摘要：本文结合实际工程设计，总结设计者在预应力结构设计过程中的体会及心得。

键词：预应力 预应力梁的构造措施 预应力损失

一、工程概况：

本工程为某体校内的室内训练场，鉴于建筑师对整体规划的考虑及使用上的便捷性，要求其与体校内的主教学楼及宿舍楼能通过走廊联系以形成整体效果，故层高定为7.5米，共两层。根据使用要求，室内不允许设置竖向构件，净高要求≥6.0米。平面布置如（图一）。在此情况下，采用普通梁扳体系已难以满足要求，经与建设方及建筑师协商，并结合当地施工经验，决定该两层建筑的楼（屋）面Y向框架梁采用预应力梁（后张法）,其余构件均采用普通梁扳。

3、预应力梁的截面几何特征，见表二：

楼层梁预应力筋预应力总损失σL及有效预加力值(NPe) 表四

设计者通过其他预应力梁的设计案例及本工程设计时对数据综合比较后，发现预应力筋的总预应力损失一般控制在20%~30%间较为合理。若小于下限，则有可能是实际工程中梁跨较小或荷载偏小等因素造成，设计时没有必要采用预应力措施而可以考虑采用普通砼结构及相应的手段进行处理；若超过上限，则有可能是实际工程中梁跨较大或荷载偏大等因素造成，而此时采用预应力措施则很难达到预期的经济、功能使用等要求，设计时则应相应考虑采用其他更为合理的结构形式及相应的处理方法。

6、梁预应力等效荷载计算：

屋面梁预加力值：NP=(4030+4287)/2=4159KN楼层梁预加力值：NP=(2785+2957)/2=2871KN

1)、端力偶Me

屋面梁：Me=Npxe=4159x(502-300)x10-3≈840KN-M

楼层梁：Me=Npxe=2871x(457-200)x10-3≈738KN-M

2)、梁间等效均布力qi

屋面梁：q1=8Npxf/l2=8x4159x0.318/6.942≈220KN-M

q2=8Npxf/l2=8x4159x0.482/10.562≈144KN-M

楼层梁：q1=8Npxf/l2=8x2871x0.318/6.942≈152KN-M

q2=8Npxf/l2=8x2871x0.482/10.562≈99KN-M

求得框架梁综合弯矩及次弯矩详表五

框架梁综合弯矩及次弯矩计算列表 (单位：KN-M) 表五

7、正截面承载力验算：梁控制截面设计弯矩详表六

控制截面设计弯矩列表(单位：KN-M) 表六

经验算正截面承载力能满足设计要求（过程略）

验算梁正截面承载力时应注意以下问题：

1)、预应力度λ≤0.75;

2)、梁端受压区高度与有效高度比ξ≤0.35;

3)、折算配筋率μ≤2.5%

8、截面裂缝宽度验算及预应力梁挠度验算均能满足设计规范要求（过程略）

五、预应力结构在施工时经常遇到的问题及构造处理：

1、预应力梁支座部位楼层(屋面)板由于水平力过大易产生劈裂破坏。相应措施：附加斜向45º~60º板内加强筋；

2、后张法预应力砼构件端部锚固区和构件端面中部在施工张拉后常会出现纵向水平裂缝。相应措施：进行局部受压承载力计算，并配置间接钢筋，其体积配筋率不应小于0.5%，在局部受压间接钢筋配置区外构件端部l不小于3e(e为截面重心线上部或下部预应力钢筋的合力点至邻近边缘的距离)但不小于1.2h(h为构件端部截面高度)、高度为2e的附加配筋区范围内，均应配置附加箍筋或网片，其体积配箍率不应小于0.5%；

3、无粘结预应力筋存在腐蚀问题。

1)、预应力筋在运输过程中应严禁油污染，其周围环境不得有腐蚀介质、严防生锈；

2)、预应力筋锚固区必须有严格的密封防护措施，严防水汽进入，对外露的预应力筋应分散弯折后再浇筑在封头砼内；

4、在构件两端及跨中合理设置灌浆孔，孔距不大于15m，并应设置泌水管；压入的灰浆应满足以下要求：70x70x70试块28天强度不低于35Mpa，且保证全线密实、匀质；为保证孔内浆体密实，应减少水泥结硬时的收缩，可在灰浆中掺入水泥重量0.005%~0.015%的膨胀剂，且控制膨胀率不大于5%，水泥浆的水灰比以0.4~0.5为宜，3h泌水率控制在2%左右(灌浆用水应为可应用之清洁水)，预埋灌浆时，其两端应排气通畅以保证孔道灌浆密实性。

六、小结：

通过预应力砼构件设计的工程实践，设计者有以下体会：根据建筑布局及功能要求合理选择结构型式，正确认识预应力砼构件的受力、工作性能及其与普通砼结构的区别，并以此有针对地采取相应的处理措施是预应力砼构件设计的关键，同时更加强烈地认识到专业理论知识的重要性，