第一節 預應力筋問題的提出
因混凝土抗拉性能很差,使鋼筋混凝土結構存在兩個不能解決的問題:一是需要帶裂縫工作。裂縫的存在,不僅使構件剛度下降很多,而且對於某些使用上需要嚴格限製裂縫開展寬度或不允許出現裂縫的構件,則無法滿足要求;二是為保證結構耐久性,必須限製裂縫寬度,這就使高強度鋼筋和高標號混凝土不能充份發揮其作用。當然,為克服上述二個問題,亦可隨使用荷載增加相應增大構件截麵尺寸和用鋼量,以控製裂縫出現或其開展寬度,減少嫌度,但這樣做既不經濟,勢必增加自重。特別隨跨徑增大,將使自重所占比例越來越大,從而使鋼筋混凝土結構的使用範圍受到很大限製。為此,在長期的生產實踐和科學實驗中,為解決上述問題而創造了預應力混凝土結構。隨著鋼筋強度和混凝土強度的不斷提高,這種結構愈米愈發揮其優越性
一、預應力混凝土結構對預應力筋的要求
1.強度要高。在預應力混凝土結構中預應力鋼筋的張拉應力在構件的整個製作和使用過程中,會出現各種應力損失,這些損失之總和很大,像剛構橋,有些總損失可達400~500,約為張拉控製應力的35~40倍,若所用強度不高,則在進行張拉時在鋼筋中建立的預應力甚至會損失殆盡,起不到預應力混凝土結構的目的;
2.要有較好的塑性和良好的加工性能。鋼材強度愈高,拉斷時的延伸率愈小,即塑性愈低,鋼材塑性太低時,特別當處於低溫和衝擊荷載條件下,就有可能發生脆性斷裂。另外,為保證構件在破壞之前有較大的變形能力,還要求預應力筋有足夠的塑性性能。良好的加工性能即傅接性能好;以及采用鐓頭錨具時,鋼筋頭部鐓粗後不影響原有的力學性能等;
3.與混凝土有較好的粘結力。特別是在先張法構件中,預應力筋與混凝土之間必須有較高的粘結自錨強度,對一些高強度的光麵鋼絲,必要時就要加工成刻痕鋼絲,或製成鋼鉸線,以增加其表麵粘結力。