预应力混凝土结构构件教学课件.ppt

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1、预应力混凝土结构构件(1)掌握预应力混凝土的基本概念；(2)熟悉预应力混凝土轴心受拉构件和受弯构件的计算原理；(3)理解预应力混凝土轴心受拉构件和受弯构件在施工阶段和使用阶段的受力特征。18.1预应力混凝土的一般概念8.1.1预应力混凝土的受力特征2加载加载（1）提高抗裂度和刚度，★裂缝控制等级为一级和二级的构件一定是预应力混凝土构件。3（2）可按需要调整预应力的大小(3)开裂前可按弹性方法分析(4)可提高梁的抗剪承载力，但不提高抗弯承载力(5)为高强度材料的应用创造了条件(6)构件自重减轻4（1）全预应力混凝土构件使用荷载下不出现拉应力（2）限值预应力混凝土构

2、件使用荷载下允许出现拉应力但不出现裂缝（3）部分预应力混凝土构件使用荷载下允许混凝土受拉区产生宽度不大的裂缝58.2施加预应力的方法使混凝土获得预应力的方法，总的概念是让钢筋(称为预应力钢筋)在弹性范围内伸长获得拉应力;再利用钢筋的回弹,使该拉应力反作用于混凝土，从而使混凝土获得压应力。▲直接张拉法：用千斤顶等机械工具直接张拉预应力钢筋;▲电热法：低电压强电流通过钢筋使其发热伸长，达设计要求时断电▲直接加压法：用千斤顶直接在构件两端加力使其获得预压力▲自张法：用自应力水泥制成混凝土，结硬时混凝土膨胀带动混凝土中的钢筋一起伸长，在混凝土中产生压力68.2.1先张法

3、7(a)张拉预应力钢筋钢筋先在台座(或钢模)上张拉并锚固(b)支模并浇捣混凝土(c)放松并截断预应力钢筋待混凝土达到一定强度后(按计算确定，且至少不低于强度设计值的75%)剪断(或放松)钢筋。钢筋放松后将产生弹性回缩，但钢筋与混凝土之间的粘结力阻止其回缩，因而混凝土获得预应力。★因此,对于先张法构件，预应力的传递是通过钢筋与混凝土的粘结力实现的。88.2.2后张法9(a)制作混凝土构件先制作构件并预留孔道(b)张拉钢筋混凝土达到一定强度后在孔道内穿入预应力钢筋、在构件上进行张拉(c)张拉端锚固并对孔道灌浆用锚具将钢筋在构件端部锚固，从而对构件施加预应力。钢筋锚固

4、后，应对孔道进行压力灌浆。★后张法构件的预应力是通过构件端部的锚具直接挤压混凝土而获得的108.3锚具和夾具锚、夹具：用于固定钢筋构件制作完后，能取下重复使用–––夹具用于永久固定钢筋、作为构件的一部分–––锚具不同种类的锚具，有不同的固定原理。同时固定预应力筋不同。锚具不同则回缩量不同，尺寸外形对构件的影响不同。11常见的锚具有：摩擦型锚具12夹片式锚具13利用螺帽、垫板等的承压作用将预应力钢筋锚固在端部预应力筋垫板螺丝杆端螺母对焊接头螺丝端杆锚具14墩头锚具15HVM张拉端——圆形锚工作锚板、夹片、锚垫板、螺旋筋、波纹管16HVM张拉端——BM型扁锚1718

5、19强度高；与混凝土间有足够的粘结力；良好的加工性能和一定的塑性要求处于侵蚀介质中的预应力混凝土构件，不宜采用热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线等作为预应力钢筋钢筋冷拉钢筋、热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线、冷拔低碳钢丝注意对直接承受动荷载的预应力混凝土构件，不得采用有焊接接头的冷拉钢筋8.4.1钢筋8.4预应力混凝土构件的材料208.4.2混凝土预应力混凝土构件的混凝土要承受很大的预压应力，因此必须有很高的抗压强度。★预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30，不宜低于C40。同时，为尽早施加预应力、加快施工进度，应采用快硬、早强混凝土；并应采用

6、收缩小和徐变小的混凝土。施加预应力时，所需混凝土立方体抗压强度应经计算确定，且不宜低于设计混凝土强度等级值的75%。218.5张拉控制应力及预应力损失8.5.1张拉控制应力con张拉控制应力(controlstressbyspreadout)是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。ApconApconApconApcon22产生的预应力大，抗裂性好确定张拉控制应力的原则是：①尽量高一些。ApconApconApconApcon▲con不应低于0.4fptk23②不能过高，以避免个别预应力钢筋被拉断，避免构件的预拉区或端部开裂，同时，

7、过高的预应力会使破坏前缺乏预兆。张拉控制应力应按表8.1的规定取用。248.5.2预应力损失值及其组合预应力损失★任何使预应力钢筋回缩的原因及阻止预应力钢筋获得有效拉应力的原因都将产生预应力损失。(1).由于锚具变形和预应力钢筋内缩引起的损失预应力直线钢筋的该项损失值可由虎克定律求得:25(2).预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失值x––从张拉端至计算截面的孔道长度(m)，可用投影长度。––从张拉端至计算截面曲线孔道长度的夹角(rad)。k－考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数，教材表μ－预应力钢筋与孔道壁间的摩擦系数，教材表当+kx0.2时，

8、l2=con(kx+