預應(yīng)力鋼筋混凝土的問與答

　　一、為什么要對鋼筋混凝土施加預應(yīng)力？

　　1、在普通鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)中，由于混凝土極限拉應(yīng)變低，在使用荷載作用下，構(gòu)件中鋼筋的應(yīng)變大大超過了混凝土的極限拉應(yīng)變。

　　2、鋼筋混凝土構(gòu)件中的鋼筋強度得不到充分利用。

　　3、為了充分利用高強度材料，彌補混凝土與鋼筋拉應(yīng)變之間的差距，人們把預應(yīng)力運用到鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中去。

　　二、預應(yīng)力鋼筋混凝土的概念？

　　亦即在外荷載作用到構(gòu)件上之前，預先用某種方法，在構(gòu)件上（主要在受拉區(qū)）施加壓，當構(gòu)件承受由外荷載產(chǎn)生的拉力時，首先抵消混凝土中已有的預壓力，然后隨荷載增加，才能使混凝土受拉而后出現(xiàn)裂縫，因而延遲了構(gòu)件裂縫的出現(xiàn)和開展，這就是預應(yīng)力混凝土的基本概念。

　　三、預應(yīng)力鋼筋混凝土的優(yōu)點?

　　1、改善結(jié)構(gòu)的使用性能：延緩裂縫的出現(xiàn)，減小裂縫寬度；截面剛度顯著提高，撓度減小，可建造大跨度結(jié)構(gòu)。

　　2、受剪承載力提高：施加縱向預應(yīng)力可延緩斜裂縫的形成，使受剪承載力得到高。

　　3、卸載后的結(jié)構(gòu)變形或裂縫可得到恢復：由于預應(yīng)力的作用，使用活荷載移去后，裂縫會閉合，結(jié)構(gòu)變形也會得到復位。

　　4、提高構(gòu)件的疲勞承載力：預應(yīng)力可降低鋼筋的疲勞應(yīng)力比，增加鋼筋的疲勞強度。

　　5、使高強鋼材和高強混凝土得到應(yīng)用：有利于減輕結(jié)構(gòu)自重，節(jié)約材料，取得經(jīng)濟效益。

　　四、預應(yīng)力在日常生活中的應(yīng)用？

　　應(yīng)用是很多的，例如：木桶、木盆就是用鐵環(huán)或竹子編的環(huán)將木板箍起來。環(huán)對桶壁預先施加環(huán)向壓應(yīng)力。當桶中盛水后，水壓引起的拉應(yīng)力小于預加壓應(yīng)力時，桶就不會漏水。

篇2：預應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本知識問答

　　預應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本知識問與答

　　什么叫預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)？為什么對構(gòu)件要施加預應(yīng)力？

　　答：（1）所謂預應(yīng)力砼構(gòu)件就是在構(gòu)件受荷之前（制作階段），人為給拉區(qū)砼施加預壓應(yīng)力，受荷之后（使用階段）首先要抵消拉區(qū)砼的預壓應(yīng)力，若再加荷拉區(qū)砼開裂，直至破壞為止。

　　（2）普通混凝土抗裂性很差.混凝土的極限拉應(yīng)變很低，只有0.0001～0.0015，這時鋼筋應(yīng)力僅20～30N/mm2，另外提高混凝土的強度也不明顯高強材料得不到充分應(yīng)用.裂縫寬度一般應(yīng)限制在0.2～0.3mm以內(nèi)，受拉鋼筋應(yīng)力最高也只能達到150～250N/mm2結(jié)構(gòu)自重大使用性能不好。普通混凝土結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)大跨度和大空間的需要，因為無法采用高強度的材料，勢必導致截面尺寸過大和自重過大。

　　比較普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和預應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的區(qū)別，它們各自有何優(yōu)缺點？

　　答：（１）預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土的強度等級要高，鋼筋的強度也要高；普通混凝土結(jié)構(gòu)中采用高強材料不能充分應(yīng)用。

