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膜结构公司:预应力混凝土有哪些优势

  膜结构公司:预应力混凝土有哪些优势?预应力在我们熟知的事物中(如木桶、自行车车轮等)以及在土木工程中已经得到应用。预应力对于混凝土结构构件具有更重要的意义。

  钢筋混凝土受拉与受弯等构件,由于混凝土的抗拉强度和极限拉应变值极低,因此在使用荷载的作用下,通常是带裂缝工作的。因而,对于使用上不允许开裂的构件,受拉钢筋不能充分利用其强度;对于允许开裂的构件,若构件的裂缝开裂过大,会降低构件的耐久性,尤其是在高湿度或侵蚀性的环境中。为了要满足变形和裂缝控制的要求,则需要增大构件的截面尺寸和用钢量,这会导致构件的自重过大、经济性差、不能用于大跨度或不能承受动力荷载等等。若采用高强钢筋,在使用荷载作用下其应力很高,而此时构件的裂缝也会很大,无法满足使用要求,因此钢筋混凝土结构中的高强钢筋是不能充分发挥其作用的。另外,提高混凝土强度等级对提高构件的抗裂性能和控制裂缝宽度的作用也是十分有限的。


膜结构公司:预应力混凝土有哪些优势


  为了避免钢筋混凝土结构裂缝的过早出现,充分利用高强度钢筋和高强度混凝土,人们想出在混凝土结构构件受荷载作用之前预先施加压应力,而使混凝土承重结构在外荷载作用下的受拉区先处于受压状态的办法,这样,在混凝土中产生拉应力来抵消压应力,从而使结构构件的拉应力不大.甚至处于受压状态。

  在外荷载作用前,预先在梁的受拉区施加偏心压力N, N在梁截面的下缘纤维产生压应力v';在外荷载4(包括梁自重)的作用下,在梁截面的下缘纤维产生拉应力。在预应力和外荷载共同作用下,梁截面下缘纤维的应力应是两者的叠加,可能是压应力,也可能是较小的拉应力。从图中可见,预应力的作用可部分或全部抵消外荷载产生的拉应力,延缓混凝土构件的开裂,从而提高结构的抗裂性,对于在使用荷载下出现裂缝的构件,预应力也会起到减小裂缝宽度的作用。

  与普通钢筋混凝土结构相比,预应力混凝土结构具有很多的优势,主要体现在:

  1.改善结构的使用性能

  通过对结构受拉区施加预压应力,可使结构在使用荷载下不开裂或减小裂缝宽度,并由于预应力的反拱而降低结构的变形,从而改善结构的使用性能,提高结构的耐久性。

  2.减小构件截面高度和减轻自重

  对于大跨度、大柱网和承受重荷载的结构,能有效地提高结构的跨高比限值,可以制成比普通钢筋混凝土跨度大,而自重较小的细长承重结构。

  3.充分利用高强度钢材

  在普通钢筋混凝土结构中,由于裂缝宽度和挠度的限制,高强度钢材的强度不可能被充分利用;而在预应力混凝土结构中,对高强度钢材预先施加较高的应力,使得高强度钢材在结构破坏前能够达到屈服强度。

  4.具有良好的裂缝闭合性能

  当结构部分或全部卸载时,预应力混凝土结构的裂缝具有良好的闭合性能,从而提高截面刚度,减小结构变形,进一步改善结构的耐久性。

  5.提高抗剪承载力

  由于预压应力延缓了斜裂缝的产生,增加了剪压区面积,从而提高了棍凝土构件的抗剪承载力;另一方面,预应力混凝土梁的腹板宽度也可以做得薄些,达到减轻自重的目的。

  6.提高抗疲劳强度

  预压应力可以有效降低钢筋中应力循环幅度,增加疲劳寿命。这对于以承受动力荷载为主的桥梁结构是很有利的。

  7.具有良好的经济性

  对适合采用预应力混凝土的结构来说,预应力混凝土结构可比普通钢筋混凝土结构节省20%一40%的混凝土、30%一60%的主筋钢材,而与钢结构相比,则可节省一半以上的造价。

  预应力混凝土的不足之处是,结构所用材料单价较高,相应的设计、施工等比较复杂。

  因此,预应力混凝土构件能够取得节约钢筋,减轻自重的效果,克服了钢筋混凝土的主要缺点。



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