Pra-tegangan ialah teknik kejuruteraan terkawal di mana daya tegangan sengaja digunakan pada komponen struktur (biasanya tendon keluli berkekuatan tinggi, kabel atau rod) sebelum ia tertakluk kepada beban perkhidmatan luaran. Ia paling banyak digunakan dalam pembinaan konkrit prategasan, tetapi juga digunakan dalam kabel, bolt, dan pemasangan mekanikal.
Cara Pra-tegangan Berfungsi (dalam Konkrit)
Regangan Tendon
Tendon keluli berkekuatan tinggi (wayar, helai atau palang) diletakkan di dalam acuan dan diregangkan kepada daya tegangan tertentu menggunakan bicu hidraulik, berlabuh pada acuan tegar atau penyangga luaran.
Penempatan Konkrit & PengawetanKonkrit kemudian dituangkan di sekeliling tendon yang ditegangkan dan dibenarkan untuk menyembuhkan dan memperoleh kekuatan mampatan yang mencukupi.
Pelepasan Tendon
Setelah konkrit mencapai kekuatan yang diperlukan, daya bicu luaran dilepaskan. Tendon cuba mengecut kembali ke panjang asalnya, tetapi ia kini terikat pada konkrit yang mengeras. Penguncupan ini mendorong tegasan mampatan ke dalam anggota konkrit.Aplikasi BebanApabila beban perkhidmatan luaran (cth., trafik, graviti, angin) digunakan, mereka perlu terlebih dahulu mengatasi tegasan mampatan terbina dalam ini sebelum tegasan tegangan boleh terbentuk dalam konkrit, mengurangkan atau menghapuskan keretakan dengan ketara.
Aplikasi Utama
Rasuk konkrit pratuang, papak lantai, panel bumbung, dan tempat tidur kereta api
Cerucuk konkrit prategasan untuk asas dalamSambungan bolt berkekuatan tinggi (bolt pra-tegangan untuk mengelakkan longgar akibat getaran)
Kabel dalam jambatan, menara dan struktur teganganKomponen mekanikal untuk meningkatkan rintangan keletihan dan kestabilan dimensi
Kelebihan Utama
Mengurangkan atau menghapuskan keretakan tegangan dalam konkritMeningkatkan kapasiti menanggung beban dan kekukuhan strukturMembolehkan rentang yang lebih panjang dengan keratan rentas anggota yang lebih kecilMeningkatkan ketahanan dan ketahanan terhadap keletihan dan kerosakan alam sekitar
Membolehkan reka bentuk struktur yang lebih ringan dan lebih cekap Secara ringkasnya, pra-tegangan ialah proses pembuatan ketepatan yang menggunakan ketegangan awal yang disengajakan untuk mencipta struktur akhir yang lebih berdaya tahan dan cekap, terutamanya dominan dalam industri konkrit pratuang.