预应力混凝土讲义.ppt

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1、预应力混凝土讲义一．概述——预应力混凝土的学科地位19世纪20年代，水泥发明，混凝土问世。混凝土抗压强度高，就地取材，易于成型，但抗拉强度低，应用受到限制．19世纪中叶，出现了钢筋混凝土。在钢筋混凝土结构中，由钢筋承担拉力，混凝土承担压力，发挥了二者的优点。到20世纪初，钢筋混凝土广泛应用于土木工程的各个领域．到20世纪30年代又出现了预应力混凝土，预应力混凝土的抗裂性优于钢筋混凝土，用途更加广泛。土木工程随之进入了钢筋混凝土和预应力混凝土占统治地位的历史时期——混凝土时代，混凝土的产量成为衡量一个国家发达水平的

2、指标．土木工程历史上有过三次大的飞跃：1、砖瓦的出现——第一次飞跃，用砖瓦代替泥土、木材（土木二词来源于此）；2、钢材的应用——第二次飞跃，用钢材建造房屋和桥梁；3、混凝土的兴起——第三次飞跃，混凝土广泛应用于土木工程的各个领域．二．预应力混凝土的概念1．为什么要施加预应力？２．怎样施加预应力？３．预应力混凝土的解释．４．预应力混凝土的效果．普通混凝土容易开裂１.混凝土是一种“压强拉弱”的建筑材料1/10；２.极限拉应变0.1-0.15×10-3，相应的钢筋应力20-30Mpa；３.配筋可以改善混凝土的抗裂

3、性能，但作用有限。轴心受拉构件的开裂变形：不能采用高强度钢筋裂缝、挠度与应变成正比,钢筋强度越高，裂缝、挠度越大结论为了控制裂缝，应用高强度钢筋，必须施加预应力先张法１．先张拉钢筋，后浇灌混凝土构件。２．先张法施工的3个阶段：ａ、张拉钢筋；ｂ、浇灌混凝土和养护；ｃ、放松钢筋建立预应力。后张法１．先浇灌混凝土构件，后张拉钢筋２．后张法施工的3个阶段：a、构件制作和养护；b、张拉钢筋建立预应力；c、灌浆和锚头处理。３．有粘结、无粘结４．直线预应力筋、曲线预应力筋５．纵向张拉、横向张拉其他电热法、

4、膨胀混凝土中、小型预应力构件一般采用先张法，大型预应力构件一般采用后张法1．控制混凝土的应力的一种手段ａ.在梁承受外荷载之前，使混凝土有一种预先的应力，以将外荷载引起的应力抵消到希望的程度ｂ.选择，控制混凝土的应力，可使:控制钢筋的应变的一种手段a.在梁承受外荷载之前，使钢筋有一个预先的应变，以将外荷载引起的裂缝和挠度减小到希望的程度b.选择，控制钢筋的应变，可使:控制荷载的一种手段a.在梁承受外荷载之前，使梁有一个预先的荷载，以将外荷载的效应抵消到希望的程度b.选择，控制梁的荷载，可使:1.大幅度提高混凝土

5、构件的抗裂能力，改善结构的耐久性；2.可以有效地利用高强度钢筋和高强度混凝土，有利于减轻结构自重；3.提高混凝土构件的刚度，减小了变形，提高了混凝土结构的跨越能力．三、预应力混凝土结构的材料与张拉机具１．混凝土预应力混凝土结构应采用高强度、低徐变、低收缩的混凝土．混凝土强度等级不低于C30；当预应力钢筋采用钢绞线、钢丝和热处理钢筋时不低于C40．２．预应力钢筋ａ．国家标准《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223-95和《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-95ｂ．预应力混凝土结构的预应力钢筋应采用高强度、

6、低松弛的钢筋ｃ．一般宜采用钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋3．灌浆材料灌浆材料一般采用纯水泥浆，水泥浆强度等级不低于M20，水灰比为0.40-0.45，灌浆压力为0.4MPa４．锚具国家标准《预应力筋用锚具、夹具与连接器》GB/T14370-98a.钢绞线锚具——HVM（OVM）群锚体系b.钢丝锚具c.钢筋锚具d.张拉设备——YCWB系列千斤顶HVM锚具总成HVM张拉端——圆形锚工作锚板、夹片、锚垫板、螺旋筋、波纹管HVM固定端——H型压花锚、约束环及YH3压花机HVM固定端——P型挤压锚及GYJ挤压机HVM

7、张拉端——BM型扁锚工程例子锥形锚具1.DM-60，2.DXM-60，3.DM-120，4.DXM-120镦头锚具镦头锚张拉锚固示意图1.千斤顶，2.工具螺母，3.工具拉杆，4.锚环，5.螺母，6.钢丝束工程例子钢筋锚具张拉设备——YCWB系列千斤顶§11.4预应力混凝土构件的计算要求1、预应力混凝土构件的计算要求预应力混凝土构件除应根据使用条件进行承载力计算及变形、抗裂、裂缝宽度和应力验算外，尚应按具体情况对制作、运输、吊装等施工阶段进行验算。2、张拉控制应力张拉控制应力高，构件的开裂弯矩大，刚度大，开裂弯矩接

8、近屈服弯矩，破坏预兆不明显，张拉钢筋时可能会出现断丝现象，构件反拱大，预拉区可能会出现裂缝。张拉控制应力低，构件的开裂弯矩小，预应力效果差，构件的性能接近普通钢筋混凝土。要合理的选择张拉控制应力。在满足变形和裂缝要求的条件下，张拉控制应力不宜过高。全预应力——使用阶段受拉区不出现拉应力；部分预应力——使用阶段受拉区出现拉应力或裂缝；鼓励部分预应力。预应力钢筋的张拉控制应力