技术文章
超长结构预压应力取2MPa，这个数是怎么定出来的？
2MPa由计算得到，对应某个具体项目的某个分区，不是一张通用表上的数字。BICP银泰建构的做法是先把季节温差、昼夜温差与收缩当量温差定准，再对整体结构做温度应力有限元分析，看清各分区被墙柱约束的强弱，分区确定预压应力；预应力温度筋能在楼板中建立2.0~2.5N/mm²的预压应力，落到具体项目、具体楼层、具体分区则各自单独算。前提在三项输入：温度荷载、约束边界、徐变折减。
适用场景
导语
预压应力是张拉预应力筋后留在楼板里的压应力，用来抵消降温和收缩产生的拉应力。最容易出错的地方，是把2MPa当成通用值整层照搬。超长结构的温度拉应力沿平面分布并不均匀：平面越复杂、内筒和剪力墙越多，各区域被约束的程度差别越大，楼板的拉应力差距也越大。分楼层、分区取不同的值，是计算出来的结果。
适合哪些项目
- 适合： 单体长度超过《混凝土结构设计规范》GB 50010 规定的伸缩缝最大间距、建筑功能又要求不设缝的现浇混凝土梁板结构；平面里有内筒、剪力墙、大截面柱等约束体，或平面形状不规则；使用温度、施工季节、工期节点基本明确。
- 不适合： 长度不大、约束弱的楼板，先比较增配构造钢筋、留后浇带这些更简单的路线，再判断要不要走预应力。
- 需要先确认： 使用温度、合拢温度、后浇带封闭时间；柱网、板厚与混凝土强度等级。这几项定下来，温度应力算出来的数才有意义。
2MPa怎么算出来：六步定值
- 温度荷载拆成三项。 季节温差、昼夜温差、混凝土收缩当量温差分开取。收缩当量温差是把收缩换算成等效降温。初始温度按实际施工季节的最高（低）日均温度取，施工季节定不下来的取当地30年一遇最高（低）日均温度，投产后的最高、最低温度按实际工况取，三项合成最不利正温差和负温差。
- 收缩当量温差逐项修正。 先取标准状态下的最大收缩，再按水泥品种、水灰比、养护条件修正。收缩完成节奏大致是两周1/4、一个月1/2、三个月60~80%、两年后趋于稳定，后浇带留多久、何时封闭，对这一项影响很大。
- 徐变折减按构件分开。 有限元模型里水平构件折减弹性模量以考虑徐变，竖向构件不折减，徐变应力松弛系数建议取0.3~0.5。这些假定和结论一起留存，取值才追得回去。
- 把约束建进模型。 剪力墙的侧向刚度会限制张拉时楼板的轴向变形，楼板里实际建立的预压应力低于按自由变形算的值，挠度和裂缝计算也随之变化。约束效应先算进模型，再谈每个分区取多少。
- 后浇带按施工过程叠加。 设了后浇带，就按封闭时间把各阶段的最大正负温差分别输入再叠加。合拢温度控制在什么水平，决定降温阶段拉应力的大小。
- 分区定值，与板厚联动复核。 银泰建构做这类项目，先看应力分布图，再给每个区域定预压应力，平面薄弱处配筋量加大；取值和板厚、预应力筋根数与间距、混凝土标号一起复核，不满足就调整重算，端部还要做局部承压验算。
四条路线怎么比
| 路线 | 楼板里能建立的预压应力 | 主要边界 |
|---|---|---|
| 掺膨胀剂 | 0.2~0.7N/mm² | 大致抵消干缩拉应力；温度变化引起的拉应力解决不了，开裂后也抑制不住裂缝发展 |
| 增配构造钢筋 | 不建立预压应力 | 开裂之后才起作用，推迟不了开裂 |
| 后浇带、跳仓、加强养护 | 不建立预压应力 | 管施工期收缩，管不了使用期的昼夜温差与季节温差 |
| 预应力温度筋 | 2.0~2.5N/mm² | 多了预应力工序，各工序之间要配合 |
这四条按裂缝成因和出现阶段比选，再决定走不走预应力路线。预应力只是其中一条路线，超长结构的问题不止一种解法。
