对大跨度梁柱预应力筋的功能及施工要点分析
摘 要：本文分析了预应力梁柱中的预应力筋功能及其相应的构造，并对梁柱预应力施工中的技术要点进行了阐述。供同行参考。
关键词：梁柱 预应力筋功能 施工技术
1 工程概况
该工程总占地面积90340平方米，总建筑面积71720平方米；钢筋混凝土框架结构，层数2-9层，七度设防。本工程广场共两层，屋面层为跨度30.0m的预应力梁，层高10.4m（标高-5.05m~5.35m），且与主体结构间设抗震缝。为提高柱子的抗裂度，同时避免配筋过多，直径过大，影响梁预应力波纹管的埋置及混凝土的振捣，设计采用预应力混凝土柱。柱截面1200mm×800mm，配3-8φs15.2有粘结预应力束。预应力混凝土梁截面600mm×1800mm，依内力情况分别配14、24、28束预应力筋。
２ 梁柱预应力筋功能简述及构造
大跨度梁的特点主要是裂缝和挠度起控制作用，而对于屋面层结构，抗裂要求比普通楼层控制严格，防止其开裂或裂缝宽度过大给屋面抗渗留下隐患。预应力梁通过预应力筋的曲线布置和张拉预应力筋在构件截面上产生与外荷载作用方向相反的等效弯矩，同时建立一定的轴压应力，能够有效提高混凝土的抗裂性能；同时由于预应力等效反向荷载的作用，预应力梁产生反拱，能够提高梁的刚度，有效减小大跨度梁的挠度值。从经济的角度分析，由于预应力筋的曲线布置，同一根预应力筋跨中在梁底承担正弯矩，支座则在梁顶承担负弯矩，因而能够有效、充分发挥其承载功能；目前预应力筋的造价差不多是普通钢筋的四倍，与其单位面积的承载能力比相当，如果跨中和支座的预应力度按0.7考虑，相当于节省了支座70％的普通钢筋造价。从施工的角度，由于支座位置的普通钢筋只有普通梁的30％左右，能够有效避免梁柱节点位置的钢筋拥挤，保证抗震节点核心区的混凝土施工质量。这就是大跨度梁采用预应力的技术和经济优势之根本所在。
在竖向荷载作用下框架顶层边柱的设计弯矩较大，处于大偏心受压状态，对于单跨、大跨度的顶层柱，其设计弯矩更大，因此必然出现柱配筋密集的现象，影响预应力梁张拉端局部承压预埋件的安装。预应力大梁中预应力筋的张拉除了产生与外荷载反向的平衡荷载及有效预压力外，还有由预应力的偏心弯矩引起的梁柱节点弯矩；预应力平衡荷载弯矩使框架柱顶外侧受压，内侧受拉（柱底弯矩与柱顶则相反），这与竖向荷载在框架柱中产生的弯矩符号正好相反，因此是有利的；但是，由偏心弯矩在框架柱上端产生的弯矩恰与外荷载引起的弯矩同向，与预应力等效弯矩相反，这与设计要求相反 (两弯矩的迭加值即为作用于梁中预