钢筋混凝土构件在受拉时容易产生裂缝。如果在外荷载作用之前,预先对外荷载产生拉应力部分的混凝土施加应力,造成人为应力状态,使其产生的预应力以抵消外荷载引起的大部分或全部拉应力,从而使结构在使用时的拉应力很小,甚至仍处于受压状态。这样,结构构件在外荷载作用下不发生裂缝或者使裂缝宽度控制在允许范围内。这种对混凝土施加应力,造成人为应力状态的方法,并利用钢筋自身性能来解决,这样大大有利于高强度钢材的应用。笔者根据多年的工作经验,主要针对建筑工程中预应力技术的应用进行分析和讨论。
建筑工程中预应力技术的应用探析
◎徐慧
一、我国预应力混凝土技术取得的主要成就
1.无粘结预应力混凝土成套技术。二十世纪八十年代中期,我国开发研制成功的无粘结预应力混凝土钢筋涂包设备、单根钢绞线张拉锚固设备、无粘结预应力混凝土结构设计技术规程等配套技术,促进了我国建筑工程中现浇预应力混凝土结构的发展。近20年来,无粘结预应力混凝土结构累计推广使用面积达到一千万平方米以上,出现了一大批有代表性的、达到国际先进水平的工程项目。
(10)绿色建筑评价软件实现了以绿色建筑新国标为基础的绿色建筑预评估功能,提供了技术路线指导、绿色建筑地图、具体条文解析、专业提资要求等模块,并附有大量的国内绿色建筑设计要点实例,为设计师提供了一个得力的软件工具。
2.斜拉索产品成套技术。20世纪80年代中期,我国开始兴建大跨度预应力混凝土斜拉桥,为解决工程需要,上海浦江缆索厂与多家科研设计单位配合,建成了我国最大的斜拉桥缆索成品生产线,使我国的斜拉桥技术达到世界领先水平。
3.设计理论及标准规范的发展。早期的预应力混凝土结构设计理论是按全预应力方法设计,2O世纪8O年代初期以后,发展了部分预应力混凝土设计理论,目前预应力混凝土工程相应的规程规范已基本配套。主要有:材料方面的预应力混凝土用钢丝、钢绞线标准;无粘结预应力混凝土筋标准;专用油脂标准;预应力混凝土筋用锚具、夹具、连接器产品标准及应用技术规程;各种预应力混凝土设备及产品标准;各种结构设计及施工规范。
二、预应力混凝土的应用
3.有梁大板框架结构的应用。有梁大板结构是柱子与柱子之间设布明梁,大板上布置隔墙的结构体系。这种结构于平板结构有很多相似之处,柱距比较大,由于可以省去了次梁,避免了室内错综复杂的次梁,内景好,增加净空,抗裂好,省材料省模板和拆模人工,施工快速等优点。若这种大板配合预应力宽扁梁使用,则也能很大程度减低层高或提升层净高,如9m跨的预应力宽扁梁可以做到450mm高,比做普通预应力粱650mm少200mm高,比普通混凝土梁800mm少350mm,在节省钢筋和混凝土方面可以说是达到很好的效果。
(1)有利于减少地下室埋深及基坑开挖深度。对于有地下室的大型建筑或高层建筑,常常把地下室作为车库或商场。底板、顶板均可做成预应力平板;局部配电房、发电机房等需层高较高者,可局部下挖,使之达到设备高度要求;这样,在地下室中,则降低了层高,减少了水压力,减少了底板支模工序及基坑开挖深度,减少了外墙砼用量,从而降低造价,具有很高的社会和经济效益。
(2)有利于增加楼层的净空高度或者减少层高。有利于增加建筑物楼层的净空高度或者减少层高。同时能达到使用空间感好、甚至可以避免了没必要的吊顶装修、节省装修费用等优点。
(3)有利于改善结构的使用功能。现在业主根据自已的爱好,经营商品的组成变化,需要对商场及办公楼进行重新分隔的现象比较普遍,甚至在不同时期因业主的变化,都会有不同的间隔要求。预应力楼板对用途的改变极容易适应,在任意位置均可以设置隔墙,方案可以是多种多样,可给用户最大的自由度,使房屋使用功能及档次得到很大的提高,是房屋销售的一大卖点。
若设计中楼盖体系采用普通钢筋混凝土平板结构或预应力平板结构,以上问题则迎刃而解,工程若采用普通钢筋混凝土无梁平板结构,由于内隔墙较多,附加荷载较大,要使普通钢筋混凝土平板的裂缝控制等级及挠度满足规范要求,计算所需板厚较厚,同时普通钢筋用量也较大,不经济。因此,为了提高整个楼盖的抗裂性能,减薄板厚,减轻结构自重,提高其使用功能,采用近年来在大量工程中得以广泛应用的现代高效预应力混凝土结构技术,将整个楼盖设计为后张部分预应力混凝土无梁平板结构是一个良好的选择。这种预应力无梁平板,除在楼板周边保留必要的边梁和在局部少数有隔墙的地方及洞口边缘保留梁之外,室内明梁全部取消,仅在必要的地方设暗梁以改善楼板的受力性能,每单元整个室内顶板为一整块的平面。
