预应力混凝土构件介绍

1.素混凝土构件

素混凝土构件指只用混凝土制作的构件。素混凝土梁在荷载作用下，开裂后裂缝迅速发展，并立即引起破坏。

素混凝土受弯构件的缺点是：一裂就断，见图9-5。承载能力很低。因此，在建筑工程中，不允许使用素混凝土梁。

图9-5　素混凝土梁

2.钢筋混凝土构件

在受拉区配置钢筋混凝土梁，在梁开裂后钢筋可承担拉力见图9-6。梁上外荷载可继续增加，直到受拉钢筋应力达到屈服强度，随后截面受压区混凝土被压坏，这时梁才达到破坏状态。

所以，钢筋混凝土梁所能承担的破坏荷载远大于同样条件下素混凝土梁。但是，钢筋混凝土构件的缺点是抗裂性能差。

3.预应力混凝土构件

在外荷载作用之前，先人为给施加压力，在混凝土中形成预压应力的构件，见图9-7。

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图9-6　钢筋混凝土梁

图9-7　预应力混凝土梁

预应力混凝土构件加压的目的：是根据“正负相消”的原理，在使用前先给构件施加压力，外荷载作用后产生的拉应力，首先要抵消预压应力以后，混凝土才开始受拉。相当于间接地提高了混凝土的抗拉能力。

在荷载q 作用之前，给梁先施加一对偏心压力N，见图9-8a，此偏心压力N 使该梁下边缘产生预压应力，上边缘产生预拉应力。

如果是一普通钢筋混凝土简支梁，在均布荷载q 作用下，梁的下边缘产生拉应力，上边缘产生压应力，见图9-8b。

在外荷载q 施加到已有预应力的梁上之后，梁截面上的应力图(c) ＝(a) +(b)两应力的叠加，见图9-8c。

图9-8　简支梁均布荷载受力示意图

预应力混凝土的实质：用人为给混凝土加的预压应力，来抵消由荷载产生的拉应力（全部或部分抵消），使混凝土不开裂或晚开裂，提高构件抗裂能力。