在设计预应力框架时应注意的若干问题论文

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1、在设计预应力框架时应注意的若干问题论文摘要：预应力混凝土结构与普通混凝土结构相比有跨度较大、挠度和裂缝较小的优点；和钢结构相比能降低造价和日常的维护费用，而且防火性能较好。因此，大力发展预应力混凝土结构是与现阶段我国国情相适应的。但在设计中有一些问题不容忽视。本文在这方面提出了作者的一些观点供大家参考。关键词：预应力框架抗震一、前言采用预应力混凝土是改善结构使用性能、节约钢材和能源、满足建筑空间要求、提高综合经济效益的重要措施。然而笔者在这几年的工作实践中发现在预应力框架的设计中存在着以下几方面的问题需要引起重视：1、许多设计人员只知道通过预应力技术可以加大梁的跨度

2、、降低梁的挠度、减小梁的裂缝，但对预应力混凝土的基本概念、对不同阶段荷载作用下预应力筋及非预应力筋的应力变化情况和裂缝的开展等情况并不清楚。2、设计人员在设计预应力框架时，设计步骤如何？计算模型应如何建立？预应力等效荷载应如何应用等问题上有许多模糊的认识需加以澄清。3、由于上述1、2条的原因，因此设计人员实际设计过程中往往采取以下两种方案：（1）在结构方案阶段尽量加柱子避免出现大跨度框架。（2）实在避免不了，就将预应力的设计委托给预应力施工单位来完成。笔者认为这两种方案都不可取，第一种方案不能满足建筑的要求.freel。第四阶段：在破坏前，卸去荷载，裂缝将闭合，混凝

3、土重新受压。由上述可知，预应力混凝土梁在各个阶段的内力变化情况与普通混凝土梁有所不同，我们在设计预应力框架时应考虑到这个因素。2、预应力框架的计算：预应力框架梁在正常使用条件下一般不开裂，使得整个结构在使用阶段处于弹性工作状态，因此采用结构力学杆系模型的计算理论来计算预应力框架是切实可行的，换句话说，采用现有的TBSA、TAT、SAT的柱配筋计算结果时一定要慎重，因为程序内定的柱截面高度隐含值h0=h-35（或40），计算出来的柱配筋会偏小，一定要将柱内力取出后用手工方法进行配筋验算复核。三、预应力框架的结构布置及配筋构造：1、预应力框架的结构布置：框架梁的截面高度

4、h可采用1/12~1/18L，梁截面宽度b=(1/3~1/5)h，当截面配置一束预应力筋时，b=250~300mm；当在同一截面高度配置二束预应力筋时，b=300~400mm。框架柱多为矩形截面，按轴压比小于0.6来确定截面尺寸。此外，柱宽尚应满足梁的预应力筋和柱纵筋的布置要求。在平面布置中，柱子较长的一边宜垂直于梁的轴线方向，这样布置框架柱的目的在于：（1）便于排放预应力锚具和柱子的纵向钢筋。（2）使得柱子所分配的弯矩较小，计算所需的钢筋较少，便于柱纵筋的排放。2、框架梁的配筋构造：框架梁中有关预应力筋和锚具的构造在许多资料中已有详细的介绍，本文不再重复。下面将重

5、点介绍梁中普通钢筋的构造，这往往是设计人员容易忽略的问题。典型的预应力梁的截面配筋，在设计中应注意以下几点：（1）梁中受拉区配置的纵向普通钢筋的最小截面面积As应符合下列规定：Asfy/(Asfy+AsσP)0.25或As=0.3%bh取以上两式计算结果的较大值。纵向非预应力钢筋应均匀分布在梁的受拉区，并靠近受拉边缘，其直径不应小于14mm，长度应符合钢筋锚固长度的要求。（2）梁箍筋不仅起着抗剪的作用，而且在施工时还起着固定波纹管的作用，因此，箍筋的直径不宜过细，一般取10~16mm。箍筋间距100~200mm.（3）由于温度应力和不均沉降的影响，即使在预应力张拉完

6、成后，沿梁长方向也会出现若干条较细的垂直裂缝，这种裂缝一般是沿梁长均匀分布。为防止这种裂缝的出现，梁两侧宜放置直径为10~16mm的普通钢筋，间距控制在100~150mm。长度应符合钢筋锚固长度的要求。3、框架柱的配筋构造：典型的框架拄配筋，在设计中应注意以下几点：（1）在排列柱纵向钢筋时，必须首先考虑预应力锚具的布置。（2）柱的纵向钢筋应尽量选用较粗的直径，以减少钢筋的根数便于施工。当选用直径在28mm以上的钢筋时，应在设计中特别注明要采用机械连接，以保证施工质量。4、框架节点的配筋构造：框架边柱节点构造，在设计中应注意以下二点与普通框架的不同之处：（1）梁顶纵筋

7、伸至柱边后应向上弯折，这是为了避免与预应力锚具和局部承压钢筋网片发生矛盾。（2）框架柱宜伸出屋面与女儿墙同高，便于梁顶纵筋和柱纵筋的锚固。本文是笔者对近几年从事预应力设计工作的一个系统总结，相信对同行会有一定的帮助。但限于笔者水平，加上时间仓促，文中定有不妥甚至错误之处，衷心希望读者批评指正。最后，笔者要特别感谢东南大学的吕志涛院士和王曙光博士对本文在撰写过程中所提供的支持和帮助。