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在小柱网结构中的优势---开来预应力专利技术介绍（五）
根据江苏开来预应力工程有限公司的市场调研结果，有些结构工程师习惯认为，预应力技术仅适合在大跨度结构中使用。经过十多年的理论分析探索和工程实践，江苏开来预应力工程有限公司已经成功地将预应力技术推广应用到中小柱网的结构中，不少实例证明，在中小跨度结构中应用预应力技术，不仅是安全可靠的，可以取得较好的结构使用性能(裂缝和挠度)，另外还可以获得良好的使用效果(不直接增加成本，间接降低造价)。 一、内力分
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预应力底板的优势--开来预应力专利技术介绍（四）
一、防水底板： 当地下水位较高，水浮力起控制作用时，施加预应力会平衡一部分水浮力，在上部结构中有一种观念，即预应力用于平衡恒载会带来较好的效果，不会有较大的反拱产生，所以在活载较大的场合，预应力的应用受到限制，或者说效果不明显。水浮力是活荷载，尽管常年静水位的水浮力可以作为准恒载来考虑，但是用预应力来抵抗的最大水浮力肯定是活载。因此，就产生了一个疑问，在枯水期时，预应力的等效荷载会不会对底板产生
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大跨重载下的技术优势--开来预应力专利技术介绍（三）
招商地产笋岗城市综合体项目四个地块中间有两条垂直交叉的市政道路，路幅宽度达25米左右，根据最新的2016年深圳市总体规划条例，市政道路路面下方三米以内的产权归政府所有，且不允许采用反梁的形式。 因规划需要，本项目各个地块负一层商业需要互联互通，跨度为8.4m，局部达到10.7m，商业净高要求至少3200，而实际上此处的市政道路路面下的地下总层高才仅仅为4400，考虑到还要给设备管道预留600的空
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一元三次方程的一个应用
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地下车库结构的经济分析---开来预应力专利技术介绍（二）
1、常见地下车库柱网及楼盖类型 通常情况下，地下车库所停放的车辆以中小型汽车为主(地下车库停车场地应以中型轿车长4.9米×宽1.8米×高1.8米为设计标准车型尺寸)。地下停车库的柱网尺寸布置须考虑到以下几点要求： (1)保证足够的行车、停车空间; (2)减少不可利用面积，留有一定的使用灵活性; (3)结构的合理性和经济性; (4)尽可能统一柱网尺寸等。 一般来说，柱网尺寸太小则不便于行车与停放，柱网尺寸过大虽利于使用、停车，但增大柱距，使得屋盖结构厚度增大、造价较高。因此，应确定一个合理的柱网尺寸，地下车库常见的柱网尺寸为7.2m×7.2m、8.4m×8.4m等。 为尽量节约开发用地，满足城市绿化要求，地下车库顶板上部可作覆土、形成城市绿化花园。按照种植的植被不同，对所需覆土厚度亦有差别，常见地下车库覆土层厚度为800mm、1000mm和1200mm等。 地下车库顶板常见的结构形式有主梁大板(普通主梁大板、主梁内配置预应力筋的主梁大板、梁板内均配置预应力筋的主梁大板)、主次梁楼板、无梁楼盖(无梁空心楼盖、普通无梁楼盖、配预应力筋的无梁楼盖)等，分别见图1、图2、图3。图1、主梁大板结构形式图2、主次梁结构形式图3、无梁楼盖(板柱结构) 为了探讨各种楼盖体系的技术经济指标，选取7.2m×7.2m、8.4m×8.4m两种柱网尺寸5×5跨作为计算单元，建立模型，对其在覆土厚度为800mm、1000mm和1200mm三种条件下(其余条件均假定相同)的上述楼盖体系形式进行分析比较，以期能够得到各楼盖体系经济技术指标。表1给出了上述各种楼盖体系尺寸。表一、各种楼盖体系尺寸结构类型构件尺寸800mm覆土1000mm覆土1200mm覆土7.2m8.4m7.2m8.4m7.2m8.4m普通主梁大板板厚250300250320280350主梁b400500450500500500主梁h8008508509009001000主梁内配置预应力筋的主梁大板板厚250300250320280350主梁b350450350450400500主梁h750800800850850900梁板内均配置预应力筋的主梁大板板厚250300250320280350主梁b350450350450400500主梁h750800800850850900主次梁楼板板厚180200180220200250主梁b350450400450450500主梁h800800800850900900次梁b250250250300250300次梁h500600550650650700空心无梁楼盖板厚300400350500400550普通无梁楼盖板厚300320320400350500配预应力筋的无梁楼盖板厚250250250300280350 其中：空心无梁楼盖的空心率为30-35%。 