预应力混凝土的特性

　　预应力结构可以定义为：在结构承受外荷载之前，预先对其在外荷载作用下的受拉区施加压应力，以改善结构使用性能的这种结构形式称之为预应力结构。

　　1.预应力混凝土的优点及适用性

　　预应力混凝土能充分发挥钢筋和混凝土各自的特性，能提高钢筋排水管涵管混凝土构件的刚度、抗裂性和耐久性，可有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土。与普通混凝土相比，在同样条件下具有构件截面小、自重轻、质量好、材料省 ( 可节约钢材 40%~50% 、混凝土 20%~40%) ，并能扩大预制装配化程度。虽然，预应力混凝土施工，需要专门的机械设备，工艺比较复杂，操作要求较高，但在跨度较大的结构中，其综合经济效益较好。此外，在一定范围内，以预应力混凝土结构代替钢结构，可节约钢材、降低成本、并免去维修工作。

　　近年来，随着施工工艺不断发展和完善，预应力混凝土的应用范围愈来愈广。除在传统工业与民用建筑的屋架、吊车梁、托架梁、空心楼板、大型屋面板、檩条、挂瓦板等单个构件上广泛应用外，还成功地把预应力技术运用到多层工业厂房、高层建筑、大型桥梁、核电站安全壳、电视塔、大跨度薄壳结构、筒仓、水池、大口径管道、基础岩土工程、海洋工程等技术难度较高的大型整体或特种结构上。当前，预应力混凝土的使用范围和数量，已成为一个国家建筑技术水平的重要标志之一。

　　预应力混凝土的施工工艺常用的有先张法、后张法和电张法。此外，还有自张法，即用膨胀水泥伴制的混凝土来浇筑构件，利用混凝土硬化时的膨胀力使钢筋伸长而获得预应力。

　　2.预应力砼的分类

　　预应力混凝土按预应力度大小可分为：全预应力混凝土和部分预应力混凝土。全预应力混凝土是在全部使用荷载下受拉边缘不允许出现拉应力的预应力混凝土，适用于要求混凝土不开裂的结构。部分预应力混凝土是在全部作用荷载下受拉边缘允许出现一定的拉应力或裂缝的混凝土，其综合性能较好，费用较低，适用面广。预应力混凝土按施工方式不同可分为：预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。按预加应力的方法不同可分为：先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土，按是否粘结又可分为无粘结预应力及有粘结预应力。

　　3.预应力混凝土预制构件

　　经过 40 多年来的不断发展，我国在房屋建筑、铁路、桥梁预制检查井等方面的预应力混凝土预制构件已形成以下主要系列：

　　(1) 预应力屋面梁和屋架

　　12~18m 先张法预应力混凝土屋面大梁; 12m 预应力托梁; 12~21m 三铰屋架; 15~36m 先张法或后张法的整体式或拼装式预应力混凝土屋架，有拱形、折线形、梯形和空腹桁架等形式，在深圳赤污完成的 60m 跨预应力组合屋架，则是目前跨度最大的预应力组合屋架。

　　(2) 预应力吊车梁

　　6mT 形预应力吊车梁; 9~12m 工字形等截面和变截面鱼腹式吊车梁;以及超过 12m 跨的桁架式吊车梁。

　　(3) 预应力屋面板和楼板

　　在预应力混凝土屋面板中，宽2.4m 、长9-27m 的预应力大型屋面板应用最广，还有6-18.6m 大跨度预应力空心板等。

　　6~18m 宽1.2米长度6-18.6米先张预应力多孔板(预应力空心楼板)和宽 2.4m 、长 12~19m 的预应力双T承重板( 应用最广，也可作屋面板用 ) 。而预应力双T承重板亦常用作多层工业厂房的楼板。

　　(4) 板架合一的预应力屋面构件

　　15~33m 跨预应力单 T 板梁， 9~27m 跨 V 形折板 ( 在板缝中另加无粘结预应力后张束后可做到 30m 跨 ) 和 9~28m 跨马鞍形壳板。