建筑工程中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用

赫 亮，汪 琪

（齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

1 預(yù)應(yīng)力在我國(guó)的發(fā)展史

1.1 預(yù)應(yīng)力的基本釋義

預(yù)應(yīng)力可以改變物體的結(jié)構(gòu)，提高建筑物抗壓的能力，使用預(yù)應(yīng)力的目的是為了使建筑物結(jié)構(gòu)能夠抵消一部分壓力，減少建筑物結(jié)構(gòu)的損壞程度。本技術(shù)常用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，是在鋼筋混凝土使用之前，在其外部添加某些拉力，當(dāng)鋼筋混凝土應(yīng)用時(shí)，也就是它在接受壓力之后能夠產(chǎn)生一個(gè)相反的作用力，我們把這種結(jié)構(gòu)或者方法叫作預(yù)應(yīng)力。

1.2 預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展

1960年左右，我國(guó)開發(fā)研制了許多中高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力砼筋張拉錨固技術(shù)。1975年左右，常用預(yù)應(yīng)力砼錨夾具定型圖冊(cè)在我國(guó)應(yīng)運(yùn)而生。1984年，我國(guó)的建筑研究人員為了追隨國(guó)際預(yù)應(yīng)力開發(fā)的腳步，在不懈努力之下，預(yù)應(yīng)力砼鋼絞線群錨張拉錨固體系誕生了，這項(xiàng)成果可以說是建筑歷史上預(yù)應(yīng)力發(fā)展的一個(gè)里程碑，也為中國(guó)建筑研究人員增添了無上的光榮，并且本項(xiàng)技術(shù)也獲得了相應(yīng)的獎(jiǎng)項(xiàng)。

1.3 平板結(jié)構(gòu)在預(yù)應(yīng)力中的發(fā)展

大型商場(chǎng)或者建筑物的下面一般都需要開設(shè)一個(gè)停車場(chǎng)或者建造一個(gè)大型的購(gòu)物商場(chǎng)。在最初的鋼筋混凝土?xí)r代，如果需要建設(shè)這樣的建筑，就需要在建筑物的下面鑄造好多粗柱子，以此來支撐上面的龐然大物。但是預(yù)應(yīng)力出現(xiàn)之后，這個(gè)難題迎刃而解。在上面的建筑物中，商場(chǎng)或者建筑物的地面以及屋頂都可以成為預(yù)應(yīng)力的平板結(jié)構(gòu)，這樣可使地下商場(chǎng)有更多的地方來存儲(chǔ)貨物，地下停車場(chǎng)也可以增加幾個(gè)車位。

1.4 預(yù)應(yīng)力的逐步規(guī)范史

在預(yù)應(yīng)力技術(shù)誕生初期，研究人員設(shè)計(jì)的建筑物預(yù)應(yīng)力技術(shù)主要是全預(yù)應(yīng)力技術(shù)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，預(yù)應(yīng)力砼鋼技術(shù)出現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新階段。到目前為止，預(yù)應(yīng)力的基本設(shè)施和相應(yīng)的安裝手法已經(jīng)基本配套，各種預(yù)應(yīng)力砼設(shè)備及產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、各種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及施工規(guī)范都已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)嶄新的階段。

2 樓層中的層次轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)

隨著城市規(guī)劃的不斷健全和發(fā)展，各個(gè)地方的高層拔地而起，隨之而來的是鋼筋混凝土高樓的林立，大量公共設(shè)施設(shè)置在下部，從物理角度看來這樣的結(jié)構(gòu)是很不科學(xué)的，為了解決這個(gè)問題，我們需要在樓層之間設(shè)置層次轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)。伴隨著我國(guó)預(yù)應(yīng)力技術(shù)的不斷成熟，與之相關(guān)的材料價(jià)格也在不斷下降，但是鋼筋混凝土的成本對(duì)于建筑公司而言還是一筆很大的開支，對(duì)他們而言這樣的結(jié)構(gòu)并不劃算，這使得高層建筑物層次轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力技術(shù)得到了不斷的推廣［1］。

預(yù)應(yīng)力技術(shù)可使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得到最大的優(yōu)化，并可以大量減少建筑物中裂縫的出現(xiàn)，可以拓寬我們的活動(dòng)面積。如果層次轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)使用恰當(dāng)，還能夠增強(qiáng)建筑物的抗震能力。

