預應力技術在建筑工程中的應用(一)


隨著人們消費觀念的改變,對住房和工作環境及消費水平的要求也越來越高,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……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、門架結構和吊車梁以及特殊結構如水池、筒倉、大懸挑結構等。
(一)、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梁平板結構,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。因此,為了提高整個樓蓋的抗裂性能,減薄板厚,減輕結構自重,提高其使用功能,采用近年來在大量工程中得以廣泛應用的現代高效預應力混凝土結構技術,將整個樓蓋設計為后張部分預應力混凝土無梁平板結構是一個良好的選擇。這種預應力無梁平板,除在樓板周邊保留必要的邊梁和在局部少數有隔墻的地方及洞口邊緣保留梁之外,室內明梁全部取消,僅在必要的地方設暗梁以改善樓板的受力性能,每單元整個室內頂板為一整塊的平面。
這種結構具有各種預應力結構的許多共性,其優點主要有:
(1)有利于減少地下室埋深及基坑開挖深度
對于有地下室的大型建筑或高層建筑,常常把地下室作為車庫或商場。底板、頂板均可做成預應力平板;局部配電房,發電機房等需層高較高者,可局部下挖,使之達到設備高度要求;這樣,在地下室中,則降低了層高,減少了水壓力,減少了底板支模工序及基坑開挖深度,減少了外墻砼用量,從而降低造價。若是把上部結構也做成預應力結構,或選平板結構或選有梁大板結構,均能擴大柱距,使柱子和基礎數量減少,也增加了室內的凈面積。車庫可以比上部結構做普通結構多出許多個車位出來,商場則可以擺放更多的貨品欄。
(2)利于增加建筑物樓層的凈空高度或者減少層高
對于6―9m跨度的樓蓋體系若采用普通鋼筋混凝土梁―板結構,梁板需要占去700―1000mm的凈空,若采用預應力樓板后,室內明梁取消,板厚為180―200mm(托板部分總高度 300―350mm),這樣在凈空部變的情況下,每層可以減小500mm以上的層高。
(3)利于改善結構的使用功能
現在業主根據自已的愛好,經營商品的組成變化,需要對商場及辦公樓進行重新分隔的現象比較普遍,甚至在不同時期因業主的變化,都會有不同的間隔要求。預應力樓板對用途的改變極容易適應,在任意位置均可以設置隔墻,方案可以是多種多樣,可給用戶最大的自由度,使房屋使用功能及檔次得到很大的提高,是房屋銷售的一大賣點。另外預應力樓板取消了室內明梁,避免了由于管線及通風管道的鋪設使層高大大降低的問題,同時也為管道的安裝提供較大的方便,預應力平板的分隔墻可以任意間隔,更是解決了各層各戶布置均不同帶來的普通梁―板結構設計及使用之間的矛盾,這點也對回遷房的分割帶來極大方便。
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