第8章 预应力混凝土的基本概念ppt课件.ppt

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1、第八章预应力混凝土结构提纲(syllabus)：12.1概述12.2预加应力的方法和设备12.3预应力混凝土结构的材料第8章预应力混凝土的基本概念第8章预应力混凝土结构的基本概念及其材料8.1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，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

2、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。★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。8.1概述第8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8.1概述由于预加应力spc较大，受拉边缘仍处于受压状态，不会出现开裂；受拉边缘应力虽然受

3、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。◆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。1）国外配筋混凝土结构的分类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

4、荷载作用下，混凝土不得受拉的要求设计。8.1.2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8.1.2配筋混凝土结构的分类8.1.2

5、配筋混凝土结构的分类8.1.3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，增加钢筋的疲劳强度。※使高强钢材和高强混凝土得到应用：有利于减轻结构自重，节约材料，取得经济效益。预应力混凝土结

6、构与普通混凝土结构相比,其主要优点是：①提高构件的抗裂度，改善了构件的受力性能。因此适用于对裂缝要求严格的结构；②由于采用了高强度混凝土和钢筋，从而节省材料和减轻结构自重，因此适用于跨度大或承受重型荷载的构件；③提高了构件的刚度，减少构件的变形，因此适用于对构件的刚度和变形控制较高的结构构件；④提高了结构或构件的耐久性、耐疲劳性和抗震能力。8.1.3预应力混凝土结构的优缺点8.1.3预应力混凝土结构的优缺点预应力混凝土的缺点※工艺复杂，对施工质量要求较高。※需要有专门的设备。※预应力上拱度不易控制。※预应力混凝

7、土结构的开工费较大。8.2预加应力的方法与设备8.2.1预应加力的主要方法施加预应力的方法分为两类——先张法和后张法①先张法：先张法就是张拉钢筋先于混凝土构件浇筑成型的方法。先张法构件中，预应力是靠钢筋和混凝土之间的黏结力传递。但是这种力的传递过程，需要经过一段传递长度ltr才能完成。先张法先张法预应力混凝土构件，预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。8.2.1预应加力的主要方法※将预应力钢筋用夹具固定于台座或钢模上※支模、绑扎预应力钢筋、浇注混凝土※待混凝土达到预定强度后，切断或放松钢筋，使混凝土产生预

8、压应力。◆先张法的工序8.2预加应力的方法与设备8.2.1预应加力的主要方法主要工艺过程是：穿钢筋→张拉钢筋→浇筑混凝土并进行养护→切断钢筋。②后张法：后张法就是在构件浇筑成型后再张拉钢筋的施工方法。后张法构件中，预应力主要靠钢筋端部的锚具来传递。后张法8.2.1预应加力的主要方法8.2.1预应加力的主要方法◆后张法的工序后张法※※浇注混凝土，预留孔道——达到强度，穿筋——张拉钢筋，锚