在房屋建筑工程中预应力混凝土应用的作用及发展
预应力混凝土的发展概述
预应力混凝土发展概述班级：土木六班学号：2009301550185姓名：王攀摘要：本文阐述了预应力混凝土发展概况，从其理论以及推广应用方面简要的介绍了预应力混凝土的发展历史。
关键词：预应力混凝土，理论，推广应用，发展An overview of the prestressed concretedevelopmentAbstract：This paper expounds the general situation of the prestressed concrete development, from the theory and application, this paper briefly introduces the development history of prestressed concrete.Key words:prestressed concrete，theory, application and spread，development0 引言随着人民生活水平的不断提高，要求建筑业提供舒适的、明快的空间和灵活多变的平面组合，以满足生活和工作的多种需要；人们总想在有限制的建筑面积和空间内获得最好的使用功能和最佳的投资回报。
普通混凝土框架结构由于跨度小，柱网密，往往无法满足多种功能的需要。
预应力混凝土正以其跨度大、自重轻、节约建筑材料、节省建筑层高、改善建筑与结构功能等突出的优点，迎合了近代建筑结构的发展趋势，该技术的快速发展和应用，解决了工程中的许多难题，其综合经济效益和社会效益十分显著。
1 预应力混凝土早期的发展预应力混凝土是针对普通钢筋混凝土容易受拉开裂的缺陷而发展起来的新材料。
西欧和北美的学者，几乎花了半个世纪的努力，但都由于采用了低强钢材，施加了预压应力太低、损失率太高而未获得成功。
直到1928年方由法国著名工程师弗来西奈(Freyssinet)认识到必须采用高强钢材和高强混凝土以提高张拉应力、和减少损失率之后，方获成果，因之公认他为预应力混凝土的发明人。
预应力混凝土的特点及应用
2． 1 预应力混凝土的优点
1） 刚度大、抗裂性好。由于对构件施加了预应力，构件在荷 载作用下，不出现 裂 缝 或 使 裂 缝 推 迟 出 现，大 大 提 高 了 构 件 的 刚 度，降低甚至消除 了 使 用 荷 载 下 构 件 的 挠 度。 因 此，预 应 力 混 凝 土构件可跨越大的空间，建造大的跨度。2） 充分利用了高强度钢 材和高强度混凝 土 的 性 能，减 小 了 构 件 的 截 面 尺 寸，节 省 了 钢 材 和混凝土，降低了 结 构 的 自 重，具 有 良 好 的 经 济 效 益。 预 应 力 混 凝土结构可比普通钢筋混凝土结构节省 20% ～ 40% 的混凝土、 30% ～ 60% 的主筋钢材。而与钢结构相比，则可节省一半以上的 造价。3） 提高了构件的抗剪承载力。由于预压应力延缓了构件 斜裂缝的产生，增 加 了 剪 压 区 面 积，从 而 提 高 了 构 件 的 抗 剪 承 载 力。试验表明，纵向 预 应 力 钢 筋 起 着 锚 栓 的 作 用，阻 碍 着 斜 裂 缝 的出现与开展。同时，预应力混凝土梁的曲线钢筋合力的竖向分 力将部分抵消剪力，大大提高了构件的抗剪承载力。4） 具有良好 的裂缝闭合性能。预应力混凝土构件在荷载作用下基本处于弹 性工作状态，当结 构 部 分 或 全 部 卸 载 时，预 应 力 混 凝 土 的 结 构 具 有良好的闭合性能，从而提高了截面的刚度，减小了结构的变形， 进一步改善了结构的耐久性。5） 提高了构件的抗疲劳强度。预 应力混凝土可 以 有 效 降 低 钢 筋 中 应 力 循 环 的 幅 度，增 加 疲 劳 寿 命。这对于承受动力荷载为主的桥梁结构是很有利的。6） 充分 利用了高强度钢材的工作性能。在普通钢筋混凝土结构中，由于
