預應力板柱結構是由后張法組成的整體預應力混凝土房屋，其特點是柱距較大，樓層無梁、無柱帽。這種結構體系由南斯拉夫工程師B.澤澤利于1956年研發成功，因其卓越的抗震性能而在國際上得到了廣泛的認可。
結構介紹
預應力板柱結構是通過后張法將預制好的板、柱組合成的整體預應力混凝土房屋。這種結構的柱距較大，樓層無梁、無柱帽；在節點處，依靠穿過柱的預應力鋼筋及板和柱間的摩擦力來承受荷載。在地震區或高層建筑中可加設剪力墻，是一種抗震性能較好的框架結構體系。這種體系由南斯拉夫B.澤澤利在1956年于南斯拉夫塞爾維亞材料試驗研究所（IMS）研究成功，因而國際上也稱為IMS-▊e▋elj體系。1957年在貝爾格萊德建成第一座整體預應力板柱結構房屋。這種體系經受了1969年在巴尼亞盧卡發生的兩次 8度地震的考驗，在國際上得到確認。1970年獲國際預應力混凝土協會 (FIP)的第一批五枚獎章中的一枚。南斯拉夫已大量應用這種體系建成多層、高層住宅及其他建筑，匈牙利用這種結構建造了26層的高樓，蘇聯、奧地利、意大利、古巴等國也都分別引用。中國于唐山地震后從1977年起開始研究這種體系。1979年，在北京建成第一幢試驗樓，以后在各地陸續興建了這種體系的一些住宅和其他建筑。
主要構件
預應力板柱結構的主要構件包括樓板、邊梁和柱。樓板為雙向密肋板，用抗壓強度40兆帕以上的混凝土制成。板和板間及周邊板和邊梁間形成明槽，房屋的預應力筋即安設在明槽內，肋邊上部外伸到槽內的鋼筋可增加板的連續性。樓板四角帶直角缺口，樓板和柱之間留有2～3厘米的空隙，樓板安放在臨時支撐上后，用高強砂漿將空隙灌滿，砂漿強度達到28兆帕以上時，便可對穿過各柱縱橫向的預應力鋼筋進行張拉，使板和柱擠緊，產生可靠的連接。張拉后向柱內孔洞壓灌水泥漿，在明槽內灌細石混凝土，從而形成整體性很高的樓層。周邊板外設邊梁或陽臺等構件以承受預應力和支承外墻。陽臺板、雨篷等懸臂構件和柱群張拉在一起。在樓梯間或有其他垂直通道通過的地方，則選用開孔樓板。大柱距的樓板通常由數塊小樓板拼裝而成，拼板的大小根據運輸和起重設備的能力而定。常用的拼裝方法有：偶配法（先預制好一塊板作為側模，再預制相鄰的板，并在垂直于拼縫的小肋的預留孔內，插入鋼筋進行拼裝）及明槽拼接法（在拼縫內增設傳力墊塊和伸出的U形鋼筋相連接）。用抗壓強度為40兆帕以上的混凝土制成2～4層樓高的非預應力長柱。柱上無牛腿，在設置樓板處，沿兩個相互垂直的軸線方向設有穿預應力筋的孔洞。柱和柱的連接可用水泥漿來錨接鋼筋或用伸出鋼筋焊接等方法。剪力墻為板和柱以外的重要承載構件，主要承受風荷載和地震產生的水平荷載。剪力墻的設置應盡可能對稱，從基礎貫穿到屋頂。一般設在樓梯間、山墻和單元分隔處。剪力墻可以現澆或預制，但都應和板、柱聯成整體。現澆墻可通過柱的伸出鋼筋和柱相聯接，預制墻可采用附加的水平預應力筋和柱相聯。在高層建筑中或強震地區的建筑中也可用垂直預應力加強。構件大都是預制的，在現場主要是組裝和預應力張拉。為提高抗彎安全度和節省鋼材，多采用折線預應力配筋。結構計算樓板按四角支承的雙向肋形樓板計算。對結構形成階段與使用階段，應采用等效框架法分別計算預應力、垂直荷載及地震荷載對結構的影響。和普通鋼筋混凝土框架剪力墻結構的計算相比，只是增加了預應力作用的計算，其余部分基本相同。
結構特點
預應力板柱結構的最大特點是采用了平接式摩擦節點。水平預應力作用所產生的垂直摩擦力遠大于傳遞來的最大垂直荷載，使得垂直抗剪安全系數超過3倍。預應力不僅起到組裝的作用，還能夠提供承載力，使得節點具有自我調節的柔性及較高的彈性恢復能力。這些特性在經歷天然地震和動力試驗時均得到了驗證。此外，這種結構體系還具有自重輕、安全度大、抗震性好、整體性高等優點，且由于無梁無柱帽、天棚明凈，可以在樓層上自由隔斷，因此在辦公樓、學校、工廠、倉庫等大跨度建筑中有廣闊的發展前景。
參考資料 >
預應力板柱結構的設計與運用.百度文庫.2024-11-21
預應力板柱結構的設計與運用.豆丁網.2024-11-21
預應力混凝土結構是指什么?.知了愛學.2024-11-21