体育馆悬挑预应力大梁的设计与施工
南京龙江体育馆为多功能体育馆，其入口处的悬挑大梁KJ1承受的荷载很大。为保证结构的耐久性及刚度，使用过程中不向短挑梁转移荷载，KJ1的外伸长梁采用了部分预应力混凝土大梁。
经比较分析，从受力的合理性角度及减轻自重方面考虑该大梁的截面为变截面，悬挑梁根部截面尺寸为700mm×2000mm，端部截面尺寸为700mm×900mm。由于KJ1框架梁的、段的正弯矩较小，预应力筋在该段主要沿梁顶面部置，在触处锚固。该悬挑大梁的混凝土等级为C40。预应力筋采用1860级低松弛钢绞线，张拉端用QM15-6型锚具，固定端用挤压锚，预留孔道用金属波纹管成型。
第1章结构设计原则
该大梁处在室内低侵蚀环境，考虑到该悬挑结构以承受恒载为主，预应力筋按下列原则配置：
在恒载下截面不退压；
在使用荷载下裂缝宽度小于0.1mm；
在常遇地震作用下裂缝宽度小于0.2mm。
第2章预应力筋布置
该悬挑大梁的危险截面为根部截面，弯矩是主要内力。为使该截面的抵抗弯矩最大，预应力筋尽可能靠顶布置。根据上述原则大梁共采用48根Φj 15预应力筋，分成8束，每束6根。预应力筋在悬臂根部截面排成2排，位置如图4-10-1所示。在悬臂末端区域，由于弯矩较小，预应力筋分别距悬臂端1.5m及1.0m处锚固下排中间及上排中间2束预应力筋，在悬臂端部锚固4束。因KJ14大梁支承在悬挑梁的端部，悬臂端的4束预应力筋应紧贴梁外侧锚固在混凝土内(保护层厚80mm)。
大梁预应力筋走向如图4-10-1(a)所示。为保证局部承压的安全，除将梁在柱外加宽到800mm外，还将中间2束空间扭转成上下束，如图4-10-l(b)所示
南京龙江体育馆的悬挑预应力大梁设计与施工是一项复杂而精细的工作，旨在确保结构的耐久性和刚度，避免荷载向短挑梁转移。大梁KJ1采用了部分预应力混凝土技术，以应对高负荷需求。设计时考虑了变截面，根部截面尺寸为700mm×2000mm，端部为700mm×900mm，以优化受力和减轻重量。
预应力筋的选择基于结构设计原则，包括在恒载下保持截面无退压、使用荷载下裂缝宽度不超过0.1mm以及地震作用下裂缝宽度不超过0.2mm。大梁配置了48根Φj 15预应力筋，分为8束，每束6根，尽可能靠近梁顶布置，以增强抵抗弯矩的能力。在悬臂根部，预应力筋排成两排，而在末端则根据弯矩变化进行适当锚固。
预应力筋的布置策略中，根部截面是关键，因此预应力筋在此区域的布置尤为重要。在悬臂末端，预应力筋在不同距离锚固，以适应弯矩的变化。为了确保局部承压安全，梁在柱外加宽至800mm，并将中间两束预应力筋空间扭转，以增强结构稳定性。
预应力损失是预应力设计中的重要因素。大梁的预应力筋张拉控制应力为1395N/mm²，总预压应力为8252kN。预应力损失包括σL1至σL5，总损失为167N/mm²，预应力筋中有效预应力为1228N/mm²。
在活载弯矩值分析中，活载包括楼座荷载和屋盖雪载，悬臂根部的弯矩达到1806kN·m。通过抗裂度验算，长期和短期荷载下均满足抗裂要求。抗弯和抗剪承载力计算中，非预应力筋的补充确保了设计弯矩的抵抗。此外，大梁的位移控制严格，最大位移为7.37mm，远小于悬臂长度的1/1000，符合设计要求。
锚固区设计是预应力结构的关键，固定端采用挤压锚和螺旋筋，张拉端则使用铸铁喇叭管和网片。腰筋直径和间距的选取对控制混凝土收缩裂缝和增强大梁抗扭能力至关重要，KJ1框架大梁的腰筋直径为Ф20，间距为200mm，实际效果良好。
预应力施工过程中，考虑到大梁尺寸和非预应力筋的配置，预应力筋预先穿入波纹管，且箍筋股距便于预应力筋扭束。一端张拉方法应用于悬臂端无法张拉的情况，确保了预应力的有效传递。
南京龙江体育馆的悬挑预应力大梁设计与施工充分考虑了结构力学、材料性能和施工工艺，通过科学的计算和精确的布置，实现了大梁的高效能和安全性，为体育馆提供了稳固的支撑。
