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我国预应力混凝土结构当前面临的问题和对策二

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我国预应力混凝土结构当前面临的问题和对策二

发布日期:2017-06-05 来源:http://kydjc888.com/about/about4.html

    我国预制预应力混凝土的发展为什么衰落我国建工部门过去采用的以低强钢材为主筋的预制预应力构件,主要有三方面的用途。首先是用于单层工业厂房屋盖的屋架、屋面梁和大型屋面板,第二是用于城镇的多层住宅和农村房屋楼(屋)盖的短跨多孔空心板,第三是用于城市多层和高层住宅的小开间大板体系建筑的墙板和楼板。上述构件基本上都是从代用的角度发展起来的,例如以预制混凝土屋架代替钢屋架,以多孔空心板代替木楼盖,以解决钢材、木材供应的困难,并不能发挥预制预应力混凝土的潜力。80年代高强钢材充分供应后,对这些早期形式的构件和结构体系又没有及时进行更新换代,在经济上难以和其他结构竞争,以致工业厂房(仓库食堂等)屋盖逐步为钢网架和轻钢结构屋盖所代替,民用建筑中的楼(屋)盖除农村地区仍少量采用外,城镇建筑的多层楼(屋)盖已大都改用现浇钢筋混凝土。和国外发达国家相比,我国预制预应力混凝土结构之所以衰退的原因主要还是技术上的,首先是构件跨度太小,形式陈旧,不能发挥预应力混凝土的优势;其次是缺乏对预制房屋结构知识,例如大板多层和高层公寓建筑,就由于开间太小,承重墙过多,加之预制构件连结困难,用钢量太大,缺乏经济竞争力而受到淘汰。可见我国预制混凝土难以持续发展并不意味着预制预应力建筑的‘'山穷水尽“,只要进行技术革新,采用新技术就大有发展前途。

  3   现谈后张无粘结预应力混凝土为什么造价偏高

  3.l  预制与现浇、先张与后张各有合理应用范围

  近十几年来,现浇后张结构与单根钢绞线无粘结筋的应用已成为房建部门的热点。作为填补技术空白、追赶国际水平,无疑这是正确的、必要的,但现浇与预制、后张与先张结构、有粘结与无粘结筋的应用,各有利弊,各有合理应用范围。此外,用预制先张构件建造半装配式结构时,就兼有预制与现浇、先张与后张的优点。基本上排除了现浇需要模板、预制构件连接困难的问题。

  3.2  现浇无粘结双向平板是国际公认的最经济的大柱网楼板现浇无粘结预应力双向平板是美国针对多层、高层建筑中要求采用大柱网楼盖发展起来的。这种用单根张锚的无粘结钢绞线筋的主要优点在于吨位小,有利于在板类结构中分散布筋,也有利于增大预应力筋的偏心距与抗弯力臂;张拉设备轻,施工方便。这种无粘结双向平板可以做得比较薄,一般8m×8m办公楼房的厚度仅为20㎝,有利于降低建筑层高;同时用钢量少,造价低,因之具有强大的经济优势而成为美国用量最广的一种结构体系。现将办公房与公寓用的两种无粘结双向板的尺寸和用钢量列入表1. 由表1可见这种双向无粘结平板的用钢量是很省的,即使是 12.8×12.8m柱网的双向密肋(WalleSlab)板(肋高43cm)和 13.4m × 9.1m 的宽扁梁双向平板(梁宽 114cm,和梁高 40cm),总用钢量亦分别仅为 4.94kg/㎡(内中预应力筋3.18kg/㎡,普通钢筋1.76kg/㎡)和6.17kglmz(内中预应力筋4.16kglmz,普通钢筋2.01kg/㎡)。上述用钢量数字与 Malk Fintel著混凝土工程手册以及美国其他书刊所列的数据基本上是一致的,是可靠的。

  3.3  我国现浇无粘结平板价格高的原困和解决办法我国现浇后张无粘结双向平板造价偏贵的原因在于普通钢筋用量太多,而无粘结筋用量与国外相比差别不太大。普钢用量大大是由于对无粘结筋耐久性的担心,作为强度的第二道防线,因为现有工艺还不能完全满足全封闭防水的要求。当然,设计、施工缺乏经验、技术规章制度不全、缺少有效的监督管理体制等等也都是原因。要降低普通钢筋用量,一方面要投人力量认真解决单根钢绞线无粘结束成套装置的全封闭防水问题,包括张拉端和固定端锚具与束的全封闭连接做法和提高塑料套管的韧性与强度,并取用ф12.7㎜钢绞线代替十ф15.4㎜的钢绞线以减少在工程应用中来与束的间距;另一方面,要努力学习和掌握国外设计、施工技术和有关规章制度,这些都是通过多次重复实验验证并经过长期实践的经验总结,可以直接套用,作到迎头赶上,从而避免“从零开始”、“前无古人”的大量重复劳动。这些困扰无粘结预应力筋的问题,应该都会很快得到解决,无粘结筋不仅会价廉物美地大量用于平板结构,也会较多应用于其他结构,代替传统的灌浆有料结后张预应力筋。

  4  预应力混凝土要知识更新和技术改造

  我国预应力混凝土的知识来源于50年代初期苏联的规范与教材,由于采用冷处理普通钢筋作为预应力筋,生产工艺设备简单,符合我国国情,有利于捉进我国预应力混凝土的迅速发展。另一方面,当时苏联的设计规范实际上是针对构件的截面核算,而很少涉及构件和结构的设计;教科书只是规范条文和公式的解释而不是从学科出发编写的,具体表现为公式多、符号多、规定多、计算繁杂,令人难以.形成概念,更得不到学科性、系统性的学识。我国编制的规范与编写的教科书虽经几次修改与提高,有所发展与前进,但从总体来讲,由于种种原因,没有跟上时代的步伐,没有能摆脱50年代原苏联预应力混凝土规范的实质。与国外采用高强钢材与弹性理论的现代预应力混凝土学识相比,差距较大,既不利于学习和掌握,也不能适应现代化工程建筑设计应用的需要。值此即将加入世贸组织(WTO)、国际建筑力量竞争日益加剧之际,对我国建筑结构技术水平应有一个清醒的评价。与国外先进技术相比,我国的差距是多方面,现仅举出几个方面的问题进行分析讨论,来说明知识更新的必要性。

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