结构设计原理预应力混凝土的基本概念及其材料ppt课件.ppt

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1、预应力混凝土结构提纲(syllabus)：9.1概述9.2预加应力的方法和设备9.3预应力混凝土结构的材料9.4预应力混凝土结构的三种概念预应力混凝土结构预应力混凝土的基本概念及其材料第9章预应力混凝土结构的基本概念及其材料预应力混凝土结构的基本概念及其材料9.1概述钢筋混凝土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。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，

2、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。钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋是不能发挥其作用的。而提高混凝土强度等级对提高构件的抗裂性能和控制裂缝宽度的作用也不大。9.1概述★产生上述问题原因主要是因为混凝土的抗拉强度太低，导致受拉区混凝土过早开裂，截面抗弯刚度显著降低。★钢筋混凝土梁应用于大跨度结构时，如为增加刚度而加大截面尺寸，会导致自重进一步增大，形成恶性循环。★如增加钢筋来提高刚度，则钢材的强度得不到充分利用，造成浪费。预应力混凝土结构的基本概念及其材料9.1概述第9

3、章预应力混凝土结构的基本概念及其材料预应力混凝土的概念第9章预应力混凝土结构的基本概念及其材料9.1概述9.1.1预应力混凝土的基本原理第9章预应力混凝土结构的原理及计算规定图示，跨度为L截面为b×h，承受均部荷载，跨中最大弯矩为M的简支梁sc9.1.1预应力混凝土的基本原理第9章预应力混凝土结构的原理及计算规定图示，跨度为L的简支梁epNpspcscsb12.1.1预应力混凝土的基本原理第9章预应力混凝土结构的原理及计算规定由于预加应力spc较大，受拉边缘仍处于受压状态，不会出现开裂；受拉边缘应

4、力虽然受拉，但拉应力小于混凝土的抗拉强度，一般不会出现开裂；受拉边缘应力超过混凝土的抗拉强度，虽然会产生裂缝，但比钢筋混凝土构件（Np=0）的开裂明显推迟，裂缝宽度也显著减小。第9章预应力混凝土结构的原理及计算规定第9章预应力混凝土结构的原理及计算规定◆预应力在日常生活中的应用木桶是用环向竹箍对桶壁预先施加环向压应力。当桶中盛水后，水压引起的拉应力小于预加压应力时，桶就不会漏水。从书架上取下一叠书，由于受到双手施加的压力，这一叠书就如同一横梁，可以承担全部书的重量。12.1.11）国外配筋混凝土结

5、构的分类II级：有限预应力混凝土有限预应力混凝土是按在短期荷载作用下，容许混凝土承受某一规定拉应力值，但在长期荷载作用下，混凝土不得受拉的要求设计。第9章预应力混凝土结构的基本概念及其材料9.1.2配筋混凝土结构的分类I级：全预应力混凝土全预应力混全凝土是指在各种荷载组合下构件截面上均不允许出现拉应力的预应力混凝土构件。配筋混凝土结构——预应力、部分预应力、普通钢筋混凝土结构III级：部分预应力混凝土部分预应力混凝土是按在使用荷载作用下，容许出现裂缝，但最大裂宽不超过允许值的要求设计。IV级：普通

6、钢筋混凝土部分预应力混凝土是按在使用荷载作用下，容许出现裂缝，但最大裂宽不超过允许值的要求设计。1）国外配筋混凝土结构的分类第9章预应力混凝土结构的基本概念及其材料9.1.2配筋混凝土结构的分类第9章预应力混凝土结构的基本概念及其材料9.1.2配筋混凝土结构的分类2）国内配筋混凝土结构的分类第9章预应力混凝土结构的基本概念及其材料9.1.2配筋混凝土结构的分类我国按照工程习惯，根据预应力度将配筋混凝土分为全部预应力混凝土、部分预应力混凝土和普通钢筋混凝土。（1）预应力度的定义《公路桥规》将受弯构件

7、的的预应力度(λ)定义为：由预应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩M的比值。2）国内配筋混凝土结构的分类第9章预应力混凝土结构的基本概念及其材料9.1.2配筋混凝土结构的分类（3）部分预应力混凝土构件的分类《公路桥规》将作用（荷载）在短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力的部分预应力混凝土构件分为两类：A类：对构件控制截面受拉边缘的拉应力加以限制时；B类：当构件控制截面受拉边缘的拉应力超过限值或出现不超过宽度限值的裂缝时。（2）配筋混凝土构件的分类全部预应力混凝土(λ≥1)部分预应力

8、混凝土(1>λ>0)普通钢筋混凝土(λ=0)12.1.3第9章预应力混凝土结构的基本概念及其材料9.1.3预应力混凝土结构的优缺点预应力混凝土的优点※改善结构的使用性能：延缓裂缝的出现，减小裂缝宽度；截面刚度显著提高，挠度减小，可建造大跨度结构。※受剪承载力提高：施加纵向预应力可延缓斜裂缝的形成，使受剪承载力得到提高。※卸载后的结构变形或裂缝可得到恢复：由于预应力的作用，使用活荷载移去后，裂缝会闭合，结构变形也会得到复位。※提高构件的疲劳承载力：预应力可降低钢筋的疲劳应力比，增加钢