1、建筑PC技术的优势及设计要点
大量好的PC结构,如桥梁、看台板、地铁管片、地下管道(廊),其结构计算主要按照每个构件本身的承载力进行,通过适当方式连接成整体。连接部位通常做成可变形方式,根据变形的方向和大小,将连接处做成滑动、铰支或者固支。此时,每一个构件甚至每个部位需要承受的力是很明确的、简单地,需要整体受力的结构也明确地知道其薄弱环节在哪里。不会像整体现浇结构常常出现复杂的,计算不清的受力部位。当出现地震等灾害的时候,PC结构主要通过节点处的应变来消除应力,不至于让应力在结构内部持续传递。此时对结构安全性的要求主要是限制构件以及结构的相对变形量,防止单独或连续倒塌。同时,通过设置隔震垫、阻尼器、弹簧等实现应力和应变消解。整体现浇混凝土结构,无论框架还是剪力墙,都强调构件和节点在震害来临时“耗能”,通过材料破坏过程消解地震能量。将按照现浇逻辑进行设计的结构进行“拆分”,预制,然后”等同现浇”施工连接并不能发挥PC结构的优势,反而有很多劣势。因此,现浇就是现浇,预制就是预制,在同一栋建筑里,可以混合采用,但不要杂交。
2、高强材料和预应力的应用
由于生产工艺不同,PC结构更易于采用各种高强材料和预应力技术。这在市政和基础设施领域已经体现得淋漓尽致,但民用建筑领域鲜有好的案例。PC构件由于工厂化生产,可以采用干硬性混凝土、挤压成型、高频振捣、高温养护、离心成型等工艺,混凝土的抗压强度可以轻松做到80MPa以上,而现场现浇结构限于自然条件,很难做到。预应力技术更是让PC结构如虎添翼。采用先张法预应力制作的桥梁构件,通过采用高强混凝土和高强钢绞线、钢筋技术,在同等跨度和承载力条件下,与全现浇结构相比梁高可以大大降低,自重减少50%以上。后张法预应力更是可以实现构件的连续连接和整体弹性受力,利于抵御震害。