非預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)承載從零應(yīng)力開始達(dá)到材料設(shè)計強(qiáng)度f而終止受力,其承載力為N1;而預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)承載始自于效應(yīng)力f01,其承載為N2及N3,顯然N3>N2>N1;
②改善結(jié)構(gòu)受力狀態(tài),節(jié)省。例如受彎構(gòu)件中的部分彎矩可以施加預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)換為軸拉力,將彎矩峰值Mmax降低為M’max%26shy;,從而構(gòu)件截面可以縮小,降低用鋼量。
③提高結(jié)構(gòu)剛度及穩(wěn)定性,改善結(jié)構(gòu)的各種屬性。
預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變形常與荷載下的變形反向,因而結(jié)構(gòu)剛度得以提高。由于布索而改變結(jié)構(gòu)邊界條件,所以提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力可以調(diào)整結(jié)構(gòu)循環(huán)應(yīng)力特征而提高疲勞強(qiáng)度。由于降低結(jié)構(gòu)自重而減小地震荷載,提高其抗震性能等。
經(jīng)濟(jì)效益
預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性與結(jié)構(gòu)體系、布索方案與工藝、荷載性質(zhì)與力度、結(jié)構(gòu)構(gòu)造與節(jié)點、安裝方法與材料價格等眾多因素有關(guān)。正常情況下,預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)同比非預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)采用單次張拉時可節(jié)約鋼材10-20%;多次張拉時可達(dá)20-40%。而預(yù)應(yīng)力創(chuàng)新體系結(jié)構(gòu)與非預(yù)應(yīng)力傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比要節(jié)約鋼材幾倍至幾十倍。總之,結(jié)構(gòu)材料中的強(qiáng)度潛力越大,采用預(yù)應(yīng)力的經(jīng)濟(jì)效益越高。例如在實腹梁截面重心軸附近存有大量強(qiáng)度潛力。采用預(yù)應(yīng)力后其經(jīng)濟(jì)效益同比格構(gòu)梁要高許多。
工程
國外工程名稱(建成年份)經(jīng)濟(jì)性國內(nèi)工程名稱(建成年份)經(jīng)濟(jì)性1比利時布魯塞爾機(jī)庫(1953)省鋼率12%太原鋼廠輸煤棧橋(1959)省鋼率5%2前俄羅斯托夫頓河公路橋(1959)省鋼率11%-18%寧河體育館(1984)省鋼率11%-12%3美國芝加哥國際機(jī)場機(jī)庫(1960)省鋼率11%-12%亞運朝陽體育館用鋼量52.2kg/m24韓國漢城奧運會主賽館(1996)用鋼量14.6kg/m2攀枝花市體育館省鋼率38%5美國亞特蘭大奧運會主賽館(1996)用鋼量11-38kg/m2廈門太古機(jī)場機(jī)庫省鋼率11%-12%還有21屆足球世界杯賽館、奧運羽毛球館、奧運乒乓球館等。 (責(zé)任編輯:建筑小白) |