预应力钢结构体系应用浅谈

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1、预应力钢结构体系应用浅谈【摘要】预应力材料的发展是当代建筑科技的一大进步，衡量建筑的使用寿命是需要针对承载能力以及使用稳定性来进行的，传统的承载结构由于形变而导致了建筑城在结构的变形，为了增加建筑的承载能力预应力技术就应运而生了，预应力的意义在于在为形变之前设置在承重结构内部一个方向与形变相反的力，提升结构抗形变能力，增加使用寿命延长结构断裂形变时间，同时也在一定程度上提升了结构的承载能力。【关键词】预应力；钢筋结构；预应力钢引言预应力材料在钢结构中的应用可以说是最为广泛的，因为钢铁本身的特点是抗拉性极好的材料，并且

2、以承载能力来计算应该是目前可以用作建筑承重结构承重能力最好的材料，因此在将钢材料拉伸到一定程度后其本身就附带有一个力的作用使固定钢结构的混凝土或者其他结构收到一个应力，这个应力的作用在设置时与承载形变力方向相反，可以抵消一部分形变力作用。一、预应力钢结构发展概况预应力钢材在最初使用与混凝土内结合附带应力，后期经过人们的不断改进降低了钢自身的硬度，提升了钢的拉伸性和自身材料弹性，就生产出一系列单一的预应力钢材料，这类钢材料具有独特的形态美，目前已经在建筑领域形成了一种奇特风格的建筑，此外在大跨度桥梁、大型体育馆、火车站

3、等建筑中这类刚才的应用前景也是极广的。二、预应力钢结构特点（一）材料的弹性强度利用充分非预应力钢棒最大强度的材料一般可用于幅度只有一半的实力，同时引进预应力杆符号相反的预应力荷载应力后，你可以的载客量增加一倍原有的实力。普通钢部件受力部件开始从零应力，载荷，可以强制拉伸强度和抗压强度的材料的限制。承载能力取决于部件的材料的强度极限的横截面面积，应力区间[0,f]o和引进的预应力技术，拉应力和压相同的条件下，张力构件的钢的强度，可以通过棒穿在预应力锚索，预应力锚索使拉杆预紧力，压缩应力达到-F输入承受拉伸载荷作用杆承载

4、能力将增加一倍，应力范围变为[-F,F]。这示出钢预应力技术的引入可以极大地提高了结构的弹性力和承载能力范围。（二）改善结构的受力预应力钢材的应用在一定程度上是节省了用钢量达到了相同的结构效果，也就是说加设预应力的钢材性能提升了很多，在一定程度上这类钢材构建改变了整体结构作用在这一部分上的作用力峰值分布。三、预应力钢结构的类型（一）传统型在传统的空间预应力钢结构体系技术，如平板网格或网壳预应力构件内力推出，以改善或提高刚度的高峰期，如天津宁河体育馆，进一步提高经济效率，可多倍预应力技术，如攀枝花球场。（二）吊挂型或直

5、连电缆挂在传统的斜拉桥钢，而不是挂点支点程序扩展通畅的内部空间幅度，暴露在上面的屋顶承重结构，类型多样，建筑风格新颖，如慕尼黑奥林匹克公滑冰馆挂有线网络是一个大拱江西体育场大拱挂网。（三）整体张拉型连续和间歇压力拉扯电线柱结构形成的想法。早期慕尼黑奥运会的主要活动场所，是平衡体系之外，1988年汉城奥运会击剑馆博物馆和主要事件为整个张力索穹顶屋顶，重量只有1416KG/M2,建筑结构是前所未有的出色在属的均衡；1996年亚特兰大奥运会主体育场建成是这种结构。（四）张弦梁型一个平坦的空间系统预应力梁演变。正如名字所暗示

6、的是一种预应力张弦梁电缆通过极点支持的上部中间支持刚性梁结构的形成。这种结构是预应力钢筋的初始形式，由刚性支柱的上部和下部的和弦连接通过两个杆，以合理的力,重量轻，易于加工和运输。如果跨度可以增加绕组部分扩大晶格的空间形式，如广州会展中心屋顶张弦梁绕线管是由三个倒三角截面。张弦梁也可以由正交排列，长方形建筑平面张弦梁空间系统。（五）张力膜（索膜）型电缆系统中的主要承重结构，覆盖张力纤维增强的膜，膜的表面涂层目前有聚氯乙烯（PVC）和聚四氟乙烯（PTFE）,前者的性能差，价格便宜，后者的较强的机械性能，自清洁,耐火，耐

7、老化性能优于前者，但价格昂贵。膜表面张力下保持平坦笔直，必须有足够的张力和曲率，以抵御风雪荷载。（六）玻璃幕墙结构型新玻壳墙面装饰，但这种做法也开始在20世纪70年代,但初期在传统的钢架镶嵌连接在一起。承载金属框架提供了大量的金属强度不能充分发挥，透光率低。80至90年后的预应力钢筋支柱和支柱式玻璃幕墙点连接，形成一个新的系统取代了前者，形成了一个新的系统，预应力钢材品种-玻璃幕墙结构。四、预应力钢结构中存在的问题（一）常见屋盖系统的风、雪荷载的取值问题荷载问题一直是建筑承重结构必须考虑的，一般而言在北方一定要考虑的

8、就是可变荷载内的雪荷载问题，一般建筑雪荷载取五十年内最大的一场雪进行数据模拟，计算建筑雪荷载的数值，然而对于高层建筑来说风荷载的计算也同样重要，因此在实验室模拟风雪荷载单纯的从风洞试验和雪荷载值所计算出的数据是片面的，不能代表所有情况，因此风雪荷载在计算的过程中尽量取最大值。（二）变形问题柔性电缆没有预应力之前既没有固定形状，但没有刚性，仅由张