　　（２）預應(yīng)力程度較高預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，性能如同均質(zhì)彈性材料。而普通鋼筋混凝土在使用荷載作用下的性能是非線性的。

　　（３）預應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)剛度大，撓度小，裂縫寬度小。

　　（４）一旦預應(yīng)力被克服后，預應(yīng)力混凝土和普通混凝土結(jié)構(gòu)就沒有本質(zhì)上的不同，因而正截面承載力是一樣的；預應(yīng)力混凝土梁的斜截面抗剪強度高于普通混凝土，因而預應(yīng)力混凝土梁的腹板可做得較薄，大大減輕了自重。

　　為什么在普通鋼筋混凝土中不能有效地利用高強鋼材和高強混凝土？而在預力混凝土結(jié)構(gòu)中卻必須采用高強鋼材和高強混凝土？

　　答：（1）混凝土的極限拉應(yīng)變很低，只有0.0001～0.0015，這時鋼筋應(yīng)力僅20～30N/mm2，另外提高混凝土的強度也不明顯，普通混凝土抗裂性很差；對于允許開裂構(gòu)件，裂縫寬度一般應(yīng)限制在0.2～0.3mm以內(nèi)，這時受拉鋼筋應(yīng)力最高也只能達到150～250N/mm2；綜上分析可知；高強材料得不到充分應(yīng)用。

　　（2）從制作到使用過程中鋼筋實現(xiàn)的，鋼筋一直處于高拉應(yīng)力狀態(tài)，同時還存在預應(yīng)力損失，所以鋼筋強度要高；制作過程中，預壓區(qū)的混凝土受到比較的壓應(yīng)力，所以混凝土強度也必須要高；預應(yīng)力結(jié)構(gòu)采用大跨度結(jié)構(gòu)為了減輕自重，減小截面尺寸，也必然采用高強材料。

　　張拉方法

　　張拉程序

　　傳力途徑

　　特點

　　先張法

　　先在臺座上按規(guī)定設(shè)計要求將鋼筋張拉到控制應(yīng)力→并用錨具臨時固定→澆注砼→待砼達到設(shè)計強度75%以上切斷放松鋼筋

　　依靠鋼筋與混凝土的粘結(jié)力傳遞預壓力

　　施工簡單、靠粘結(jié)力自錨，不必耗費特制錨具，臨時錨具可以重復使用（一般稱工具式錨具或夾具），大批量生產(chǎn)時經(jīng)濟，質(zhì)量穩(wěn)定。使用于中小型構(gòu)件工廠化生產(chǎn)。

　　后張法

　　為埋管制孔→澆砼→抽管→養(yǎng)護穿筋張拉→錨固→灌漿（防止鋼筋生銹）

　　依靠錨具阻止鋼筋的彈性回彈，使截面砼獲得預壓應(yīng)力。

　　這種方法設(shè)備簡單，不需要張拉臺座，生產(chǎn)靈活，但需要可靠的錨具及千斤頂，錨具用鋼量大，適用大型構(gòu)件的現(xiàn)場施工。

　　什么是張拉控制應(yīng)力？為什么其取值不能過高或過低？與哪些因素有關(guān)？??

　　答：（1）張拉控制應(yīng)力是指預應(yīng)力鋼筋在張拉時，所控制達到的最大應(yīng)力值。其值為張拉設(shè)備（如千斤頂上的油壓表）所指示的總張拉力除以預應(yīng)力鋼筋截面面積而得出的應(yīng)力值，以σcon表示。??

　　（2）如果σcon取值過低，則預應(yīng)力鋼筋經(jīng)過各種損失后，對混凝土??產(chǎn)?生的預壓應(yīng)力過小，預應(yīng)力混凝土的效果不明顯；??

　　（3）?如果σcon取得太高，可能出現(xiàn)下列問題：??

　　預應(yīng)力鋼筋已超過實際屈服強度而失去回縮能力，或已發(fā)生脆斷。現(xiàn)象。??

　　構(gòu)件的開裂荷載與破壞荷載接近，使構(gòu)件在破壞前無明顯預兆，構(gòu)件的延性較差。??

