预应力钢结构简介
楼房加固方案
楼房加固方案楼房加固方案引言楼房加固是指对已建成的楼房进行结构加固和修补，以提升其抗震、抗风等能力，保证建筑物的安全性和稳定性。
随着城市化的快速发展，越来越多的老旧楼房需要进行加固工程，提高其使用寿命和安全性。
本文将介绍一些常见的楼房加固方案。
1. 钢筋混凝土加固钢筋混凝土加固是目前应用最广泛的楼房加固方案之一。
该方案的主要原理是通过在建筑结构中加入钢筋和混凝土，提高其承载能力和抗震性能。
具体的加固方式包括：增加梁柱的截面尺寸，加固楼板，加固节点等。
钢筋混凝土加固方案可以增加楼房的整体刚度和稳定性，提高其受力性能。
2. 预应力加固预应力加固是一种利用预应力钢束对楼房进行加固的方法。
预应力钢束通过张拉过程施加预压力，使钢筋混凝土构件产生压应力，从而提高构件的承载能力和抗震性能。
预应力加固可以在不改变原有结构形状的情况下增加楼房的整体强度和刚度，提高其抗震性能，减小震害风险。
3. 钢结构加固钢结构加固是一种将钢结构材料引入到原有构造中的加固方案。
钢材具有较高的强度和韧性，适合用于增加楼房的承载能力和稳定性。
常见的钢结构加固方式有：增加钢框架、钢支撑、钢筋混凝土柱等。
钢结构加固方案通常具有施工周期短、加固效果显著等特点。
4. 拼装化加固拼装化加固是一种利用预制构件进行楼房加固的方法。
预制构件可以在工厂中进行生产，然后现场进行组装和安装，缩短加固工期。
拼装化加固方案具有施工精度高、施工速度快等特点。
常见的拼装化加固材料有玻璃钢板、方管等。
5. 喷涂材料加固喷涂材料加固是一种将特殊加固材料直接喷涂在楼房结构表面的加固方式。
喷涂材料具有较高的附着力和抗震性能，可以增加楼房的整体强度和稳定性。
喷涂材料加固方案适用于形状复杂的结构，如立柱、墙壁等。
结论楼房加固是确保建筑物安全性和稳定性的重要措施。
钢筋混凝土加固、预应力加固、钢结构加固、拼装化加固和喷涂材料加固是常见的楼房加固方案。
选择适合的加固方案应根据楼房的具体情况、加固目的和预算来进行综合考虑。
钢结构简介介绍
钢结构加固技术与实例
01
02
03
04
05
增大截面加固法：通过 增加钢构件的截面面积 ，提高其承载能力和刚 度。
外包钢加固法：在原有 钢结构外部包裹一层钢 材，形成复合材料，提 高整体性能。
预应力加固法：通过引 入预应力钢筋或钢绞线 ，改善钢结构的受力性 能。
粘钢加固法：采用高性 能胶粘剂将钢板粘贴在 钢结构表面，形成复合 受力体系，提高承载力 。
防腐处理
对钢结构进行防腐处理，如喷涂防 锈漆等，以提高钢结构的耐腐蚀性 能。
钢结构施工质量监控
原材料检验
对进场的钢材、焊接材料等原 材料进行检验，确保材料质量
符合设计要求。
加工过程监控
对钢材加工过程进行监控，确 保加工精度和质量满足要求。
构件组装检查
对组装完成的钢结构构件进行 检查，确保构件的尺寸、形状 、连接等符合设计要求。
良好的塑性和韧性
钢材在受力过程中能够发生塑性变形而不 易破碎，能够吸收和分散大量能量，具有 优良的抗震性能。
钢结构的应用范围
高层建筑
桥梁工程
工业厂房
体育场馆
其他特殊建筑
由于钢结构具有高强度 、轻质高强的特点，因 此在高层建筑中广泛应 用，能够减小结构自重 ，提高抗震性能。
钢结构桥梁具有跨越能 力强、造型美观、施工 速度快等优点，适用于 大跨度桥梁、城市立交 桥等。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
钢结构简介介绍
汇报人： 日期:
目 录
• 钢结构概述 • 钢结构材料和制造 • 钢结构设计与分析 • 钢结构的施工与验收 • 钢结构的维护与加固 • 钢结构的未来发展趋势
01
索结构课件-20200416-1
索的应力应变曲线和力学性能
索的弹性模量
索的安全系数
四、非线性分析的基本概念
u 非线性分析与线性分析之间的关系； u 非线性结构问题是指结构的刚度随其
变形而改变的问题； u 线性分析可以用叠加原理，非线性分
析不适用叠加原理；
F
KT
u
大板的突然翻转
将碰到障碍物的悬臂梁 悬臂梁大挠度
