预应力混凝土结构,就是结构在承受外荷载之前,预先用张拉的方法,在结构内部造成一种应力状态,使结构在使用阶段产生拉应力的区域,先受压应力,这项压应力与在使用阶段荷载产生的拉应力抵消一部分或全部,从而推迟裂缝的出现和限制其开展,提高结构的刚度。对混凝土构件受拉区施加预压应力的方法是张拉预应力钢筋,通过预应力钢筋与混凝土的粘结力或锚具,将预应力钢筋的弹性回缩力传递到混凝土构件上,对构件产生预应力。
如木桶,在还没装水之前采用铁箍等套紧桶壁,便对木桶壁产生一个环向的压应力,若施加的压应力超过水压力引起的拉应力,木桶就不会开裂漏水。同样,在受弯构件的荷载加上去之前给构件施加预应力就会产生一个和与荷载作用产生相反的应力,荷载在构件沿作用方向发生变形之前必须先把这个与荷载相反的变形抵消,才能继续使构件沿荷载方向发生变形直至开裂甚至破坏。所以通过施加预应力可以提高结构的刚度和抗裂度,提高构件的抗疲劳性能,使混凝土结构能适应大跨度、反复荷载作用等要求,同时采用高强钢材,扩展了混凝土结构的应用范围。
预应力工程施工的重要目的是通过配置的预应力筋建立设计希望的准确的预应力值,其施工技术要求高、专业性较强、工艺更加复杂。预应力工程应编制专项施工方案,必要时,施工单位应根据设计文件进行深化设计。
预应力技术内容是在普通混凝土施工工艺的基础上增加包括材料、预应力计算与设计技术、安装及张拉技术、预应力筋及锚头保护技术等。
预应力技术可用于多、高层房屋建筑的楼面梁板、转换层、基础底板、地下室墙板等,以抵抗大跨度、重荷载或超长混凝土结构在荷载、温度或收缩等效应下产生的裂缝,提高结构与构件的性能,降低造价;也可用于筒仓、电视塔、核电站安全壳、水池等特种工程结构;还广泛用于各类大跨度混凝土桥梁结构。