摘要：工业和民用建筑作为我国的基础建筑项目，一直受到社会广泛的关注。而近年来，随着建筑行业诸多问题的曝光，人们对于工程质量安全有了更高、更严格的要求。工业和民用建筑行业涉及多个领域，包括建筑设计、建筑监理、建筑施工、建筑安装等，技术要求颇高。在建筑工程框架结构设计的过程中，预应力技术的地位举足轻重，往往承担着工程构件在强度、硬度、负载力等各方面是否达标的重要责任，接下来，笔者将结合实践，对预应力技术在结构设计的具体应用做详细的阐述。
关键词：工民建；结构设计；预应力技术；应用
1、工民建结构设计中预应力技术的内涵和应用原理
1.1工民建结构设计中预应力技术的内涵分析
工民建的结构设计当中，会涉及到诸多的应用技术，而对预应力技术的应用就是比较重要的，在混凝土工程当中的应用比较突出。在对预应力技术的应用，就是对混凝土的结构产生作用，从而对外荷载产生拉应力实施减弱。在工民建的结构设计过程中，通过混凝土系统构件的建立，提高混凝土的抗压程度，在预应力的混凝土结构应用下，通过高强度钢材以及混凝土的利用，就能有效提高其抗剪以及抗压的能力，对混凝土以及钢材的材料应用也能大大节约。在对建筑结构的重量减轻以及减少其开裂度方面就有着积极作用。
1.2工民建结构设计中预应力技术应用原理
对于预应力而言，就是在施工前提前进行压力的施加，其根本目的就是避免混泥土裂缝的过早出现，进而越发展越严重。在施工过程中，对于大型工程而言，都倾向于使用高强度的钢筋和高强度的混凝土，在承受使用荷载之前，利用外加的压力，有效减小混凝土的结构，或者让其产生拉应力，或者让结构构件处于压力的状态下，这样可以有效提高混凝土构件的强度和抗裂性，这种混凝土就被称为预应力混凝土，该技术能弥补混凝土抗拉能力的不足。其优势明显，具有刚度大，抗裂能力强，强度高等优点，除此之外，极大减轻了混凝土自身的重量，提高了构件的耐久性。如果工程中涉及到很多大跨度的结构，还能有效减少材料的使用量。进一步降低工程资金的投入，在在工民建，以及其他领域中都得到了广泛的应用，而且得到了良好的口碑。
2、预应力技术具体方法实施
2.1先张法应用
先张法，简而言之就是在浇灌混凝土之前张拉钢筋的制作方法。具体流程为：在浇灌混凝土前，现将张拉的预应力钢筋暂时固定在台座或钢模上，然后进行混凝土的浇筑，待混凝土强度达不低于设计强度的75%标准时，放松张拉钢筋，利用混凝土和钢筋的粘结，成功进行预应力的施加。这种方法一般仅适用于中小型构件生产，在工业和农用建筑中应用不是特别广泛。
在先张法的施工应用中，必须依照一定的标准规范。首先，要求钢筋具有高强度、可塑性、加工性以及良好的粘结性；其次，要求混凝土具有强度高、不易变形、快硬早强等特点；再次，选用的台座也应有良好的硬度和强度，且错板的受力中心应保持与钢筋合力中心基本一致；最后，在张拉的过程中若有多根钢筋同时进行，应保证钢筋的张拉同步。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2后张法应用
后张法与先张法相反，是先浇筑混凝土，待强度达设计75%时再张拉钢筋，从而形成预应力钢筋混凝土构件的施工方法。具体流程为：在混凝土浇筑时预留钢筋孔道，待达到预定强度时，将预应力钢筋由孔道插入并进行张拉，最后在孔道中灌入水泥浆形成整体。
在后张法的施工应用中，主要通过锚具来实现预应力的传递，使混凝土产生收缩，但收缩并不会影响构件整体的强度。相对于先张法来说，后张法的优点在于可以避免生产大型构件的麻烦，可采用对构件进行小型分割，再拼接成为大件整体的方式。同时，后张法在应用时也需注意相关规范标准，其内容与先张法要求类似。
2.3预应力混凝土的养护
