近些年，許多大型公共建筑都采用了鋼結(jié)構(gòu)，這使鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國的影響日益擴(kuò)大。但是，由于我國相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)計規(guī)范的不健全，此外還因一批造型怪誕的建筑物浪費(fèi)了大量的鋼材，給社會造成一種誤解，認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)是一種浪費(fèi)。顯然觀念上的沖突也是事出有因。那么，鋼結(jié)構(gòu)建筑應(yīng)該如何發(fā)展，才能減少對鋼材的過度使用呢？
發(fā)展預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)該可以成為一種有效的選擇。所謂預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)，是在鋼結(jié)構(gòu)承重體系中有意識地引入人為應(yīng)力以抵消荷載應(yīng)力，調(diào)整內(nèi)力峰值，增強(qiáng)結(jié)構(gòu)剛度及穩(wěn)定性，改善結(jié)構(gòu)其他屬性以及利用預(yù)應(yīng)力技術(shù)創(chuàng)建新體系。
預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)有：
一是充分、反復(fù)地利用鋼材彈性強(qiáng)度幅值，從而提高結(jié)構(gòu)承載力；
二是改善結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，節(jié)省鋼材。從現(xiàn)在的情況看，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)可以節(jié)省鋼材30%；
三是提高結(jié)構(gòu)剛度及穩(wěn)定性，改善結(jié)構(gòu)的各種屬性。
預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)能夠節(jié)省大量鋼材，降低綜合造價。其經(jīng)濟(jì)性與結(jié)構(gòu)體系、布索方案及工藝、荷載性質(zhì)及力度、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及節(jié)點(diǎn)、安裝方法及材料價格等眾多因素有關(guān)。正常情況下，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)比非預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)采用單次張拉時可節(jié)約鋼材10%～20%，多次張拉時可節(jié)約鋼材20%～40%，而預(yù)應(yīng)力創(chuàng)新體系結(jié)構(gòu)則能實(shí)現(xiàn)更大程度的節(jié)約�？傊Y(jié)構(gòu)材料中的強(qiáng)度潛力越大，采用預(yù)應(yīng)力的經(jīng)濟(jì)效益越高。例如在實(shí)腹梁截面重心軸附近存有大量強(qiáng)度潛力，采用預(yù)應(yīng)力后其經(jīng)濟(jì)效益同比格構(gòu)梁要高許多。預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)輕挑，容易控制。如果在優(yōu)化設(shè)計時，把包括網(wǎng)格、受力的均勻，網(wǎng)格的尺寸，每日的溫差變化等因素都考慮進(jìn)去，此外，還有風(fēng)的問題、結(jié)構(gòu)的敏感度、疲勞度等都予以特別注意，就能實(shí)現(xiàn)對鋼材使用的有效減少。實(shí)踐證明，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)是安全、輕巧、有效的，得到了國內(nèi)外施工單位、同行的認(rèn)可。
作者 吳漣
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