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預(yù)應(yīng)力混凝土施工的基本原理分

　　預(yù)應(yīng)力混凝土施工的基本原理分析

　　通常，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在受到很強(qiáng)的荷載作用之后，都需要使用強(qiáng)度較高的鋼筋來(lái)有效彌補(bǔ)其抗壓強(qiáng)度的不足，同時(shí)給受拉區(qū)施加預(yù)應(yīng)力，以實(shí)現(xiàn)推遲受拉區(qū)混凝土開(kāi)裂的目的。盡管普通鋼筋也具有相應(yīng)的承受壓力的特性，但同時(shí)也存在著其自身固有的缺陷。

　　明顯的缺陷就在于同強(qiáng)度相對(duì)比較高的混凝土對(duì)比而言，普通混凝土的抗拉強(qiáng)度相對(duì)較弱些，極限拉的應(yīng)變數(shù)值也相對(duì)比較低。然而，通常而言，鋼筋的極限拉應(yīng)變值則遠(yuǎn)大于混凝土，這些都是構(gòu)件在實(shí)際使用過(guò)程中出現(xiàn)裂縫的原因。

　　通過(guò)對(duì)鋼筋混凝土構(gòu)件進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)，混凝土的受拉極限是有固定范圍的，當(dāng)超出這一特定范圍時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫現(xiàn)象，同鋼筋對(duì)比而言，鋼筋的極限應(yīng)變?yōu)榛炷恋乃谋兜桨吮丁Ｒ蚨诰唧w進(jìn)行選擇材料的過(guò)程中，盡管使用強(qiáng)度系數(shù)比較高的鋼筋會(huì)提升橋梁的極限強(qiáng)度，但是，一旦出現(xiàn)嚴(yán)重超過(guò)高強(qiáng)鋼筋極限強(qiáng)度的情況，其應(yīng)變就達(dá)到2mm左右。因此，在混凝土結(jié)構(gòu)中，假如鋼筋應(yīng)力較小，就極易出現(xiàn)混凝土裂縫現(xiàn)象。

　　針對(duì)普通鋼筋混凝土所固有的缺陷，通常可采取以下方式進(jìn)行處理。

　　其一，在強(qiáng)度比較高的混凝土和高強(qiáng)鋼筋所組成的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，應(yīng)加設(shè)適宜的預(yù)應(yīng)力，這樣不僅能夠有效提升結(jié)構(gòu)的承載性能和整體剛度，而且還能較好地控制開(kāi)裂情況的出現(xiàn)。

　　而如果想讓混凝土構(gòu)件中產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，通常可采取機(jī)器設(shè)備來(lái)張拉高強(qiáng)鋼筋，借此來(lái)使混凝土出現(xiàn)預(yù)壓力，同時(shí)，還可將被張拉的強(qiáng)度比較高的鋼筋錨固在混凝土結(jié)構(gòu)中。

金屬波紋管有多種形式

　　金屬波紋管是一種帶橫向波紋的圓柱形薄壁彈性殼體，其生產(chǎn)歷史已有一百多年。直到第二次時(shí)期，才用作儀器、儀表的彈元件和各類(lèi)管道的聯(lián)結(jié)元件，現(xiàn)已廣泛用于礦山、石油、化工、治金、電力、熱力、航海、航天等工程設(shè)備中，起密封、吸振、降噪、儲(chǔ)能、熱補(bǔ)償和介質(zhì)隔離作用。

　　金屬波紋管有多種形式，就波的形狀而言，以U型金屬波紋管應(yīng)用為廣泛，其次還有C型、Q型、矩形和s型等：就層數(shù)而言，則分為單層和多層金屬波紋管;另外還可以根據(jù)是否帶有加強(qiáng)環(huán)來(lái)將金屬波紋管分成有加強(qiáng)型金屬波紋管和無(wú)加強(qiáng)型金屬波紋管兩種形式。

