摘要：预应力混凝土技术在建筑施工中的运用能更好的提升我国房屋建筑的质量和房屋的美观度，因此具有广阔的应用前景，无论在屋型，跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展，不少预应力混凝土房屋的修建技术已达到国际先进水平。
关键词：预应力混凝土；房屋建筑；应用
前言
近几年，随着社会的不断发展啊，城市开始实现现代化，但是城市的不断发展以及扩张促使各种建筑工程逐渐发展起来。在房屋建筑中，预应力施工技术具有较为普遍的应用。预应力施工技术不仅在实际房屋建筑施工过程得到运用，而且能够体现在房屋建筑的结构中。通过调整房屋建筑的结构预应力，这样做不仅可以使得房屋结构重量得以减少，而且可以使得房屋建筑抗震能力得到提升。
1.预应力混凝土的作用
1.1提高了构件的抗裂与抗渗性，改变了结构的受力性能。由于在构件的受拉区预加压应力，因此在使用荷载作用下，拉区的拉应力减小，从而推迟了裂缝出现和限制了裂缝的宽度，提高了构件的抗裂度，由于结构抗裂度的提高，因此改善了结构的受力性能，增强了结 构的抗侵蚀和抗渗能力。
1.2提高了构件的刚度，减小了构件的变形。由于预应力推迟了裂缝的出现和限制了裂缝的宽度，因此构件的刚度削弱较小，变形亦就减小；另一方面，由于预压应力引起构件反拱，能抵消一部分使用阶段外荷载产生的挠度，使构件的实际挠度减小。根据实测和计算， 预应力混凝土受弯构件在短期荷载作用下的挠度，一般为非预应力构件的30%~50%，故预应力混凝土构件一般都能满足刚度要求。
1.3可以减小混凝土梁的剪力和主拉应力。预应力混凝土梁的曲线筋，可使混凝土梁在支座附近承受的剪力减小，又由于混凝土截面上预压应力的存在，使荷载作用下的主拉应力也相应减小，有利于减小混凝土梁腹的厚度，这也是预应力混凝土梁能减轻自重的原因之一。
1.4节约材料，降低造价。由于预加应力提高了构件的抗裂度和刚度，因此一方面可以减小构件截面尺寸，节约混凝土用量；另一方面充分发挥了钢筋的作用一些高强度材料得到有效的使用。同时可以减少某些构造钢筋，从而节约了钢材。特别是某些大跨度结构和特种 结构，可以用预应力混凝土结构垡钢结构，这样大大节约了钢材，降低了造价。
1.5扩大钢筋混凝土应用范围。预应力混凝土结构由于提高了抗裂度和刚度，可以采用高强度钢材，结构自重减小，因此钢筋混凝土的应用范围扩大。首先可以应用在大跨度工程上，例如非预应力屋架，一般跨度做到15，预应力混凝土屋架，可扩大到20多米、30多米，甚至更大。再例如大型屋面板，普通钢筋混凝土一般做到6，预应力混凝土一般做到12；普通钢筋混凝土吊车梁一般做到6，预应力混凝土吊车梁做到12和18，此外，大型油库、水池等抗渗要求较高的结构，采用预应力混凝土都能取得良好的效果。
2.预应力混凝土在我国房屋建筑中的重要性
2.1改善使用阶段的性能
受拉和受弯构件中采用预应力，可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度；采用预应力，也能降低甚至消除使用荷载下的挠度，因此，可跨越大的空间，建造大跨结构。提高受剪承载力。纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成，提高其受剪承载力。改善卸载后的恢复能力。混凝土构件上的荷载一旦卸去，预应力就会使裂缝完全闭合，大大改善结构构件的弹性恢复能力。
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2.2能充分利用高强度钢材，减轻结构自重
在普通钢筋混凝土结构中，由于裂缝和挠度问题，如使用高强度钢材，不可能充分发挥其强度。例如，1860Mpa级的高强钢绞线，如用于普通钢筋混凝土结构中，钢材强度发挥不到20％，其结构性能早己满足不了使用要求，裂缝宽，挠度大；而采用预应力技术，不仅可控制结构使用阶段性能，而且能充分利用高强度钢材的潜能。
