摘要：高效預應力混凝土技術是指應用混凝土強度在C40級以上，鋼材強度在1470Mpa以上高強度鋼絲和鋼絞線，以及相應的張拉、錨固體系和技術的預應力混凝土技術。在使用高效預應力混凝土的工程中，既節(jié)約了大量鋼材和混凝土，又滿足現(xiàn)代工程所需的大跨度、大開間的使用功能要求，還能有效減輕結構自重，進一步降低造價。本文在此對高效預應力混凝土技術應用做了粗淺探討。
　　一、 高效預應力混凝土的特點
　　㈠廣泛采用高強度材料：目前國內(nèi)預應力混凝土結構中常用的混凝土強度等級從C40到C80，甚至達到C100以上，預應力鋼絞線的極限抗拉強度可達1860MPa。
　　㈡按照現(xiàn)代設計理論設計：如抗震設計理論、延伸設計理論等，通過合理確定結構預應力度和截面配筋指數(shù)，大大改善了高效預應力結構的抗震性能、正常使用功能等。
　　㈢先進施工工藝的運用：近年來，隨著高噸位、大沖程千斤頂?shù)膽�用和多種錨固體系的開發(fā)等，為高效預應力混凝土結構的大規(guī)模推廣應用提供了技術基礎。
　　二、高效預應力混凝土結構對材料的要求
　　㈠預應力筋，對預應力筋的基本要求為：
　　1.高強度、低松弛。高強度的預應力鋼筋是高效預應力混凝土結構的基本前提之一。若鋼筋的強度不高,結構中的有效預應力可能所剩無幾。而鋼筋的松弛小,顯然構件中的預應力損失也較小。
　　2.較好的塑性及良好的加工性能。為保證構件在破壞以前有較大的變形性能,要求預應力鋼筋要有足夠的塑性變形性能。在施工中,預應力筋在錨具需要彎折、徽頭,因此預應力筋必須滿足一定的加工性能。
　　3.耐腐蝕,對應力腐蝕不敏感。
　　4.非金屬預應力筋與高強預應力筋相比,具有抗拉強度高、耐腐蝕性能良好、密度小、線膨脹系數(shù)與混凝土相近,溫度影響較小。
　　㈡高效預應力混凝土必須具備以下特點：
　　1.強度高而且早期強度不能過低,變形能力均勻。
　　2. 收縮小、徐變小。
　　3. 耐久性能優(yōu)良。目前,隨著我國混凝土技術的進步,高強高性能混凝土已能基本滿足需要,但也存在一些問題,如C80(以上的混凝土生產(chǎn)性能不夠穩(wěn)定,普通高強商品混凝土的收縮較大、含氣量高等。
　　㈢施工工藝。受力性能優(yōu)良的預應力構件,一方面取決于合理的設計,另一方面與合理的施工工藝密切相關。簡單地說,預應力筋的張拉與放張順序、預應力筋施工位置的準確性等將十分明顯地影響結構構件的受力性能。
　　三、 高效預應力混凝土的幾種結構體系
　　㈠無粘結現(xiàn)澆預應力平板結構
　　無粘結現(xiàn)澆預應力平板結構的特點
　　1.較大的跨度。預應力混凝土梁、板的經(jīng)濟跨度比鋼筋混凝土的要大50%一100%,跨度增大,所需要的柱子及基礎也就相應減少。
　　2.布置靈活。梁和板的跨度大了,房屋內(nèi)部可以沒有柱子或只有很少幾根柱子,使室內(nèi)布置更為靈活,可以隨意分隔,隔墻的重新布置也比較容易,能適應使用功能的改變。
　　3.板厚較薄現(xiàn)澆后張無粘結預應力平板的厚度可以做到普通鋼筋混凝土板的2/3或更薄,因此有利于降低高層建筑的層高與總高度。當建筑物總高度有限制時,無粘結預應力平板結構比鋼筋混凝土平板結構每10層大約可增建1層。
