1、建筑PC技術(shù)的優(yōu)勢及設(shè)計要點
大量好的PC結(jié)構(gòu),如橋梁、看臺板、地鐵管片、地下管道(廊),其結(jié)構(gòu)計算主要按照每個構(gòu)件本身的承載力進行,通過適當(dāng)方式連接成整體。連接部位通常做成可變形方式,根據(jù)變形的方向和大小,將連接處做成滑動、鉸支或者固支。此時,每一個構(gòu)件甚至每個部位需要承受的力是很明確的、簡單地,需要整體受力的結(jié)構(gòu)也明確地知道其薄弱環(huán)節(jié)在哪里。不會像整體現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)常常出現(xiàn)復(fù)雜的,計算不清的受力部位。當(dāng)出現(xiàn)地震等災(zāi)害的時候,PC結(jié)構(gòu)主要通過節(jié)點處的應(yīng)變來消除應(yīng)力,不至于讓應(yīng)力在結(jié)構(gòu)內(nèi)部持續(xù)傳遞。此時對結(jié)構(gòu)安全性的要求主要是限制構(gòu)件以及結(jié)構(gòu)的相對變形量,防止單獨或連續(xù)倒塌。同時,通過設(shè)置隔震墊、阻尼器、彈簧等實現(xiàn)應(yīng)力和應(yīng)變消解。整體現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu),無論框架還是剪力墻,都強調(diào)構(gòu)件和節(jié)點在震害來臨時“耗能”,通過材料破壞過程消解地震能量。將按照現(xiàn)澆邏輯進行設(shè)計的結(jié)構(gòu)進行“拆分”,預(yù)制,然后”等同現(xiàn)澆”施工連接并不能發(fā)揮PC結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,反而有很多劣勢。因此,現(xiàn)澆就是現(xiàn)澆,預(yù)制就是預(yù)制,在同一棟建筑里,可以混合采用,但不要雜交。
2、高強材料和預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用
由于生產(chǎn)工藝不同,PC結(jié)構(gòu)更易于采用各種高強材料和預(yù)應(yīng)力技術(shù)。這在市政和基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域已經(jīng)體現(xiàn)得淋漓盡致,但民用建筑領(lǐng)域鮮有好的案例。PC構(gòu)件由于工廠化生產(chǎn),可以采用干硬性混凝土、擠壓成型、高頻振搗、高溫養(yǎng)護、離心成型等工藝,混凝土的抗壓強度可以輕松做到80MPa以上,而現(xiàn)場現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)限于自然條件,很難做到。預(yù)應(yīng)力技術(shù)更是讓PC結(jié)構(gòu)如虎添翼。采用先張法預(yù)應(yīng)力制作的橋梁構(gòu)件,通過采用高強混凝土和高強鋼絞線、鋼筋技術(shù),在同等跨度和承載力條件下,與全現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比梁高可以大大降低,自重減少50%以上。后張法預(yù)應(yīng)力更是可以實現(xiàn)構(gòu)件的連續(xù)連接和整體彈性受力,利于抵御震害。