型钢混凝土在地下室游泳池工程中应用.doc

型钢混凝土在地下室游泳池工程中应用 　　摘要：本文以一个五星级酒店地下游泳池为例，对比了各种结构形式在大跨度顶棚设计中的应用情况。最终选择钢骨混凝土作为顶棚主要受力构件。 关键字：地下室 游泳池 型钢混凝土 Abstract：This paper compare several structure layout of the roof for a swimming pool in the basement of five star hotel, and choose Steel-Reinforced Concrete beam for the primary structural member. Key Words：Basement; Swimming pool; Steel-Reinforced Concrete 中图分类号：TU528文献标识码： A 一、工程概况： 本工程为一幢集商务、餐饮、娱乐、住宿于一体的五星级酒店，建筑面积37000平方米。 主体结构为五层框架结构，地下两层，局部地下室为游泳池，层高8.6米，短跨方向跨度19米，长跨方向56.2米，最大柱距为9米，三面衔接主体结构地下室，一面与土壤相接触。游泳池顶棚标高-0.090，与土壤直接接触，其上覆300mm厚覆土用于植被种植和广场，并顶棚局部开洞用于游泳池采光。游泳池顶棚布置详图1所圈出区域，剖面详图2。 图1，首层结构平面图 图2，地下室游泳池剖面 二，结构选型： 本工程主要难点在于19x9米跨游泳池顶棚，荷载较大，层高较高，外侧扶壁柱及内侧框架柱计算长度均较长，顶棚间作局部转换，承托上部两层高大型入口雨蓬的四根圆型框架柱。楼盖短跨方向19米属于大跨度框架，大于普通混凝土结构的框架梁跨度。 在初步设计阶段，游泳池顶棚拟采用： A．普通混凝土梁+钢筋混凝土现浇楼板体系， B．钢梁+压型钢板组合楼盖体系， C．预应力混凝土梁+钢筋混凝土现浇楼板体系， D．钢骨混凝土梁+钢筋混凝土现浇楼板体系， E．管桁架+压型钢板组合楼盖体系 等多种方案。 三、结构方案对比： 本工程选用PKPM结构设计软件，对比普通混凝土梁+钢筋混凝土现浇楼板体系，钢梁+压型钢板体系，预应力混凝土梁+钢筋混凝土现浇楼板体系，钢骨混凝土梁+钢筋混凝土现浇楼板四种结构体系如下： 1、各方案设计内力 表1，各方案设计内力 2、各方案主跨梁截面及配筋情况： a.钢筋混凝土梁： 700x2000，上部通长732，支座2432，下部2632，箍筋10@100（4），构造钢筋1814 b.钢骨混凝土梁： 700x1500，钢骨截面H1100x400x25x25,上部通长632，支座1632，下部1632，箍筋10@100/150（4），构造钢筋1414 c.钢梁： H1500x500x24x32 d.预应力混凝土梁：700x1500，23束15.2mm后张法预应力钢绞线，上部通长632，支座2432，下部2432，箍筋10@100（4），构造钢筋1814 3、经济性比较： 综合比较本工程局部楼盖布置本身材料用量的结果，发现由于面积较小，总造价较小，各个方案差异不大。采用普通混凝土梁和采用钢骨混凝土梁本身的材料费用基本持平，采用预应力和钢结构造价较高。 4、施工难易程度： 综合考虑施工成本、措施费和难易程度等因素综合分析得出。普通混凝土结构施工比较简单属于常规做法。钢骨梁施工较为复杂，主要是钢骨的施工，和钢筋绑扎存在一定困难。钢梁+压型钢板组合楼盖体施工快捷方便，在加密次梁的情况下可以省去支撑的架设。预应力结构施工相对比较困难，作为地下室顶棚一部分，张拉可能存在问题，不便于施工和控制张拉应力。 5、其他影响因素 参考建筑使用环境、使用要求及美观程度，游泳池在使用中湿度较大，温度相对较高，空气流通较差，容易造成对钢结构的腐蚀，不利于钢结构结构构件的耐久性设计，因此未选用钢梁体系和管桁架体系。 在初步设计计算中对比了其它三种混凝土结构。普通混凝土梁+钢筋混凝土现浇楼板体系，在跨度与荷载都很大情况下，截面抗弯及抗剪要求较高，截面相对较大，造成自重弯矩较大，并且违反强柱弱梁原则，不能满足经济要求，结构不合理。预应力混凝土结构，可以减小梁截面，减小自重，并且便于控制裂缝，不容易造成钢筋的腐蚀，可以满足耐久性要求，结构方案较合理。钢骨混凝土梁+钢筋混凝土现浇楼板体系曾多用于转换结构，钢骨的加入大大提高了梁的刚度，减小了梁截面，在强度控制下混凝土部分多为构造配筋，结构合理、