預應力混凝土大板結構設計

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 　隨著房地產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，高層住宅日益增多，而建筑層高的限制和建筑設計的多樣化，使普通的梁板結構體系無法適應建筑功能的要求，后張法無粘結預應力混凝土大板結構就是能夠滿足這種要求的結構形式之一。現(xiàn)將無粘結預應力的結構設計介紹如下：
一、工程適用條件

　　現(xiàn)在很多工程都可以采用大板結構，例如建筑平面為井字形，一梯8戶，住宅的層高僅為 2.8米，由于是高檔商品房，在房間內(nèi)不得有梁出現(xiàn),普通的梁板結構無法實現(xiàn)建筑功能的要求,但采用無粘結預應力大板結構方案，除核心筒外,每層由若干塊大板組成。戶內(nèi)隔墻均落在預應力大板上,使得建筑布置十分靈活,方便.

二、設計參數(shù)

　　混凝土強度等級為C40，預應力筋采用強度為1860MPa的高強低松弛鋼絞線，張拉控制應力Dcon=0.75fptk，板厚約200mm。
　　設計荷載：
　　靜載：6.0KN/m2(板自重+板面板底粉刷）
　　活載：1.5KN/m2+3.0KN/m2（隔墻荷載）

三、預應力砼結構的設計要求

　　對預應力混凝土結構，必須滿足下列功能要求：
　　1.結構在預應力張拉施工階段和將來正常使用階段出現(xiàn)各種可能作用時,具有一定的安全度;
　　2.具有一定的延性變形能力；
　　3.預應力混凝土大板的撓度與反拱在允許范圍內(nèi)；
　　4.結構各截面裂縫寬度不超過允許范圍,從而保證預應力與非預應力筋在其所處的環(huán)境條件下不產(chǎn)生影響結構耐久性的銹蝕。
     進行設計時，一般考慮承載能力極限狀態(tài)和正常使用狀態(tài),并對施工階段進行結構強度驗算與材料應力驗算。
　　(1)對承載能力極限狀態(tài),應采用荷載效應的基本組合與偶然組合與長期效應組合進行設計。
     一般按荷載的基本組合進行設計，并通過采取構造措施保證結構破壞時具有一定的延性，從而保證在偶然事件發(fā)生時及發(fā)生后仍能保持整體穩(wěn)定性。而對無粘結預應力混凝土多跨連續(xù)結構，由于偶然事件可能造成某跨預應力筋完全失效，根據(jù)無粘結筋的特點，其他各跨預應力筋隨之也失效。為保證不發(fā)生由此產(chǎn)生的連續(xù)倒塌破壞，應考慮預應力筋失效。并取與偶然作用同時出現(xiàn)的可變荷載，即長期效應組合值，按各材料的標準強度對結構承載能力作補充設計。
　　(2)對正常使用極限狀態(tài)，應采用荷載的短期效應組合進行設計,使得結構構件的變形與裂縫等都不超過相應的規(guī)范限值。
　　對預應力混凝土結構，為保證結構變形不影響正常使用或外觀，通常限制構件撓度或反拱值；由于預應力鋼筋是采用單根直徑較小的鋼絲組成的高強鋼絲束或鋼絞線，對開裂造成的鋼筋表面銹蝕比較敏感，因此其耐久性對裂縫寬度應有嚴格的要求。

四、預應力混凝土結構的設計內(nèi)容

　　預應力混凝土結構的設計內(nèi)容應包括如下三個方面。

　　1.施工階段的設計驗算

　　１：施工階段的條件；施工時的荷載條件中，預應力荷載應按扣除第一批預應力損失后的有效應力來確定；其他荷載應根據(jù)施工階段可能的最不利荷載情況來定。而施工時的支撐條件應考慮施工方案的具體情況來定，模板周轉情況影響施工階段的結構分析模型的支撐條件與荷載條件的選取。
　　２：施工階段的驗算內(nèi)容：一方面，要求在施工階段的支撐條件下，在相應原施工荷載下，結構具有一定的安全度；另一方面，要求施工階段結構的材料應力不超過允許范圍。一般情況下，控制施工階段預應力筋拉應力，截面混凝土的最大拉應力與壓應力。當采用特殊的施工工藝時，尚應作相應條件下的驗算。

　　2.正常使用階段的適用性,耐久性驗算