柱子也能做预应力？预应力柱一般用在什么情况

评审会上问这个问题的人，多半把柱当成了轴心受压构件。漏掉的是截面形状：梁的高宽比能做到2到3，柱做不到，同样大小的弯矩压下来，柱的抗弯能力比梁弱。框架顶层边柱最典型，梁端弯矩和柱顶弯矩一样大，柱顶截面高度却比梁端小一大截，柱顶才是控制截面。

一根柱要不要配预应力，取决于弯矩在截面上占多大分量，跟它是柱、是墙没有必然关系。

• 适合：偏心受压、弯矩控制、轴力不算大的柱。截面一侧拉应力超限时，配预应力往往比加大截面或增配普通钢筋更有效。
• 适合：框架顶层边柱。梁本身做了预应力的，柱更要在受拉一侧配筋。
• 适合：连桥基础、转换构件这类弯矩集中在根部的部位，柱在这里要同时承压和受弯。
• 不适合：以轴心受压为主、弯矩很小的柱，加上去帮助有限，按普通钢筋混凝土配就行。
• 需要先确认：柱截面排不排得下孔道、柱内有没有型钢、双向梁筋和锚固区占不占得下位置；抗震等级高的柱，混合配筋、相对受压区高度、预应力度要按抗震要求逐项验算。

柱的轴力自上而下逐层累加，位置越低越大，同样的弯矩在截面上带出的弯曲作用会被压住一部分；到了柱顶，轴力最小、弯矩最大，控制截面落在这一头。所以柱中预应力筋一般只铺到靠近柱顶约三分之二柱高的范围，张拉端设在柱顶，下端做固定端、预埋在柱里。整根柱通长配，对下部截面帮助不大，反而多一套锚固，摩擦损失也要多算一段。

柱是主要受力构件，选体系时通常把有粘结排在前面考虑：锚具失效后预应力不会全部失效，正常使用阶段也不用维护。无粘结铺放、张拉更灵活，张拉空间紧张的地方有它的用处，但锚具一旦失效，预应力会全部失效，选它就要在方案里对这一条有交代。

有粘结的活按常规后张工序走：孔道曲线定位、穿束、装固定端和张拉端、浇筑养护，混凝土达到设计强度后张拉、灌浆、切除余筋封锚、拆底模。

张拉顺序在张拉方案里排定。济宁市山东省第二十三届运动会综合指挥中心项目观景平台屋面层有8根柱配的是无粘结预应力筋，排的是先柱筋、后井字交叉梁筋。柱在超静定结构里是约束构件，张拉会产生次弯矩，约束不同次弯矩也不同，柱中预应力要和梁、板的方案放在一起算；预应力损失也得算够，短期有锚具变形和内缩、混凝土弹性压缩、预应力筋摩擦，长期有收缩徐变和松弛。

高烈度区的柱内常常还要配型钢，预应力筋得穿更大的孔。某车站候车层项目的方案讨论就卡在这里：柱要满足中震大震要求、柱内配型钢，预应力筋单管直径90mm、4束，双向节点很难处理。预应力构件的配筋不是从内力一步算出来的，先假定截面和预应力筋数量，算损失和等效荷载，再在承载力与正常使用两个极限状态上反复验；节点定不下来，这套计算也推不下去。节点的事在方案阶段就要定，拖到施工图深化，可选余地就很小。

1. 柱顶控制截面的内力组合，把轴力和弯矩合起来算截面边缘的拉应力，判断是不是弯矩控制。只盯轴压比，这类柱很容易被漏过去。
2. 把柱顶截面高度和梁端截面高度摆在一起比。顶层边柱、大跨边柱重点看，柱顶比梁端小得越多，越要先算。
3. 核柱截面能不能排下孔道：柱尺寸、型钢位置、双向梁纵筋、锚固区局部受压都要占地方，束数一多，先卡住的往往是局部受压。顺带看柱顶有没有张拉作业空间，柱筋和梁筋谁先谁后在进度上排不排得开。
4. 抗震单独过一遍，混合配筋、相对受压区高度、预应力度按抗震等级逐项验算。

• 《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T 14370-2015
• 《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ 85-2010
• 北京亦庄移动硅谷项目一三期连桥基础预应力柱
• 济宁市山东省第二十三届运动会综合指挥中心项目观景平台屋面层预应力柱，8 根柱配无粘结预应力筋，先张拉柱筋、后张拉井字交叉梁筋

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• 泰库 · 高效空间预应力结构系统：把柱、梁、板放在一起做方案比选和技术经济比较。
• 预应力结构技术能力：预应力结构方案分析、深化设计与工程实施的能力说明。

Q1 柱里加了预应力，普通钢筋能不能少配

不能。预应力柱按部分预应力设计，普通钢筋和预应力筋一起配；抗震上还要卡相对受压区高度和预应力度，箍筋和构造钢筋也不会因为加了预应力就省掉。

Q2 预应力柱贵不贵

多出来的是孔道、钢绞线、锚具、灌浆和一道张拉工序，省下去的是加大柱截面或者多配普通钢筋。两头合起来算，才看得出真实差别。

预应力柱对付的是偏心受压柱在大弯矩截面上的开裂和变形，做不做要看那根柱的控制截面是否真的需要它。手上有顶层边柱、连桥或转换部位的柱，先把柱顶的轴力和弯矩组合、柱截面尺寸、梁高摆到一张桌上，看清是哪一项在控制。