混凝土结构设计原理 第10章预应力混凝土结构构件
混凝土结构设计原理
·240· 混凝土结构设计原理
区施加压应力的结构称为预应力混凝土结构。
现以预应力简支梁的受力情况，说明预应力的基本原理(如图10.1所示)。在外荷载作用前，预先在梁的受拉区施加一对大小相等、方向相反的偏心预压应力N，使得梁截面下边缘混凝土产生预压应力σcp(如图10.1(a)所示)。当外荷q作用时，截面下边缘将产生拉应力σct(如图10.1(b)所示)。在二者共同作用下，梁的应力分布为上述两种情况的叠加；梁的下边缘应力可能是数值很小的拉应力(如图10.1(c)所示)，也可能是压应力。也就是说，由于预压力的作用，可部分抵消或全部抵消外荷载所引起的拉应力，因而延缓了混凝土构件的开裂。
预应力混凝土与普通混凝土相比，具有以下特点：
(1) 构件的抗裂度和刚度提高。由于预应力钢筋混凝土中预应力的作用，当构件在使用阶段外荷载作用下产生拉应力时，首先要抵消预压应力。这就推迟了混凝土裂缝的出现并限制了裂缝的发展，从而提高了混凝土构件的抗裂度和刚度。
(2) 构件的耐久性增加。预应力混凝土能避免或延缓构件出现裂缝，而且能限制裂缝的扩大，构件内的预应力筋不容易锈蚀，延长了使用期限。
(3) 自重减轻。由于采用高强度材料，构件截面尺寸相应减小，自重减轻。
(4) 节省材料。预应力混凝土可以发挥钢材的强度，钢材和混凝土的用量均可减少。 (5) 预应力混凝土施工，需要专门的材料和设备、特殊的工艺，造价较高。
由此可见，预应力混凝土构件从本质上改善了钢筋混凝土结构受力性能，因而具有技术革命的意义。
(a) 预压力作用
(b) 荷载作用
(c) 预压力与荷载共同作用 图10.1 预应力梁的受力情况
10.1.2 预应力混凝土的分类
预应力混凝土按预加应力的方法可分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土；
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