结构工程师考试辅导:预应力混凝土构件基本知识问答

更新时间：2012-01-20 09:51:31 来源：|0

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　　什么叫预应力混凝土结构?为什么对构件要施加预应力?$lesson$

　　答：(1)所谓预应力砼构件就是在构件受荷之前(制作阶段)，人为给拉区砼施加预压应力，受荷之后(使用阶段)首先要抵消拉区砼的预压应力，若再加荷拉区砼开裂，直至破坏为止。

　　(2)普通混凝土抗裂性很差 . 混凝土的极限拉应变很低，只有0.0001～0.0015，这时钢筋应力仅20～30N/mm2，另外提高混凝土的强度也不明显高强材料得不到充分应用 .裂缝宽度一般应限制在0.2～0.3mm以内，受拉钢筋应力最高也只能达到150～250N/mm2结构自重大使用性能不好。普通混凝土结构不能适应现代化建设大跨度和大空间的需要，因为无法采用高强度的材料，势必导致截面尺寸过大和自重过大。

　　比较普通钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的区别，它们各自有何优缺点?

　　答：(1)预应力混凝土结构中，混凝土的强度等级要高，钢筋的强度也要高;普通混凝土结构中采用高强材料不能充分应用。

　　(2) 预应力程度较高预应力混凝土结构，性能如同均质弹性材料。而普通钢筋混凝土在使用荷载作用下的性能是非线性的。

　　(3) 预应力混凝土结构刚度大，挠度小，裂缝宽度小。

　　(4) 一旦预应力被克服后，预应力混凝土和普通混凝土结构就没有本质上的不同，因而正截面承载力是一样的; 预应力混凝土梁的斜截面抗剪强度高于普通混凝土，因而预应力混凝土梁的腹板可做得较薄，大大减轻了自重。

　　为什么在普通钢筋混凝土中不能有效地利用高强钢材和高强混凝土?而在预力混凝土结构中却必须采用高强钢材和高强混凝土?

　　答：(1)混凝土的极限拉应变很低，只有0.0001～0.0015，这时钢筋应力仅20～30N/mm2，另外提高混凝土的强度也不明显，普通混凝土抗裂性很差;对于允许开裂构件，裂缝宽度一般应限制在0.2～0.3mm以内，这时受拉钢筋应力最高也只能达到150～250N/mm2;综上分析可知;高强材料得不到充分应用。

　　(2)从制作到使用过程中钢筋实现的，钢筋一直处于高拉应力状态，同时还存在预应力损失，所以钢筋强度要高;制作过程中，预压区的混凝土受到比较的压应力，所以混凝土强度也必须要高;预应力结构采用大跨度结构为了减轻自重，减小截面尺寸，也必然采用高强材料。

张拉方法	张拉程序	传力途径	特点
先张法	先在台座上按规定设计要求将钢筋张拉到控制应力→并用锚具临时固定→浇注砼→待砼达到设计强度75%以上切断放松钢筋	依靠钢筋与混凝土的粘结力传递预压力	施工简单、靠粘结力自锚，不必耗费特制锚具，临时锚具可以重复使用（一般称工具式锚具或夹具），大批量生产时经济，质量稳定。使用于中小型构件工厂化生产。
后张法	为埋管制孔→浇砼→抽管→养护穿筋张拉→锚固→灌浆（防止钢筋生锈）	依靠锚具阻止钢筋的弹性回弹，使截面砼获得预压应力。	这种方法设备简单，不需要张拉台座，生产灵活，但需要可靠的锚具及千斤顶，锚具用钢量大，适用大型构件的现场施工。