结构工程师结构工程知识点：预应力混凝土有哪些特点

 

在钢筋混凝土结构中，防止混凝土开裂的一种设想是利用某些手段，在结构构件受外荷载作用前，预先对由外荷载引起的混凝土受拉区（可能开裂的部位）施加预压应力，用以减小或抵消外荷载所引起的混凝土的拉应力，从而，使结构构件中的混凝土的拉应力不大，甚至处于受压状态。也就是借助于混凝土较高的抗压能力来弥补其抗拉能力的不足。采用预先加压的手段来间接地提高混凝土的抗拉强度，从本质上改变混凝土易裂的特性，使构件在正常使用的情况下不开裂，或裂缝开得较晚、开展宽度较小，减小变形，增大刚度，满足使用要求。这种在构件受荷载以前预先对混凝土受拉区施加压应力的结构称为"预应力混凝土结构"。其特点为：

 

（1）对混凝土构件施加预应力可以提高构件的抗裂性。因为施加了预应力后，使得构件在使用荷载下，产生拉应力的混凝土首先要抵消该预应力，使得构件的拉应力减小，从而提高了构件的抗裂性和耐久性。

 

（2）改善和提高了结构构件的受力性能。由于预应力的存在，控制了构件裂缝的出现及裂缝开展宽度，提高了构件的刚度，从而减小了受力构件承受荷载后弯曲的程度。

 

（3）提高构件的抗剪能力，由于纵向预应力钢筋具有锚栓作用，阻碍着构件斜裂缝的出现与开展，又由于预应力混凝土梁的曲线钢筋合力的竖向分力将部分地抵消剪力，因而提高了构件的抗剪能力。

 

（4）提高构件的抗疲劳强度，有利于结构承受动荷载。

 

（5）提高构件的受压稳定性。当受压构件长细比很大时，在其受到一定的压力后，便容易被压弯，以致丧失稳定而破坏。如果对钢筋混凝土柱施加预应力，使纵向受力钢筋张拉得很紧，不但预应力钢筋本身不易压弯，而且可以帮助周围的混凝土提高抗压弯能力，从而提高构件的稳定性。

 

（6）可以充分利用高强材料节约钢材、减轻结构自重，克服了钢筋混凝土的重要缺点。

 

（7）在使用荷载作用下，预应力混凝土构件基本上处于弹性工作阶段。但预应力混凝土同时也存在着一些缺点：如生产工艺较复杂、对施工质量要求高、施工周期长、需要有如张拉机具、灌浆设备和锚固装置等专用设备、预应力混凝土结构的开工费用较大，对于构件数量较少的工程成本较高，且不能提高构件的承载力。