预应力混凝土构件设计课件.ppt

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1、第12章混凝土结构设计原理第12章预应力混凝土结构的基本概念及其材料钢筋混凝土受拉与受弯等构件，由于混凝土抗拉强度及极限拉应变值都很低，所以在使用荷载作用下，通常是带裂缝工作的。因而对使用上不允许开裂的构件，不能充分利用受拉钢筋的强度。为了要满足变形和裂缝控制的要求，则需增大构件的截面尺寸和用钢量，这将导致自重过大，使钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构成为不可能或很不经济。第12章混凝土结构设计原理12.1概述12.1基本概念第12章混凝土结构设计原理钢筋混凝土结构使用中存在两个问题：1.需要带裂缝工作。由于裂缝的存在，不仅是构件刚度下降，而且使得钢

2、筋混凝土构件不能应用于不允许开裂的场合。2.无法充分利用高强材料。第9章混凝土结构设计原理预应力混凝土结构就是构件在承受外荷载之前，人为地预通过张拉钢筋对结构使用阶段产生拉应力的混凝土区域施加压力，构件承受外荷载后，此项预压应力将抵消一部分或全部由外荷载所引起的拉应力；从而推迟裂缝的出现和限制裂缝的开展。12.1.1预应力混凝土的基本原理第9章混凝土结构设计原理预应力混凝土的基本原理：预应力：在混凝土结构承受使用荷载之前的制作阶段预先对混凝土施加应力。epNpspcsc全预应力混凝土部分预应力混凝土有限预应力混凝土第12章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章

3、帮助设混凝土梁跨径为L，截面为b×h，承受均布荷载q（含自重在内），其跨中最大弯矩M，此时跨中截面上、下缘的应力为：下缘：上缘：第12章混凝土结构设计原理设预先在离梁下缘h/3处，设置高强钢丝束，并使钢束中产生拉力，则Np作用下梁上、下缘的应力为：下缘：上缘：第12章混凝土结构设计原理主页目录上一章下一章帮助现将上述两项应力叠加，可得梁在q和Np共同作用下，跨中截面上、下缘的应力为：下缘：上缘：第12章混凝土结构设计原理12.1.2预应力混凝土的分类根据预应力度分类：部分预应力混凝土构件——作用短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的

4、裂缝，即；全预应力混凝土构件—在作用短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不允许出现拉应力，即；预应力度：式中M0—消压弯矩，构件抗裂边缘预压应力抵消到零时弯矩；Ms—按作用短期效应组合计算的弯矩；第12章混凝土结构设计原理12.1.2预应力混凝土的分类部分预应力混凝土构件的分类：B类：当构件控制截面受拉边缘拉应力超过限制或出现不超过宽度限制的裂缝是。A类：当对构件控制截面受拉边缘的拉应力加以限制时；第12章混凝土结构设计原理优点：b.可以节省材料，减少自重。c.可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。d.结构质量安全可靠。缺点：工业复杂施工质量要求高；需要有专门设

5、备；预应力上拱度不易控制；开工费用大，成本相对较高；a.提高构件的抗裂读和刚度。12.1.3预应力混凝土结构的优缺点f.预应力可作为结构构件连接的手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。第12章混凝土结构设计原理1.先张法张拉钢筋支模、浇混凝土混凝土达到一定强度放张产生预应力12.2预加应力的方法与设备①张拉钢筋②浇注混凝土③剪断钢筋第12章混凝土结构设计原理浇混凝土，预留孔道达到强度，穿筋张拉钢筋，锚固产生预应力孔道灌浆2.后张法①浇注混凝土②穿钢筋、张拉、锚固③灌浆第12章混凝土结构设计原理锚、夹具：用于固定钢筋构件制作完后，能取下重复

6、使用–––夹具用于永久固定钢筋、作为构件的一部分–––锚具1.依靠摩阻力锚固的锚具：楔形锚、锥形锚、夹片式群锚；2.依靠承压锚固的锚具：墩头锚、钢筋螺纹锚；3.依靠粘结力锚固的锚具：钢绞线压花锚具12.2.2锚具分类：根据传力锚固的受力原理混凝土结构设计原理(a)张拉端(b)分散式固定端(c)集中式固定端镦头锚具锥塞式锚具(a)JM12型锚具夹片式锚具(b)XM型与QM型锚具夹片(c)QM型单孔锚具(d)QM型多孔锚具QMXM常见的几种锚具第12章第12章混凝土结构设计原理混凝土：一般要求不应低于C40；快硬、早强，提高施工效率。钢筋：12.3预应力混凝土结构

7、的材料1.强度高；2.有较好的塑性；3.要具有良好的与混凝土粘结性能；4.应力松弛损失低；第12章混凝土结构设计原理钢绞线：2、3或7根（股）高强钢丝扭结而成。其抗拉强度标准值为1470～1860MPa。预应力钢筋的种类高强度钢丝：光面钢丝、螺纹肋钢丝和刻痕钢丝。经轧螺纹钢筋：中、小型预应力混凝土构件或箱梁的竖向、横向预应力钢筋。再见！