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                  預應力結構的形式種類

                  來源:預應力結構 作者:預應力塑料波紋管 發布日期:2018-11-14

                    現代建筑的發展可以滿足用戶的的更多需求.住宅要求有較好的內景,辦公室要求有開闊舒暢的空間,建筑要追求較大的凈高等等.預應力結構的出現,輕松的實現了這些要求。

                    預應力結構的形式也是多樣豐富的,常用的形式有:無梁平板結構、有梁大板框架(或剪力墻)結構、轉換層結構、門架結構和吊車粱以及特殊結構如水池、筒倉、大懸挑結構等。

                    預應力結構的形式種類

                  1、預應力平板結構

                    傳統的普通鋼筋混凝土梁板結構體系,需在柱間及隔墻下設置框架梁和次梁,這必然導致室內明梁縱橫交錯,降低了樓層的有效高度,影響了室內美觀和使用功能,裝修也較難處理。由于室內明梁的存在,隔墻布置的任意性受到限制,室內功能的重新調整比較困難,而一棟建筑物在其50年甚至70年使用期內都不需對空間重新分隔和變換使用功能是很難想象的,特別是一般的商場建筑及辦公樓建筑。

                    若設計中樓蓋體系采用普通鋼筋混凝土平板結構或預應力平板結構,以上問題則迎刃而解;工程若采用普通鋼筋混凝土無粱平板結構,由于內隔墻較多,附加荷載較大,要使普通鋼筋混凝土平板的裂縫控制等級及撓度滿足規范要求,計算所需板厚較厚,同時普通鋼筋用量也較大,不經濟。

                    預應力平板結構的最大特點是:具有優越的抗裂性,減少鋼筋用量,降低結構的造價。在預應力混凝土結構中預留的塑料波紋管孔道,可產生一個向上等效荷載,同時在板中產生一個軸向壓力,使平板剛度提高,撓度大大減少,抗裂性能也大為提高。

                    采用預應力混凝土無梁平板結構可以降低結構的造價,分析如下;

                    普通鋼筋用量減少

                    1)預應力筋強度高(是普通鋼筋強度的3—4倍),且一條預應力筋在跨中作底筋而在支座又彎上做面筋,使預應力筋的使用效率大大提高;

                    2)有梁板往往以極值代替平均值進行抗彎設計,無梁板直接以平均值進行抗彎設計;

                    3)無梁板充分利用了混凝土的抗剪能力,較有梁結構箍筋用量省很多;

                    4)預應力結構不需要為控制裂縫或提高剛度增加普通配筋,裂縫控制要求越高,預應力結構優勢越大(如地下室底板、有填土的頂板等);

                    5)規范規定的預應力板的構造配筋率比普通板低;

                    6)有消防車這種特殊可變荷載活動的區域(如有些地下室頂板)無梁結構的縱筋箍筋都比有梁結構省。

                    對于車庫、商場、倉庫、有吊頂的辦公樓,可以在柱頭處加托板,使結構的斷面與彎矩圖較充分地協調,大大減少預應力筋用量。模板較普通梁板結構少25—35%,而且預算定額直接費較低。無梁板混凝土可用較大粒徑碎石,定額價一般較低。大量的工程實踐及對比分析表明,結構選型及設計合理的預應力無梁樓板結構已經不斷地改寫和滌蕩者無梁板結構比有梁板結構造價高的傳統觀念。

                    

                  2、有梁大板框架(或剪力墻)結構

                    有梁大板結構是柱子于柱子之間布明梁,大板上布置隔墻的結構體系。這種結構于平板結構有很多相似之處,柱距比較大,由于省去了次梁,避免了室內錯綜復雜的次梁,內景好,增加凈空,抗裂好,省材料省模板和拆模人工,施工快速等優點。若這種大板配合預應力寬扁粱使用,則也能很大限度的減低層高或提升層凈高,如9米跨的預應力寬扁梁可以做到450mm高,比做普通預應力梁650mm少200-TIIII高。比普通混凝土梁800IIlIn 少350舢。由于結構種還帶有明梁,結構仍然屬于框架或剪力墻結構,可以用于平板結構所不太適宜的高層或抗震設防烈度比較大的地方。有梁大板結構適合用于住宅和辦公樓。尤其是住宅,不設次梁,既避免了室內難看的次梁景觀,也利于住戶自行隔斷房間以實現不同的功能,即使更換了頹住戶,改造房子時仍然可以再次自行布置房間。

                    

                  3、轉換層結構

                    最近我國高層建筑發展迅速,且多為多功能綜合性建筑,需要大柱網、大空間的公共設施在下部,從受力的角度講這是不合理的,解決這種矛盾的最常用方式就是設置結構轉換層。隨著預應力技術的逐漸成熟,預應力材料及施工費不斷下降,即使用材料等強代換的概念從經濟上來比較預應力混凝土結構與鋼筋混凝土結構,在許多情況下后者并不比前者經濟。采用預應力技術帶來許多結構和施工上的優點,如減少截面尺寸、控制裂縫和撓度,控制施工階段的裂縫及減輕支撐負擔等。只要采用預應力度適當,構造處理得當,預應力結構的抗震是可以得到保證的。且由于減小了轉換構件的尺寸,對抗震也是有利的。

                    

                  4、特種結構及其他

                    隨著公共事業的發展.各種特殊功能的構筑物不斷出現,有些特殊構筑物的使用功能及受力性能常常需要預應力技術才能實現,預應力技術在這些特殊功能構筑物中發揮了重要的作用。

                    4.1大懸挑結構體育建筑在各大中城市興起,體育建筑的形式多樣,風格各異。使預應力技術的應用豐富多彩。隨著鋼結構的發展,許多雨蓬采用鋼結構,可以獲得更大跨度,但是造價和維修費用都比較高,所以在適當跨度內預應力混凝土結構還是有很大的優勢。

                    4.2儲罐與簡倉一般地,儲罐與筒倉對抗裂要求比較高,預應力技術廣泛用于這種結構主要利用預應力主動軸力來抵抗混凝土拉應力來提高抗裂性能;尤其是圓筒結構,環壁的混凝土只受環向軸力作用,正是預應力最適合的結構形式。繞絲后張預應力混凝土水池在國內應用了幾十年,主要采用預壓應力來抵消由于水對簡壁產生研、向拉應力。這樣用高強鋼材提高了抗裂性能就可以在同等抗裂條件下減小截面尺寸,帶來可觀的經濟效益。

                    

                  5、結語

                    預應力技術經過了幾十年的工程實踐和不斷研究,已經是比較成熟的一項工程技術,在今后的發展中,還將日臻完善。預應力塑料波紋管的工程實踐告訴我們,預應力技術以種種優勢,在某些建設領域有著強大的生命力和競爭力。甚至在其還未完全占領的領域仍然具有強大的發展力。

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