การดึงแรงดึงล่วงหน้าเป็นเทคนิคทางวิศวกรรมที่ได้รับการควบคุม โดยจงใจใช้แรงดึงกับส่วนประกอบโครงสร้าง (โดยทั่วไปคือเส้นเอ็น สายเคเบิล หรือแท่งเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง) ก่อนที่จะถูกรับภาระบริการจากภายนอก มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการก่อสร้างคอนกรีตอัดแรง แต่ยังใช้กับสายเคเบิล สลักเกลียว และส่วนประกอบทางกลด้วย
วิธีการทำงานของแรงดึงล่วงหน้า (ในคอนกรีต)
การยืดเส้นเอ็น
เส้นเอ็นเหล็กที่มีความแข็งแรงสูง (ลวด เส้นลวด หรือแท่ง) จะถูกวางไว้ภายในแบบหล่อและยืดออกตามแรงตึงที่ระบุโดยใช้แม่แรงไฮดรอลิก โดยยึดกับแบบหล่อแข็งหรือหลักยึดภายนอก
การวางตำแหน่งคอนกรีตและการบ่มคอนกรีตจะถูกเทรอบๆ เส้นเอ็นที่ได้รับแรงดึง และปล่อยให้แห้งตัวและได้รับกำลังรับแรงอัดที่เพียงพอ
การปล่อยเอ็น
เมื่อคอนกรีตมีกำลังตามที่ต้องการ แรงแม่แรงภายนอกจะถูกปล่อยออกมา เส้นเอ็นพยายามที่จะหดตัวกลับสู่ความยาวเดิม แต่ตอนนี้พวกมันถูกยึดติดกับคอนกรีตที่แข็งตัวแล้ว การหดตัวนี้ทำให้เกิดความเค้นอัดเข้าสู่ชิ้นงานคอนกรีต การใช้งานโหลด เมื่อมีการรับภาระบริการภายนอก (เช่น การจราจร แรงโน้มถ่วง ลม) จะต้องเอาชนะความเค้นอัดในตัวก่อนที่ความเค้นดึงจะก่อตัวในคอนกรีต ซึ่งช่วยลดหรือกำจัดการแตกร้าวได้อย่างมาก
การใช้งานหลัก
คานคอนกรีตสำเร็จรูป แผ่นพื้น แผงหลังคา และหมอนรองรางรถไฟ
เสาเข็มคอนกรีตอัดแรงสำหรับฐานรากลึก การต่อด้วยสลักเกลียวกำลังสูง (การขันสลักเกลียวล่วงหน้าเพื่อป้องกันการคลายตัวภายใต้การสั่นสะเทือน)
สายเคเบิลในสะพาน หอคอย และโครงสร้างแรงดึง ส่วนประกอบทางกลเพื่อปรับปรุงความต้านทานความล้าและความเสถียรของมิติ
ข้อดีหลัก
ลดหรือกำจัดการแตกร้าวของแรงดึงในคอนกรีตเพิ่มความสามารถในการรับน้ำหนักและความแข็งของโครงสร้าง ช่วยให้มีช่วงที่ยาวขึ้นด้วยส่วนตัดขวางที่เล็กลง ปรับปรุงความทนทานและความต้านทานต่อความล้าและความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อม
ช่วยให้การออกแบบโครงสร้างมีน้ำหนักเบาและมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยสรุป การดึงแรงดึงล่วงหน้าเป็นกระบวนการผลิตที่มีความแม่นยำซึ่งใช้แรงดึงเริ่มต้นโดยเจตนาเพื่อสร้างโครงสร้างขั้นสุดท้ายที่ยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่โดดเด่นในอุตสาหกรรมคอนกรีตสำเร็จรูป