无论采用先张法还是后张法，在构件成型的过程中，养护措施都十分重要，直接决定构件硬度、荷载力是否达标。对于常规预应力混凝土的养护方法，一般分为两类：自然养护和蒸汽养护。对于自然养护，即为在自然温度适宜条件下，进行为期28天的养护。自然养护虽便捷易操作，但也存在弊端，如在台座上进行的养护易受到温度影响，温度升高会使预应力钢筋受热膨胀，而台座不会膨胀，两者的差异会造成预应力的损失，影响预应力构件性能。要避免这种情况的出现，就需要蒸汽养护辅助，针对温差着手，在混凝土未完全硬化的时候（强度大约8MPa-10MPa）进行蒸汽养护，会产生较好的效果。
3、工民建结构设计中预应力技术应用优势和具体应用
3.1优势分析
与普通混凝土技术相比，预应力混凝土技术的优势较为明显。主要体现在以下几方面：首先，提高混凝土构件刚度。在具体施工中，构件的抗开裂问题较为常见。其原因是构件承载力与预应力的结合，能够确保构件保持在稳定状态。其次，达到节约材料费用的效果。高强度材料的组合不仅可以节约材料成本，还可以进一步降低构件截面面积，从而减少施工单位不必要的经济损失，最终达到提高建筑工程经济效益的目的。最后，提高建筑抗剪切的性能。采用预应力混凝土技术和预应力结构既增加了建筑剪压力面积，又可以提高建筑物整体稳定性和抗剪承载性能。预应力结构卸载之后，可以凸显建筑物的闭合性功能。从而减少结构变形、增加构建抗疲劳强度、降低钢筋应力循环幅值、增加钢筋使用寿命。相较于普通钢筋混凝土工程而言，预应力材料的性能能够得以完全发挥。除此之外，预应力混凝土能在一定程度上提升建筑物的抗震性能，进而减少地震的危害。
3.2工民建结构设计中预应力技术具体应用
工民建结构设计当中的预应力技术应用，在诸多环节都能发挥其积极作用，如在先张发的应用方面，这就是预应力混凝土技术中的重要应用技术。具体技术应用中对预应力钢筋先进行张拉，而后实施混凝土浇筑作业，从而就能提高预应力混凝土的施工结构坚固度。在专用生产台座和夹具的应用下，对张拉和锚固建筑预应力钢筋就提供了很大便捷。建筑混凝土在达到设计强度后，就对预应力钢筋进行放松，实际建设生产中对小型预应力混凝土构件的施工对先张法的应用就能发挥其积极作用。预应力技术的应用对混凝土和钢筋间的黏力传递起到了积极作用，在对先张法预应力技术的实际应用过程中，在对专业设备的要求上要严格遵循，在强度以及刚度的相应要求上要得以满足，以及锚板受力中心和预应力筋合力受力中心需要保持一致性。在张拉多根预应力筋的初始应力的时候要能做到一致性。
4、结论
预应力技术在工业和农用建筑领域的广泛应用，使建筑质量更上一层楼，也使建筑在设计布局上更加合理。为我国建筑行业的未来发展指明了道路——“根据不同的建筑要求给出更理想的建筑设计并得到更理想的建筑效果”。预应力技术的存在使得更多的建筑设计师有条件进行更加有创意、有特色的建筑设计，更加丰富人们的生活。同时对我国现有建筑行业也有很大影响，预应力技术可作为工民建筑行业的质量衡量标准，在张拉力和建筑材料方面进行监测，结合相关法律法规，可有效规范工民建行业市场。本文是笔者结合对项目实例的调查，阐述预应力在结构设计方面的应用，另外，对于预应力构件的有效检测方式、预应力构件的制作优化等仍是相关工作者需在实践中继续钻研的问题。
参考文献：
[1]孙克俊.工民建施工中预应力混凝土技术的应用研究[J].科技创新与应用,2014,09:211.
[2]刘鹤南.浅议工民建施工建设中预应力技术的运用[J].民营科技,2014,05:120.
[3]郝玉通.预应力混凝土技术在工民建施工中的应用[J].城市建筑,2014,04:98.
[4]李姝.预应力混凝土技术在工民建施工的应用[J].中华民居(下旬刊),2013,04:147-148.
[5]陈大鹏.预应力技术在工民建框架结构设计中的应用[J].江西建材,2014,19
论文作者:郭伟宾,王准
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/14
标签：预应力论文; 混凝土论文; 构件论文; 钢筋论文; 技术论文; 结构设计论文; 工民建论文; 《防护工程》2018年第20期论文;