2． 2 预应力混凝土的缺点
预应力混凝土结构设计要点探讨
预应力混凝土结构设计要点探讨摘要：随着现代科技的不断发展，房屋结构的设计越来越趋向于细致化和功能化，其中预应力结构在建筑工程中也得到广泛应用。
预应力结构混凝土结构和钢筋混凝土结构相比，具有优良的抗裂性能，承载力强，刚度大的特点，因而在建筑工程领域获得了广泛的应用。
关键词：预应力；结构；钢筋前言：现代预应力结构技术是提高结构的使用功能，节约钢材的重要技术。
建筑行业的发展促进了相应的建筑结构形式的革新，各种新型的、更加符合工程要求的设计及施工技术开始被广泛地应用到了建筑项目中，尤其是预应力混凝土结构的使用，使得许多不可实现的建筑设计方案得以施行，为建筑设计工作开辟了更为广阔的发展空间。
预应力结构的出现带动了建筑工程施工技术的飞速发展，为建筑物带来了既经济又美观的结构形式，带动了工程科学的飞速发展。
1、预应力混凝土结构概述随着建筑业的发展,预应力技术的应用越来越普遍,目前已成为建筑结构设计的一种重要技术。
与传统的普通建筑结构设计相比，预应力结构设计具有经济、实用、美观、适合于大跨度及大荷载量建筑结构施工的显著特征。
预应力结构是建筑工程中利用配置受力的预应力筋，通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土结构。
通过张拉预应力筋产生的应力和使用过程中荷载产生的反方向的应力，这时就会出现抵消局部或者全部荷载出现的应力，用来提升结构使用性能的一种结构形式。
混凝土结构在受力过程中受拉区早期容易出现裂缝，为了克服其抗拉强度低的缺点，在构件使用之前，预先在混凝土受拉区施加一个预压力，通过张拉钢筋，浇筑混凝土，待钢筋与混凝土之间具有足够粘结力时放张钢筋，利用钢筋回弹力使该部位混凝土预先受压。
构件在未使用的情况下，其内部已经储存有预压力，当构件工作过程中受到外荷载作用发生变形局部受拉时，这部分拉力须先抵消混凝土内存在的预压力，随着荷载及形变的增大，构件施加预压力部分逐渐从受压状态过渡到不受力，再到受拉，大大延缓甚至阻止了混凝土裂缝的出现，从根本上改变了混凝土的受力性能，通过配置高强钢筋及高强度等级的混疑土，能大幅度提高混凝土构件的承载力及抵抗变形的能力，这种形式的混凝土就称为预应力混疑土。
预应力混凝土用金属波纹管
预应力混凝土用金属波纹管一、概述预应力混凝土是一种在混凝土结构设计中广泛应用的构造措施，它通过在混凝土梁、板、柱等构件中施加预应力，以改善其受力性能，提高其承载能力和耐久性。
在预应力混凝土结构中，金属波纹管作为一种重要的材料，用于保护和支撑预应力筋，确保其在混凝土中的正确位置和作用。
二、金属波纹管的作用1、保护预应力筋：金属波纹管可以保护预应力筋不受外部损伤，避免其在运输、安装及使用过程中受到机械损伤或化学腐蚀。
2、支撑预应力筋：金属波纹管可以提供对预应力筋的支撑，防止其弯曲或滑动，确保其在混凝土中的正确位置。
3、增强结构性能：金属波纹管可以增强预应力混凝土的抗裂性和承载能力，提高结构的耐久性和使用寿命。
三、金属波纹管的制造与性能要求1、制造工艺：金属波纹管通常采用镀锌钢带或不锈钢带经过连续弯曲、咬合、密封等工艺制成。
其形状和尺寸应符合相关标准的规定。
2、性能要求：金属波纹管应具有一定的强度、刚度和稳定性，能够承受施工过程中的各种荷载和环境因素的作用。
同时，其内壁应光滑、平整，便于穿束和移位，外壁应具有足够的防腐性能和耐久性。