　　?預應(yīng)力損失有哪些？它們是如何產(chǎn)生的？采取什么措施可以減少這些損失？??

　　答：1.錨固損失s11：原因：錨具變形引起預應(yīng)力筋的回縮、滑移。?

　　措施：①選擇變形小或預應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小的錨具，盡量減少墊板數(shù)；②對先張法構(gòu)件，選擇長臺座。?

　　2.摩擦損失s12?：原因：在預應(yīng)力筋張拉過程中，后張法預應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦，先張法預應(yīng)力筋與錨具之間以及折點處的摩擦，也會使張拉應(yīng)力造成損失。?

　　措施：①對較長的構(gòu)件可在兩端進行張拉；②采用超張拉。?

　　3.溫差損失s13?：原因：先張法中的熱養(yǎng)護引起的溫差損失措施：?①采用二次升溫養(yǎng)護。?②在鋼模上張拉預應(yīng)力鋼筋。?

　　4.應(yīng)力松弛損失σl4原因：長度不變的預應(yīng)力筋，在高應(yīng)力的長期作用下會產(chǎn)生松弛，會引起預應(yīng)力損失。?

　　措施：超張拉或者松弛小的預應(yīng)力鋼筋。?

　　5.混凝土的收縮和徐變引起的損失σl5原因：混凝土結(jié)硬時產(chǎn)生體積收縮，在預壓力作用作用下，混凝土會發(fā)生徐變，這都會使構(gòu)件縮短，構(gòu)件中的預應(yīng)力鋼筋跟著回縮，造成預應(yīng)力損失。?

　　措施：①采用高標號水泥，減少水泥用量，降低水灰比；②采用級配良好的骨料，加強振搗，提高混凝土的密實性；?③加強養(yǎng)護，以減少混凝土的收縮，?④控制混凝土應(yīng)力σpc，要求以防止發(fā)生非線性徐變。?

　　6.環(huán)形配筋損失σl6原因：用螺旋式預應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件由于混凝土的局部擠壓引起的預應(yīng)力損失σl6?

　　為什么要對構(gòu)件的端部局部加強？其構(gòu)造措施有哪些？

　　答：先張法端部加強措施由于先張法是在構(gòu)件端部鋼筋彈性回彈與砼產(chǎn)生相對滑動趨勢（產(chǎn)生相對滑動趨勢的長度叫傳遞長度），通過在端部粘結(jié)力的積累阻止其回彈，為了盡快阻止其回彈，其目的是減少傳遞長度所以端部要采取加強措施。

　　先張法端部加強措施：

　　1）?對單根預應(yīng)力鋼筋，其端部宜設(shè)置長度≥150mm且不少于4圈螺旋筋；當有可靠經(jīng)驗時，亦可利用支座墊板上的插筋代替螺旋筋但不少于4根，長度≥120mm.?

　　2）對多根預應(yīng)力鋼筋，其端部10d范圍內(nèi)，應(yīng)設(shè)置3~5片與預應(yīng)力鋼筋垂直的鋼筋網(wǎng)?

　　3）對鋼絲配筋的薄板，在端部100mm范圍內(nèi)應(yīng)適當加密橫向鋼筋。

　　后張法端部加強措施：

　　1）為了提高錨具下砼的局部砼的抗壓強度，防止局部砼壓碎，應(yīng)在端部予埋鋼板（厚度≥10mm），并應(yīng)在墊板下設(shè)置附加橫向鋼筋網(wǎng)片或螺旋式鋼筋圖等措施。

　　2）在局部受壓間接鋼筋配置區(qū)以外，

在構(gòu)件端部長度l不小于3e（e為截面重心線上部或下部預應(yīng)力鋼筋的合力點至鄰近邊緣的距離）但不大于1.2h（h為構(gòu)件端部截面高度）、高度為2e的附加配筋區(qū)范圍內(nèi)，應(yīng)均勻配置附加箍筋或網(wǎng)片。