非线性一个例子
五、3D3S索结构分析的一些概念
Ø 三态的关系
• 初始形态； • 零状态； • 工作状态；
零状态——加工放样后的索段和构件集合体。 初始状态——仅在预应力和自重作用下的自平衡状态 工作状态——在外部效应作用下达到的平衡状态。
主动索和被动索
Ø 索结构的系列找形算法
矩阵分析法（给定边界和几何，求解索杆体系预张力分布） 力密度法（给定边界，求解索网预张力和对应的几何） 有限单元法（给定边界，求解几何和对应的预张力分布）
# 等原长索网 同上迭代求解。
等力密度索网
等力索网
采用有限单元法可以同样求解， 但计算效率较低，特别是对于等力密度索网！
Ø三种状态位移的关系 零状态→荷载状态的位移； 初始状态→荷载状态的位移；
Ø自重选项
谢谢！
程是紧密相关的，设计应与施工统一考 虑；
二、索结构的分类
Ø 预应力刚架结构
Ø 桁架杆件内穿索
下弦钢管内穿索
Ø 张弦梁结构
张弦结构的边界条件设置 Ø 简支（一端固定，一端滑移） Ø 两端固定
Ø 弦支穹顶
Ø 索穹顶
Ø 弦支穹顶
Ø 索网结构
上海航海博物馆
Ø 预应力撑杆柱
Ø 预应力撑杆柱
索结构在3D3S中的应用
一、索结构的概念和特点
预应力钢结构张拉控制应力的取值范围分析(Ⅱ)
[ Abstract ] In the point of prestress steel structures , the method to determinate the tension control stress (σ con ) is different from that of prestress concrete structures because there are so many factors that can influence the value ofσ con In this thesis , the author brought forward the principle to determinate the value of σ con , discussed the maximum and the minimum values of σ con considering the influences of outside2plate stabilizing of cables , curtaining of cables between nodes , fatigue life of cables , bending stress , stress corrosion and high temperature. [ Keywords ] Prestress steel structures ; Cable ; Tension control stress ; Outside 2plate stabilizing ; Curtaining of cables ; Fatigue life ; Bending stress ; Stress corrosion 4 预应力钢结构中 σcon 值的确定原则
8 预应力混凝土结构的一般知识
粘结应力
Np
径向压应力
lf(传递长度)
（2）后张法（在获得足够强度的混凝土结构构件上张拉钢筋）
适用：生产大型构件（可根据需要做成曲线或折线预应力钢筋）
试件 锚具 预留孔道 千斤顶
浇筑混凝土构件，同时在构件中预留孔道
（埋臵式：螺旋波纹铝皮套管；抽拔式：充气橡皮管成型） 待混凝土强度达到设计强度的75%及以上 穿入要张拉的预应力钢筋
常用锚具
1、螺丝端杆锚具（支承式锚具） 优点：操作简单，受力可靠，滑移量小 缺点：预应力筋下料长度的精度要求高，不能多根锚固 适用于较短的预应力构件及直线预应力构件
垫板 螺母 螺丝端杆 对焊 预应力筋
螺丝端杆锚具
2、镦头锚具（支承式锚具） 利用钢筋的粗镦头（冷镦、热镦）来锚固预应力钢丝 优点：加工简单、张拉方便、锚固可靠、成本低廉、节约两端伸出预应力钢丝 缺点：钢丝下料长度要求严格、张拉端一般要扩孔，较费人工 适用于单跨结构及直线型构件