四、金属波纹管在预应力混凝土中的应用1、桥梁工程：在桥梁工程中，预应力混凝土被广泛应用于梁、板、拱等结构中。
金属波纹管作为预应力筋的护套和支撑结构，对于保证桥梁的稳定性、安全性和耐久性具有重要作用。
2、建筑结构：在建筑结构中，预应力混凝土可以提高结构的承载能力和抗震性能。
金属波纹管作为预应力筋的保护和支撑结构，对于保证建筑物的安全性和耐久性具有重要意义。
3、地下工程：在地下工程中，预应力混凝土可以提高结构的抗裂性和防水性能。
金属波纹管作为预应力筋的保护和支撑结构，对于保证地下工程的稳定性和安全性具有重要作用。
五、结论预应力混凝土用金属波纹管作为一种重要的建筑材料，在改善预应力混凝土结构的受力性能、提高其承载能力和耐久性方面发挥着重要作用。
在实际应用中，应根据具体工程需求和相关标准规范选择合适的金属波纹管，并严格控制其制造和安装质量，以确保预应力混凝土结构的稳定性和安全性。
预应力
1、预应力混凝土结构的基本原理是什么？预应力混凝土结构：在砼结构承受外荷载之前，预先对其载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结构形式。
预应力混凝土的原理：预应力的作用可以部分或全部抵消外荷载产生的拉应力，从而提高结构的抗裂性，对于在使用荷载下出现裂缝的构件，可以减小裂缝宽度。
2、预应力混凝土的三种不同的概念及其主要内容；解析预应力混凝土构件的弹性设计、塑性设计、以及平衡设计方法与三种预应力混凝土概念的关系？（P3）（1）预加应力使混凝土成为弹性材料的概念预加应力使混凝土成为弹性材料的概念是将预应力混凝土构件看作混凝土经过预压后从原先抗拉弱抗压强的脆性材料变为一种既能抗拉又能抗压的弹性材料。
（2）预加应力使高强钢材与混凝土能协同工作的概念这种概念是将预应力混凝土构件看作是高强钢材与混凝土两种材料的一种结合，它也与钢筋混凝土一样，用钢筋承受拉力及混凝土承受压力以形成一抵抗外力弯矩的力偶。
（3）施加预应力是实现部分荷载平衡的概念这种概念是将施加预应力看作是试图平衡构件上的部分或全部的工作荷载。
对于同一个预应力混凝土可以有三个不同的概念，它们之间并没有相互的矛盾，它们仅仅是从不同的角度来解释预应力混凝土的原理。
第一种概念正是全预应力混凝土弹性分析的依据，第二种概念则是强度理论，它指出预应力混凝土也不能超越其材料自身强度的界限，第三种概念则为复杂的预应力混凝土结构的设计与分析提供了简捷的方法。
3、什么是预应力度？什么是预应力混凝土受弯构件的消压弯矩、开裂弯矩和极限弯矩、最小配筋率？（1）预应力度的定义：消压弯矩与使用荷载短期组合作用下控制截面的弯矩之比。
对于受弯构件预应力度定义为：式中M 0 ——消压弯矩，即使构件控制截面预压受拉边缘应力抵消到零时的弯矩；M ——使用荷载(不包括预加力)短期组合作用下控制截面的弯矩。
（2）消压弯矩的定义：使构件控制截面预压受拉边缘应力抵消到零时的弯矩。
预应力混凝土技术在多层建筑工程中的应用
１ 工 程 概 况
力 设 计 ， 必 会 使 结 构 在 没 有 活 载 作 用 时 反 拱 过 大 ， 致 结 构 上 势 导 部 开 裂 ， 响正 常 使 用 ， 且 会 导 致 预 应 力 筋 用 量 加 大 ， 加 工 程 影 而 增 造价 。 ３ 本 工程采用预应 力技术解决 的技术难题
（ ｏ ４．ｏ＋１ ０ ． ．５ ）Ｘ １ ２＋１ ３Ｘ８＝１ ８ ｋ ／ ． ５． Ｎ ｍ２
钢筋 的排数 ， 易于保 证节点部位 砼振捣质量 ， 有利 于充 分发挥钢 筋 的强度 ， 同时也有 利于支座节 点的抗裂 。若采用普通 钢筋混凝
