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復雜知識簡單化 生活巧用預應力

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復雜知識簡單化 生活巧用預應力

發布日期:2017-08-29 作者:開封眾合預應力 點擊:

    曾有朋友友問過預應力機具小編我這樣一個問題“能不能用簡單的語言描述一下什么叫預應力?帶著這個問題預應力機具的小編帶領大家就來聊一聊究竟什么是預應力,將復雜的知識簡單化利于我們理解。預應力,其實就是在結構正常工作前先主動通過拉壓彎曲等方法在構件內部產生應力(應力是材料力學的概念,可以理解為材料內部的單位力)。這么做的主要目的是什么呢? 

1、充分發揮材料強度有些材料抗拉強度小,只適合于受壓,否則很容易就要開裂破壞,比如混凝土和石材;有些材料拉伸強度高,但是不能受壓,在壓力下無法承載,比如鋼索。兩種材料組成一體共同工作的時候,由于材料各種特性的不同,往往不能夠充分發揮材料強度。比如鋼筋混凝土,即使用高強的鋼和混凝土,因為材料應變的原因,總是鋼材強度遠沒有達到破壞,混凝土已經先被壓碎了。這就要求采用預應力的方法,可以減小正常工作時受壓區混凝土的應變,從而充分利用高強鋼材和混凝土的強度。

預應力機具

 2、減小正常工作時的材料變形對日常生活能夠見到的絕大部分物體來說,力和變形是形影不離的好兄弟。有力一定有變形,雖然肉眼不一定都能看出來。所以預應力會使得構件產生一定的變形,通常也會讓這個變形與正常工作狀態下的變形相反,從而抵消減小正常工作下的構件變形。建筑物的正常使用對變形是有要求的,變形過大可能使得粉刷開裂、玻璃壓碎、鋼筋銹蝕、氣體、放射性物質泄漏等等。預應力機具的小編提醒大家可以想象下一片片木板通過鐵箍組合起來的酒桶為什么能在撐滿了酒的情況下一滴不漏?

3、改變正常工作時的應力分布在正常工作前預先在構件內部產生應力,這個應力就可以與正常工作情況下的應力疊加。從而改善截面內的應力分布。比如,彎曲的梁截面里的應力分布是一部分受拉一部分受壓,如果在正常工作前先加入一個反向的彎矩,使得預期受拉的部分受壓,受壓的部分受拉,那么正常工作時應力可以相互抵消,從而減小構件中最終的應力。

4、使柔性構件變剛柔性的索、膜在沒有張拉的時候是松弛的,不能承受任何外力。只有預先張緊才能夠提供剛硬的性能(應力剛度)來承載外荷載。而且張拉的力越大,剛度越高。有一類結構,受拉的構件完全是柔性的,受壓或者受彎的構件完全是剛性的,這類結構就是張拉整體結構,文章開始展示的椅子就是典型的張拉整體結構。預應力的存在使細拉索和中央鐵鏈均為受拉狀態。該系統可能失效形式存在以下兩種形式:

1、系統失穩(包括預應力不足,細拉索張力過小,結構崩潰)。

2、重物過重,超過鐵鏈強度極限,斷裂。

 在日常生活中,由于預應力類結構的效率極高,十分輕巧,建筑效果很好,從材料用量上說亦極其經濟,在建筑領域深得結構師的喜愛。


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