第五章预应力混凝土工程ppt课件.ppt

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1、第五章预应力混凝土工程1本章主要内容☆概述☆先张法施工☆后张法施工☆无粘结预应力混凝土结构施工☆预应力混凝土现浇框架结构施工☆工程实践案例（自学）第一节概述一、预应力混凝土的基本概念1．什么叫预应力预应力是预加应力的简称，人们对预加应力原理的应用由来已久，在日常生活中稍加注意是不难找到一些熟悉例子。如用竹箍的木桶、木锯、搬运书籍等。工程中预应力混凝土应用范围更广。图5-1预应力原理在木桶上的应用图5-2预应力原理在木锯上的应用图5-3搬运书籍（块体拼装式预应力梁示意图）2.混凝土为什么要预加应力混凝土是抗压强度高而抗拉强度低。抗拉强度不仅很低，只有抗压强度的1/10~1/15，而且很不可靠。

2、它的抗拉变形能力也很小，如同玻璃一样是脆性的，破坏前没有明显预兆。因此素混凝土只能用于柱墩、重力式挡土墙、地坪、路面等以受压为主的场合，而不能用梁、板等受弯结构。为弥补混凝土抗拉强度太低的缺点，人们首先想到的是对混凝土预期出现拉应力的部位用钢筋来加强，即用钢筋来代替混凝土承担拉力。这种用混凝土受压、用钢筋受拉的钢筋混凝土用途很广、优点很多，但也存在着一个难以克服的本质上的缺陷—开裂。所有钢筋混凝土受弯、受拉构件，不管配筋少还是配筋多，在使用状态下几乎无不开裂，以致影响它的应用范围与发展前途。3.什么叫预应力混凝土“预应力混凝土是根据需要，人为地引入某一数值与分布的内应力，用以部分或全部抵消外

3、荷载应力的一种加筋混凝土”。实际上预应力筋对结构所起的作用，既可以理解为产生与使用荷载应力方向相反的预加应力，也可以理解为产生与使用荷载方向相反的预加反向荷载或反向力。如果我们从荷载的概念出发，预应力混凝土可以定义为：“预应力混凝土是根据需要，人为地引入某一数值的反向荷载，用以部分或全部抵消使用荷载的一种加筋混凝土”。图示预应力混凝土（以梁为例）普通梁的受力简图素混凝土梁受力开裂普通钢筋混凝土梁和预应力钢筋混凝土梁受拉区配置钢筋，但还会产生裂缝配置预应力筋，施加预压应力二、预应力混凝土的材料预应力混凝土抗裂性的高低，取决于钢筋的预拉应力值。钢筋预拉力愈高，混凝土预压力愈大，构件的抗裂性就愈好

4、。要建立较高的预应力，就必须具有高强度的钢筋和高强度混凝土。所以，高强材料的提供，促使产生预应力混凝土，预应力混凝土的发展又对材料提出更高的要求。1.对钢材的要求1.高强度。钢材强度越高，损失率越小，经济效果也越高，因此当具备条件时，应尽量采用强度高的钢材作预应力筋。2.具有一定的塑性。就是要求钢筋切断时具有一定的延伸率，当构件处于低温荷载下，更应注意塑性要求，否则可能发生脆性破坏。3.与混凝土有较好的粘结度。先张法构件（后张自锚构件在使用时）的预应力是靠钢筋和混凝土的粘结力来完成的。因此钢筋和混凝土的粘结度必须足够。4.有良好的加工性能。国内预应力混凝土结构常用的钢材目前国内预应力混凝土结

5、构常用的钢材可分为两类：钢丝和钢筋。钢筋可用冷拉Ⅱ、Ⅲ级热轧钢筋或热处理钢筋，钢丝可用高强碳素钢丝或冷拔低碳钢丝。2.对混凝土的要求1.高强度。因为只有高强混凝土充分利用高强钢材，共同承受外力，从而可以减小构件的截面尺寸，减轻构件自重并节约原材料用量。2.收缩、徐变小，弹性模量高，有利于减少预应力损失。混凝土强度高了，抗拉、抗剪、粘结强度也都高，从而提高抗裂能力。3.尽可能做到快硬、早强。因为只有快硬，早强才能尽早施加预应力，加快施工进度，提高台座或锚具的使用率。当前国内预应力钢筋构件中所用混凝土的强度等级常为C40~C50，个别达到C60~C80，一般不低于C30。三、预应力混凝土与钢筋混

6、凝土的比较预应力混凝土与普通钢筋混凝土相比，具有如下优点：1．提高了混凝土的抗裂度和刚度。2．增加构件的耐久性。3．节约材料。4．减轻构件自重。5．扩大了高、大、重型结构的预制装配化程度。6．抗疲劳性能优于钢筋混凝土。预应力混凝土存在的问题与不足尽管预应力混凝土有上述优点，但也带来了另一方面的问题，就是制作构件时增加了张拉工序、灌浆机具以及锚固装置等专用设备，同时制作技术也比钢筋混凝土复杂得多。所以跨度较小的梁和板，不承受拉力的拱与柱子等就不适宜采用预应力结构。因此，不是在任何场合都可以用预应力混凝土来代替普通钢筋混凝土的，而是两者各有合理应用范围。第二节先张法施工先张法是在浇筑混凝土之前，

7、在台座或模板上先张拉预应力钢筋，用夹具临时固定，然后浇筑混凝土。待混凝土达到规定强度（一般不低于混凝土设计强度标准值的75%），保证预应力筋与混凝土有足够的粘结力时，放张或切断预应力筋，借助于混凝土与预应力筋之间的粘结，对混凝土产生预压应力，如图5-8所示。图5-8先张法生产示意图先张法施工工艺流程先张法采用台座法生产时，预应力筋的张拉、锚固，混凝土构件的浇筑、养护和预应力筋放张等工序皆在台座上进行，预应力筋