土 ５０ｍｌＸ６０ｍｌ的 梁 ， 座 负 筋 需 排 ２ ０ ｉ ５ ｉ ｌ ｌ 支 —３排 ， 致 梁 柱 节 点 导
某 学 院学 生 实 习 楼 建 筑 面 积 约 １８ ．２万 Ｉ ， 一 座 供 学 生 工 １ 是 １ ２
业 实习的多层 建筑 。该工 程 采用 钢筋 砼框 架 结 构 ， 网 １ ． 柱 ０ ８ｍ Ｘ１、 共 ８ ， 中地下 室 一层 ， 作停 车场 及 设 备用 房 ， ０ ８ｍ， 层 其 用 首 层至八层 用作学生实 习车间 。由于本工 程建筑跨度较 大 ， 要求 梁 高不超过 ６０ｍｌ 再加上 活荷载大 ， ５ ｉ， ｌ 若采用普 通 钢筋混凝 土 梁结 构， 其变形及 裂缝 宽度根本无 法满 足规 范要 求 ， 了在有 限 的高 为
度 内做 出满 足 使 用 要 求 的 梁 截 面 ， 必 须 采 用 预 应 力 混 凝 土 结 就
３ １ 解决梁截 面高度 问题 。本工 程各 层 楼面 用 作实 习车 间 ， ． 要 求层 高不能太小 ， 建筑希望 梁高 尽可 能小 ， 同时又 不希 望柱 网过 密， 以便能增加 机器位 ， 决这 一 矛盾最 好 的办法 就是 采用预 应 解 力技 术。本工程 梁跨 度为 １ ． 若 按普 通钢 筋砼 梁设 计 ， ０ ８ｍ， 则梁 高要 达到 １０ｍ才能满足要求 ， ． 而采 用预应力后 梁截面高度 降为 ０ ６ 从 而大大增加车 间净 空 。 ．５ｍ，
预应力混凝土管桩在某建筑工程中的应用
① 填土： 层厚 ６ １ｍ， 散。②淤 泥质粉土 ： －０ 松 层厚 ０５ ２ 饱和 、 ．～ ｍ， 软塑。③粉质粘 土： 层厚 ９ １ｍ， ～ ４ 密实、 硬塑 。 强风化粉砂质泥 ④
岩： 层厚 １ ３ 坚硬 、 ￣ ｍ， 稍湿。 中风化粉砂质泥岩： ⑤ 很密 、 坚硬 ： 观
场地 下水 位 较 浅 ， 定 水 位 约 一 ｍ。 稳 ｌ
０ ５ ｍ 之 间 ， 断为 因锤 击 过 度 而 导致 的损 坏 。 ．ｍ ０ 判
该工 程 采用 预 应 力 高 强混 凝 土 管桩 ，规 格 为 Ｐ Ａ ０ ＨＣ ５ ０ （２ ） 等筒式柴油锤施 打， １５ ， 采用 电弧焊接桩， 设计要 求桩 端进 入 强风 化泥岩不少于 ２ 最后贯入度控 制值 为 ２ ｍ ／０击， ｍ， ０ ｍ１ 单桩
原则是先抽检较少数量进行普 查，若有不合格情况时再扩大批 量， 以此减少检测工作量和 降低检测成本。 （） １桩身混凝土强度 钻芯法对该工程 管桩随机抽 取 ４个 构件 ，共钻取 １ Ｏ个 芯 样，做抗压强度试验 。芯样 的混凝土 强度换 算值 汇总后平 均为 ８ ． ａ 其 中最 高 ９ ．ＭＰ ， １ ＭＰ ， ６ １ ９ ａ 最低 ８ ．Ｍ ａ 管 桩混凝 土达到 了 ０３ Ｐ ，
预应 力混凝土管桩沉桩机理十分复杂 ，在沉桩过程 中受 挤 土效应和土塞效应 的影 响， 桩周 土体被挤密， 承载力相对普通桩
型提 高 很 多 。 预应 力混 凝 土 管 桩 的施 工 方 法 主 要 有 锤 击 法和 静
量 进 行 了鉴 定 。
２１ 桩 身质 量 ．
预 应 力 混凝 土 管 桩 是 由较 大 规 模 的 专 业 厂 生 产 ，强 度 检 测
极 限承 载 力 为 ４０ ｋ ６ ０ Ｎ。工 程 于 ２ ０ ０ ５年 ６月 １ ８日开 工 ，０ ２ ２０ 年
论房屋建筑工程中预应力混凝土施工的重要性
器》 ＢＴ ４ ７ — ０ ０等规定 。 Ｇ ／１３ ０ ２ ０ 进场后应抽样进行 外观检查 ， 并进
・１ ２・ ７
建材发展导 向 ２ １ 年 ０ ０ １ ７月 行 组装件试验 ， 确认合格 后方能使用 。
施工技术
