预应力混凝土结构
第十二章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料
一、学习重点
预应力混凝土能够有效、合理地利用高强度材料,减小截面尺寸,减轻了结构自重,从而可大大提高结构的抗裂性、刚度、耐久性,从本质上改善了钢筋混凝土结构,使混凝土结构得到广泛的应用。
施加预应力的方法主要有先张法和后张法。施工工艺不同,建立预应力的方法也就不同。先张法主要是靠粘结力传递并保持预加应力的。
预应力混凝土结构中,预压应力的大小主要取决于钢筋的张拉应力。要能有效地建立预应力,则必须采用高强度钢材和较高等级的混凝土。
二、复习题
(一)填空题
1、钢筋混凝土结构在使用中存在如下两个问题: 需要带裂缝工作 和 无法充分利用高强材料的强度 。
2、将配筋混凝土按预加应力的大小可划分为如下四级: 全预应力 、 有限预应力 、 部分预应力 和 普通钢筋混凝土结构 。
3、预加应力的主要方法有 先张法 和 后张法 。
4、后张法主要是靠 工作锚具 来传递和保持预加应力的;先张法则主要是靠 粘结力 来传递并保持预加应力的。
5、锚具的型式繁多,按其传力锚固的受力原理,可分为: 依靠摩阻力锚固的锚具 、 依靠承压锚固的锚具 和 依靠粘结力锚固的锚具 。
6、夹片锚具体系主要作为锚固 钢绞线筋束 之用。
7、国内桥梁构件预留孔道所用的制孔器主要有两种: 抽拔橡胶管 和 螺旋金属波纹管 。
8、预应力混凝土结构的混凝土,不仅要求高强度,而且还要求能 快硬 、 早强 ,以便能及早施加预应力,加快施工进度,提高设备、模板等利用率。
9、影响混凝土徐变值大小的主要因素有 荷载集度 、 持荷时间 、 混凝土的品质 与 加载龄期 以及 构件尺寸 和 工作环境 等。
10、国内常用的预应力筋有: 冷拉热轧钢筋 、 热处理钢筋 、 高强度钢丝 、 钢绞线 、 冷拔低碳钢丝 。
(二)名词解释
1、预应力混凝土────所谓预应力混凝土,就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。
2、预应力度────《公路桥规》将预应力度定义为由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值。
3、预应力混凝土结构────由配置预应力钢筋再通过张拉或其他方法建立预应力的结构,就称为预应力混凝土结构。
(三)简答题
1、简述预应力混凝土结构的优缺点?
答:优点:提高了构件的抗裂度和刚度;可以节省材料,减小自重;可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力;结构质量安全可靠;预应力可做为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。
缺点:工艺较复杂,对施工质量要求甚高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍;需要有一定的专门设备;预应力反拱度不易控制;预应力混凝土结构的开工费用较大,对于跨径小、构件数量少的工程,成本较高。
2、为了获得强度高和收缩、徐变小的混凝土,应采取哪些措施?
答:为了获得强度高和收缩、徐变小的混凝土,应尽可能地采用高标号水泥,减少水泥用量,降低水灰比,选用优质坚硬的骨料,并注意采取以下措施:严格控制水灰比;注意选用高标号水泥;注意选用优质活性掺合料;加强振捣与养护。
3、在预应力混凝土构件中,对预应力钢筋有什么样的要求?
答:首先强度要高,预应力钢筋必须采用高强度钢材,这已从预应力混凝土结构本身的发展历史作了积好的说明;还要有较好的塑性和焊接性能,高强度钢材,其塑性性能一般较低,为了保证结构物在破坏之前有较大的变形能力,必须保证预应力钢筋有足够的塑性性能,而良好的焊接性能则是保证钢筋加工质量的重要条件;要具有良好的粘结性能;另外应力松弛损失要低。