2.预应力平板结构的优点。
这取决于我是为了《宝贵遗产》这个项目拍摄,还是仅仅为了摄影的激情。在第一种情况下,我将直接面见部族首领,听听他的故事,并请他向我介绍一些家庭。然后我便能找到仍然穿着传统服装的人,并拍摄他们作为博物馆的影像记录。在其他情况下,我会坚持寻找一个很好的背景或者有趣的主题,拍摄一幅很酷的作品。我会四处游荡,让灵感来决定走方向。
由此可见,在国家相关政策的支持下,武术国际推广已经成为实现中华民族文化自信的重要内容,与此同时,武术“走出去”的战略实施也为武术对外教材“走出去”创造了空前的机遇。
上世纪90年代初期,国内的黑白人像摄影形成新的高潮,传统与新派的摄影风格也随之登台,呈现多样化、多流派的发展趋向。简洁是现代黑白艺术照创作的主要特征,即以最少的光、影、线、形来反映最深的思想情感。各种艺术创作手法也渐渐地用于商业经营之中。
(4)具有优越的抗裂性能。由于预应力结构预加了应力,在同样荷载条件下结构具有优越的抗裂性能。在预应力混凝土结构中预应力筋可产生一个向上等效荷载,同时在板中产生一个轴向压力,使平板刚度提高,挠度大大减少,抗裂性能也大为提高。
1.预应力平板结构的应用。传统的普通钢筋混凝土梁板结构体系,需要在柱间及隔墙下设置框架梁和次梁,这必然导致室内明梁纵横交错,从而降低了楼层的有效高度,影响了室内美观和使用功能,装修也较难处理;由于室内明梁的存在,隔墙布置的任意性受到限制,室内功能的重新调整比较困难,而一栋建筑物在其50年甚至70年使用期内都不需对空间重新分隔和变换使用功能是很难想象的,特别是一般的商场建筑及办公楼建筑。
第二天,全城的媒体都在报道得这起触目惊心的寄尸案,当然是边峰所在的《江城快报》报道得最为详尽,他甚至详细披露了死者肾脏丢失以及脏器中有“卍”型标,甚至凶手可能把作案用车遗留火车站停车场等细节,这是其他媒体所不能比的,结果这一天的《江城快报》脱销。
有梁大板结构适合用于住宅和办公楼,尤其是住宅,不设次梁,既避免了室内难看的次梁景观,也利于住户自行隔断房间以实现不同的功能,即使更换了新住户,改造房子时仍然可以再次自行布置房间。近十多年广州市很多大型的商场和公共建筑都采用了这种结构形式,甚至有些高档住宅的也得到了应用,在使用功能方面得到了使用者的一致好评,市场发展前景一片光明。
4..转换层结构中的应用。近年来,我国高层建筑不断发展,且多为多功能综合性建筑,需要大柱网、大空间的公共设施在下部,从受力的角度讲这是不合理的,解决这种矛盾的最常用方式就是设置结构转换层。随着预应力技术的逐渐成熟,预应力材料及施工费不断下降,即使用材料等强代换的概念从经济上来比较预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构,在许多情况下后者并不比前者经济。因此我国高层建筑转换层结构中采用预应力技术的情况越来越多。
三、预应力混凝土的经济性
预应力混凝土与普通钢筋混凝土相比较时可以用较少的混凝土和减少1/5~1/3的钢筋用量;但是钢材单价的差别并不是和重量的差别成比例的。预应力钢筋和预应力混凝土要求高强度和高质量,因而每种材料的单价都比钢筋混凝土所需要的材料的单价高。临时支架和模板可能更贵些,而且必须考虑预应力操作本身的附加费用。但是,一般来说,如果需要大量的预制预应力构件,则钢筋混凝土和预应力混凝土构件在单价之间的差别就变得很小了。另外,由预应力产生的间接的节约常常是显著的,也应充分予以考虑。这些间接的节约包括减少维修工作或者完全避免维修,而且由于结构有更好的耐久性(由于没有永久性开裂而增加耐久性),以致延长了使用寿命;减少支承结构和基础承担的净重;可以达到较大的跨径和减少支承;减低结构的高度(或者有相同高度的较大跨径)。
结束语:通过对预应力技术的分析,使我们很好保证预应力的质量、使预应力混凝土满足设计和使用功能;通过经济技术分析,使我们认识到在高层建筑中采用无粘结预应力混凝土楼盖能较好地适应高层建筑扩大开间,扩大柱网和降低建筑层高的要求,而且施工方便,经济合理。而且随着人们对建筑使用功能要求的提高和观念的不断更新,无粘结预应力混凝土结构必然有更加广阔的应用前景。
(作者身份证号码:230828198603140926)
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