第1章 剛架結(jié)構(gòu)計算
該剛架為體育館最主要的屋面承重結(jié)構(gòu)，跨度78.392m，按8度抗震設(shè)防。
剛架橫梁采用工字形截面，大梁高度5m，上下翼緣寬度為1.2m，腹板厚0.4m。剛架柱為等寬度變高度斜柱，截面為矩形，柱腳截面1.2m×3.5m，柱頂截面1.2m×4.5m。
剛架柱向外傾斜組成空間剛架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
在結(jié)構(gòu)計算時，綜合比較多種計算模型并根據(jù)現(xiàn)場施工條件，選取2種結(jié)構(gòu)計算模型(空間剛架結(jié)構(gòu)計算模型、平面剛架結(jié)構(gòu)計算模型)和2種支座約束情況(剛接和鉸接)進行詳細(xì)計算。其中平面剛架結(jié)構(gòu)計算分平面內(nèi)和平面外分別進行內(nèi)力分析。
內(nèi)力分析結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)內(nèi)力很大。按平面剛架計算，橫梁跨中最大彎矩50115kN•m，梁端最大負(fù)彎矩50485kN•m，柱腳最大彎矩15280kN•m，柱腳最大剪力2750kN，最大軸力9875kN。
第2章 預(yù)應(yīng)力設(shè)計
為解決大跨度預(yù)應(yīng)力剛架柱的大偏心受壓問題，使結(jié)構(gòu)具備好的抗震性能，該工程梁柱均采用了有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。根據(jù)截面計算及當(dāng)時的預(yù)應(yīng)力鋼材市場供應(yīng)情況，預(yù)應(yīng)力筋采用1570級Φj 15鋼絞線。剛架橫梁預(yù)應(yīng)力筋為l40Φj 15鋼絞線，分為20束，每束7Φj 15，分3組按二次拋物線和直線布置。剛架柱預(yù)應(yīng)力筋為l40Φj 15鋼絞線，分為2組，各l0束以直線和曲線布置。錨具采用OVM體系群錯。預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力σcon=0.7ƒptk。剛架混凝土設(shè)計強度C40。圖4-6-3為預(yù)應(yīng)力混凝土剛架簡圖。
由于剛架結(jié)構(gòu)自身剛度較大，若剛架柱與基礎(chǔ)采用剛性連接，則預(yù)應(yīng)力筋張拉時因支座約束而產(chǎn)生的次應(yīng)力將成為影響結(jié)構(gòu)受力的重要因素，影響剛架工作狀態(tài)。為此在預(yù)應(yīng)力剛架結(jié)構(gòu)計算中對張拉次應(yīng)力進行反復(fù)計算分析，比較不同預(yù)應(yīng)力筋布置曲線引起的次應(yīng)力，力求將次應(yīng)力的不利影響減少到最低限度。
為減少預(yù)應(yīng)力筋張拉時剛架結(jié)構(gòu)對預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的不利影響，設(shè)計時采用了分階段的支座約束方式。第一階段剛架施工時在柱腳與基礎(chǔ)間放置預(yù)埋鋼板支座，使之形成滑動面。由于施工時無水平力作用，故柱腳與基礎(chǔ)間的連接相當(dāng)于滑動鉸支座，剛架上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)間不再有多余約束，保證了預(yù)應(yīng)力筋張拉時剛架的自由變形。該連接處同時也就作為預(yù)應(yīng)力剛架下端的張拉錨固位置，避免了預(yù)應(yīng)力筋張拉操作的困難。預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后的第二階段，將上下兩塊鋼板及柱筋相互焊接，二次澆筑強度等級比剛架高一級的C45混凝土形成剛性連接。
