预应力钢筋混凝土原理:预应力钢筋混凝土构件是对钢筋混凝土构件中的主要受力钢筋施加预应力的构件;由预应力钢筋混凝土构件组成的混凝土结构是预应力钢筋混凝土结构。
在普通钢筋混凝土结构中,由于混凝土的极限拉应变较低,在使用荷载作用下,构件中钢筋的应变大大超过混凝土的极限拉应变。
特点:钢筋混凝土构件中钢筋的强度不能得到充分利用。因此,在普通钢筋混凝土结构中使用高强度钢筋是不合理的。
施工工艺
为了充分利用高强材料,弥补混凝土与钢筋的拉应变差距,人们对钢筋混凝土结构施加预应力。即在外荷载作用于构件之前,预先采用一定的方法对构件施加压力(主要在受拉区)。当构件承受外荷载产生的拉力时,混凝土中已有的预压力首先会被抵消,然后随着荷载的增加,混凝土被拉伸进而出现裂缝,从而延缓构件裂缝的出现和发展。这是预应力混凝土的基本概念。
与钢筋混凝土相比,预应力混凝土的优点:
由于采用了高强钢和高强混凝土,预应力混凝土构件具有抗裂性强、抗渗性好、刚度大、强度高、抗剪性能好、抗疲劳性能好等特点。
对于节约钢材(钢材40% ~ 50%,混凝土20% ~ 40%),减小结构截面尺寸,减轻结构自重,防止开裂,减少挠度是非常有效的,可以使结构设计更加经济、轻巧、美观。
预应力混凝土的缺点:
预应力混凝土构件的生产工艺比钢筋混凝土构件复杂,技术要求更高,需要专用的张拉设备、灌浆机械、生产台座和专业的技术操作人员。预应力混凝土结构造价高,少量构件工程造价高。