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建筑工業化

來源：建筑工業化发表時間：2019-10-24 11:38

预應力混凝土是為了弥补混凝土過早出(chu)現裂縫(feng)的現象，在構(gou)件使用（加(jia)载）以前，预先給混凝土一個(ge)预(yu)壓力，即在混凝土的(de)受拉區内(nei)，用人工加力(li)的方法，將(jiang)鋼筋進(jin)行张拉，利用鋼筋的回(hui)縮力(li)，使混凝土受拉區预先受壓力。这種储存下來(lai)的预(yu)加壓力，当構(gou)件(jian)承受由外荷载產生拉力時，首先抵消受拉區混凝土中的预壓力(li)，然后随荷(he)载增(zeng)加，才使混凝土受拉，这就限製了混凝(ning)土的伸(shen)长，延缓或不使(shi)裂(lie)縫出現，这就叫做预(yu)應力混凝土。分類根據预加應力值大小對構(gou)件截(jie)面裂縫控製程度的不同分類： 1.全预應力混凝土(FPC，fullyprestressedconcrete[1] ) 在使(shi)用荷载作用下(xia)，不允(yun)許截面上混凝土出現(xian)拉應力的構件，屬嚴格要求不出現裂縫的構件,和嚴格控製预應(ying)力構件的截(jie)面尺寸和预應力梁的挠度。 2.部分预應力混凝土(PPC，partiallyprestressedconcrete) 允許出現裂縫，但最大裂縫宽度(du)不超過允許值的構件，屬允許出現(xian)裂(lie)縫的構件。 3.无粘結预應力鋼筋將预應力鋼筋的外(wai)表面涂以沥清，油脂或(huo)其他润滑防锈材料，以减小摩擦力並防锈蚀，並用塑料套管(guan)或以紙(zhi)带,塑料(liao)带包裹，以防止(zhi)施工中碰坏涂層(ceng)，並使之與周围混凝土隔离，而在(zai)张拉時可沿縱向发生相對滑移的(de)后张预應力鋼筋。特點：不(bu)需要预留孔道，也不必灌(guan)浆(jiang)、施工(gong)簡便、快速、造价较(jiao)低(di)、易於推廣應用(yong)。優點 1、抗裂性好，剛度大。由於對構件(jian)施加预應(ying)力，大大推迟了(le)裂縫的出現，在使(shi)用荷载作用下(xia)，構件可不出現(xian)裂縫，或使裂縫推迟(chi)出(chu)現，所以提高了構件的剛度，增加了結構的耐久(jiu)性(xing)。 2、節省材料，减小自重。其(qi)結構由於必须采用高強度材料，因此可减少鋼筋用(yong)量和構件截面尺寸，節(jie)省鋼材和混凝土，降低結構(gou)自(zi)重，對大跨度和重荷(he)载結構有着明顯的優越(yue)性。 3、可以减(jian)小混凝土梁的竖向剪力和(he)主拉應力。预應力梁(liang)混凝土梁的曲(qu)線鋼筋（束）可以使梁中支座附近的(de)竖向剪力(li)减小；又由於混(hun)凝土截面上预應力的存(cun)在，使(shi)荷载作用下的主拉應力也(ye)就减小。这利於减(jian)小梁(liang)的腹板厚度，使预應力混凝土(tu)梁的自重可以進一步减小。 4、提高受壓構件的稳定性。当受壓構件长細比较大時，在受到一(yi)定的壓力后便容易被(bei)壓弯，以致喪失稳(wen)定(ding)而破坏。如果(guo)對鋼筋混凝土柱(zhu)施加预應力，使縱向受力鋼筋张拉(la)得很紧，不但预應力鋼筋本身不容易壓(ya)弯，而且可以帮助周(zhou)围的混凝土提高抵抗壓弯(wan)的能力。 5、提高構件的耐疲劳性能。因(yin)為具有強大预應力的鋼(gang)筋，在使用阶段因加荷或卸(xie)荷所引起(qi)的應力變化幅度相對较小，故此可提高抗疲劳強度(du)，这對承受動荷载的結構來說是很有利的。 6、预應力可以作為(wei)結構構件连接(jie)的手段，促進大跨結(jie)構新體系(xi)與施工方法的发展缺點 1、工(gong)藝(yi)较复雜，對質(zhi)量要求高(gao)，因(yin)而(er)需要配備一支技術较熟練的專業隊伍[2] 。 2、需要有一定的專(zhuan)門設(she)備，如(ru)张拉機(ji)具、灌浆(jiang)設備等。先张法需要有张拉臺座；后张法還要耗用数量较多、質量可靠的锚具(ju)等。 3、预應力混凝(ning)土結(jie)構的開工費用较大，對構件数量(liang)少的工程(cheng)成本较高。 4、预應力反拱(gong)度不易控製。它随混凝(ning)土徐變的增加而(er)增大，造成橋面不(bu)平(ping)順。 5、鋼筋混凝土由於施加预應力會使得高温下鋼筋強度下降，因此其耐火極限也會下降(jiang)，因此在消防上存在隐(yin)患。材料要求對预應力鋼筋的(de)一些(xie)要求：（1）強度要高。预應力鋼筋(jin)的张(zhang)拉應力在構件的整個製作和使用過程中會出現各種應力损失。这些损失的(de)总和有時可達(da)到200N/mm²以上，如果所用的鋼筋強度不高，那麼张力(li)時所建立應力甚(shen)至會损失殆盡。（2）與混凝土要有较好(hao)的粘結力。特(te)別在先张法中，预應力鋼筋與混(hun)凝土之間必须有较高的粘結自锚(mao)強度。對一些高強度的光(guang)面鋼(gang)丝就要經過“刻痕”、“壓波”或“扭結”，使它形成刻痕鋼丝、波形鋼丝及扭結鋼丝，增加粘結力。（3）要有足(zu)够的(de)塑性和良好的加工性能。鋼材強度越(yue)高，其塑性越低。鋼(gang)筋塑性(xing)太低時，特別当處於(yu)低(di)温和冲擊荷载条件下，就(jiu)有可能发生脆性断(duan)裂。良好的加工性能(neng)是指焊接性能好，以及采用镦头(tou)锚板時(shi)，鋼筋头部镦粗后不影響原有的(de)力學性(xing)能等。中國常用的预(yu)應力(li)鋼筋有冷拉III級(ji)鋼筋、冷拉IV級(ji)鋼筋、冷扎带肋鋼筋、熱處(chu)理鋼筋、高強鋼(gang)丝等。對预應力混凝土中混(hun)凝土的一(yi)些要求：（1）強度要高，要與高(gao)強度鋼筋(jin)相適應，保證预應力鋼筋充分发挥作用(yong)，並能有效地减(jian)小構件(jian)截面尺寸和减轻自重。（2）收縮(suo)、徐變要小，以减小(xiao)预應力的损失。（3）快硬、早強，使能盡早施加预應(ying)力，加(jia)快施工進度(du)，提高設(she)備利用率。

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