从波纹管端套入锚垫板 ， 并将其稳 固焊在柱筋上 ， 固定端锚
施工技术
建材 发展 导向 ２ １ 年 ０ ０１ ７月
论房屋建筑工程中预应力混凝土施工的重要性
刘 成 荫
摘 要： 本文重点介 绍了后张有粘结预应力混凝土梁 的施工工艺要点和质量控制措施进行了分析。 关键词 ： 后张法； 有粘结预应力
１ 工程概况
某工程屋面层局 部大跨度梁采用有粘结预应力混凝土梁结 构， 共有 １ 榀预应力梁 ， 中三层有 ３榀预应 力梁 ， ５ 其 四层有 ７榀 预应力梁， 屋面层有 ５ 榀预应力梁 。预应力梁最大跨度为 ２ ｍ， ２ 梁最大截面 为 ６ ０ ｉｘ ３ ０ ｍ， ０ ｍ １０ ｒ 本工程预应 力钢 筋全 部采用 Ⅱ ｎ ａ 级松 弛 １． ５２ ４钢绞 线 ，预应 力钢 绞线抗 拉强度标 准值为 ＝ １６ ＭＰ ， ８ ０ ａ 张拉控制应 力 盯 ＝ ３２ ａ 单根预应力钢筋 张拉控 １０ ＭＰ ， 制应力 Ｎ １２３ Ｎ， 具一律采用 Ｉ ＝ ８ ． 锚 ｋ 类锚具 ， 中张 拉端采用 其 夹片锚具， 固定端采用挤压锚具 。 本工程预应力梁混凝 土强度等
下图：
２ 工程特点
（） １本工程 为局部采用预应力技术 ， 每层面积 很大 ， 是只 但 有个别梁采用预应力 ， 穿插施工时间长， 施工 时要与土建施工密
切配合 。 （） 分 预 应 力 梁 需 要 在 结 构 内部 设 后 浇 孔 作 为 张 拉 的空 ２部
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在房屋建筑工程中预应力混凝土应用的作用及发展
发表时间：
2018-05-03T15:35:01.630Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第1期 作者： 周恩飞
[导读] 预应力混凝土应用到房屋建筑中，一方面可以有效缩短施工工期。另一方面对于工程质量也有所提高。
康得新复合材料集团股份有限公司
江苏省张家港市 215634
摘要：随着社会经济的逐渐发展，建筑工程早已成为我国基础建设的重要的一部分。而房屋建筑作为建筑工程的重要内容也必将受到社会
重视。房屋建筑工程施工过程中，需要根据工程施工的具体需求选择与之相适应的材料与技术，才能最大程度地提高工程质量。预应力混
凝土应用到房屋建筑中，一方面可以有效缩短施工工期。另一方面对于工程质量也有所提高。
关键词：房屋建筑；预应力混凝土；应用
引言
随着经济和社会的发展，建筑工程项目的数量和规模都呈现不断增长的趋势，与此同时人们对房屋建筑的质量也提出了更高标准的要
求，因此作为当前房屋建筑结构主要材料的钢筋混凝土就成为质量控制的重点。作为混凝土来说，其自身的优缺点比较明显，一方面其抗
压强度很大，另一方面抗拉强度不高，抗裂性较差，因此在建筑工程中都是使用抗拉性能好的钢筋与之配合使用，但即便如此，混凝土构
件的开裂也很难避免，在这样的背景下预应力混凝土技术应运而生。预应力混凝土技术被证明是抵抗混凝土拉应力的有效措施，其在现代
房屋建筑施工中正发挥着越来越大的作用，对提高房屋建筑的质量具有十分重要的意义。
1
预应力混凝土应用的作用
1.1
有效降低工程成本
通过多个案例考察发现，预应力混凝土的应用以其大开间、大柱网结构而显现经济合理的优势，除此之外预应力混凝土像教育传统钢
筋混凝土而言，具有钢筋用量少、造价低等优点。同时有效提高了施工速度，缩短施工工期，节省了部分人力及物力开支。
1.2
高质量及高耐久性
有粘结预应力筋的灌浆和无粘结筋都具备良好的防水系统以及密闭性，保证了建筑施工的质量，这使建筑在后期使用时的安全隐患降
到最低。
1.3
理论新高度
