钢筋混凝土教学课件―第10章预应力混凝土构件.ppt

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1、第10章预应力混凝土构件(Pre-StressedConcreteMember)§10.1概述一.预应力混凝土的概念1.概念：在混凝土构件使用（承受使用荷载）以前预先施加作用使之产生的应力（如压应力）与使用荷载产生的应力（如拉应力）方向相反，从而抵消部分或全部荷载产生的应力（如拉应力）；2.意义：（1）提高混凝土构件的抗裂性能和刚度；（2）充分利用高强材料、降低构件自重。3.使用范围：裂缝控制等级要求高、大跨度、挠度控制要求高14.预应力简支梁的试验介绍（图10-1）二.预应力混凝土的分类1.我国规范对预

2、应力混凝土分类的原则：根据裂缝控制程度划分；2.我国规范对预应力混凝土的具体分类（1）裂缝控制等级为一级：严格要求不出现裂缝的构件，即在使用荷载下，构件受拉区不允许出现拉应力；（2）裂缝控制等级为二级：一般要求不出现裂缝的构件，即在使用荷载下，构件受拉区允许出现小于混凝土抗拉强度的拉应力；（3）裂缝控制等级为三级：允许出现裂缝的构件，即在使用荷载下，构件受拉区允许出现小于规定的混凝土最大裂缝宽度的的裂缝。3.其他分类方法（仅供参考）2三.张拉预应力钢筋的方法对构件预先施加作用的原理：张拉钢筋；被张拉的钢筋

3、称为预应力钢筋；预应力钢筋的回缩趋势即对构件产生作用（形成预应力）张拉钢筋根据施工工艺和结构适用条件分为两种。1.先张法(pre-tension)（1）施工工艺（如图10-2）；（2）预应力传递方式：钢筋与混凝土之间的粘结力。2.后张法（post-tension）（1）施工工艺（如图10-3）（2）预应力传递方式：预应力钢筋端部的锚具传递给构件端部。3四.夹具和锚具1.夹具和锚具的作用：固定预应力钢筋；2.夹具：能重复使用，一般用于先张法构件；3.锚具：不能重复使用，一般用于后张法构件；4.对锚具的要求：

4、（P.246）1）~4）；5.常用锚具：（P.246）1）~4）；五.预应力混凝土材料1.混凝土：快硬、早强和收缩、徐变小，一般不低于C40；2.钢材：强度高、塑性好和表面有刻痕。六.张拉控制应力1.定义：张拉控制应力4N为总张拉力，可由仪器读出；为预应力钢筋截面面积；2.为何要控制张拉应力（1）太小时，产生的预应（压）力不足以抵消荷载产生的拉应力；（2）太大时，会使构件开裂、构件破坏无预兆和预应力钢筋脆断。3.控制要求（1）与张拉工艺有关；（2）同条件下，先张法的大于后张法；（3）规范的数值见表10-3

5、；（4）一定条件下可略有提高。5七.预应力损失概念：在施工和使用阶段，预应力钢筋中的预应力（如张拉完毕时的控制应力）降低的现象。可能有六（七）种原因将导致此现象发生。1.锚具变形导致预应力钢筋内缩引起的预应力损失（1）计算公式为（10-1）；（2）一般在先张法构件中产生（直线形构件）；（3）减小的措施：A选择变形小的锚具和减少锚具个数；B增加台座长度；2.预应力钢筋与孔道摩擦引起的预应力损失（1）计算公式为（10-2）；6（2）一般在后张法构件中产生；（3）减小的措施：A两端张拉；B超张拉。3.养护构件时

6、预应力钢筋与台座之间的温差引起的预应力损失（1）计算公式为（10-6）；（2）一般在先张法构件中产生；（3）减小的措施：A两次升温；B预应力钢筋与台座同时升温。4.预应力钢筋应力松驰引起的预应力损失（1）计算公式视不同情况分别为（10-7）~（10-11）；（2）一般在先、后张法构件中均会产生；（3）减小的措施：超张拉。75.混凝土收缩、徐变引起的预应力损失、（1）计算公式根据先张法、后张法、受拉区和受压区分别为（10-12）~（10-15）；（2）一般在先张法和后张法构件中均会出现；（3）减小、的措施：

7、A采用高标号水泥；B提高密实性；C加强养护。6.由于螺旋预应力钢筋对混凝土的挤压产生的预应力损失（1）计算公式为（10-19）；（2）一般在后张法环形（或圆形）截面构件中产生；（3）减小的措施：避免采用小直径构件7.分批张拉时产生的预应力损失。8八.预应力损失值的组合1.预应力损失的特点（1）有的在先张法构件中产生，有的在后张法构件中产生，有的在先、后张法构件中均产生；（2）有的是单独产生，有的是和别的预应力损失同时产生；（3）前述各公式是分别计算，未考虑相互关系；2.我国规范规定应进行相应组合，如表10

8、-6。3.预应力损失的最低值（1）先张法构件：（2）后张法构件：9九.先张法构件预应力钢筋的传递长度1.传递长度：预应力钢筋的应力从构件端部为0增长到某一稳定数值（如控制应力）所需要的长度，如上图中的；2.传递长度的计算公式为（10-20）；3.基本假定：在传递长度范围内，预应力钢筋（含混凝土）的预应力为线性变化，在传递长度末端达到最大值。10十.后张法构件端部锚固区的局部受压承载力计算1.问题的提出：预应力通过构件端部传递给