預(yù)制管樁施加預(yù)應(yīng)力的作用是什么?
在以前的一般土木工程中,比如建筑平房,用混凝土管樁做基礎(chǔ)是可以的。但是隨著土地成本越來越高,房子也越建越高。在此基礎(chǔ)上,土地對房子的受力也越來約強(qiáng)。在此基礎(chǔ)上,預(yù)應(yīng)力管樁技術(shù)就出現(xiàn)了。今天我們來簡單介紹下預(yù)制管樁施加預(yù)應(yīng)力的作用是什么?
首先,鋼筋混凝土構(gòu)件有一個天生的缺陷,就是變形不協(xié)調(diào)。假如鋼筋和混凝土是一個彈簧,由于鋼筋的彈簧鋼度是混凝土的5-10倍,在同樣的力的作用下,鋼筋還在彈性階段,強(qiáng)度還未被利用。但是混凝土已經(jīng)塑性破壞,發(fā)生了開裂。對于細(xì)長型的混凝土構(gòu)件如管樁,在吊樁運(yùn)輸時,僅在自重荷載作用下,鋼筋才開始彈性變形。強(qiáng)度還未被利用,混凝土因?yàn)樽冃瘟窟^大已經(jīng)塑性開裂。為了避免裂縫,就要增加構(gòu)件的尺寸和鋼筋用量。但是,給地球打樁就類似于在木頭上釘釘子,樁一定要細(xì)而且鋼度大,這樣才能更容易的送樁。同時盡量的避免打樁產(chǎn)生的基礎(chǔ)效應(yīng),如周邊樁的傾斜上浮等。
為了解決這個問題,大清光緒年間,法國人弗雷西內(nèi)發(fā)明的預(yù)應(yīng)力技術(shù),以先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁為底,制樁時先張拉鋼筋,使其應(yīng)力達(dá)到規(guī)定值。再澆筑混凝土并離心制成管樁,管樁養(yǎng)護(hù)達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度之后,放松鋼筋,此時鋼筋就會立即回縮。回縮產(chǎn)生的回彈力傳遞給混凝土,使混凝土產(chǎn)生彈性壓縮,并獲得的預(yù)壓應(yīng)力。當(dāng)管樁受彎受拉時,首先要抵消混凝土類的預(yù)壓應(yīng)力,隨后才會逐漸使混凝土受拉,進(jìn)而出現(xiàn)裂縫。這樣就推遲了裂縫的出現(xiàn),也相應(yīng)的減小了裂縫的寬度,提高了樁深的抗裂性和剛度。
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