预应力混凝土

尽管预应力混凝土在1886年被旧金山的一位工程师申请了专利, 直到半个世纪后,它才成为一种被接受的建筑材料. 二战后欧洲的钢铁短缺,加上高强混凝土和钢的技术进步,使得预应力混凝土成为欧洲战后重建的建筑材料. 北美第一个预应力混凝土结构, 费城的胡桃巷纪念桥, 宾西法尼亚, 然而, 直到1951年才完成.

在常规钢筋混凝土中, 钢的高抗拉强度与混凝土的大抗压强度相结合,形成了一种抗压和抗拉都很强的结构材料. 预应力混凝土背后的原则是,在荷载施加之前,混凝土构件中由高强度钢筋引起的压应力将平衡在服役期间施加在构件中的拉应力.

预应力消除了传统混凝土在跨度和荷载上的设计限制,并允许建造屋顶, 地板, 桥梁, 以及无支撑跨度较长的墙壁. 这使得建筑师和工程师可以在不牺牲强度的情况下设计和建造更轻、更浅的混凝土结构.

预应力背后的原理适用于一排书从一个地方移动到另一个地方. 而不是把书垂直地堆放起来再拿着, 可以通过对行尾的书施加压力来将书移动到水平位置. 当施加足够的压力时, 整个排都产生了压应力, 而且整排都可以一次水平提升和搬运.

抗压强度增加

压缩应力是在预应力混凝土或预应力或后张钢筋.

在预张法中,钢筋在浇筑混凝土之前被拉伸. 在两个桥台之间放置高强度钢筋,并将其拉伸至极限强度的70%至80%. 混凝土被灌入钢筋周围的模具中,然后进行固化. 一旦混凝土达到所需的强度,拉伸力就会释放. 因为钢的反应会恢复到原来的长度, 在混凝土中,拉应力转化为压应力. 预应力混凝土的典型产品是屋面板, 桩, 波兰人, 桥主梁, 墙面板, 和铁路关系.

在后张法中,钢筋在混凝土硬化后被拉伸. 混凝土浇筑在周围,但不能与未拉伸的钢筋接触. 在许多情况下,管道是用薄壁钢模板在混凝土单元中形成的. 一旦混凝土硬化到所需强度, 钢筋被插入并拉伸到单元的两端,并在外部锚定脱落, 使混凝土受压. 后张混凝土用于现浇混凝土和桥梁, 大的梁, 层板, 贝壳, 屋顶, 和人行道. 

预应力混凝土在商业建筑领域经历了最大的增长. 用于购物中心等建筑, 预应力混凝土是一个理想的选择,因为它提供了必要的跨度长度的灵活性和内部结构的改变. 预应力混凝土也用于学校礼堂, 体育馆, 和自助餐厅,因为它的声学特性和它的能力提供长, 开放空间. 预应力混凝土最广泛的应用之一是停车场.

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