不同楼层、不同约束部位能不能共用一个值
共用一个值不行，原因有三条。
约束不一样。 带剪力墙的楼层和纯框架楼层，内筒墙柱旁边和平面薄弱处，竖向构件给出的约束差得多，楼板拉应力也跟着差。
温区不一样。 苏州天辰冷链2期这类-18~-20℃的低温楼板，跟常温库房的工况不同，温度应力另算。
平面位置不一样。 平面中部、大开洞边缘、约束体附近，受力状态各不相同，配筋量跟着应力走。
三个容易出错的地方
把2MPa当通用值。 长度、平面规则性、约束条件和当初算2MPa的工况对不上时，这个数可能偏大，也可能偏小。
只摘计算书里的一个数。 一份计算资料里同时出现平均压应力和控制值时，两者可能对应不同的验算对象，取哪个要先看清它验算的是什么。
只算使用阶段。 施工阶段的分阶段温差和合拢温度漏掉，降温阶段的拉应力就算不准。
工程经验：一个地铁车辆段，一个超长冷库
北京地铁7号线焦化厂车辆段咽喉区，03-04分区平面约265m×160m，不设伸缩缝，楼板里配置无粘结预应力温度筋。方案比选时，预应力温度筋按2.0MPa预压应力参与技术与经济比较，最终被采用；比选中这条路线在标准单元上的材料直接成本为53.4元/㎡（方案测算）。这个项目的预压应力是一组数：底板和顶板外墙分别设温差工况，柱墙约束单独考虑，各分区按自己的环境和约束组织分析，不同验算对象对应不同的压应力值。2MPa的出处就在这里，分区计算加路线比选。
苏州天辰冷链2期则从另一头说明问题：这栋8层冷库设计温度-18~-20℃，柱网10.5m×12m，单体51.7m×65.6m不设缝，裂缝控制等级二级。低温楼板的温度应力与常温工况分开算，取值随温区和楼层走；同一栋楼里冷间与常温区、不同楼层的温度工况不同，取值也分开。BICP银泰建构在这两个项目承担预应力结构设计、深化设计与预应力工程施工。
参考依据
- 《混凝土结构设计规范》GB 50010，第8.1.3条：采用专门的预加应力措施或增配构造钢筋措施。
- 北京地铁7号线焦化厂车辆段咽喉区超长结构预应力温度筋的设计与施工经验，该项目曾与掺膨胀剂、增配构造钢筋方案做技术经济比选。
- 苏州天辰冷链2期超长冷库的结构经验，低温楼盖温度应力按温区单独计算。
相关产品和资料
- 泰库 · 高效空间预应力结构系统：把超长结构的温度应力控制和大柱网楼盖选型放在一起做方案比选。
- 冷链库房场景方案：围绕停库时间设计冷库结构与地坪，低温楼盖的温度工况在这里展开。
- 解决方案总览：从建筑任务找到泰库、泰坪、泰固对应的方案。
常见问题
Q1 预压应力取高一点是不是更保险？
取值往上调，板厚、预应力筋数量、端部局部承压和锚固区构造都要跟着复核，工序和造价也随之变化。约束强的分区，实际建立起来的应力达不到设计值，图纸上把数写大，板里也建立不起那么多。取值按分区计算结果定。
Q2 长度没到规范伸缩缝限值，还要算温度应力吗？
看约束和温度工况，长度只是条件之一。平面里剪力墙多、约束强，或者使用温度特殊（比如冷库），长度不算长也要算。长度和约束都温和的，先比较后浇带、构造钢筋这些更简单的路线。
Q3 预应力温度筋能不能和膨胀剂、后浇带一起用？
可以，按裂缝成因和出现阶段组合。施工期收缩交给后浇带、跳仓、养护和材料措施，使用期的温差交给预压应力，两者不在一个阶段。组合方案同样要算，各自的经验值不能直接叠加。
把结构平面图、柱网、层数层高、板厚与混凝土强度等级、活荷载与设备荷载、使用温度与温区、施工季节和工期节点发给我们，工程师先判断哪些分区需要单独定预压应力、量级大概在哪，再给出方案比选。