预应力构件计算ppt课件.ppt

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1、§10.1概述10.1.1预应力混凝土的概念普通混凝土梁存在的问题第十章预应力混凝土构件计算1.混凝土梁开裂时钢筋应力很低混凝土开裂时钢筋应力：混凝土开裂应变：150——200με钢筋应力：2.以裂缝出现和发展为代价，换取梁的承载能力提高。虽然这样提高了混凝土梁的承载力（相对开裂），但却带来了以下问题：（1）裂缝的出现使截面的刚度降低，挠度增大，结果导致跨度较大的梁，或荷载较大的梁，往往挠度验算通不过；即在正常使用荷载下，钢筋应力一般150～200MPa教材：100～150με（3）高强度钢筋对普通混凝土不起作用。

2、一般认为普通混凝土梁的适用范围：L≤8—9m，12—15m已很不经济，也显得技术落后。预应力混凝土的概念木桶的力学原理：搬砖或书：混凝土梁的预加力：（2）裂缝过宽，造成人心理紧张，耐久性降低，所以当限定裂缝宽度后，梁剩余的潜能不能发挥。kpN(a)p或pN(b)(c)或(d)■优点：提高抗裂度和刚度；节约钢筋，减轻自重。■缺点：构造、施工较复杂；延性也较差。■应用对象：预应力混凝土构件的优、缺点和应用对象10.1.2预应力混凝土的分类全预应力混凝土在使用荷载作用下，截面上不允许出现拉应力。限值预应力混凝土在使用荷载

3、作用下，截面受拉边缘允许产生拉应力，但拉应力不超过混凝土抗拉强度。部分预应力混凝土在使用荷载作用下，构件截面上允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值。●要求裂缝控制等级较高的结构；●大跨度结构或受力很大的构件；●对刚度和变形控制要求较高的结构构件。预应力度是衡量结构预应力水平的参数，是进行预应力混凝土结构研究与设计的重要指标。定义预应力度——M0为消压弯矩。——N0为消压轴力。受弯构件：受拉构件：预应力度λ当λ≥1，为全预应力混凝土。则当0＜λ＜1，为部分预应力混凝土。当λ＝0，为普通钢筋混凝土。第一类第二类第三类我

4、国“混凝土结构设计规范”划分的裂缝控制等级我国规范将部分预应力混凝土又进一步分为两种一种，拉应力有限值，即限值预应力混凝土。一种，允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过附表4-3，P.322。即部分预应力混凝土。一级二级、三级加筋混凝土分类三级10.1.3施加预应力的方法在浇筑混凝土之前张拉钢筋。主要靠混凝土自身的粘结力获得预加力。先张法张拉钢筋并在台座上固定浇注混凝土构件放松（切断）预应力钢筋张拉钢筋浇筑混凝土放松（切断）钢筋，混凝土预压。预应力由混凝土与钢筋间的粘结力来传递。在结硬后的混凝土构件上张拉钢筋。主要靠锚具施

5、加预加力。后张法浇筑混凝土构件，预留孔道穿预应力钢筋并张拉、锚固钢筋孔道灌浆浇筑混凝土构件穿预应力钢筋张拉、锚固钢筋，孔道灌浆。预应力由构件两端锚具实现。10.1.4夹具和锚具夹具和锚具是在制作预应力混凝土构件时锚固预应力钢筋的工具。螺丝杆端锚具建筑工程中常用的锚具锥形锚具墩头锚具夹具式锚具螺丝杆端锚具OVM型锚具锥形锚具墩头锚具JM12型锚具10.1.5预应力混凝土材料1．混凝土（1）强度高，C40以上；（2）收缩、徐变小；（3）快硬、早强。2．钢材：（1）强度高：钢绞线：钢丝（消除应力钢丝）：热处理钢筋：（2）

6、具有一定的塑性（3）良好的加工性：墩粗（4）与混凝土之间有较好的粘结强度。10.1.6张拉控制应力张拉控制应力：指张拉预应力筋时控制的最大应力。取值：过大引起的问题，（1）由于钢筋强度的离散性、张拉操作中的超张拉等原因，张拉时可能使钢筋应力接近甚至进入钢筋的屈服阶段，产生塑性变形，反而达不到预期的效果。少数钢筋甚至发生脆断；（2）因张拉力的测量可能不够准确，或焊接质量出问题，如果过高，容易发生安全事故；（3）会增加预应力筋的松弛应力损失。过小存在的问题，不利于钢材的充分利用，浪费钢材。规范取值：表10－10.650

7、.7热处理钢筋0.750.75消除应力钢丝、钢绞线后张法先张法张拉方法钢筋种类张拉控制应力限值10.1.7预应力损失从张拉钢筋开始直至构件使用的整个过程中，预应力筋的应力值将慢慢降低，这种想象称为预应力损失。损失的概念：产生损失的原因：（定性、定量）1.直线预应力钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失△概念：。。。。。。△公式：2.预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失△概念：。。。。。。△公式：（10－2）△减小摩擦损失的措施：（2）采用“超张拉”工艺。（1）两端张拉；3.温差损失钢筋的线膨胀系数：α=

8、0.00001/°CEs=2.0×10^5N/mm2△减小的措施：（1）采用两次升温；（2）钢模上张拉预应力钢筋。4.钢筋应力松弛损失钢筋的应力松弛：指钢筋长度保持不变的条件下，钢筋应力随时间的增长而逐渐降低的现象。这是由于钢筋的塑性变形具有随时间而增长的性质。（1）与t的关系：1小时完成50%，24小时完成80%；（2）应力松弛损失钢材品种有关：热处理钢筋