预应力混凝土的优缺点

为了提高预应力混凝土的性能，有意地在系统中引入内部应力，而无需使用任何外部荷载。在混凝土结构中产生内部张力，以平衡外部荷载作用产生的压力。

预应力的概念

为了使混凝土结构能够抵抗或承受由使用荷载引起的应力，如前所述，预应力要求对结构施加初始荷载。通过一个桶的图示可以简单地理解这个概念。金属箍紧紧地固定在桶上，用于输送液体和谷物。由于这些金属环的紧密贴合，桶被箍包围。当桶中装满液体时，会产生环向张力。金属箍的环向压缩在一定程度上抵消了内部流体产生的压力。这种系统称为预应力。同样，在混凝土结构承受任何使用荷载之前，通过预应力钢筋在混凝土中施加有效的内部张力。外部的应力会平衡这种张力。

混凝土预应力的必要性

以下问题可以用来论证混凝土预应力的必要性：

1. 混凝土抗压性强，抗拉性弱。由于混凝土的这种弱点，早期会出现挠曲裂缝，主要出现在楼板和梁等受弯构件中。为了避免这种情况，混凝土被有意地置于压缩应力（预应力）下，以抵消结构在使用过程中承受的剪应力。因此，发生挠曲裂缝的可能性较小。
2. 预应力引起的预压提高了受弯构件的弯曲、剪切和扭转能力。
3. 根据构件的纵向方向，可以同心或偏心地施加压缩的预拉力，这可以防止在关键的跨中产生裂缝，并在使用荷载下提供支撑。
4. 预应力混凝土的一部分始终表现出弹性特性。
5. 使用预应力混凝土时，整个深度都可以充分承受荷载，同时混凝土可以充分发挥其抗压能力。

预应力技术

预应力有两种施工方法：

1. 先张法

在先张法中，首先张拉钢筋以产生应力。张紧的钢丝或钢绞线位于端部锚固件之间。在张拉程序之后，进行混凝土浇筑。一旦浇筑的混凝土充分凝固，就释放端部锚固件。这种释放会将预应力传递给混凝土。钢筋与混凝土之间的粘结对这种应力传递非常有帮助。

2. 后张法

在这种情况下，钢筋仅在梁已经浇筑、养护

并达到足够强度以承受预应力之后才进行预应力。混凝土在套管内浇筑，并且设计有套管通道以允许钢缆穿过。

以下是混凝土预应力在建筑中的优点：

1. 增强结构：通过产生内部压缩力来抵消结构构件应力产生的拉力，预应力工艺为混凝土提供了额外的强度。
2. 建筑的广阔性：预应力梁的一个显著优点是在所有荷载水平下都没有裂缝。这种无裂缝表明结构能够承受荷载、冲击、振动和敲击，同时降低了钢筋生锈的可能性，延长了建筑的使用寿命。
3. 提高节省：由于构件的尺寸，使用拉伸混凝土可以建造大跨度，同时减少材料使用并增加尺寸。例如，拉伸预应力梁可提供更高的照明，同时封闭大型开放空间，如工业仓库。例如，在停车场顶板中使用混凝土板可以在承重柱之间提供更大的间距，提高空间利用率，并节省大量材料。
4. 设计：预应力混凝土构件提供了无数的建筑可能性以及更实用、更具吸引力的美学效果。
5. 施工速度：通过同时建造结构的各个部分或同时处理多条线路来加速施工。在对工程的经济和财务方面进行全面审查时，这一重要价值具有巨大的经济效益。
6. 可持续且环保：在评估预制混凝土的优势时，不能忽视其能够清除建筑工地的成堆材料和其他材料。也许预制混凝土的众多好处之一就是其可持续性。预制混凝土还只需要现场一次安装和运输。因此，与现浇混凝土相比，需要的工人更少。由于建筑工地上没有用于制造预制混凝土的原材料堆积，因此提供了安全的工作场所。由于交通拥堵减少，工伤事故的风险也会降低。
7. 降低噪音：预制混凝土具有出色的吸音性能，可以大大降低噪音。由于其作为隔音屏障的特性，它是商业地产常用的材料。预制墙体非常适合住宅区、酒店和公寓，因为它们厚实且能充分过滤掉额外的噪音。
8. 易于维护：预制混凝土制品特别耐用，因为它们坚固耐用。预应力混凝土可以使用完全可回收的材料和废水生产。预制混凝土制品由于材料易于管理，因此不需要经常更换。因此，预制产品由于能够长期使用的出色性能，非常适合任何项目建设。

以下是预应力混凝土的缺点：

1. 如果要为高层建筑建造预制混凝土，则需要塔式起重机和其他技术设备。
2. 预制混凝土在安装后通常很重。因此，运输时应格外小心，因为许多撞击可能会对其造成损坏。
3. 与现浇混凝土不同，预制混凝土需要从工厂运到施工现场。由于必须进行运输，您的运输费用将增加，并且此过程可能会影响交付时间。

结论

预制混凝土的优点多于缺点，因此在制造业和建筑业中非常受欢迎。