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建筑工業化

來源：建筑工業化发表時間：2019-10-24 11:39

预應力混凝土是為(wei)了弥补混凝土過早出現裂縫的(de)現象，在(zai)構件使用（加(jia)载(zai)）以前，预先給混凝土(tu)一個预壓(ya)力，即在混凝土的受(shou)拉區(qu)内，用(yong)人(ren)工加力的方法，將(jiang)鋼筋進(jin)行张拉，利用鋼筋的(de)回縮力，使混凝(ning)土受拉區预(yu)先受壓力。这種储存下來(lai)的预(yu)加壓力，当構件承受由外荷载(zai)產生拉力時，首先抵消受拉區混凝土中的预壓力，然后随荷载(zai)增加，才使混凝土(tu)受拉，这(zhe)就限製(zhi)了混凝土的伸长，延缓或不(bu)使裂縫(feng)出現，这就叫做预應力(li)混凝(ning)土。分類根據预加應力值大小(xiao)對構件截面裂縫控製程度的不(bu)同分類： 1.全预應力混凝土(FPC，fullyprestressedconcrete[1] ) 在使(shi)用荷载作用下，不允許截面上混凝土出現(xian)拉應力的構件(jian)，屬(shu)嚴格要求不出現裂(lie)縫的構件,和嚴格控製预應力構(gou)件的截面尺寸和预應力梁的(de)挠度。 2.部分预應力混凝土(PPC，partiallyprestressedconcrete) 允許出現裂縫，但最大裂(lie)縫(feng)宽度不超過允許值的構件，屬允許(xu)出現裂縫的構件。 3.无粘結预應力鋼筋將预應力鋼筋的外表面涂以沥清，油脂或其他润滑(hua)防锈材料，以减小(xiao)摩擦力並防锈蚀(shi)，並用塑料套管或以紙带,塑料(liao)带包裹，以防止施工中碰坏涂層，並使之與周围混(hun)凝土隔离，而在张拉(la)時可沿縱向发生相對滑移的后张预應(ying)力鋼筋。特點：不需要预留孔道，也不必灌浆、施工(gong)簡便、快(kuai)速、造价较低、易於推廣應用。優點 1、抗裂性好，剛度大。由於對構件施加(jia)预應力(li)，大(da)大推迟了裂縫的出現，在使(shi)用荷载作用下，構件可不出現裂縫，或使裂縫推迟(chi)出現(xian)，所以(yi)提高了構件(jian)的剛度，增加了結構的耐久(jiu)性。 2、節省材料，减小自重。其結構由(you)於必须采用(yong)高強度材料，因此可减少鋼筋用量和構件截面尺寸，節省(sheng)鋼(gang)材和混凝土，降低結構自重，對大跨度和重荷载結(jie)構有着明顯的優越性。 3、可以减小混凝土梁的竖向剪(jian)力和主拉應力。预應力梁混凝土(tu)梁的曲線鋼筋（束）可以使(shi)梁中支座附(fu)近的竖向剪力减小；又由於混(hun)凝土截面上预應(ying)力的存在，使荷载作用下(xia)的主(zhu)拉應力也就减小。这利於减(jian)小梁(liang)的腹板厚度，使预(yu)應力混凝土梁的自重可以進(jin)一步减小。 4、提高受(shou)壓(ya)構件的稳定性。当受壓構(gou)件长細比较大時(shi)，在受到一(yi)定的壓力后便容易被(bei)壓弯，以(yi)致喪失稳定而(er)破坏。如果對鋼筋混凝土柱(zhu)施加预應力，使縱向(xiang)受力鋼筋张拉得很紧，不但预應力(li)鋼筋本(ben)身不容易壓弯，而且(qie)可以帮助周围(wei)的混凝土提高抵抗壓弯的能力。 5、提高(gao)構件的耐疲劳性能(neng)。因為具有強大(da)预應力的(de)鋼筋，在使用阶段因加荷或卸荷所引起的應力變化幅(fu)度相對较小，故此可提(ti)高抗疲劳強度(du)，这對承受動荷载的(de)結構來說是很有利的(de)。 6、预應力可以(yi)作為結構構件连接(jie)的手段，促進大跨結(jie)構新體系與施工方法的(de)发展缺點 1、工藝较复(fu)雜，對質(zhi)量要(yao)求高，因而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，如张拉機具、灌浆設備等。先张法需(xu)要有(you)张拉臺座；后张法還要耗用数量较多、質量(liang)可靠的锚(mao)具等。 3、预應力混凝土結構的開工費用较大，對構件数量少的工程成本较高。 4、预應(ying)力反拱(gong)度不易控製。它随混凝土徐變的增加而增大，造成橋面不平(ping)順。 5、鋼筋(jin)混凝土由於施加预應力會使得高温下鋼筋強度(du)下降，因此其(qi)耐火極限(xian)也會下降，因(yin)此在消防上存在隐(yin)患。材料要求對(dui)预應力鋼筋的一些要求(qiu)：（1）強度要高。预應力鋼筋的张拉應力在構件的整(zheng)個(ge)製作和使用過程中會出現各種應力损失。这些损失的总和有時(shi)可達(da)到200N/mm²以上(shang)，如果所用(yong)的鋼筋強度不高，那麼张力時所建立應力甚(shen)至會损失(shi)殆盡。（2）與混凝土要(yao)有较好的粘結力(li)。特別(bie)在先(xian)张法中，预應力鋼筋與混凝土之間必须有较高的粘結(jie)自锚強(qiang)度。對(dui)一些高強(qiang)度的光面鋼丝就要經過“刻痕”、“壓(ya)波(bo)”或“扭結”，使(shi)它形成刻痕鋼丝、波形鋼丝及扭結鋼丝，增(zeng)加粘結(jie)力。（3）要有(you)足够的塑性和良好的(de)加工性能。鋼材強度越高，其塑性越低(di)。鋼筋塑性太低時，特別(bie)当處於低温和冲擊荷(he)载条件下，就(jiu)有可能发(fa)生脆性断裂。良好的加工(gong)性(xing)能是指焊接性能好，以及采用镦头(tou)锚板時(shi)，鋼筋头部镦粗后不影響(xiang)原(yuan)有的力學性能等。中國常(chang)用的预應力鋼筋有冷拉(la)III級鋼筋(jin)、冷拉(la)IV級鋼筋(jin)、冷扎带肋鋼筋、熱處理鋼筋、高強鋼丝等。對预應力混凝土中混凝(ning)土的一些要求：（1）強度要高，要與高強度鋼筋(jin)相適應，保證预應力鋼筋(jin)充(chong)分发挥作用，並能有效地减小構件截面尺寸和(he)减轻自重。（2）收(shou)縮、徐變要小，以减(jian)小预應力的损失(shi)。（3）快硬、早強，使能盡早施加(jia)预應(ying)力，加快(kuai)施工進(jin)度，提(ti)高設備利用率。