為什麼預應力鋼筋更耐疲勞

1. 預應力混凝土管與鋼筋混凝土管有什麼區別

1、定義不同

鋼筋混凝土，工程上常被簡稱為鋼筋砼，指通過在混凝土中加入鋼筋網、鋼板或纖維而構成的一種組合材料與之共同工作來改善混凝土力學性質的一種組合材料。

預應力混凝土是為了彌補混凝土過早出現裂縫的現象，在構件使用（載入）以前，預先給混凝土一個預壓力，即在混凝土的受拉區內，用人工加力的方法，將鋼筋進行張拉，利用鋼筋的回縮力，使混凝土受拉區預先受壓力。

這種儲存下來的預加壓力，當構件承受由外荷載產生拉力時，首先抵消受拉區混凝土中的預壓力，然後隨荷載增加，才使混凝土受拉，這就限制了混凝土的伸長，延緩或不使裂縫出現，這就叫做預應力混凝土。

2、工作原理不同

鋼筋混凝土之所以可以共同工作是由它自身的材料性質決定的。首先鋼筋與混凝土有著近似相同的線膨脹系數，不會由環境不同產生過大的應力。其次鋼筋與混凝土之間有良好的粘結力，此外混凝土中的氫氧化鈣提供的鹼性環境，在鋼筋表面形成了一層鈍化保護膜，使鋼筋相對於中性與酸性環境下更不易腐蝕。

預壓應力用來減小或抵消荷載所引起的混凝土拉應力，從而將結構構件的拉應力控制在較小范圍，甚至處於受壓狀態，以推遲混凝土裂縫的出現和開展，從而提高構件的抗裂性能和剛度。

3、特點不同

鋼筋混凝土中的受力筋含量通常很少，從占構件截面面積的1%（多見於梁板）至 6%（多見於柱）不等。鋼筋的截面為圓型。

預應力混凝土抗裂性好，剛度大。節省材料，減小自重。可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應力。提高受壓構件的穩定性。提高構件的耐疲勞性能。

2. pc優缺點

PC，即預應力混凝土，具有顯著的優點和挑戰。首先，它的抗裂性極佳，由於預應力的存在，結構的剛度大大提高，可以顯著推遲裂縫的出現，增強了結構的耐久性。此外，預應力設計有助於節省材料，減少自重，尤其在大跨度和重載結構中，能明顯降低結構的承載需求。

預應力技術可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應力，有利於減薄梁的腹板，進一步減輕結構重量。同時，它能提高受壓構件的穩定性，防止過早因壓彎而失效。預應力還能提升構件的耐疲勞性能，對於動荷載結構來說，這是一項重要的優點。

然而，預應力混凝土結構的實施並非易事，工藝復雜，對施工質量要求嚴格，需要專業隊伍操作專門設備，如張拉機具和灌漿設備。同時，初期投入較大，對工程量較少的情況可能成本較高。此外，預應力混凝土結構的預拱度控制也是一個挑戰，它受混凝土徐變影響，可能導致橋面不平整。

在材料選擇上，預應力鋼筋需具備高強度、良好的粘結力以及足夠的塑性和加工性能。常見的預應力鋼筋種類包括冷拉III級、IV級鋼筋，冷扎帶肋鋼筋，熱處理鋼筋，以及高強鋼絲等。對於混凝土，其要求同樣高，需要與高強度鋼筋匹配，具有低收縮、徐變，快速硬化的特性，以支持預應力的有效應用和施工進度的提升。

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