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预应力技术在建筑工程中的应用(一)

2013-03-15 一级建筑师 点击: 次  建培教育

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随着人们消费观念的改变,对住房和工作环境及消费水平的要求也越来越高,住宅要求有较好的内景,办公室要求有开阔舒畅的空间,建筑要追求较大的净高……预应力结构的出现,轻松的实现了这些要求。

  预应力结构的形式也是多样丰富的,常用的形式有:无梁平板结构、有梁大板框架(或剪力墙)结构、转换层结构、门架结构和吊车梁以及特殊结构如水池、筒仓、大悬挑结构等。

  (一)、预应力平板结构

  传统的普通钢筋混凝土梁板结构体系,需在柱间及隔墙下设置框架梁和次梁,这必然导致室内明梁纵横交错,降低了楼层的有效高度,影响了室内美观和使用功能,装修也较难处理;由于室内明梁的存在,隔墙布置的任意性受到限制,室内功能的重新调整比较困难,而一栋建筑物在其50年甚至70年使用期内都不需对空间重新分隔和变换使用功能是很难想象的,特别是一般的商场建筑及办公楼建筑。若设计中楼盖体系采用普通钢筋混凝土平板结构或预应力平板结构,以上问题则迎刃而解;工程若采用普通钢筋混凝土无梁平板结构,由于内隔墙较多,附加荷载较大,要使普通钢筋混凝土平板的裂缝控制等级及挠度满足规范要求,计算所需板厚较厚,同时普通钢筋用量也较大,不经济。因此,为了提高整个楼盖的抗裂性能,减薄板厚,减轻结构自重,提高其使用功能,采用近年来在大量工程中得以广泛应用的现代高效预应力混凝土结构技术,将整个楼盖设计为后张部分预应力混凝土无梁平板结构是一个良好的选择。这种预应力无梁平板,除在楼板周边保留必要的边梁和在局部少数有隔墙的地方及洞口边缘保留梁之外,室内明梁全部取消,仅在必要的地方设暗梁以改善楼板的受力性能,每单元整个室内顶板为一整块的平面。

  这种结构具有各种预应力结构的许多共性,其优点主要有:

  (1)有利于减少地下室埋深及基坑开挖深度

  对于有地下室的大型建筑或高层建筑,常常把地下室作为车库或商场。底板、顶板均可做成预应力平板;局部配电房,发电机房等需层高较高者,可局部下挖,使之达到设备高度要求;这样,在地下室中,则降低了层高,减少了水压力,减少了底板支模工序及基坑开挖深度,减少了外墙砼用量,从而降低造价。若是把上部结构也做成预应力结构,或选平板结构或选有梁大板结构,均能扩大柱距,使柱子和基础数量减少,也增加了室内的净面积。车库可以比上部结构做普通结构多出许多个车位出来,商场则可以摆放更多的货品栏。

  (2)利于增加建筑物楼层的净空高度或者减少层高

  对于6—9m跨度的楼盖体系若采用普通钢筋混凝土梁—板结构,梁板需要占去700—1000mm的净空,若采用预应力楼板后,室内明梁取消,板厚为180—200mm(托板部分总高度 300—350mm),这样在净空部变的情况下,每层可以减小500mm以上的层高。

  (3)利于改善结构的使用功能

  现在业主根据自已的爱好,经营商品的组成变化,需要对商场及办公楼进行重新分隔的现象比较普遍,甚至在不同时期因业主的变化,都会有不同的间隔要求。预应力楼板对用途的改变极容易适应,在任意位置均可以设置隔墙,方案可以是多种多样,可给用户最大的自由度,使房屋使用功能及档次得到很大的提高,是房屋销售的一大卖点。另外预应力楼板取消了室内明梁,避免了由于管线及通风管道的铺设使层高大大降低的问题,同时也为管道的安装提供较大的方便,预应力平板的分隔墙可以任意间隔,更是解决了各层各户布置均不同带来的普通梁—板结构设计及使用之间的矛盾,这点也对回迁房的分割带来极大方便。

 

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