　　4.使用性能好。容易做到撓度和裂縫的控制,也容易做到不滲漏。可以作為汽車庫的自防水屋面而不需要增加其它防水措施。
　　5.抗腐蝕性強。涂有防腐油脂外包塑料套管的無粘結筋具有雙重防腐能力。
　　6.伸縮縫間距大具有足夠的預壓應力以抵消混凝土收縮和溫度引起的應力,因此可以加大伸縮縫的距離或取消伸縮縫。據(jù)文獻記載,采用現(xiàn)澆后張平板,高層建筑不設伸縮縫的建筑長度最大可達140mm。
　　7.管線設置方便。一定厚度的現(xiàn)澆無粘結平板可敷設一般管線,采用扁梁的后張樓板扁梁之間的空間可以布置其它外露管線。
　　㈡常用的幾種后張無粘結樓板體系
　　1.無梁平板:板直接支承于柱的等厚度雙向平板,適用于辦公樓、醫(yī)院、旅游、公寓等大柱網(wǎng)間距的建筑。經(jīng)濟跨度一般為7-12m,多跨連續(xù)平板一般采用的跨高比約為40-50。
　　2.帶托板平板：有利于增加樓板的剛度,同時又保持無梁平板施工方便的優(yōu)點。增加托板后,與無梁平板相比,經(jīng)濟跨度可擴大到12-15m,適應于荷載或跨度更大的建筑。
　　3.帶扁梁平板:適應于商場、學校、停車庫等要求柱網(wǎng)的一個方向大、另一方向小的多層建筑。扁梁的布置在長跨方向,扁梁之間的短跨布置單向板。扁梁凸出于板下的高度一般不超過板厚,扁梁的跨高比約為22-28,板的跨高比約為40-45,扁梁的寬度b約為梁高h的3-6倍。
　　4.雙向密肋板:是為減少混凝土用量和減輕結構自重而采用的一種大柱網(wǎng)樓面體系。柱網(wǎng)兩個方向的跨度通常是相等或接近的,肋梁方格采用塑料模殼形成。當用1.2m或1.5m見方標準模殼時,經(jīng)濟的跨度約為10-15m。板厚約:)−−,肋梁的跨高比約25-30.
　　㈢無粘結預應力混凝土現(xiàn)澆框架結構
　　1.無粘結預應力混凝土現(xiàn)澆框架結構的主次梁布置方式
　　⑴橫向(跨度)為主梁、縱向(開間小)為次梁。主梁一般采用預應力混凝土結構,次梁跨度較大時,也可采用預應力。這種布置方式允許設備管道穿過主梁腹或與次梁平行。
　　⑵縱向為主梁,橫向為次梁。大跨度的次梁采用預應力混凝土結構,主梁為普通鋼筋混凝土梁(或預應力混凝土梁)。這種布置方式的優(yōu)點是結構高度可降低,并能改善前一種布置中框架邊柱的大偏心受力狀態(tài)。
　　2.無粘結預應力混凝土現(xiàn)澆框架結構的特點
　　⑴結構跨度大,使用性能好,節(jié)約鋼材;柱網(wǎng)尺寸大,生產(chǎn)工藝布置靈活。
　　⑵采用集團束配筋和高效錨固體系,框架梁截面較為經(jīng)濟,錨固體系性能可靠。
　　⑶采用部分預應力理論設計及混合配筋方式,所設計大跨度框架結構在使用狀態(tài)下可控制裂縫與撓度;在承載能力極限狀態(tài)下,具有較好的延性和吸收能量的能力。
　　四、 結語
　　高效預應力混凝土結構應用現(xiàn)狀,總體來說是增長較快,前景樂觀。高效預應力混凝土結構的應用范圍、規(guī)模逐年提高,專業(yè)化的設計施工隊伍逐漸壯大,而且廣大相關人員的認識逐步明確、清晰,因此,高效預應力結構在建筑工程中的發(fā)展前景十分樂觀。

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