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复杂知识简单化 生活巧用预应力

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复杂知识简单化 生活巧用预应力

发布日期:2017-08-29 作者:开封众合预应力 点击:

    曾有朋友友问过预应力机具小编我这样一个问题“能不能用简单的语言描述一下什么叫预应力?带着这个问题预应力机具的小编带领大家就来聊一聊究竟什么是预应力,将复杂的知识简单化利于我们理解。预应力,其实就是在结构正常工作前先主动通过拉压弯曲等方法在构件内部产生应力(应力是材料力学的概念,可以理解为材料内部的单位力)。这么做的主要目的是什么呢? 

1、充分发挥材料强度有些材料抗拉强度小,只适合于受压,否则很容易就要开裂破坏,比如混凝土和石材;有些材料拉伸强度高,但是不能受压,在压力下无法承载,比如钢索。两种材料组成一体共同工作的时候,由于材料各种特性的不同,往往不能够充分发挥材料强度。比如钢筋混凝土,即使用高强的钢和混凝土,因为材料应变的原因,总是钢材强度远没有达到破坏,混凝土已经先被压碎了。这就要求采用预应力的方法,可以减小正常工作时受压区混凝土的应变,从而充分利用高强钢材和混凝土的强度。

预应力机具

 2、减小正常工作时的材料变形对日常生活能够见到的绝大部分物体来说,力和变形是形影不离的好兄弟。有力一定有变形,虽然肉眼不一定都能看出来。所以预应力会使得构件产生一定的变形,通常也会让这个变形与正常工作状态下的变形相反,从而抵消减小正常工作下的构件变形。建筑物的正常使用对变形是有要求的,变形过大可能使得粉刷开裂、玻璃压碎、钢筋锈蚀、气体、放射性物质泄漏等等。预应力机具的小编提醒大家可以想象下一片片木板通过铁箍组合起来的酒桶为什么能在撑满了酒的情况下一滴不漏?

3、改变正常工作时的应力分布在正常工作前预先在构件内部产生应力,这个应力就可以与正常工作情况下的应力叠加。从而改善截面内的应力分布。比如,弯曲的梁截面里的应力分布是一部分受拉一部分受压,如果在正常工作前先加入一个反向的弯矩,使得预期受拉的部分受压,受压的部分受拉,那么正常工作时应力可以相互抵消,从而减小构件中最终的应力。

4、使柔性构件变刚柔性的索、膜在没有张拉的时候是松弛的,不能承受任何外力。只有预先张紧才能够提供刚硬的性能(应力刚度)来承载外荷载。而且张拉的力越大,刚度越高。有一类结构,受拉的构件完全是柔性的,受压或者受弯的构件完全是刚性的,这类结构就是张拉整体结构,文章开始展示的椅子就是典型的张拉整体结构。预应力的存在使细拉索和中央铁链均为受拉状态。该系统可能失效形式存在以下两种形式:

1、系统失稳(包括预应力不足,细拉索张力过小,结构崩溃)。

2、重物过重,超过铁链强度极限,断裂。

 在日常生活中,由于预应力类结构的效率极高,十分轻巧,建筑效果很好,从材料用量上说亦极其经济,在建筑领域深得结构师的喜爱。


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