螺栓預應力計解析為什么要控制高強螺栓的預應力
預應力(prestress): 預應力是為了改善結構服役表現,在施工期間給結構預先施加的壓應力,結構服役期間預加壓應力可全部或部分抵消荷載導致的拉應力,避免結構破壞。常用于混凝土結構。預應力混凝土結構,是在結構承受荷載之前,預先對其施加壓力,使其在外荷載作用時(shí)的受拉區混凝土內力產(chǎn)生壓應力,用以抵消或減小外荷載產(chǎn)生的拉應力,使結構在正常使用的情況下不產(chǎn)生裂縫或者裂得比較晚。
在工程結構構件承受外荷載之前,對受拉模塊中的鋼筋,施加預壓應力,提高構件的剛度,推遲裂縫出現的時(shí)間,增加構件的耐久性。對于機械結構來(lái)看,其含義為預先使其產(chǎn)生應力,其好處是可以提高構造本身剛性,減少振動(dòng)和彈性變形。這樣做可以明顯改善受拉模塊的彈性強度,使原本的抗性更強。
在結構承受外荷載之前,預先對其在外荷載作用下的受拉區施加壓應力,以改善結構使用的性能的結構型式稱(chēng)之為預應力結構。
如木桶,在還沒(méi)裝水之前采用鐵箍或竹箍套緊桶壁,便對木桶壁產(chǎn)生一個(gè)環(huán)向的壓應力,若施加的壓應力超過(guò)水壓力引起的拉應力,木桶就不會(huì )開(kāi)裂漏水。在圓形水池上作用預應力就像木桶加箍一樣。同樣,在受彎構件的荷載加上去之前給構件施加預應力就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)和與荷載作用產(chǎn)生的變形相反的變形,荷載要構件沿作用方向發(fā)生變形之前必須先把這個(gè)與荷載相反的變形抵消,才能繼續使構件沿荷載方向發(fā)生變形。這樣,預應力就像給構件多施加了一道防護一樣。
為什么要控制高強螺栓的預應力:
一方面螺栓本身的抗拉強度有限,如果施加的預應力過(guò)大,那么螺栓自身會(huì )變形。
另一方面,在高預應力下,螺栓桿會(huì )蠕變,導致應力下降,如果采用過(guò)高的預應力進(jìn)行計算,可能導致下降后應力不足,檢算通過(guò)的構件實(shí)際卻失效。