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在預應力中混凝土結構的優越性

2022-02-22

同步提升液壓千斤頂


同步提升液壓千斤頂與一般建筑鋼筋混凝土相比,預應力混凝土在節約施工材料、提高抗裂纖維和使用性能、提高彎曲剛度、減少變形、改善結構疲勞等方面具有優勢。

(1)節約施工材料。

由于預應力混凝土結構構件可選用高韌性預應力鋼筋,其抗壓強度的充分發揮不再受混凝土極限伸長值過高的控制,大大降低了不銹鋼板的損耗。如果預應力梁主筋采用高合金鋼、冷拉高碳鋼絲或中強不銹鋼絲,一般比一般建筑鋼筋混凝土構件節省不銹鋼板20%~50%;如果選用高韌性預應力梁主筋,可節省60%~70%的不銹鋼板。此外,由于預應力混凝土構件可以減少橫截面和制作厚壁構件,一般可以節省10%~30%的混凝土損失。如果選擇預應力疊合板澆筑結構,還可以節省大量木材。

(2)提高結構的粘結性和抗滲性。

由于結構構件的拉伸區域可能會增加預應工作壓力,從而防止了建筑鋼筋混凝土應用中的間隙。如建筑鋼筋混凝土鋼屋架的下弦和水庫、消化吸收池、儲油罐、工作壓力管等,當選擇預應力時,可提高結構的抗裂性和抗滲性。

(3)提高結構的使用性能。

由于設計方案中的預應力混凝土構件在應用載荷下不會造成間隙,因此結構中的應力鋼筋不會被外部有害因素腐蝕,從而大大提高了構件的使用性能。結構化工廠、冶金工業廠、高溫生產車間等結構化工廠具有腐蝕性物質的自然環境,適用于預應力混凝土構件的選擇。

(4)提高了結構與構件的彎曲剛度,減少了變形。

結構構件開裂后,彎曲剛度迅速降低,但預應力混凝土構件可以使設計方案在應用載荷下防止間隙造成,從而擴大結構的延展范圍,減少變形,相對提高彎曲剛度。此外,梁等構件也可引起一定的反拱(即向上引起的反撓度值)。因此,在應用載荷下,預應力混凝土梁的撓度值遠小于一般建筑鋼筋混土的變形比,特別適用于大跨度結構、大懸掛壁等具有操作變形規定的結構。

(5)緩解結構本身的重量。

由于預應力混凝土可以采用高韌性混凝土、高韌性應力鋼筋等高效原料,可以減少構件的橫截面,緩解結構本身的重量,制成厚壁構件。以1.5m×6.0m大中型屋面為例。一般建筑鋼筋混凝土屋面的主肋高度為30cm,而預應力混凝土屋面的主肋高度僅為18~24cm。厚壁構件梁端薄厚,一般建筑鋼筋混凝土中一般為10~12cm,預應力混凝土中一般為6~8cm,大大緩解了結構本身的重量。一般來說,它可以緩解20%~30%的重量。由于自身重量的緩解,大跨度、輕載、高層住宅等結構有利于應用發展趨勢。

(6)改善結構,緩解疲勞。

承受重復動載荷的結構和構件,如起重機梁、公路橋梁或懸架起重機的結構,由于載荷往復,結構長期處于加載和卸載的變化中。當這種不斷變化并超過一定頻率時,原材料會小于基樁的抗壓強度并被破壞。預應力混凝土起重梁由于預應力鋼筋經過預應力張拉后具有原應力,在反復載荷作用下,應力鋼筋應力的變化一般低于原應力的10%,即疲勞應力變化的強度較小。這種小的應力變化不容易導致不銹鋼板的疲勞。這提高了構件緩解疲勞的特點。

(7)提高結構和構件的抗彎工作能力。

隨著大跨度、厚壁構件的發展趨勢,如厚壁箱、T型、工字形等橫截面構件,如一般建筑鋼筋混凝土構件的選擇,在應用載荷下,靠近閑置厚壁,通常由于剪應力或扭矩效應,造成斜縫隙,危及該構件的普遍選擇。如果在厚壁結構中配備了一些預應力鋼筋,則可以提高構件斜截面的粘附性和抗扭性,延遲時間間隙的發生,控制裂縫的寬度,提高抗剪工作能力??v向結構提高了抗側工作能力。

(8)提高受力構件的可靠性。

為了避免一定的工作壓力后出現平面彎曲,過早產生不平衡,可以增加一定的預應力,因為預應力鋼筋被預應力拉創造應力,提高混凝土抗裂纖維、彎曲強度工作能力,不易產生平面彎曲,提高構件的可靠性,提高大柔性構件的承載能力。

(9)組裝方法。

根據預應力鋼筋,預制構件構件也可組裝成整體構件,如后梁、預應力板柱或柱梁結構這類工程的案例,然后為大中型預制構件整體預應力工程建筑、公路橋梁或水庫、儲油罐等房屋建筑,在加工廠將預制構件運至現場澆筑或組裝的整體結構應用發展趨勢,導致預應力結構的現代化和規模大大提高。

(10)結構加固方法。

當建筑鋼筋混凝土結構裂縫過大時,可增加預應力,減少或修復間隙,或根據預應力將小跨度結構柱改為大跨度結構或增加,提高承載能力。

(11)提高樓高,疊加層數或降低總高寬比。

由于預應力可以減少結構的厚度,可以提高房屋的靜空,或靜空不會改變疊加層數,或疊加層數不會改變,以減少房屋的總高寬比。


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