīng)綜合考慮張拉伸長值、冷擠壓錨的冷擠壓伸長值,和錨固張拉要求的構(gòu)造長度等因素。
7.1.2預(yù)應(yīng)力鋼索成品的包裝、運輸、保管應(yīng)符合下列要求
1.每根鋼索上均應(yīng)有相應(yīng)規(guī)格、品種的標(biāo)記和編號。
2.索外應(yīng)有良好的保護,特別對索端螺桿的螺紋應(yīng)做特殊的保護。
3.預(yù)應(yīng)力索應(yīng)順直,或成盤運輸,成盤運輸時,盤徑不宜小于20d和1米,且應(yīng)作有效的包裝,防止碰撞損傷。
4.預(yù)應(yīng)力成品索應(yīng)堆放在通風(fēng)干燥處,嚴(yán)禁受潮、淋雨,在地面堆放時應(yīng)加墊木,防止錨具和索體受壓損傷。
2.鋼索的安裝和張拉
7.2.1預(yù)應(yīng)力鋼索安裝前應(yīng)先核對結(jié)構(gòu)定位軸線、標(biāo)高和有關(guān)連接節(jié)點的空間位置,相關(guān)尺寸等是否符合設(shè)計要求。對有關(guān)誤差應(yīng)進行記錄,并做出處理。
7.2.2施工測量用的儀器、鋼尺、油壓表、索力測定儀等工具的測量精度應(yīng)符合要求,并經(jīng)過校驗和標(biāo)定。油壓表的精度不得低于1.5級,索力測定儀的測力精度不得低于±5%。儀表的校驗期不宜超過半年。
7.2.3預(yù)應(yīng)力的張拉應(yīng)作雙控制,即張拉力的大小,索的伸長量等控制指標(biāo)應(yīng)按設(shè)計單位或施工單位技術(shù)部門提供的資料進行施工。對實際張拉力和伸長值應(yīng)進行記錄,對張拉力和伸長值明顯不匹配的情況應(yīng)及時提出報告,并會同有關(guān)部門進行處理后才能施工。拉索的實際預(yù)應(yīng)力值與設(shè)計控制值之間的誤差不宜大于±5%。
7.2.4對于玻璃幕墻和采光頂工程中需要成批張拉的預(yù)應(yīng)力索桁架,宜按多次反復(fù),逐步施加預(yù)應(yīng)力的施工工藝進行施工。每次施加的預(yù)應(yīng)力值應(yīng)控制在設(shè)計預(yù)應(yīng)力值的20%左右。zui后一次預(yù)應(yīng)力施加完畢,并間隔48小時以后對索力應(yīng)再作一次復(fù)測和調(diào)整。
3.工程驗收
7.3.1預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)工程驗收時應(yīng)提供下列資料和記錄
●證件
1.材料質(zhì)量、品種合格證件
2.材料變更和代用證件
3.預(yù)應(yīng)力索及錨具出廠質(zhì)量合格證
4.重大技術(shù)問題處理資料
5.其他有關(guān)資料
●記錄
預(yù)應(yīng)力索張拉記錄(張拉方法,工具,工藝過程等)
索力測量記錄
隱蔽工程驗收記錄
4.預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)構(gòu)件質(zhì)量驗收記錄
7.3.2除檢查有關(guān)資料、記錄外尚應(yīng)進行外觀質(zhì)量抽查。
7.3.3當(dāng)提供的資料、記錄符合本規(guī)程,同時外觀抽查結(jié)果也符合《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50205的要求時,即可進行工程驗收。
八、防護與觀測 8.1.1玻璃幕墻用預(yù)應(yīng)力不銹鋼索,應(yīng)經(jīng)常清掃和擦拭,保證處于潔凈狀態(tài)。
8.1.2工程驗收后應(yīng)每年檢查觀測一次,檢查內(nèi)容包括:
1、用索力測量儀測量索力是否松弛,對索力松弛超過10%以上的索,必須進行補張拉。
2、索端錨固是否有松動、滑移,節(jié)點螺栓的緊固狀態(tài)是否異常,并及時作出處理。
3、索體保護是否良好,對有斷絲的索應(yīng)進行更換。
8.1.3對遭遇強風(fēng)、地震或火災(zāi)高溫等災(zāi)害偶然襲擊后的預(yù)應(yīng)力索,應(yīng)按8.1.2的要求進行檢查和維護。
附錄
附錄一 玻璃幕墻索結(jié)構(gòu)體系附圖
1、 索桿體系