為了避免鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫過(guò)早出現(xiàn),并充分利用其高強(qiáng)度鋼筋及高強(qiáng)混凝土,可以在結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受荷載前,使它產(chǎn)生預(yù)壓力來(lái)減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應(yīng)力,從而使結(jié)構(gòu)構(gòu)件的拉應(yīng)力不大,甚至處于受壓狀態(tài),因而產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力混凝土。
混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力損失引起因素
1施工設(shè)備
由于臺(tái)座的強(qiáng)度和剛度不足,穩(wěn)定性較差,從而導(dǎo)致臺(tái)座發(fā)生變形,傾覆和滑移引起預(yù)應(yīng)力損失。由于夾具本身的自鎖和自錨能力差,錐銷(xiāo)的強(qiáng)度、硬度小于預(yù)應(yīng)力筋的強(qiáng)度、硬度,從而引起預(yù)應(yīng)力的損失。
2混凝土材料
由于混凝土的強(qiáng)度不高,預(yù)壓力大于混凝土抗壓應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土被壓碎,從而引起預(yù)應(yīng)力的損失。由于混凝土自身具有收縮和徐變的特征,在混凝土收縮和徐變過(guò)大時(shí)引起預(yù)應(yīng)力的損失。由于粗骨料粒徑的大小不當(dāng),引起預(yù)應(yīng)力的損失。鋼筋(鋼絲)的強(qiáng)度不高引起預(yù)應(yīng)力的損失。鋼筋(鋼絲)的塑性較差引起預(yù)應(yīng)力的損失。鋼筋(鋼絲)表面粗糙程度不足引起預(yù)應(yīng)力的損失。
3張拉控制應(yīng)力
張拉控制應(yīng)力的取值,直接影響預(yù)應(yīng)力混凝土的使用效果。假若張拉控制應(yīng)力取值過(guò)低,則預(yù)應(yīng)力鋼筋經(jīng)過(guò)幾種損失后對(duì)混凝土產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力過(guò)小,不能有效提高預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂度和剛度。
4溫度差
由于混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí),受張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫度差別從而引起的預(yù)應(yīng)力損失。由于張拉時(shí)鋼筋與臺(tái)座的溫度相同均為t1,混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)的最高溫度為t2,此時(shí)由于鋼筋尚未與混凝土粘結(jié),溫度由t1升為t2后可在混凝土中自由變形。當(dāng)停溫養(yǎng)護(hù)時(shí),混凝土已與鋼筋粘結(jié)在一起,鋼筋和混凝土將同時(shí)隨溫度變化而共同伸縮。因養(yǎng)護(hù)升溫所降低的應(yīng)力已不可恢復(fù),于是形成溫差應(yīng)力損失。
5時(shí)間
因混凝土徐變和收縮及鋼束的松弛,隨時(shí)間的推移將發(fā)生預(yù)應(yīng)力的損失。在每個(gè)施工階段內(nèi)考慮混凝土構(gòu)件的時(shí)間依存性來(lái)計(jì)算由徐變及收縮引起的變形。然后用計(jì)算得到的變形量來(lái)考慮鋼束張拉應(yīng)力的損失效應(yīng)。在每個(gè)階段可以通過(guò)圖表來(lái)確認(rèn)預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算結(jié)果。當(dāng)鋼束施加張拉應(yīng)力,維持其一定的應(yīng)變時(shí),作用到鋼束上的張拉應(yīng)力隨時(shí)間的推移逐漸地減小,這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)之為松弛。由松弛引起的損失隨作用到的初始應(yīng)力的大小、經(jīng)歷的時(shí)間、制品的性質(zhì),其結(jié)果也是各不相同的。
6混凝土彈性變形
因混凝土徐變和收縮及鋼束的松弛,隨時(shí)間的推移將發(fā)生預(yù)應(yīng)力的損失。在每個(gè)施工階段內(nèi)考慮混凝土構(gòu)件的時(shí)間依存性來(lái)計(jì)算由徐變及收縮引起的變形。然后用計(jì)算得到的變形量來(lái)考慮鋼束張拉應(yīng)力的損失效應(yīng)。在每個(gè)階段可以通過(guò)圖表來(lái)確認(rèn)預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算結(jié)果。當(dāng)鋼束施加張拉應(yīng)力,維持其一定的應(yīng)變時(shí),作用到鋼束上的張拉應(yīng)力隨時(shí)間的推移逐漸地減小,這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)之為松弛。由松弛引起的損失隨作用到的初始應(yīng)力的大小、經(jīng)歷的時(shí)間、制品的性質(zhì),其結(jié)果也是各不相同的。
7預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道間壁之間的摩擦
彎道引起的摩擦力。管道偏差引起的摩擦力。張拉曲線(xiàn)鋼筋時(shí),由于預(yù)應(yīng)力鋼筋和孔道壁之間的法向正應(yīng)力引起摩擦阻力;預(yù)留孔道施工中某些發(fā)生凸凹不平,偏離設(shè)計(jì)位置,張拉鋼筋時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼筋和孔道壁之間產(chǎn)生法向正應(yīng)力引起摩阻力。、