预应力混凝土大板结构设计

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 　随着房地产业的发展，高层住宅日益增多，而建筑层高的限制和建筑设计的多样化，使普通的梁板结构体系无法适应建筑功能的要求，后张法无粘结预应力混凝土大板结构就是能够满足这种要求的结构形式之一。现将无粘结预应力的结构设计介绍如下：
一、工程适用条件

　　现在很多工程都可以采用大板结构，例如建筑平面为井字形，一梯8户，住宅的层高仅为 2.8米，由于是高档商品房，在房间内不得有梁出现,普通的梁板结构无法实现建筑功能的要求,但采用无粘结预应力大板结构方案，除核心筒外,每层由若干块大板组成。户内隔墙均落在预应力大板上,使得建筑布置十分灵活,方便.

二、设计参数

　　混凝土强度等级为C40，预应力筋采用强度为1860MPa的高强低松弛钢绞线，张拉控制应力Dcon=0.75fptk，板厚约200mm。
　　设计荷载：
　　静载：6.0KN/m2(板自重+板面板底粉刷）
　　活载：1.5KN/m2+3.0KN/m2（隔墙荷载）

三、预应力砼结构的设计要求

　　对预应力混凝土结构，必须满足下列功能要求：
　　1.结构在预应力张拉施工阶段和将来正常使用阶段出现各种可能作用时,具有一定的安全度;
　　2.具有一定的延性变形能力；
　　3.预应力混凝土大板的挠度与反拱在允许范围内；
　　4.结构各截面裂缝宽度不超过允许范围,从而保证预应力与非预应力筋在其所处的环境条件下不产生影响结构耐久性的锈蚀。
     进行设计时，一般考虑承载能力极限状态和正常使用状态,并对施工阶段进行结构强度验算与材料应力验算。
　　(1)对承载能力极限状态,应采用荷载效应的基本组合与偶然组合与长期效应组合进行设计。
     一般按荷载的基本组合进行设计，并通过采取构造措施保证结构破坏时具有一定的延性，从而保证在偶然事件发生时及发生后仍能保持整体稳定性。而对无粘结预应力混凝土多跨连续结构，由于偶然事件可能造成某跨预应力筋完全失效，根据无粘结筋的特点，其他各跨预应力筋随之也失效。为保证不发生由此产生的连续倒塌破坏，应考虑预应力筋失效。并取与偶然作用同时出现的可变荷载，即长期效应组合值，按各材料的标准强度对结构承载能力作补充设计。
　　(2)对正常使用极限状态，应采用荷载的短期效应组合进行设计,使得结构构件的变形与裂缝等都不超过相应的规范限值。
　　对预应力混凝土结构，为保证结构变形不影响正常使用或外观，通常限制构件挠度或反拱值；由于预应力钢筋是采用单根直径较小的钢丝组成的高强钢丝束或钢绞线，对开裂造成的钢筋表面锈蚀比较敏感，因此其耐久性对裂缝宽度应有严格的要求。

四、预应力混凝土结构的设计内容

　　预应力混凝土结构的设计内容应包括如下三个方面。

　　1.施工阶段的设计验算

　　１：施工阶段的条件；施工时的荷载条件中，预应力荷载应按扣除第一批预应力损失后的有效应力来确定；其他荷载应根据施工阶段可能的最不利荷载情况来定。而施工时的支撑条件应考虑施工方案的具体情况来定，模板周转情况影响施工阶段的结构分析模型的支撑条件与荷载条件的选取。
　　２：施工阶段的验算内容：一方面，要求在施工阶段的支撑条件下，在相应原施工荷载下，结构具有一定的安全度；另一方面，要求施工阶段结构的材料应力不超过允许范围。一般情况下，控制施工阶段预应力筋拉应力，截面混凝土的最大拉应力与压应力。当采用特殊的施工工艺时，尚应作相应条件下的验算。

　　2.正常使用阶段的适用性,耐久性验算