安全可靠，其锚距本身具有足够的强度和刚度
构造简单，加工制作方便 施工方便、节约材料、价格低廉 锚具分类 《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-92），根据锚具的 锚固性能（静载锚固性能、疲劳性能和抗震性能）和结构的受力条件 I类锚具：适用于承受动、静荷载的预应力混凝土结构 II类锚具：适用于有粘结预应力混凝土结构且锚具处于预应力变化不大的部位
OVM张拉端锚具
YJW千斤顶
OVM200钢绞线拉索锚具
OVM250钢绞线拉索锚
ZB618高压油泵
五、预应力混凝土材料 1、预应力钢材 预应力钢材的发展趋势：高强度、粗直径、低松弛和耐腐蚀 (1)金属预应力筋 碳素钢丝（高强钢丝）—直径3mm9mm，抗拉强度标准值1470、1570、 1670、1770N/mm2 含碳量0.5% 0.9%的优质高碳钢盘条经索氏体化处理、酸冼、镀铜 或磷化后经几次冷拔而成 高碳钢 冷拔 冷拔钢丝 低温（一般低于500度）矫直处理 矫直回火钢丝（消除应力钢丝） 稳定化处理（在一定温度（300度）和拉应力下进行应力 消除回火处理、然后冷却至常温） 低松弛钢丝 另外，还有刻痕钢丝、镀锌钢丝等。
预应力双T板简介
预应力双T板简介预应力双T板。
粱、板结合的预制钢筋混凝土承载构件，由宽大的面板和两根窄而高的肋组成。
其面板既是横向承重结构，又是纵向承重肋的受压区。
受压区截面较大，中和轴接近或进入面板,受拉主钢筋有较大的力臂。
所以双T板具有良好的结构力学性能，明确的传力层次，简洁的几何形状，是一种可制成大跨度、大覆盖面积的和比较经济的承载构件。
20世纪50年代后期,双T板在世界各国有所发展。
中国自1958年开始用于工厂的屋面和楼盖。
60年代美国普遍采用，成为建造单层多跨工业厂房和多层公共、民用建筑的常用建筑构件。
应用范围在单层、多层和高层建筑中,双T板可以直接搁置在框架、梁或承重墙上，作为楼层或屋盖结构。
预应力双T板跨度可达20米以上,如用高强轻质混凝土则可达30米以上。
双T板的板面宽度为3m。
钢筋混凝土双T板多用C50混凝土预制。
预应力钢筋可用高强钢丝、钢绞线、低碳冷拔钢丝以及螺纹钢筋。
双T板的优点：1、具有跨度大，承载力强,整体性好,底面光洁美观。
双T板具跨度一般有18m、24m、30m，空间大，非常适合厂房、仓库、车库、冷库，能满足厂房的设备工艺要求，广泛适用于各种大跨度建筑屋面。
2、和施工方便，缩短工期。
双T板作屋面减少建筑物的梁柱,简化建筑结构,安装方便,运输至现场直接吊装，前期制作模式化，一般从制作到吊装不超过7天即可，大大缩短工期,因此可以降低工程综合造价.3、耐火性较好。
双T板与钢结构大跨度屋面相比,具有防火,耐腐蚀免维护,抗风雪和使用寿命长等优点,尤其适用潮湿环境的地区。
4、造价低。
因双T板适于较大跨度，厂房可选用较大的跨度或柱网，借以取得较好的技术经济效果；相比钢结构，造价明显低。
预应力大跨度空间钢结构的发展前景之我见(1)
预应力大跨度空间钢结构的发展前景之我见作者：吴子鹏来源：《江苏商报·建筑界》2013年第21期【摘要】随着我国社会经济的快速发展，大跨度空间钢结构也越来越多建成使用并发挥着越来越重要的作用。
预应力大跨度空间钢结构具有众多的优势和特点，也成为工程界关注的重点。
本文主要是概述预应力大跨度空间钢结构的优势及当前应用类型，并探讨我国预应力大跨度空间钢结构的应用前景及应用策略。
【关键词】预应力；大跨度空间；钢结构；应用；质量中图分类号：TU394 文章识别号：A 文章编号：2306-1499（2013）21-预应力大跨度空间钢结构是在大跨度空间钢结构中引入现代预应力技术，由高强度、抗疲劳、抗腐蚀钢索与各种形式空间钢结构组合而成的一种新型结构形式，在合理的拉索配置中，可以使钢索的柔性与钢结构的刚性完美地融合到一起，并形成新的、杂交式的预应力大跨度空间钢结构，也使得该结构的先进性、经济性、合理性得到充分的展现。
1.预应力大跨度空间钢结构的优势经过多年的积累和发展，预应力大跨度空间钢结构也在研究实践中快速的发展与应用，其表现出来的刚度更大、重量更轻，制作简便、安装方便等特点，让工程界特别关注。