　　一般情況下，在大變形和低壓狀態(tài)下較多采用U型金屬波紋管，而在小變形和高壓下采用有加強(qiáng)環(huán)的金屬波紋管。　　而對(duì)于Q型金屬波紋管，在內(nèi)壓作用下，彎曲應(yīng)力小，不易發(fā)生平面失穩(wěn)，因此特別適用高壓力、小變形、大口徑的場(chǎng)合。

　　金屬波紋管主要制造方法有滾壓、沖壓和液壓成型法。在剖分模中采用液體作為成型介質(zhì)的多波成型法是目前一種先進(jìn)的工藝方法之一，它具有成型快、節(jié)約原材料、加工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于中、小直徑金屬波紋管的制造。而對(duì)于大直徑的金屬波紋管，通常采用滾壓法制造。

預(yù)應(yīng)力金屬波紋管成形工藝的類(lèi)型

　　預(yù)應(yīng)力金屬波紋管的成形過(guò)程通常是經(jīng)過(guò)擠壓使管坯發(fā)生塑性變形，為避免成形后材料的回彈，后再經(jīng)過(guò)工序使預(yù)應(yīng)力金屬波紋管成形。

成形時(shí)，管坯內(nèi)壁在液體壓力的作用下，脹制鼓包形成初波，壓模推動(dòng)初波移動(dòng)使其高度增加寬度縮小，直至達(dá)到設(shè)計(jì)尺寸為止。

按成形過(guò)程可分為單波多次成形和多波一次成形。  

單波多次成形是，成形一個(gè)波的初波后再經(jīng)擠壓使該波成形，然后張開(kāi)凹模，管坯前進(jìn)一個(gè)波距，重復(fù)成形第二個(gè)波;多波一次成形是多個(gè)波同時(shí)脹壓成初波后，再經(jīng)一次擠壓成形。

　　橡膠成形：是以橡膠作凸模，以鋼模作凹模，橡膠變形產(chǎn)生內(nèi)壓力，使管坯產(chǎn)生徑向擴(kuò)張和軸向擠壓的成形工藝。 成形后，橡膠卸載回復(fù)原形。

預(yù)應(yīng)力金屬波紋管加工成型的比較分析

　　1、機(jī)械旋壓成形工藝只能加工螺旋波，其他成形工藝只能加工環(huán)形波;剛性模成形時(shí)管坯的徑向擴(kuò)張和軸向收縮是同時(shí)進(jìn)行的，即使不單獨(dú)對(duì)管坯施加軸向的推力，變形區(qū)的材料也能得到很好的補(bǔ)充，因此管壁的壁厚變化非常小。

　　2。軟模成形的過(guò)程中，為實(shí)現(xiàn)擠壓成形必須先脹制初波，脹制初波時(shí)僅發(fā)生徑向擴(kuò)張不伴隨軸向收縮，如果變形區(qū)的材料得不到及時(shí)的補(bǔ)充就會(huì)出現(xiàn)壁厚變薄的情況。

考慮到密封問(wèn)題，液壓成形中脹制初波時(shí)，管坯軸向都被固定，徑向擴(kuò)張所需的材料僅靠壁厚的變薄來(lái)補(bǔ)充;橡膠成形中脹制初波時(shí)，可以對(duì)管坯施加一定的推力，材料可以得到較及時(shí)的補(bǔ)充。

 擠壓成形的過(guò)程和剛性模成形過(guò)程類(lèi)似，即徑向擴(kuò)張和軸向收縮是同時(shí)進(jìn)行的。

　　3、受成形模具的限制，除液壓成形可分為單波多次成形和多波一次成形外，其余成形工藝只能采用單波多次成形的方法。

　　常見(jiàn)的預(yù)應(yīng)力金屬波紋管成形工藝各具特點(diǎn)，不同的工藝生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力金屬波紋管適用于不同的場(chǎng)合。