3 預(yù)應(yīng)力中剪力墻的應(yīng)用

剪力墻主要是在高大柱子之間應(yīng)用得比較廣泛，因?yàn)橹又g距離較大，這種現(xiàn)象和平板結(jié)構(gòu)有著異曲同工之妙，剪力墻的應(yīng)用可以省掉許多錯(cuò)綜復(fù)雜的次梁，使我們的屋子顯得更加敞亮，并且能夠增加抗裂性。柱子之間也需要明梁，所以這種結(jié)構(gòu)也是框架結(jié)構(gòu)的一種，而這種結(jié)構(gòu)相比平板結(jié)構(gòu)而言，抵抗地震的能力更好。

剪力墻也稱為有梁大板結(jié)構(gòu)，特別適合寫字樓和居民樓，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)省掉了次梁，因此房子看上去更加寬廣。此外，也可使我們?cè)诓贾梅块g的時(shí)候有更多選擇的空間，即使我們選擇的是舊房子，在進(jìn)行翻新的時(shí)候也很容易改變它的結(jié)構(gòu)，使房間更能滿足我們的需要。

4 其他一些不常見的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)

4.1 筒倉(cāng)和儲(chǔ)罐

像這樣圓筒狀的結(jié)構(gòu)，對(duì)于抗裂能力要求特別高。筒倉(cāng)主要受到的是軸心力的影響，而環(huán)壁的混凝土可以抵抗軸心力的影響，正是最適合預(yù)應(yīng)力應(yīng)用的地方。對(duì)于儲(chǔ)罐這樣的結(jié)構(gòu)，它主要受到的是旋轉(zhuǎn)水對(duì)儲(chǔ)罐拉力的作用，我們主要用預(yù)壓力對(duì)水的拉力進(jìn)行抵擋和消除，使用更高強(qiáng)度的鋼材可使環(huán)狀結(jié)構(gòu)的抗裂性得到進(jìn)一步的提高，這將帶給我們更多的客觀經(jīng)濟(jì)效益［2］。

4.2 其他

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在體育館等建設(shè)中也得到了多種應(yīng)用，很多體育館為了擁有更大的占地面積，建筑成類似一個(gè)大大的帽子，在體育館中間沒有任何支撐物，因此預(yù)應(yīng)力成為一項(xiàng)不可或缺的技術(shù)。目前，許多體育館都采用了預(yù)應(yīng)力技術(shù)，以前的體育館均采用鋼材作為主要的體育館建筑材料，但是鋼材有一個(gè)缺點(diǎn)就是費(fèi)用巨大并且維修費(fèi)用也非常高昂，與之相對(duì)，鋼筋混凝土材料的價(jià)格更為公道，因此，鋼筋混凝土的預(yù)應(yīng)力技術(shù)擁有更大的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展空間。預(yù)應(yīng)力技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展，依然能夠屹立不倒，并且能夠變得越來越強(qiáng)大，也充分體現(xiàn)了它頑強(qiáng)的生命力。預(yù)應(yīng)力在體育建設(shè)方面的潛力是無窮的，還需要我們建筑工程人員去開發(fā)、去努力、去研究。

5 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力技術(shù)在這近幾十年的發(fā)展中，一直在不斷完善和進(jìn)步。到目前為止，預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)是一個(gè)相對(duì)成熟的技術(shù)，無論從技術(shù)層面還是從材料的組成方面來看，都已經(jīng)做到了完美的結(jié)合。當(dāng)然在真正的實(shí)際應(yīng)用過程之中，預(yù)應(yīng)力技術(shù)也存在著一些漏洞，某些建筑層面的東西預(yù)應(yīng)力技術(shù)發(fā)展還不夠完善，未來預(yù)應(yīng)力的推廣還需要我們研究人員繼續(xù)努力。

［1］ 王衛(wèi)明.建筑工程施工中預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用探討［J］.建筑學(xué)研究前沿，2012，（11）：79-80.

［2］ 呂志濤，孟少平.現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)［M］.南京：東南大學(xué)出版社，2012:23-24.

［3］ 金欣.預(yù)應(yīng)力技術(shù)在高層建筑地下室梁板結(jié)構(gòu)施工中的綜合應(yīng)用探討［J］.中外建筑 ，2009，（05）：211-213.