[科普中国]-预力薄壳

预加应力能够提高薄壳结构的刚度和抗裂度，并可以作为连接预制构件的手段。

在普通混凝土构件中，高强度钢筋不能发挥其应有的作用，因此在壳基础中亦应采用预应力筋，预应力筋除有限制裂缝开展和节约钢材的优点外，同时还能减小边梁的水平变形和壳面的径向弯矩，从而显著地提高了壳体的承载能力。

概述与一般钢筋混凝土结构一样，在普通混凝土构件中，高强度钢筋不能发挥其应有的作用，因此在壳基础中亦应采用预应力筋，预应力筋除有限制裂缝开展和节约钢材的优点外，同时还能减小边梁的水平变形和壳面的径向弯矩，从而显著地提高了壳体的承载能力。

薄壳基础施加预应力，虽然有上述各项优点，但毕竟多了一道工序，使工期延长，因此当壳基础的直径大于6米时，其优越性才比较显著，由于基础愈大，用预应力筋的优越性也愈大，所以当基础的直径大于9米时，应尽量设法采用预应力筋。1

施加预应力的方法目前比较简便易行的施加预应力方法是“电张套圈预应力”法，此法系先根据拟建预应力值的大小，做一个直径小于壳壁的钢筋环，然后通电热张，使其套在壳壁上，待其冷却后，套紧壳壁即产生“预应力”，其构造如图3-6所示。

此法不仅不需要“锚具”，预应力损失小，节约钢材，而且亦不需要特殊工具，施工简便，一般施工单位均可采用，

预应力筋均应经过冷拉，除钢筋环的“封闭”接头外，所有钢筋的接长，都必须在冷拉前闪光对焊，而其封闭接头，在钢筋加工成环之后再在现场焊接，根据各地的经验，一般现场焊接的强度与冷拉前闪光对焊者相比约降低10~30%左右，故在封闭接头处应换一段粗筋，以资加强，此短粗筋的直径应较预应力筋的直径d大2~4毫米，同时当毫米时，粗筋与预应力筋相接的一端应进行加工，使其直径变为d，以便进行对焊。1

预应力筋的布置边梁上施加预应力筋能有效地减小壳的水平变形，限制裂缝的开展，壳面上施加预应力筋除能限制裂缝开展外，还能大大减小径向弯矩，因此在一般情况下，应在边粱及壳面上同时施加预应力筋，只有在壳体较小、外壳壁斜长较短的情况下，才仅在边梁上加预应力筋。

壳壁上预应力筋的水平间距过小，不便浇捣混凝土，间距过大，将减少预应力筋的数量，一般壳壁上预应力筋的水平间距以采用250~400毫米为宜，对于较小的壳体，最小不应小于200毫米，最大不宜超过28

壳壁的外径愈大，套预应力筋愈方便，外径愈小，则愈困难，当其外径小于3.0米时，不宜再套预应力筋。1

预应力筋的保护预应力筋套完以后，边梁的外侧用细石混凝土做一层保护层，而壳面上除用水泥砂浆将预应力筋的槽道填平外，并沿整个壳面抹一层30毫米厚的水泥砂浆保护层，然后再在保护层的表面涂热沥青，以防钢筋受潮锈蚀，为避免使边梁外侧的保护层因受地基反力的剪切而脱落，保护层之下部应不与地基接触，其间须留有一定空隙，所以在灌浇保护层之前，先在其下部垫一木板，然后再灌细石混凝土，同时在靠近其外侧面处应加一层细钢筋网，以防止保护层开裂。

当地下水有严重浸蚀性时，则壳壁外表面的保护层应改为钢丝网水泥，以加强防护。1

本词条内容贡献者为:

方正 - 副教授 - 江南大学