预应力混凝土构件基本知识

什么叫预应力混凝土结构？为什么对构件要施加预应力？

（1）所谓预应力砼构件就是在构件受荷之前（制作阶段），人为给拉区砼施加预压应力，受荷之后（使用阶段）首先要抵消拉区砼的预压应力，若再加荷拉区砼开裂，直至破坏为止。

（2）普通混凝土抗裂性很差。混凝土的极限拉应变很低，只有0.0001～0.0015，这时钢筋应力仅20～30N/mm2，另外提高混凝土的强度也不明显

高强材料得不到充分应用。裂缝宽度一般应限制在0.2～0.3mm以内，受拉钢筋应力最高也只能达到150～250N/mm2

结构自重大使用性能不好。普通混凝土结构不能适应现代化建设大跨度和大空间的需要，因为无法采用高强度的材料，势必导致截面尺寸过大和自重过大。

为什么在普通钢筋混凝土中不能有效地利用高强钢材和高强混凝土？而在预力混凝土结构中却必须采用高强钢材和高强混凝土？

（1）混凝土的极限拉应变很低，只有0.0001～0.0015，这时钢筋应力仅20～30N/mm2，另外提高混凝土的强度也不明显，普通混凝土抗裂性很差；对于允许开裂构件，裂缝宽度一般应限制在0.2～0.3mm以内，这时受拉钢筋应力最高也只能达到150～250N/mm2；综上分析可知；高强材料得不到充分应用。

（2）从制作到使用过程中钢筋实现的，钢筋一直处于高拉应力状态，同时还存在预应力损失，所以钢筋强度要高；制作过程中，预压区的混凝土受到比较的压应力，所以混凝土强度也必须要高；预应力结构采用大跨度结构为了减轻自重，减小截面尺寸，也必然采用高强材料。

比较普通钢筋混凝土结构和预应力钢筋混凝土结构的区别，它们各自有何优缺点？

（1）预应力混凝土结构中，混凝土的强度等级要高，钢筋的强度也要高；普通混凝土结构中采用高强材料不能充分应用。

（2）预应力程度较高预应力混凝土结构，性能如同均质弹性材料。而普通钢筋混凝土在使用荷载作用下的性能是非线性的。

（3）预应力混凝土结构刚度大，挠度小，裂缝宽度小。

（4）一旦预应力被克服后，预应力混凝土和普通混凝土结构就没有本质上的不同，因而正截面承载力是一样的；

（5）预应力混凝土梁的斜截面抗剪强度高于普通混凝土，因而预应力混凝土梁的腹板可做得较薄，大大减轻了自重。