预应力混凝土的理论打破了创痛馋鬼，采用冷加工材料作配筋，保持了有效预应力。到目前为止，预应力混凝土扔保持其技术与经济
的优势，在我国房屋建筑方面发挥其顽强的生命力。
2
工程概况
框架结构厂房，共三层，平面尺寸长420m，宽130.2米；
二层楼面（标高4.000米）为700mm厚高洁净度与防微振空心承重楼板，华夫筒φ380@600，在主梁及华夫筒间肋梁中采用了无粘结
预应力技术；
三层楼面（标高15.000米）为预应力混凝土框架梁板结构，主梁采用了有粘结预应力技术，次梁采用了无粘结应力技术；
混凝土强度均为C40；
预应力结构位于标高4.000米的华夫板层和标高15.000米的混凝土框架。结构平面示意图如图1所示。
张拉程序：0→0.2σcon（量初值）→σcon（量终值）→ 锚固，
σcon=0.7fptk
。对于变角张拉的预应力筋，超张拉3%。
6
房屋建筑工程中预应力混凝土施工技术的应用
在实际应用中，预应力混凝土技术主要有先张法和后张法两种技术，一般来说，先张法预应力混凝土适合用于中小型预应力混凝土构
件，而后张法用于大型预应力混凝土构件。
6.1
先张法预应力混凝土技术
先张法预应力混凝土技术就是在混凝土浇筑前首先用专用夹具和张拉设备对钢筋施加预应力，然后浇筑混凝土，当混凝土达到设计强
度时放张，通过混凝土与钢筋之间的握裹力将钢筋的拉应力传递给混凝土，其加工成的构件属于有粘接预应力混凝土构件，在施工中，需
要控制的技术要点如下：第一，在先张法中，用于张拉的台座等设备的强度和刚度等数值必须符合规范的要求，以确保施工的正常进行；
第二，要求张拉后锚板的受力中心线应与所有预应力钢筋共同作用的受力中心在同一轴线上，不能出现偏心的现象，以免受力不均；第
三，要确保每根预应力钢筋受拉的力度相同，以保证构件受力的一致性。
6.2
后张法预应力混凝土技术
与先张法相反，后张法预应力混凝土技术是在混凝土浇筑并达到预定的强度要求后再对预先埋置于设计位置的无粘接预应力钢筋或通
过预留孔道穿插的钢筋进行张拉，当达到设计要求的拉力后，在钢筋的两端进行锚固，利用两端的锚具对整个混凝土构件传递预应力，使
混凝土产生弹性收缩，从而将钢筋的拉应力转换为混凝土的预压力，由于这种特点，可以在生产大型预应力混凝土构件时，首先将大的构
件分成若干小型构件进行加工，然后将若干小型构件拼接即可成为一个整体，施工较为灵活，而且具有比先张法预应力混凝土技术更好的
力学传递效果，因此在当前房屋建筑领域成为应用前景最被看好的预应力混凝土技术。
7
预应力混凝土在我国房屋建筑工程中的发展
改革开放以来，我国通过特区建设，对房屋建筑工程方面提出了更高的现代化要求，随着我国预应力材料工艺的成熟，以及高强钢
丝、钢绞线供应量的充足，以及预应力设计理念逐渐普及等各方面的因素，我国预应力混凝土的发展逐渐进入新的发展阶段，并在质量及
数量上发生了巨大的跨越。与传统的高截面、小跨度、单调形式等不利因素相比，现代房屋建筑正逐渐向高跨度、低节目、材料纤细轻巧
的方面转变。除此之外，我国房屋建筑在平面布置、结构布局、艺术设计等方面也逐渐摒弃传统建筑弊端，以实用、经济为目标而发展。
预应力混凝土的应用使现在建筑的预装配，开始后张结构，主要以现浇整体式及半装配式为主。
结语
综上所述，预应力混凝土技术是提高房屋建筑工程施工质量、科学化水平的重要措施，在实际施工中，应当根据设计文件对混凝土构
件的要求并综合考虑工程造价、相关人员技术水平等诸多因素选择合理的预应力混凝土技术，在提高混凝土构件质量的同时，最大限度成
本。
参考文献
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