其主要特点和优势主要有以下几点：1.1预应力大跨度空间钢结构通过引入现代预应力技术，在合理的拉索配置中，能改变结构受力情况，并能达到设计所要求的刚度、且符合内力的分包状态和对位移的控制。
1.2预应力大跨度空间钢结构因为其组件大都是已经在工厂中生产好了的，然后运至工地进行组装，制作简单。
并且能在安装钢结构的时候，同时安装其他一些设施装置，如照明装置、消防设施和屋面设施等，这样就大大的缩短了整个工程的建造时间。
1.3预应力大跨度空间钢结构因为预应力技术可以作为预制构件装配的处理方式，在施工安装时，有些施工就可以采取先在地面制作组装好，然后在吊装上去安装，这样就可以更好的保障施工的质量及安全。
1.4通过预应力技术可以构成新的结构体系及结构形态（形式），利于形成新型的钢结构，比如弓式的预应力空间钢结构。
弦支穹顶简介及分析技术要点
弦支穹顶简介及分析技术要点一、弦支穹顶简介：弦支穹顶结构是将张拉整体、索穹顶等柔性结构的概念和单层网壳相结合而形成的一种新型的空间结构体系。
与单层网壳相比其具有结构刚度大、稳定性高、重量轻等特点，与双层网壳相比，其具有结构形式新颖，造型美观，节约空间等特点。
弦支穹顶可以更加经济合理、新颖美观地跨越更大的跨度。
弦支穹顶结构体系图二、预应力钢结构的特点预应力钢结构相对于普通钢结构具有以下特点：1．预应力钢结构能充分利用材料的弹性强度潜力以提高承载力。
2．预应力能改善结构的受力状态，实现力的转移、变性和重分布，节约钢材。
优秀的结构体系可分别在预应力荷载及普通荷载下，在结构的同一杆件或同一截面内，产生符号不同、力度相近的内力。
3．预应力钢结构能提高结构刚度和稳定性，调整其动力性能。
4．预应力钢结构可以改变结构的受力状态, 满足设计人员所要求的结构刚度、内力分布和位移控制。
5．采用预应力技术后,可构成一种全新的空间结构, 其结构的用钢指标比原结构或一般结构可大幅度降低, 具有明显的技术经济效益。
三、SAP2000非线性分析技术要点：预应力钢结构具有变形较大、几何非线性明显、预应力需多次加载等特点，需采用SAP2000程序进行非线性分析，主要技术要点如下：1、工况设置：首先进行自重状态结构非线性分析；其次进行预应力工况非线性分析，初始刚度取自重工况的末端刚度；预应力工况的末端刚度作为以后恒载活载风载地震等所有分析的初始刚度。
2、非线性分析的参数设置：荷载步的设置中起决定作用的是最小保存步数，可将总步数、最大空步数、最小保存步数、最大保存步数四个参数取统一数值。
查看全过程分析的破环荷载可按曲线上刚度退化点对应的基地反力除以单倍荷载标准值加自重引起的反力数值。
3、非线性阶段施工模拟：对于弦支穹顶部分可按非线性施工模拟工况进行计算，主要目的是考察单层网壳部分在自重下的强度及稳定性。
非线性阶段模拟施工分析需预先将结构按施工顺序分组，阶段定义中根据需要分成若干阶段，其中时间只和徐变及预应力松弛有关；阶段数据中分两步：添加结构和添加荷载。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
预应力钢结构简介
摘要：本文简述了预应力结构的原理、作用、施加预应力方法、工程应用分类、经济性比较等，特别重点分析了预应力门架的影响经济性的各种参数。
一、预应力结构原理
何谓预应力？预应力就是工程结构在承受荷载前、或在承受部分使用荷载时，人为地给结构施加了一种力，使其在使用阶段的受力性能得到改善。
这种技术即谓之预应力技术。
我们祖先最早发明了预应力技术，如：
1. 木桶打箍：预加环向压力，以消除使用阶段或水产生的外张拉力；
a ）水张力
b ）预压力
图1 木桶打箍
2. 木锯张紧索：用于固定据条；
3. 弓弦：用于引发发射弹力；
4. 帐篷：边索施加预应力，使帐篷布撑开、固定，并能承受一定荷载；
5. 雨伞：用减少两组铰接撑杆一端的距离，使上复板层受张力而张开，并能承受一定
风荷载。
a ）未打开
b ）打开
图2 雨伞
二、预应力的作用 1. 增加承载力