2、不同楼盖形式下板经济技术指标分析 2.1地下车库楼盖材料用量指标 为确保精确统计出上述各种楼盖在不同覆土层厚度下，地下车库顶板各材料(混凝土、钢筋、预应力筋和模板)单位面积用量，本文采用SATWE软件及有限元软件对上述各方案进行设计，统计出各楼盖顶板单位面积各主要材料用量，见表2.表2不同跨度顶板各楼盖材料单位用量结构形式覆土7.2*7.2m8.4*8.4m混凝土钢筋预应力筋模板混凝土钢筋预应力筋模板普通主梁大板8000.3150.2——1.310.3668.1——1.2610000.3455.4——1.330.3975.9——1.2812000.3859.1——1.410.4382.4——1.31主梁内配置预应力筋的主梁大板8000.346.61.61.280.3560.22.311.2410000.3149.81.91.310.3867.52.561.2612000.3554.42.21.320.4173.82.781.27梁板内均配置预应力筋的主梁大板8000.322.77.21.280.3532.58.861.2410000.3125.17.91.310.3840.29.741.2612000.3528.78.21.320.4148.110.81.27主次梁楼板8000.2549.3——1.590.3268.1——1.5810000.3152.5——1.890.3575.1——1.7412000.3654.1——2.170.3980.8——1.88空心无梁楼盖8000.19540.3——10.2657.0——1.0110000.2344.6——1.030.3360.3——1.0312000.2646.1——1.050.3963.2——1.04普通无梁楼盖8000.3248.5——1.050.3665.7——1.0310000.3551.2——1.080.4368.4——1.0612000.3756.2——1.10.5272.8——1.07配预应力筋无梁楼盖8000.2624.87.41.010.2834.59.81.0110000.2826.48.11.030.3236.511.41.0212000.3128.38.71.060.3838.513.51.05 2.2材料价格指标 根据江苏省建筑工程定额统计计算，设钢材市场价格为m元/t，普通钢筋综合价格(包括人工、材料、机械、管理费、利润等)为(1.04m+846)元/t，预应力钢绞线综合价格为(m+7490)元/t;设混凝土市场价格为n元/m3，无梁楼盖的混凝土综合价格为(1.04n+56.69)元/m3，有梁板的混凝土综合价格为(1.04n+58.91)元/m3。 在造价分析中，材料价格取值条件如下：混凝土400元/m3，钢材2800元/t;则各材料综合价格分别为：无梁楼盖混凝土512.7元/m3(有梁板为514.9元/m3)、钢材5046元/t、预应力筋12490元/t、模板45元/m2，空心无梁楼盖内填薄壁空心筒体造价65元/m2。 2.3地下车库各楼盖经济指标 按照材料价格指标，根据表4我们得出不同跨度下上述各楼盖形式单位面积造价.图2、图3则利用曲线形式表示出各楼盖单位面积造价。表3不同跨度下各楼盖单位面积总造价柱网尺寸覆土800mm各楼盖单位面积总造价（元/m2）普通主梁大板主梁内配置预应力筋的主梁大板梁板内均配置预应力筋的主梁大板主次梁楼板空心无梁楼盖普通无梁楼盖配预应力筋无梁楼盖7.2m509.9501.9427.4505.6464.4492.4410.88.4m639.7615.1528.8635.1577.5608508.9 覆土1000mm各楼盖单位面积总造价（元/m2）7.2m556.2531456.5549.7490.6523.6439.68.4m701.7677.2601.8698.6631.1664.8560.4 覆土1000mm各楼盖单位面积总造价（元/m2）7.2m601.2582501.8596.1530.4564.4474.18.4m761.3732.8677.5758.6681.7734.4628.4图27.2m跨度下各楼盖单位面积总造价图38.4m跨度下各楼盖单位面积总造价 2.4、从上述图表中，可以得到以下初步结果： (1)结构层高：假定地下车库净高为定值，则采用主梁大板楼盖所需层高最高，而采用预应力筋的无梁楼盖所需层高最小(本文中两者层高差值达0.65m)，结构层高直接影响地下车库基础开挖深度、开挖土方量以及基坑支护造价，将对地下车库整体造价产生重要影响。 (2)同跨度下各楼盖单位面积主要材料用量消耗比较：地下车库采用普通无梁楼盖形式的混凝土单位面积用量最多，最少的则是采用无梁空心楼盖;单位面积模板用量最多的楼盖形式为主次梁楼板，最少的是无梁空心楼盖;配置预应力筋的主梁大板及无梁楼盖等三种形式，相比其普通楼盖形式能够有效降低普通钢筋单位面积用量。 (3)随着跨度增加，覆土厚度相同的各楼盖形式材料增量：地下车库各楼盖单位面积普通钢筋用量增长率最快，模板单位面积用量增长率最少。而配置预应力筋的各楼盖，预应力筋用量增长率最快的是采用预应力筋的无梁楼盖。 (4)造价上看出，同种跨度下的地下车库在不同覆土条件下，各楼盖单位面积造价最经济的是采用配置预应力筋的无梁楼盖形式，其次是梁板内均配置预应力筋的主梁大板结构形式，采用普通主梁大板或主次梁楼板形式的楼盖单位面积造价最高。同一条件下，采用不同配筋形式的无梁楼盖体系，采用无梁空心楼盖单位面积造价为其普通楼盖的95%左右，而采用预应力筋的无梁楼盖单位面积造价仅为其普通无梁楼盖造价的85%左右。 3、其他影响因素研究 建筑工程的造价不仅与建筑材料有关系，还与施工单位的人工费用、机械化程度和机械台班费用等有着密切关系。后者对象不同对建筑工程的造价影响难以量化。本文仅分析建筑材料(混凝土、普通钢筋、预应力筋、模板)市场价格变动对楼盖造价的影响，根据表4，我们对5×5跨度为8.4m×8.4m(覆土厚度为800mm)的普通无梁楼盖和配预应力筋的无梁楼盖单位面积工程造价的差值进行单因素敏感性分析。 单因素敏感性分析法，是指就单个不确定因素的变动对方案经济效果的影响所作的分析。在分析方法上类似于数学上多元函数的偏微分，即在计算某个因素的变动对经济效果指标的影响时，假定其它因素均不发生变化。而敏感性分析目的是通过分析不确定因素(本文指建筑材料价格，即混凝土、普通钢筋、预应力钢筋、模板价格)的数值变化对项目的经济效益评价指标(普通无梁楼盖和配预应力筋的无梁楼盖单位面积工程造价的差值)的影响，从中找到敏信息感因素，并确定影响程度，以便制定相应对策，防范和降低风险，确保楼板达到最经济的预期目标。图4市场材料价格变化的单因素敏感性分析 图4为单因素变动(材料价格从-20%至20%变动)对普通无梁楼盖和配预应力筋的无梁楼盖单位面积工程造价的差值的影响。材料价格以市场价格为参照，敏感性分析见图5.图5敏感性分析图 由图4、5可才看出，在同样价格变动率的条件下，普通钢筋对楼盖单位面积工程造价差值影响最大，其次是预应力筋，再是混凝土，而模板影响程度最小。以上仅对材料价格变动对楼盖造价影响进行分析。经过多次测算，当钢材价格降至400元/t时，该模型下的普通无梁楼盖单位面积工程造价(298.2元/m2)低于配预应力筋的无梁楼盖单位面积工程造价(298.8元/m2);而对于无梁空心楼盖与配预应力筋的无梁楼盖单位面积工程造价相比而言，当钢材价格降至1200元/t，无梁空心楼盖单位面积工程造价(335.7元/m2)低于配预应力筋的无梁楼盖单位面积工程造价(335.5元/m2)。因此我们可推断：采用预应力筋的无梁楼盖单位面积造价在钢材价格正常波动范围内均比其他两种无梁楼盖形式节省。 对人工和机械的价格变动影响，不同的施工单位应根据具体情况具体分析。采用预应力混凝土结构能不仅降低混凝土、普通钢筋、模板的用量，而且减小结构层高、减小结构自重。能节省混凝土浇捣、支设模板、钢筋绑扎等方面能材料及人工费用的同时，采用预应力混凝土结构，预应力筋铺束与绑扎可与普通钢筋交叉进行，节约工期，但增加一定施工难度、施工机械器具、人工费与机械器具费用也相应增加，预应力工程需要专业的预应力施工单位。因此对采用预应力混凝土结构在人工费与机械台班费用方面经济性能的分析应结合工程的实际情况进行分析。 4、结论： 通过分析，城市地下车库顶板采用“有粘结预应力板”技术的无梁楼盖有以下优势： (1)在满足建筑使用空间、结构使用安全的情况下，地下车库采用预应力筋的无梁楼盖结构形式可明显降低结构的整体高度，能够有效地降低地下车库楼盖单位面积总造价; (2)可加快施工速度：采用预应力无梁楼盖结构形式,可加快施工进度，其原因： ①无梁楼盖结构形式结构相对于有梁结构，模板安拆简单方便，且降低模板用量; ②采用预应力无梁楼盖结构，减少普通钢筋用量将减少，绑扎板钢筋快捷方便，预应力筋铺束与绑扎可与普通钢筋交叉进行，节约工期。 ③当混凝土强度达到设计强度的75%即可进行预应
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侧向约束的影响---有粘结预应力板设计介绍（一）
1、地下车库结构包含梁、板、柱、墙等构件，实际施工过程中，常常梁、板、柱、墙一起浇筑混凝土，因此由于受柱以及剪力墙抗侧移刚度的影响，预应力板中的有效预应力会有较大幅度的削减，该预应力轴向效应的降低会对板的抗裂度产生影响，甚至可能会影响正截面强度。因此有必要针对地下车库的侧向约束进行分析。
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