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摘 要：最近几年，高层、超高层建筑结构在我国各地不断耸立，与此同时平面尺寸超长、超大的建筑结构也不断涌现，这些建筑结构一般都采用了预应力混凝土施工技术，为预应力框架结构。在这类建筑工程施工中，其结构尺寸早已超过了原来标准和规范要求，但是受到施工经验、设计方法和施工技术的限制，这类施工中还存在着许多亟待解决的问题，需要我们工作中给予重视。本文从大面积预应力技术的应用情况做了分析，就其在建筑框架结构设计应用进行阐述。
关键词：框架结构；大面积预应力技术；高层建筑；设计
从上个世纪九十年代以来，随着社会经济水平的提升，人们消费观念发生了质的转变，对住房和工作环境要求越来越高。目前，人们在住宅方面不仅要求具备较大、较好的内景，而且还要求具备开阔、舒畅的空间。基于此，以预应力结构为主的建筑框架结构应用而生了，它的出现轻松实现了目前人们的住宅需求，为建筑业发展做出了重大贡献。
一、预应力技术概述
随着我国社会经济的飞速发展，钢筋应用数量和范围不断增加，钢筋混凝土已成为当今建筑领域最受欢迎和关注的材料。时至今日，无论是工业建筑还是民用建筑物，在建设中都采用了大量的钢筋混凝土，这些混凝土结构是以预应力为主的结构体系，其出现有效的解决了传统混凝土结构抗拉性差、刚性不足的缺陷，但也给建筑结构设计提出了新的要求。
预应力技术的产生是为了改善结构原本现象而产生的，在建筑工程施工中，通过提前给结构施加预应力和压应力，使得结构服役期间的全部或者部分荷载能够彼此抵消，避免了结构破坏。在当今建筑工程施工中，预应力技术通常都应用在混凝土中，是混凝土在承受荷载之前事先设置一定的预应力，使混凝土结构在承受外在荷载的时候能够产生一定的压应力，从而抵消或者减少应力荷载，使得结构整体性、耐久性得到提升，减少结构裂缝的产生。
二、预应力技术在建筑框架结构设计中的应用
预应力结构是当今建筑工程项目中最为常见的现象，表现的丰富多彩。在目前建筑领域，常见的预应力结构包含有无梁平板结构、有梁框架结构、转换层结构等。
（一）、预应力平板结构
在传统的建筑工程项目中，普通的钢筋混凝土梁板结构在施工中往往都需要在承力柱、隔墙下方设置框架梁、次梁，这种施工方法的应用必然导致建筑结构室内的明梁现象十分突出，各种梁结构错综复杂，减少了楼层的有效高度，影响了室内美观性、功能性，给房屋装修带来影响不说，还影响到室内功能发挥。在上个世纪五六十年代，由于房屋建设的呆板特征，使得大多数房屋内部存在着明梁现象，这使得空间转换功能很难得到发挥，特别是在一些商场和办公建筑当中，如果无法对梁结构进行处理，必然给房屋美观性造成影响，若是在设计的时候采用楼该体系进行施工，那么明梁为难题必然迎刃而解。但是这种设计方法的应用在解决明梁现象的同时，由于隔墙多，附加荷载大的特点，因此要想提高整个楼盖的抗裂性能，减薄板厚，减轻结构自重，提高其使用功能，采用近年来在大量工程中得以广泛应用的现代高效预应力混凝土结构技术，将整个楼盖设计为后张部分预应力混凝土无梁平板结构是一个良好的选择。这种预应力无梁平板，除在楼板周边保留必要的边梁和在局部少数有隔墙的地方及洞口边缘保留梁之外，室内明梁全部取消，仅在必要的地方设暗梁以改善楼板的受力性能，每单元整个室内顶板为一整块的平面。
这种结构具有各种预应力结构的许多共性，其优点主要有：
（1）有利于减少地下室埋深及基坑开挖深度
对于有地下室的大型建筑或高层建筑，常常把地下室作为车库或商场。底板、顶板均可做成预应力平板；局部配电房，发电机房等需层高较高者，可局部下挖，使之达到设备高度要求；这样，在地下室中，则降低了层高，减少了水压力，减少了底板支模工序及基坑开挖深度，减少了外墙砼用量，从而降低造价。若是把上部结构也做成预应力结构，或选平板结构或选有梁大板结构，均能扩大柱距，使柱子和基础数量减少，也增加了室內的净面积。车库可以比上部结构做普通结构多出许多个车位出来，商场则可以摆放更多的货品栏。
（2）利于增加建筑物楼层的净空高度或者减少层高
对于6-9m跨度的楼盖体系若采用普通钢筋混凝土梁—板结构，梁板需要占去700-1000mm的净空，若采用预应力楼板后，室内明梁取消，板厚为180-200mm（托板部分总高度300-350mm），这样在净空部变的情况下，每层可以减小500mm以上的层高。
（3）利于改善结构的使用功能
