预应力技术在建筑框架结构设计的应用.doc

《预应力技术在建筑框架结构设计的应用.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《预应力技术在建筑框架结构设计的应用.doc（5页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、预应力技术在建筑框架结构设计的应用【摘要】随着建筑行业的快速发展，建筑功能日益丰富，结构日益复杂，而人们对于建筑工程的应用要求日益严格。为此，需注重工程设计，可应用预应力技术保证结构应力均衡。本文就大面积预应力技术在建筑框架结构设计中的应用进行分析，首先阐述了预应力技术改变，其次阐述了框架结构设计原则，然后就大面积预应力技术在建筑框架结构设计中的具体应用进行总结。【关键词】大面积预应力；框架结构；设计1引言随着我国水经济的快速发展，人们的生活面貌和消费观念发生了很大变化，对于工作环境、消费水平等提出了新的要求。基于这种发展背景下，建筑工程设计理念发生了变化，建筑内部空间更加宽敞，人们更加追求舒

2、适的居住环境。预应力结构的应用满足了上述要求，且预应力结构形式多种多样，便于内部结构调整，设计方案更加多元化。2预应力技术概述所谓预应力技术就是指外界荷载没有对建筑主体施加荷载，建筑单位对建筑结构各部位的负荷能力进行计算，依据计算对结构人工施加荷载的行为。将预应力技术应用于建筑结构设计中，可充分发挥出高强材料的性能和抗裂能力，提升建筑结构的稳定性和安全性。当前预应力技术的实施方法主要为后张法和先张法。先张法为在混凝土达到一定强度的情况下施加张拉预应力，并将建筑钢材深入至混凝土结构中，后张法是在张拉预应力施工后进行混凝土浇筑工作，预应力技术在中小型建筑工程应用广泛，施工流程如图1所示。3建筑框架

3、结构设计要点在对建筑工程框架结构设计的过程中需要遵循以下原则：抗震性检验需要采用刚性、刚柔性、柔性理论，在设计过程中会受到不同楼层以及布局的决定。施工现场的土质类别是需要加强注意的一个问题。在建筑工程框架结构设计的过程中，双向梁柱承重体系应该是建筑工程框架结构首选体系，但是在建筑结构设计的过程中，也允许在一个框架梁上会搭设另外一种体结构体系和框架梁。结构造价整个建筑工程造价的比重越来越小。以前，因为建筑装饰和设备都比较简单，并不存在地价、拆迁、城市建设等大笔附加费用1。人们对建筑结构使用的功能要求越来越高。现在建筑物的内部各种设施和财产的价值越来越高，对建筑结构设计的安全度要求也不断增加。建筑

4、物已经成为一种商品。国家也不再是城镇物业唯一的投资者与拥有者。这是一个非常显著的变化。通过上面的探究可以发现：根据现阶段我国的国情，如果继续使用低安全度政策不利于国家的发展，也违反了投资者的心愿。从国际上来看，我国先有的结构设计标准因为安全度较低，不能进入国际市场，这样会对我国的形象带来不利的影响。4大面积预应力技术在建筑框架结构设计中的应用4.1大面积预应力混凝土结构方案选择根据柱网尺寸的差异，大面积预应力混凝土框架结构设计可采用不同的结构方案。跨度较小的框架结构，其连续跨数量较多，应该选用梁高较小的宽梁结构。梁中预应力筋的留孔也应选用扁波纹管，从而保证结构强度。宽梁结构若处于地震带，并且连

5、续张拉跨数量加多，则应控制摩擦损失。连续跨的数量也应控制在35左右。若连续跨中存在短跨，那么可以在短跨位置作断开处理，设置后浇带。短跨可以应用低预应力度的大梁。对于跨度大于18m的结构，因为内柱位置的大梁弯矩较大，大梁的负弯矩钢筋数量较多，为了保证抗弯、抗剪以及抗裂要求，则不能设置过多的预应力筋，应该在内支座位置加腋并使大梁中的预应力筋曲度平缓，以减少预应力损失。在柱距方向，需根据柱距大小，选择相应的楼盖体系：当柱距8m，可选择单向平板、肋梁板、无粘结预应力平板以及预制预应力大板等；当柱距处于812m范围，可选择无粘结次梁、先张预应力次梁以及后张有粘结次梁等。在柱距方向，由于受地震作用、风作用

6、的影响，要求轴线上梁的高度必须大于次梁，同时按照纵向框架展开设计。当双向跨度相差不大时，则框架大梁、次梁需设计为双向预应力结构，次梁可按照井式梁展开设计；当双向跨度在12m以内，可去除次梁，采用预应力平板。4.2预应力度与抗裂控制当前我国建筑工程相关规定对高强预应力混凝土结构的抗裂强度未提出明确要求。连续多跨预应力混凝土框架结构，预应力度可以用如下公式表示：PPR=M0/MSK，而预应力度取值为0.550.75（式中：M0为荷载作用下受拉边缘的退压弯矩，MSK为竖向荷载标准值下的弯矩短期组合值）。依据规范要求，将抗裂标准设置为级抗裂，那么在承载力验算过程中，预应力筋数量充足，普通的钢筋就可作为

7、构造配筋使用。普通钢筋量大多偏少，因为预应力混凝土结构从浇筑至张拉间隔时间较长，所在在此阶段会发生混凝土收缩、支撑沉降、钢筋混凝土次梁或者是板支撑拆除等多重因素的影响，应力条件复杂，设计人员设计难度也较高。同时，若使用商品混凝土，那么张拉之前的裂缝宽度较大，可达0.3mm。普通钢筋的应力较高，张拉后的裂缝是不能闭合的。原预应力度较高的结构，开裂程度较大，这样会对框架结构整体的耐久性造成影响。因此，在确定普通钢筋的使用量时，需要对材料性能、施工沉降影响等予以考量。4.3伸缩缝的设置问题很多公共建筑和工业厂房的平面尺寸较大，在设计时，可应用预应力技术扩大伸缩缝的间距。根据以往工程设计情况来看，采若

8、采用有粘结后张技术，则不设缝的长度可达746m。从理论层面来说，若预应力筋需连续设置的，则无需设置伸缩缝。但是需依据工程的实际情况进行处理。伸缩缝的设置方法如下：双柱紧靠式，若两个测区作业同时进行，那么需将伸缩缝设置为固定端，若为交错施工，则可以将一侧作为张拉端；双柱分离式，若间距在2m左右，则两个测区端均可作为张拉端；悬挑式，悬挑长度为3m，柱间记忆力为6m，则该部分混凝土浇筑作为置后完成。5结束语综上所述，应用大面积预应力技术进行框架结构设计过程中，需依据建筑主体结构、材料性能等实际情况编制设计方案，对各部位的应力进行测算，对设计方案予以调整，保证设计质量。参考文献1谢继韩.大面积地下室顶板预应力结构设计与施工技术分析探讨J.中外建筑，2012，06（1）：108109.5