工程案例
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預(yù)應(yīng)力是為了改善結(jié)構(gòu)服役表現(xiàn),在施工期間給結(jié)構(gòu)預(yù)先施加的壓應(yīng)力,結(jié)構(gòu)服役期間預(yù)加壓應(yīng)力可全部或部分抵消荷載導(dǎo)致的拉應(yīng)力,避免結(jié)構(gòu)破壞。常用于混凝土結(jié)構(gòu),是在混凝土結(jié)構(gòu)承受荷載之前,預(yù)先對(duì)其施加壓力,使其在外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力,用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力,使結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫或者裂得比較晚。
預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),是在結(jié)構(gòu)承受荷載之前,預(yù)先對(duì)其施加壓力,使其在外荷載作用時(shí)的受拉區(qū)混凝土內(nèi)力產(chǎn)生壓應(yīng)力,用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力,使結(jié)構(gòu)在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫或者裂得比較晚
預(yù)應(yīng)力的原理應(yīng)用于生產(chǎn)已有悠久的歷史。我國(guó)早就利用這一原理制造木桶、木鋸和車輪。而預(yù)應(yīng)力混凝土進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用,卻是在研制出較高強(qiáng)度的鋼材、錨具并充分認(rèn)識(shí)到混凝土的收縮、徐變及其對(duì)預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的影響之后,大約在本世紀(jì)30年代才開(kāi)始的。
預(yù)應(yīng)力混凝土的早期應(yīng)用,主要集中在工業(yè)建筑、橋梁和軌枕、電桿、水池等結(jié)構(gòu)、構(gòu)件。近三四十年,已逐步擴(kuò)大到居住建筑、大跨和大空間公共建筑、高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)、地下結(jié)構(gòu)、海洋結(jié)構(gòu)、壓力容器、大噸位囤船結(jié)構(gòu)及跑道路面結(jié)構(gòu)等各個(gè)領(lǐng)域。預(yù)應(yīng)力技術(shù)在大跨鋼結(jié)構(gòu)、建筑物加固改造和加層工程中也獲得廣泛使用。
近年,隨著我國(guó)城市化的加速,帶有超長(zhǎng)、多層的住宅小區(qū)地下室大量興建,地下室樓板、頂蓋采用優(yōu)化的預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋結(jié)構(gòu),可減少地下室層高和埋深,節(jié)省可觀的鋼材,提高經(jīng)濟(jì)效益。住宅小區(qū)的地下室多為超長(zhǎng)、連體結(jié)構(gòu),在混凝土收縮及溫差的影響下,抗裂安 全性較低,預(yù)應(yīng)力是主動(dòng)力,而且數(shù)值可調(diào)可控,與其他被動(dòng)方法相比,對(duì)控制混凝土結(jié)構(gòu)的中后期收縮及溫度裂縫更有效,可靠性更高,因此,預(yù)應(yīng)力無(wú)梁樓蓋受到地產(chǎn)商的青睞,短短幾年時(shí)間,在建筑工程中,后張預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)從傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域迅速向地下室結(jié)構(gòu)傾斜。
鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土之間的主要區(qū)別在于鋼筋混凝土系將鋼筋和混凝土簡(jiǎn)單地結(jié)合在一起并且任它們自行地共同工作;預(yù)應(yīng)力混凝土則不然,它是將較高強(qiáng)的混凝土與高強(qiáng)度的鋼材“能動(dòng)”地結(jié)合在一起,這種結(jié)合是靠張拉鋼筋并將其錨固于混凝土,使混凝土受到某種量值與分布的內(nèi)壓力,以部分或全部抵消使用荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力建立后,預(yù)應(yīng)力筋受拉,混凝土受壓,從實(shí)效上看,預(yù)應(yīng)力提高了混凝土的抗拉能力,使得須帶裂縫工作的普通混凝土結(jié)構(gòu)可以不開(kāi)裂或裂縫寬度大大減小,從而提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度及耐久性。
預(yù)應(yīng)力鋼筋按照能否與混凝土產(chǎn)生粘結(jié)分為有粘結(jié)筋、無(wú)粘結(jié)筋和緩粘結(jié)筋。有粘結(jié)筋能充分發(fā)揮預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)度,無(wú)粘結(jié)筋施工方便,結(jié)構(gòu)的恢復(fù)能力較強(qiáng)。
現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土是用高強(qiáng)度鋼材和較高強(qiáng)度的混凝土經(jīng)的生產(chǎn)工藝制作的、用現(xiàn)代設(shè)計(jì)概念和方法設(shè)計(jì)的高 效預(yù)應(yīng)力混凝土。現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)具有改善使用階段的性能、改善卸載后的恢復(fù)能力、提高耐疲勞強(qiáng)度、能充分利用高強(qiáng)度鋼材,減輕結(jié)構(gòu)自重的突出優(yōu)點(diǎn)。
預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)一直都是我國(guó)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》、《混凝土結(jié)構(gòu)施工驗(yàn)收規(guī)范》的重要組成部分,為適應(yīng)現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力技術(shù)的發(fā)展,相繼頒布了《預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)建議》、《無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》、《預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)程》、《建筑工程預(yù)應(yīng)力施工規(guī)程》、及預(yù)應(yīng)力材料及體系方面的一系列標(biāo)準(zhǔn),上海市也頒布了《預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》,這些規(guī)范規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái),使預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)更加成熟,設(shè)計(jì)施工有章可循。
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