预应力结构为什么采用高强度钢筋

『壹』 为什么预应力混凝土构件必须采用高强刚进和强度高的混凝土

高强混凝土作为一种新的建筑材料，以其抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低的优越性，在高层建筑结构、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中得到广泛的应用。高强混凝土最大的特点是抗压强度高，一般为普通强度混疑土的4～6倍，故可减小构件的截面，因此最适宜用于高层建筑。

试验表明，在一定的轴压比和合适的配箍率情况下，高强混凝土框架柱具有较好的抗震性能。而且柱截面尺寸减小，减轻自重，避免短柱，对结构抗震也有利，而且提高了经济效益。

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与钢筋混凝土相比，预应力混凝土的优点：由于采用了高强度钢材和高强度混凝土，预应力混凝土构件具有抗裂能力强、抗渗性能好、刚度大、强度高、抗剪能力和抗疲劳性能好的特点，

对节约钢材(可节约钢材40%～50%、混凝土20%～40%)、减小结构截面尺寸、降低结构自重、防止开裂和减少挠度都十分有效，可以使结构设计得更为经济、轻巧与美观。

『贰』 为什么预应力混凝土用高强度钢筋而普通混凝土不用

以如果用普通钢筋，那么预应力的损失比较大！预应力混凝土就失去了意义。对于普通混凝土，使用钢强度钢筋也是可以的，但是成本较高！而且，钢筋的强度越高，相对来说越容易成脆性断裂，安全性降低！

『叁』 预应力钢筋的作用 看这里

1、原理，预应力钢筋顾名思义就是通过对钢筋施加预应力，从而使钢筋混凝土的抗弯能力和承载能力更强，由预应力钢筋混凝土构件组成的混凝土结构就是预应力钢筋混凝土结构。其在一定的程度上提高了钢筋混凝土的抗拉力，这样我们的钢筋混凝土结构就会变得更加的稳定，我们在使用的时候也会更加的安全。

2、施工工艺，预应力钢筋的出现是为了充分利用这种高强度的材料，用来解决混凝土与钢筋拉应变之间的关系，所以把预应力运用到钢筋混凝土结构中去。亦即在外荷载作用到构件上之前，预先用某种方法，在钢筋构件上施加压，当构件承受由外荷载产生的拉力时，首先抵消混凝土中已有的预压力，然后随荷载增加，才能使混凝土受拉而后出现裂缝，因而延迟了构件裂缝的出现和开展。

3、特点，在我们的预应力钢筋混凝土结构中，混凝土的强度等级要高，钢筋的强度也要高；质量也会更加的可靠，同时应力程度较高预应力混凝土结构，性能如同均质弹性材料，不会被突然的折断；预应力混凝土结构刚度大，挠度小，裂缝宽度小，因此预应力混凝土梁的腹板可做得较薄，大大减轻了自重。

『肆』 为什么预应力混凝土结构中要采用高强混凝土

预应力混凝土结构中只有采用较高强度的混凝土，才能建立起较高的预压应力，同时高强混凝土配合采用高强度钢筋，可以减小构件的截面尺寸，减轻结构自重。

『伍』 为什么预应力混凝土构件要求采用强度较高的钢筋和混凝土

作为预应力混凝土构件，钢筋必须张拉，混凝土和张拉钢筋必须有效粘结，所以使用的钢筋强度必须满足张拉强度要求，作为普通Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋的抗拉强度是满足不了的。在钢筋放张后，会产生预应力，若混凝土强度太低，则会出现粘结力不够，与放张钢筋不能粘结，造成预应力损失或丧失；后张法施工时，若混凝土强度不够，则会造成钢筋张拉时损坏已完成的混凝土构件。

『陆』 预应力混凝土为什么必须用高强钢筋

在混凝土的受拉区内，用人工加力的方法，将钢筋进行张拉，利用钢筋的回缩力，使混凝土受拉区预先受压力。这种储存下来的预加压力，当构件承受由外荷载产生拉力时，首先抵消受拉区混凝土中的预压力，然后随荷载增加，才使混凝土受拉，这就限制了混凝土的伸长，延缓或不使裂缝出现。

为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，通过施加外力，使得构件产生的拉应力减小，甚至处于压应力状态下的混凝土构件。

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高强钢筋种常见种类如下：

1、微合金热轧带肋钢筋

通过添加钒（V）、铌（NB）等合金元素，可以显著提高钢筋的屈服强度和极限强度、同时延性和施工适应性能较好。其牌号为HRB，如标注为HRB400、HRB500的高强钢筋，就分别代表为微合金化的屈服强度标准值为400MPA级、500Mpa级的热轧带肋钢筋。

由于要增加微合金，原料成本较高，国内钒（V）、铌（NB）等合金元素储量不足，后期要依靠进口。二次回炉成本高，由于加入了合金元素，回炉后，钢水中含有大量合金，二次使用轧制质量不稳定。分离合金技术不成熟，分离成本高。

2、高延性冷轧带肋钢筋

CRB600H高延性冷轧带肋钢筋，是国内近年来研制开发的新型高强带肋钢筋，其生产工艺增加了回火热处理过程，有明显的屈服点，强度和伸长率指标均有显著提高列入了国家行业标准《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ95-2011中。

