预应力混凝土的基本原理图解 为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,可 以设法在结构构件承受使用荷载前, 预先对受拉区的混凝土施加压力, 使它产生预压应力来 减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力, 从而将结构构件的拉应力控制在较小范围, 甚至处 于受压状态。 也就是借助混凝土较高的抗压能力来弥补其抗拉能力的不足, 以推迟混凝土裂 缝的出现和开展,从而提高构件的抗裂性能和刚度。这就是预应力混凝土的基本原理。 图 : 预应力混凝土简支梁结构的基本原理 (a)预应力作用; (b) 使用荷载作用; (c)预应力和荷载共同作用 现以图所示的简支梁为例, 进一步说明预应力混凝土的基本原理。 在构件承受使用荷载 q以前,设法将钢筋(其截面面积为)拉伸一段长度,使其产生拉应力,则钢筋中的总拉力 为=。将张拉后的钢筋设法固定在构件的两端,则相当于对构件两端施加了一对偏心
预应力混凝土对材料的要求 对预应力钢筋的一些要求: (1)强度要高。预应力钢筋的张拉应力在构件的整个制作和使 用过程中会出现各种应力损失。这些损失的总和有时可达到 200N/mm²以上,如果所用的钢筋强度不高,那么张力时所建立 应力甚至会损失殆尽。 (2)与混凝土要有较好的粘结力。特别在先张法中,预应力钢 筋与混凝土之间必须有较高的粘结自锚强度。 对一些高强度的光面钢 丝就要经过“刻痕”、“压波”或“扭结”,使它形成刻痕钢丝、波 形钢丝及扭结钢丝,增加粘结力。 (3)要有足够的塑性和良好的加工性能。钢材强度越高,其塑 性越低。钢筋塑性太低时, 特别当处于低温和冲击荷载条件下,就有 可能发生脆性断裂。 良好的加工性能是指焊接性能好, 以及采用镦头 锚板时,钢筋头部镦粗后不影响原有的力学性能等。 我国常用的预应力钢筋有冷拉 III 级钢筋、冷拉 IV 级钢筋、冷 扎带肋钢筋、热处理钢