现在业主根据自已的爱好，经营商品的组成变化，需要对商场及办公楼进行重新分隔的现象比较普遍，甚至在不同时期因业主的变化，都会有不同的间隔要求。预应力楼板对用途的改变极容易适应，在任意位置均可以设置隔墙，方案可以是多种多样，可给用户最大的自由度，使房屋使用功能及档次得到很大的提高，是房屋销售的一大卖点。另外预应力楼板取消了室内明梁，避免了由于管线及通风管道的铺设使层高大大降低的问题，同时也为管道的安装提供较大的方便，预应力平板的分隔墙可以任意间隔，更是解决了各层各户布置均不同带来的普通梁—板结构设计及使用之间的矛盾，这点也对回迁房的分割带来极大方便。
（二）、有梁大板框架（或剪力墙）结构
有梁大板结构是柱子于柱子之间布明梁，大板上布置隔墙的结构体系。这种结构于平板结构有很多相似之处，柱距比较大，由于省去了次梁，避免了室内错综复杂的次梁，内景好，增加净空，抗裂好，省材料省模板和拆模人工，施工快速等优点。若这种大板配合预应力宽扁梁使用，则也能很大限度的减低层高或提升层净高，如9米跨的预应力宽扁梁可以做到450mm高，比做普通预应力梁650mm少200mm高，比普通混凝土梁800mm少350mm。
由于结构种还带有明梁，结构仍然属于框架或剪力墙结构，可以用于平板结构所不太适宜的高层或抗震设防烈度比较大的地方。
（三）转换层结构
最近我国高层建筑发展迅速，且多为多功能综合性建筑，需要大柱网、大空间的公共设施在下部，从受力的角度讲这是不合理的，解决这种矛盾的最常用方式就是设置结构转换层。随着预应力技术的逐渐成熟，预应力材料及施工费不断下降，即使用材料等强代换的概念从经济上来比较预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构，在许多情况下后者并不比前者经济。
三、结语
预应力技术经过了几十年的工程实践和不断研究，已经是比较成熟的一项工程技术，在今后的发展中，还将日臻完善。工程实践告诉我们，预应力技术以种种优势，在某些建设领域有着强大的生命力和竞争力，甚至在其还未完全占领的领域仍然具有强大的发展力。
参考文献
[1] 李国兴. 大面积预应力混凝土框架结构若干问题的思考[J]. 黑龙江科技信息. 2009（10）
[2] 纪大国. 论大面积预应力混凝土框架结构设计时应注意的问题[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2010（03）
[3] 姜燚，宋磊. 对大面积有粘结预应力混凝土框架结构的设计研究[J]. 民营科技. 2007（05）
[4] 李长河，霍善珍. 浅析大面积有粘结预应力混凝土框架结构[J]. 中小企业管理与科技. 2008（01）
关键词：框架结构；大面积预应力技术；高层建筑；设计
从上个世纪九十年代以来，随着社会经济水平的提升，人们消费观念发生了质的转变，对住房和工作环境要求越来越高。目前，人们在住宅方面不仅要求具备较大、较好的内景，而且还要求具备开阔、舒畅的空间。基于此，以预应力结构为主的建筑框架结构应用而生了，它的出现轻松实现了目前人们的住宅需求，为建筑业发展做出了重大贡献。
一、预应力技术概述
随着我国社会经济的飞速发展，钢筋应用数量和范围不断增加，钢筋混凝土已成为当今建筑领域最受欢迎和关注的材料。时至今日，无论是工业建筑还是民用建筑物，在建设中都采用了大量的钢筋混凝土，这些混凝土结构是以预应力为主的结构体系，其出现有效的解决了传统混凝土结构抗拉性差、刚性不足的缺陷，但也给建筑结构设计提出了新的要求。
预应力技术的产生是为了改善结构原本现象而产生的，在建筑工程施工中，通过提前给结构施加预应力和压应力，使得结构服役期间的全部或者部分荷载能够彼此抵消，避免了结构破坏。在当今建筑工程施工中，预应力技术通常都应用在混凝土中，是混凝土在承受荷载之前事先设置一定的预应力，使混凝土结构在承受外在荷载的时候能够产生一定的压应力，从而抵消或者减少应力荷载，使得结构整体性、耐久性得到提升，减少结构裂缝的产生。
二、预应力技术在建筑框架结构设计中的应用
预应力结构是当今建筑工程项目中最为常见的现象，表现的丰富多彩。在目前建筑领域，常见的预应力结构包含有无梁平板结构、有梁框架结构、转换层结构等。
（一）、预应力平板结构