①对于受拉构件，先加压力；（用高强材料代替低强度材料）
F
F
A-A
图3 预应力组合拉杆示意图
1-高强钢索(f =∞)；2-槽钢；3-盖板；4-缀板
②对于受弯构件，先使它反向弯曲；（用曲线配筋，使之作用与原弯曲图相反）
M 1m a x =ql 8
2
=0M ·T e
=2max M e
T ·-28
ql
图4 对受弯构件施加预应力
③对于受压构件，减少无支长度，提高φ值。
a)
b)
图5 对受压构件施加预应力
2. 较少结构挠度
①梁、刚构反向预应力，可减少挠度；
v F a)b)
T 图6 预应力减少梁的挠度
②索网的反向索预应力，可减少正向索使用阶段的挠度。
3. 调节振动特征
①增加单体刚度，提高自振频率；
②使索结构振动线性化，便于计算控制；
③局部施加预应力，可改变整个结构振动特性，如结构振动控制中的钢弦控制方法。
4. 改变结构受力特性
①可使拉索承受压力；（预应力的损失）
②可使受纯弯曲变成压弯；
③可使轴心受压变成偏心受压。
5. 使结构成形
对索网与张力结构，不加预应力，就不能构成形状固定的结构。
三、预应力钢结构工程应用分类
1. 预应力柔性结构
①单索结构：索道、索桥；
图7 单索
②平面索桁架：拉索撑杆体系；
图8 平面索桁架
③空间索桁架：车轮式悬索结构；
图9 空间索桁架
④索网
图10 索网
2. 预应力刚性结构
①预应力大梁
a)d)
b)
e)
c)
f)
图11 拉索预应力简支梁形式
②预应力桁架
a)
b)
c)
图12 预应力轻型桁架示意图
③预应力门式刚架
a)b)
图13 预应力门式刚架示意图
④预应力框架
图14 预应力框架示意图
⑤预应力网架、网壳与Tensegrity体系
图15 准Tensegrity体系——Suspen-Dome
3. 预应力斜拉结构
①预应力梁、桁架：大多应用于桥梁中
②斜拉交叉梁系
③斜拉梁
④斜拉网架
a)b)
d)
c)
图16 斜拉结构的布索形式
a)放射式；b)竖琴式；c)扇式；d)星式
图17 英国伯明翰国家工程中心展厅屋盖
四、施加预应力的方法
1. 拉索法
①千斤顶直接张拉法
图18 千斤顶直接张拉法
②千斤顶推顶法
图19 千斤顶顶推法
③丝扣拧张法
图20 丝扣拧张法
④横向张拉法
T
l T
Δ
l
a)
b)
图21 横向张拉法
⑤电热张拉法 2. 支座位移法
+=
图22 支座位移法
3. 弹性变形法
--
-
-
--
-+
+
+
+
+++1)初始预应力,2)强迫预应力,3)合成预应力,4)荷载应力,5)截面终应力5)
4)
3)
2)
1)
图23 弹性变形法预应力梁内力图
五、预应力钢结构与非预应力钢结构经济性比较实例
图24 汉城体育馆（1988）
图25 乔治亚穹顶（Georgia Dome）体育馆（1996）
图26 浙江黄龙体育中心体育场挑蓬钢结构
a)斜拉索布置；b)稳定索布置
图27 浙江省人民体育馆（1967）
图28 北京奥运会主体育场
图29 北京五棵松篮球馆
六、预应力门架的影响因素及其经济性
图30 预应力门式刚架简图
1. 拉索的初拉力
增大拉索的预应力可以减少刚架的最终变形和内力，提高结构的承载力。
当然，拉索预应力增大，刚架梁的轴力也增大，这对梁的稳定是不利的，从梁的稳定来看，拉索的预应力不宜过大。
表2 预应力门式刚架的应力和变形（不同的初拉力）
2. 拉索的截面积
增大拉索的截面积可以增强结构的整体刚度，减少刚架的变形和内力，提高结构的承载力。
当然，从经济性的角度考虑，拉索的截面积不宜选用得太大。
表3 预应力门式刚架的应力和变形（不同拉索截面积）
3. 风荷载
风荷载只要不是特别大，那么它对预应力门式刚架梁柱的应力和梁跨中的竖向挠度没有什么影响，但对柱顶的侧移和拉索的最小应力有一定影响。
当风荷载特别大时，刚架的应力和变形都有较大的变化，而且拉索的应力可能变为零，即拉索在较大风荷载的作用下可能处于失效状态。
4. 门架的跨度
随着门架跨度的增加，预应力门式刚架的经济性越来越明显。
5. 门架的间距
随着门架间距的增加，预应力门式刚架的经济性也越来越明显。