预应力混凝土的基本概念和基本原理基本概念课件.ppt

《预应力混凝土的基本概念和基本原理基本概念课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第10章预应力混凝土构件计算1.熟悉预应力混凝土的基本概念，明确施加预应力的目的及预应力混凝土结构的应用；2.掌握施加预应力的方法；3.熟悉张拉控制应力的概念、各种预应力损失值的确定及减少预应力损失的措施；4.了解各阶段预应力损失值的组合。学习目标第一节预应力混凝土的基本概念一、预应力混凝土的基本概念和基本原理1.基本概念普通钢筋混凝土构件在荷载作用下通常是带裂缝工作的，导致构件刚度降低，不适应于采用高强钢筋；解决这些问题的有效途径是采用预应力混凝土。预应力混凝土是指在构件承受荷载以前，用某种方法预先在构件的受拉区施加压应力的

2、构件。预应力混凝土可明显提高构件的抗裂性能和刚度。2.基本原理二、预应力混凝土的分类1）根据张拉钢筋与浇筑混凝土的先后次序分为先张法和后张法预应力混凝土。2）根据预应力对构件抗裂度的影响分为三种类型：全预应力混凝土：在使用荷载作用下，不允许截面上混凝土出现拉应力的构件。属严格要求不出现裂缝的构件，相当于裂缝控制等级为一级的构件。有限预应力混凝土：在使用荷载作用下，允许截面上混凝土出现拉应力，但不能超过混凝土的抗拉强度。属一般要求不出现裂缝的构件，相当于裂缝控制等级为二级的构件。部分预应力混凝土：允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超

3、过限值的构件。属允许出现裂缝的构件。相当于裂缝控制等级为三级的构件。3）根据钢筋与混凝土之间是否有粘结力分为有粘结预应力混凝土和后张法无粘结预应力混土。三、预应力混凝土的特点：优点：1）提高构件的抗裂度和刚度；2）可充分利用高强度材料，减小构件重；3）可提高构件的抗剪能力；4）提高构件的抗疲劳性能。缺点：1）工艺较复杂；2）预应力反拱度不易控制；3）预应力混凝土构件的设计较复杂。四、预应力混凝土的材料混凝土高强度收缩、徐变小快硬、早强预应力钢筋高强度较好的塑性良好的加工性能较好的粘结性能第二节预加应力的方法和锚具按照张拉钢

4、筋与浇筑混凝土的先后关系，施加预应力的方法可分为先张法和后张法两类。1.先张法定义：先张拉预应力钢筋，然后浇筑混凝土的施工方法，称为先张法。继续主要工艺过程是：穿钢筋→张拉钢筋→浇筑混凝土并进行养护→切断钢筋。先张法的张拉台座设备锚具（一）锚具（二）主要优点：生产工艺简单，工序少，效率高，质量易于保证，同时由于省去了锚具和减少了预埋件，构件成本较低。适用范围：主要用于工厂化大量生产，尤其适宜用于长线法生产中、小型构件。2.后张法定义：先浇筑混凝土，待混凝土硬化后，在构件上直接张拉预应力钢筋，这种施工方法称为后张法。后张法的张拉

5、设备张拉设备主要工艺过程：浇筑混凝土构件（在构件中预留孔道）并进行养护→穿预应力钢筋→张拉钢筋并用锚具锚固→往孔道内压力灌浆，如图。主要优点：预应力钢筋直接在构件上张拉，不需要张拉台座，所以后张法构件既可以在预制厂生产，也可在施工现场生产。大型构件在现场生产可以避免长途搬运，故我国大型预应力混凝土构件主要采用后张法。主要缺点：生产周期较长；需要利用工作锚锚固钢筋，钢材消耗较多，成本较高；工序多，操作较复杂，造价一般高于先张法。夹具–––构件制作完后，可取下重复使用。锚具–––用于永久固定钢筋、作为构件的一部分。预应力筋的常用锚

6、具如下图：二、锚具和夹具墩头锚具精轧螺纹钢筋锚具14夹片式锚具钢质锥形锚具15第三节张拉控制应力和预应力损失张拉控制应力con：张拉预应力钢筋时，张拉设备所显示的总张拉力除以被张拉预应力钢筋的截面面积所得的应力值。张拉控制应力con取值：主要与采用的张拉方法和预应力钢筋种类有关。取值见《规范》或教材表所列。一、张拉控制应力con二、预应力损失及其组合预应力损失：由于各种因素的影响，使预应力钢筋从张拉开始直至构件使用的整个过程中，张拉控制应力逐渐降低，同时混凝土所建立的预应力也逐渐降低的现象。六种预应力损失的原因及计算如下

7、：（一）预应力损失1.张拉端锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失l1直线：18减小措施：1）选择变形小或预应力筋滑动小的锚具、夹具，并尽量减少垫板的数量；2）对于先张法张拉工艺，选择长的台座。台座长度超过100m时，可忽略不计。2.预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的损失l2后张法：当+kx≤0.2时，l2=con(kx+)减少措施:1）采用两端张拉；2）采用“超张拉”工艺。其工艺程序为：持荷2min持荷2min卸载01.1scon0.85sconscon先张法构件进行蒸汽养护或其他加热养护时，随着钢筋温度升高

8、，其长度增加，由于新浇混凝土尚未结硬，不能约束钢筋增长，而台座长度固定不变，因此张拉后的钢筋变松，预应力钢筋的应力降低。降温时混凝土和钢筋已粘结成整体，二者一起回缩，钢筋的应力不能恢复到原来的张拉应力值。产生原因：3.混凝土加热养护时，预应力筋与承受拉力的设备之间的温差引起的