在传统的建筑工程项目中，普通的钢筋混凝土梁板结构在施工中往往都需要在承力柱、隔墙下方设置框架梁、次梁，这种施工方法的应用必然导致建筑结构室内的明梁现象十分突出，各种梁结构错综复杂，减少了楼层的有效高度，影响了室内美观性、功能性，给房屋装修带来影响不说，还影响到室内功能发挥。在上个世纪五六十年代，由于房屋建设的呆板特征，使得大多数房屋内部存在着明梁现象，这使得空间转换功能很难得到发挥，特别是在一些商场和办公建筑当中，如果无法对梁结构进行处理，必然给房屋美观性造成影响，若是在设计的时候采用楼该体系进行施工，那么明梁为难题必然迎刃而解。但是这种设计方法的应用在解决明梁现象的同时，由于隔墙多，附加荷载大的特点，因此要想提高整个楼盖的抗裂性能，减薄板厚，减轻结构自重，提高其使用功能，采用近年来在大量工程中得以广泛应用的现代高效预应力混凝土结构技术，将整个楼盖设计为后张部分预应力混凝土无梁平板结构是一个良好的选择。这种预应力无梁平板，除在楼板周边保留必要的边梁和在局部少数有隔墙的地方及洞口边缘保留梁之外，室内明梁全部取消，仅在必要的地方设暗梁以改善楼板的受力性能，每单元整个室内顶板为一整块的平面。
这种结构具有各种预应力结构的许多共性，其优点主要有：
（1）有利于减少地下室埋深及基坑开挖深度
对于有地下室的大型建筑或高层建筑，常常把地下室作为车库或商场。底板、顶板均可做成预应力平板；局部配电房，发电机房等需层高较高者，可局部下挖，使之达到设备高度要求；这样，在地下室中，则降低了层高，减少了水压力，减少了底板支模工序及基坑开挖深度，减少了外墙砼用量，从而降低造价。若是把上部结构也做成预应力结构，或选平板结构或选有梁大板结构，均能扩大柱距，使柱子和基础数量减少，也增加了室內的净面积。车库可以比上部结构做普通结构多出许多个车位出来，商场则可以摆放更多的货品栏。
（2）利于增加建筑物楼层的净空高度或者减少层高
对于6-9m跨度的楼盖体系若采用普通钢筋混凝土梁—板结构，梁板需要占去700-1000mm的净空，若采用预应力楼板后，室内明梁取消，板厚为180-200mm（托板部分总高度300-350mm），这样在净空部变的情况下，每层可以减小500mm以上的层高。
（3）利于改善结构的使用功能
现在业主根据自已的爱好，经营商品的组成变化，需要对商场及办公楼进行重新分隔的现象比较普遍，甚至在不同时期因业主的变化，都会有不同的间隔要求。预应力楼板对用途的改变极容易适应，在任意位置均可以设置隔墙，方案可以是多种多样，可给用户最大的自由度，使房屋使用功能及档次得到很大的提高，是房屋销售的一大卖点。另外预应力楼板取消了室内明梁，避免了由于管线及通风管道的铺设使层高大大降低的问题，同时也为管道的安装提供较大的方便，预应力平板的分隔墙可以任意间隔，更是解决了各层各户布置均不同带来的普通梁—板结构设计及使用之间的矛盾，这点也对回迁房的分割带来极大方便。
（二）、有梁大板框架（或剪力墙）结构
有梁大板结构是柱子于柱子之间布明梁，大板上布置隔墙的结构体系。这种结构于平板结构有很多相似之处，柱距比较大，由于省去了次梁，避免了室内错综复杂的次梁，内景好，增加净空，抗裂好，省材料省模板和拆模人工，施工快速等优点。若这种大板配合预应力宽扁梁使用，则也能很大限度的减低层高或提升层净高，如9米跨的预应力宽扁梁可以做到450mm高，比做普通预应力梁650mm少200mm高，比普通混凝土梁800mm少350mm。
由于结构种还带有明梁，结构仍然属于框架或剪力墙结构，可以用于平板结构所不太适宜的高层或抗震设防烈度比较大的地方。
（三）转换层结构
最近我国高层建筑发展迅速，且多为多功能综合性建筑，需要大柱网、大空间的公共设施在下部，从受力的角度讲这是不合理的，解决这种矛盾的最常用方式就是设置结构转换层。随着预应力技术的逐渐成熟，预应力材料及施工费不断下降，即使用材料等强代换的概念从经济上来比较预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构，在许多情况下后者并不比前者经济。
三、结语
预应力技术经过了几十年的工程实践和不断研究，已经是比较成熟的一项工程技术，在今后的发展中，还将日臻完善。工程实践告诉我们，预应力技术以种种优势，在某些建设领域有着强大的生命力和竞争力，甚至在其还未完全占领的领域仍然具有强大的发展力。
参考文献
[1] 李国兴. 大面积预应力混凝土框架结构若干问题的思考[J]. 黑龙江科技信息. 2009（10）
[2] 纪大国. 论大面积预应力混凝土框架结构设计时应注意的问题[J]. 中小企业管理与科技（下旬刊）. 2010（03）
[3] 姜燚，宋磊. 对大面积有粘结预应力混凝土框架结构的设计研究[J]. 民营科技. 2007（05）
[4] 李长河，霍善珍. 浅析大面积有粘结预应力混凝土框架结构[J]. 中小企业管理与科技. 2008（01）