简述预应力混凝土原理及制造工艺

问题描述

精选答案

预应力混凝土结构，是在结构构件受外力荷载作用前，先人为地对它施加压力，由此产生的预应力状态用以减小或抵消外荷载所引起的拉应力，即借助于混凝土较高的抗压强度来弥补其抗拉强度的不足，达到推迟受拉区混凝土开裂的目的。以预应力混凝土制成的结构，因以张拉钢筋的方法来达到预压应力，所以也称预应力钢筋混凝土结构。

特点

与钢筋混凝土相比，预应力混凝土的优点：由于采用了高强度钢材和高强度混凝土，预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点，对节约钢材(可节约钢材40%～50%、混凝土20%～40%)、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度都十分有效，可以使结构设计得更为经济、轻巧与美观。

预应力混凝土缺点：预应力混凝土构件的生产工艺比钢筋混凝土构件复杂，技术要求高，需要有专门的张拉设备、灌浆机械和生产台座等以及专业的技术操作人员（见预应力工艺）；预应力混凝土结构的开工费用较大，对构件数量少的工程成本较高。

分类

预应力混凝土的分类：

1. 预应力混凝土按预应力度大小分：全预应力混凝土和部分预应力混凝土。

2. 预应力混凝土按施工方式分：预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。

3. 按预加应力的方法分：先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。

预应力筋

预应力筋得种类：预应力筋通常由单根或成束的钢丝、钢绞线或钢筋组成。 按性质划分，预应力筋包括金属预应力筋和非金属预应力筋两类。常用的金属预应力筋可分为钢丝、钢绞线和热处理钢筋。非金属预应力筋主要指纤维增强塑料预应力筋。

常用的预应力筋：钢丝冷拔低碳钢丝，直径：3～5mm；碳素钢丝，直径：3～8mm；钢绞线：由7根碳素钢丝缠绕而成；热处理钢筋：直径：6～10mm热轧螺纹钢筋，直径：25，32mm

预应力筋的特性：应力－应变曲线和应力松弛。一、应力－应变曲线；二、应力松弛。

1、概念：钢筋受到一定的张拉力后，在长度保持不变的条件下，钢筋的应力随着时间的增长而降低的现象，起压力激昂的值就是应力松弛损失。

2、应力松弛的特点：初期发展快。钢丝和钢绞线的应力松弛率大于热处理钢筋和精轧螺纹钢筋。初应力大，松弛损失也大。松弛损失率随温度的升高急剧增加。

预应力筋的检验：

一、钢丝的检验：

1、外观检查；

2、力学性能试验。

二、钢绞线的检验：

1、成批验收；

2、屈服强度和松弛试验；

3、外观检查和力学性能检验。

三、热处理钢筋的检验：

1、外观检查；

2、拉伸试验。

其他回答

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预应力混凝土虽然只有几十年的历史，然而人们对预应力原理的应用却由来已久。也有利于恢复预应力筋与混凝土之间的粘结力。如工匠运用预应力的原理来制作木桶：木桶通过套竹箍紧，水对桶壁产生的环向拉应力不超过环向预压应力，则桶壁木板之间将始终保持受压的紧密状态，木桶就不会开裂和漏水。建筑工地用砖钳装卸砖块，被钳住得一叠水平砖不会提落。旋紧自行车轮的钢丝，使车轮受压力后而钢丝不折。

混凝土的抗压强度虽高，而抗拉强度却很低，预应力筋可先穿入套管也可以后穿。通过对预期受拉的部位施加预压应力的方法，就能克服混凝土抗拉强度低的弱点，达到利用预压应力建成不开裂的结构。