CRB600H高延性冷轧带肋钢筋抗拉强度标准值为600Mpa。屈服强度标准值520Mpa。抗拉强度设计值415MPA，最大力下总伸长率（均匀伸长率）≧5%。

可加工性能良好，而价格却较低，用作板类构件的受力钢筋和分布钢筋以及梁、柱中的箍筋构造钢筋，既可减少钢筋用量，又可降低造价，社会效益和经济效益均十分明显。2012年国家住房建设部开始推广，起步较晚，各地产能有待增加。

3、余热处理钢筋

以轧钢时进行淬水处理并利用芯部的余热对钢筋的表层实现回火，提高钢筋强度并避免脆性，余热处理钢筋的牌号为RRB。如标注为RRB400的高强钢筋，就代表为余热处理的屈服强度标准值为400Mpa级的热轧带肋钢筋。

只需在轧钢最后过程中以淬水方式进行热处理，其成本最低，强度能达到高强钢筋的要求，但延性、可焊性及施工适应性相对较差。

4、细晶粒热轧带肋钢筋

通过轧钢是进行淬水处理并利用芯部的余热对钢筋的表层实现回火，以提高强度避免脆性的热轧带肋钢筋。轧钢是采用特殊的控扎和控冷工艺，是钢筋金相组织的晶粒细化、强度提高。

该工艺既能提高强度又保持了较好的延性，达到了混凝土结构中使用高强钢筋的要求。细晶粒钢筋的其牌号为HRBF，如标注为HRBF400、HRBF500的高强钢筋，就代表为细晶粒化的屈服强度标准值为400MPA级、500MPA级的热轧带肋钢筋。

需要较大的设备投入与较高的工艺要求，钢筋的强度指数与延性性能都能满足要求，可焊性一般。

5、牌号带后缀“E”的热轧带肋钢筋

有较高抗震性能的热轧带肋钢筋，如HRB400E、HRB500E、HRBF400E和HRBF500E等。其抗拉强度实测值鱼屈服强度实测值的比值不应小于1.25，屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3，且钢筋在最大力下的总伸长率（均匀伸长率）实测值不应小于9%。

『柒』 为什么预应力混凝土构件能用高强钢筋和高强混凝土

先说一下概念。
预应力就是构件承载前，人为对构件施加一个与承载时产生的应力相反的应力。可以理解为如果构件承载后某截面上产生拉力，就在承载前预先给构件施加一个能在该截面产生压力的作用力，以抵消或平衡一部分荷载产生的拉力，这个预先施加的作用力产生的应力就是预应力。总之，可理解为预先加个力，以抵消一部分荷载的作用。
因为有了这个抵消力，所以同样截面，同样强度等级的混凝土制作的构件可以承担更大的荷载。也因此预应力混凝土多用于承担荷载更大的场合，或用于必需采用较小断面尺寸的情况。这两种情况经常会有用普通非预应力混凝土不方便（尺寸过大）或造价太高不划算，而预应力构件用高强混凝土和高强钢丝（筋）可以更好的解决这两个问题。
总之，
预应力构件可以使用非高强混凝土和非高强筋强钢筋，
非预应力混凝土也完全可以用高强混凝土和高强钢筋。要否用预应力构件，能否使用高强混凝土和高强钢筋，是由构件承载情况和建筑设计上的功能要求来确定的。
说的既不专业，又不通俗，我就这水平了，如说不明白，还请谅解。

『捌』 预应力混凝土的特点是什么，为什么使用大跨度的结构

预应力混凝土除了具有钢筋混凝土的所有优点外，它的主要特点是：
1.预应力混凝土结构，由于能够充分利用高强度材料（高强度混凝土、高强度钢筋），所以构件截面小，自重弯矩占总弯矩的比例大大下降，结构的跨越能力得到提高。
2.与钢筋混凝土相比，一般可以节省钢材30～40％，跨径愈大，节省愈多。
3.全预应力混凝土梁在使用荷载下不出现裂缝，即使部分预应力混凝土梁在常遇荷载下也无裂缝，鉴于全截面参加工作，结构的刚度就比通常开裂的钢筋混凝土结构要大。因此，预应力梁可显著减少建筑高度，使大跨径桥梁做得轻柔美观。由于能消除裂缝，这就扩大了对多种桥型的适应性，并提高了结构的耐久性。

『玖』 在普通钢筋混凝土结构中，采用高强度钢筋和钢丝是否合适为什么

对钢筋混凝土结构中的钢筋的要求： （1）建筑用钢筋要求具有一定的强度（屈服强度和抗拉强度），应适当采用较高强度的钢筋，以获得较好的经济效益。 （2）要求钢筋有足够的塑性（伸长率和冷弯性能），以使结构获取较好的破坏性质。 （3）应有良好的焊接性能，保证钢筋焊接后不产生裂纹及过大的变形。 （4）钢筋和混凝土之间应有足够的粘结力，保证两者共同工作。 钢筋混凝土结构中钢筋的一般选用原则： 普通钢筋混凝土结构宜采用热轧Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢筋。预应力混凝土结构宜采用高强钢丝、钢绞线和热处理钢筋，也可采用冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋。 普通钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋和钢丝，它的强度是达到了，但造成了一定量的强度损失，要考虑其屈服强度和抗拉强度。

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