2.3可调整结构内力
将预应力筋对混凝土结构的作用作为平衡全部和部分外荷载的反向荷载，成为调整结构内力和变形的手段。因此，现代预应力混凝土是解决建造大（大跨度、大空间建筑一工艺上和使用上要求的）、高(高层建筑、高耸结构)、重（重荷载、重型结构、转换层结构）、特（特种结构一水池、电视塔、安全壳）等类建筑结构和工程结构物的不可缺少的、重要的结构材料和技术。
2.4预应力混凝土结构具有良好的抗震功能
当前国际混凝土结构工程界对预应力混凝土结构的抗震问题给予了重视。日本在1995 年神户大阪地震之后，结合混凝土结构（包括预应力混凝土结构）在地震中的实际表现进行了调查并作了大量研究工作，其它国家也作了不少研究工作。采用竖向预应力加固普通钢筋混凝土结构可提高结构抗震性能。采用竖向预应力的混凝土结构，可以提高结构抵抗水平荷载的能力，并在地震之后又能很快的复原。
3.预应力混凝土在我国房屋建筑中的应用
3.1高层建筑
项目种类: 高层办公楼、酒店、住宅结构型式: 无梁平板体系、扁梁体系、密肋楼盖体系等。降低建筑层高, 增加楼层。由于预应力构件结构高度较小, 可在保证净高不变的前提下降低层高, 在建筑物总高度不变的情况下可以增加楼层, 增加建筑面积,提高投资效益。增 加使用面积,建筑平面自由隔断,灵活布置,容易适应楼层用途的改变。采用预应力技术可加大柱网,取消部分承重墙,户内甚至户与户间可灵活隔断,自由组合,使建筑适应性强, 能够满足不同用户的多种要求。减化施工工序, 加快施工进度。采用了预应力混凝土平板之后, 省去了梁的支模和钢筋绑扎工作, 大大简化了施工,既节省模板, 又加快了施工速度；预应力混凝土平板楼盖与普通钢筋混凝土梁板楼盖相比, 仅增加铺预应力筋、张拉锚固、封锚的工序, 而这类工序与其它工序可交叉流水作业, 不仅不会影响施工进度, 反而由于支模简单能够加快施工速度;减轻结构自重,节约材料, 降低造价, 提高投资效益。采用预应力混凝土平板结构, 一般可以减少钢材用量30～50%,减少混凝土用量10～15%,减少模板用量 25～40%；采用预应力混凝土平板结构, 可以最大限度地减少建筑层高,相应也节约了隔墙、外墙,降低了建筑能耗, 减少了采暖、通风和给排水管的安装费用。由于没有梁, 板底可以直接粉刷成为室内顶板, 无需再做吊顶。
3.2地下建筑
项目种类: 广场地面、地下车库、高层建筑地下部分结构型式: 无梁平板体系、密肋楼盖体系等改善结构性能,减少土方开挖量,节约投资；同时加快施工进度,节省地下部分结构的施工时间。由于预应力构件的结构断面尺寸较小,在保证地下车库净高的前提下,可减少土方的开挖深度, 从而节省投资。
3.3大跨度、重荷载结构
项目种类: 工业建筑、高层建筑的转换层、低层公共建筑、悬挑结构等结构型式:梁、板、桁架、刚架等多种结构型式预应力技术从诞生到现在已被最广泛的应用于大跨度、重荷载的结构, 其显著的优越性在大量工程中均得到体现,并且其良好的使用功能和经济性得到了越来越多的设计人员和投资者的认同。预应力混凝土结构一般采用荷载平衡法设计, 在自重和准永久荷载作用下, 构件的挠度很小, 可以控制不出现裂缝或控制裂缝宽度在一定范围内, 改善了结构的耐久性。
4.总结
随着我国预应力混凝土设计队伍的壮大和设计水平的提高，相信在不久的将来，我们将会在一些重大设计理论问题上取得共识，实现可靠性、耐久性和经济性的协调一致，预应力混凝土在我国房屋建筑中也会得到进一步的应用和发展。
参考文献：
[1]刘永颐《我国房屋建筑中预应力混凝土技术发展展望》[J].建筑科学,2017(3).
[2]戴国莹,李德虎.建筑结构抗震鉴定及加固的若干[J].建筑结构,2016(4).
论文作者:林国钦
论文发表刊物:《防护工程》2017年第35期
论文发表时间:2018/4/13
标签：预应力论文; 混凝土论文; 结构论文; 构件论文; 荷载论文; 裂缝论文; 挠度论文; 《防护工程》2017年第35期论文;