問題中所說的這種情況,在實際工程操作中是不會出現的。也就是說,裝配整體式框架結構的中間節點,是不存在預應力的傳遞的。
首先簡單介紹一下什麼是預應力梁。
鋼筋混凝土框架樑在荷載作用下,其橫截面分為受拉區和受壓區。受壓區是依靠混凝土的抗壓能力,抵抗荷載的作用,而受拉區則是依靠鋼筋的抗拉能力來抵抗荷載的作用。但是受拉區的混凝土也同樣會受到拉力作用的(好像是廢話)。
於是就帶來了一個問題。由於混凝土的抗拉能力是很低的,在拉力作用下很快就會被拉裂,這樣就產生了裂縫。而鋼筋也只能控制裂縫的寬度,並不能阻止裂縫的產生。
所以就出現了預應力混凝土梁。我們以下圖中的簡支梁為例:
簡支梁在受到荷載作用時,其橫截面下部受拉。這樣我們就在受拉區的邊緣佈置鋼筋,並且先在鋼筋的兩端給它一個拉力Np,這樣簡支梁內的整段鋼筋處處都存在著拉應力。這個過程叫“張拉”。而這段鋼筋,就叫“預應力筋”。
這個時候我們再澆築混凝土,當混凝土凝固後,放開張拉裝置(此過程稱為“放張”),這樣一來預應力筋就會產生彈性回縮,在回縮的過程中會受到混凝土的阻礙,自然預應力筋也會給混凝土一個壓力,這個壓力使受拉區混凝土處在一個“緊繃”的狀態。在這個“緊繃”狀態下,受拉區邊緣的混凝土是受壓的。這個壓力就是混凝土的“預壓應力”σpc。
這個狀態下的受拉區混凝土,在受到荷載作用時,拉力需要先破除這個“緊繃”的狀態,即載入到能夠抵消甚至超過受拉區混凝土所受預壓力的大小時,才可以真正對受拉區混凝土產生拉力。所以與沒有預加應力的混凝土相比,此時的混凝土需要對其施加更大的荷載,才可以在混凝土中產生拉力,進而產生裂縫。
這就是鋼筋混凝土預應力梁的工作原理。上面介紹的是先張法,另外還有後張法,即先澆築混凝土,再張拉預應力筋,通過樑兩端的錨具固定預應力筋的方法。與先張法的原理是一樣的。
總之,無論是先張法還是後張法,預製預應力梁的預應力只在梁跨混凝土長度範圍內存在,也只在這範圍內進行傳遞。
明確了預製預應力梁的工作原理和預應力的傳遞過程,我們再來看一下裝配整體式框架結構中間節點的構造。
裝配整體式框架結構中間節點的構造如下圖所示:
其中,藍色填充的位置3是預製預應力框架樑,紅色填充的位置4是預製框架柱,白色填充的位置1是裝配整體式框架節點後澆區。也就是說位置1這個區域是需要在預製梁和預製柱安裝完成後進行現場澆築的。而位置5就是梁下部的縱向受力鋼筋,當然也包括預應力筋。
從上圖可以看出,梁下部包括預應力筋在內的縱向受力鋼筋,分別從節點兩側的預製梁深入節點內進行錨固,並不存在互相連線的關係,也沒有互相連線的必要,當然也是不存在預應力的傳遞的。因為預應力只是自成體系,在各自的梁跨內傳遞。
下圖就是某裝配整體式框架結構中間節點的施工現場照片:
非常明顯,中間節點處的預應力筋只是錨固,並未貫通,再加上中間節點屬於後澆區,自然無法傳遞預應力。。
問題中所說的這種情況,在實際工程操作中是不會出現的。也就是說,裝配整體式框架結構的中間節點,是不存在預應力的傳遞的。
首先簡單介紹一下什麼是預應力梁。
預應力梁的工作原理鋼筋混凝土框架樑在荷載作用下,其橫截面分為受拉區和受壓區。受壓區是依靠混凝土的抗壓能力,抵抗荷載的作用,而受拉區則是依靠鋼筋的抗拉能力來抵抗荷載的作用。但是受拉區的混凝土也同樣會受到拉力作用的(好像是廢話)。
於是就帶來了一個問題。由於混凝土的抗拉能力是很低的,在拉力作用下很快就會被拉裂,這樣就產生了裂縫。而鋼筋也只能控制裂縫的寬度,並不能阻止裂縫的產生。
所以就出現了預應力混凝土梁。我們以下圖中的簡支梁為例:
簡支梁在受到荷載作用時,其橫截面下部受拉。這樣我們就在受拉區的邊緣佈置鋼筋,並且先在鋼筋的兩端給它一個拉力Np,這樣簡支梁內的整段鋼筋處處都存在著拉應力。這個過程叫“張拉”。而這段鋼筋,就叫“預應力筋”。
這個時候我們再澆築混凝土,當混凝土凝固後,放開張拉裝置(此過程稱為“放張”),這樣一來預應力筋就會產生彈性回縮,在回縮的過程中會受到混凝土的阻礙,自然預應力筋也會給混凝土一個壓力,這個壓力使受拉區混凝土處在一個“緊繃”的狀態。在這個“緊繃”狀態下,受拉區邊緣的混凝土是受壓的。這個壓力就是混凝土的“預壓應力”σpc。
這個狀態下的受拉區混凝土,在受到荷載作用時,拉力需要先破除這個“緊繃”的狀態,即載入到能夠抵消甚至超過受拉區混凝土所受預壓力的大小時,才可以真正對受拉區混凝土產生拉力。所以與沒有預加應力的混凝土相比,此時的混凝土需要對其施加更大的荷載,才可以在混凝土中產生拉力,進而產生裂縫。
這就是鋼筋混凝土預應力梁的工作原理。上面介紹的是先張法,另外還有後張法,即先澆築混凝土,再張拉預應力筋,通過樑兩端的錨具固定預應力筋的方法。與先張法的原理是一樣的。
總之,無論是先張法還是後張法,預製預應力梁的預應力只在梁跨混凝土長度範圍內存在,也只在這範圍內進行傳遞。
裝配整體式框架結構中間節點的構造明確了預製預應力梁的工作原理和預應力的傳遞過程,我們再來看一下裝配整體式框架結構中間節點的構造。
裝配整體式框架結構中間節點的構造如下圖所示:
其中,藍色填充的位置3是預製預應力框架樑,紅色填充的位置4是預製框架柱,白色填充的位置1是裝配整體式框架節點後澆區。也就是說位置1這個區域是需要在預製梁和預製柱安裝完成後進行現場澆築的。而位置5就是梁下部的縱向受力鋼筋,當然也包括預應力筋。
從上圖可以看出,梁下部包括預應力筋在內的縱向受力鋼筋,分別從節點兩側的預製梁深入節點內進行錨固,並不存在互相連線的關係,也沒有互相連線的必要,當然也是不存在預應力的傳遞的。因為預應力只是自成體系,在各自的梁跨內傳遞。
下圖就是某裝配整體式框架結構中間節點的施工現場照片:
非常明顯,中間節點處的預應力筋只是錨固,並未貫通,再加上中間節點屬於後澆區,自然無法傳遞預應力。。