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  • 1 # 二次疊合梁的慣性矩

    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。。

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