预应力混凝土结构基本知识.ppt

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1、一、预应力混凝土的基本概念1、预应力混凝土结构的特点能够充分利用高强钢材、混凝土，减少钢筋用量；构件截面小，减轻结构自重。预应力能使构件受拉区推迟或避免开裂，提高构件的抗裂性能。由于预应力混凝土构件在使用阶段不带裂隙工作或裂隙很小，所以构件的截面钢度较大。由于预应力提高了构件的抗裂性能和刚度，减少了构件的截面尺寸和自重，使之适用于较大荷载和较大跨度。一、预应力混凝土的基本概念设计计算复杂；工艺复杂；质量要求高,造价高。一、预应力混凝土的基本概念2、预应力混凝土结构的缺点一、预应力混凝土的基本概念3、为什么要使用预应力混凝土结构理论上讲，提高材料强度可以提高构件的承载

2、力，从而达到节省材料和减轻构件自重的目的。但在普通钢筋混凝土构件中，提高钢筋强度却难以收到预期的效果。这是因为，对配置高强度钢筋的钢筋混凝土构件而言，承载力可能已不是控制条件，起控制作用的因素可能是裂缝宽度或构件的挠度。当钢筋应力达到500~1000N/mm2时，裂缝宽度将很大，无法满足使用要求。混凝土抗拉强度及极限拉应变值都很低。其抗拉强度只有抗压强度的1/10～1/18，极限拉应变仅为0.0001～0.00015，即每米只能拉长0.1~0.15mm，超过后就会出现裂缝。而钢筋达到屈服强度时的应变却要大得多，约为0.0005～0.0015，如HPB235级钢筋就达

3、1×10-3。对使用上不允许开裂的构件，受拉钢筋的应力只能用到20~30N/mm2，不能充分利用其强度。对于允许开裂的构件，当受拉钢筋应力达到250N/mm2时，裂缝宽度已达0.2~0.3mm。一、预应力混凝土的基本概念3、混凝土预应力的添加一、预应力混凝土的基本概念4、预应力混凝土不能提高承载力注意：预应力混凝土不能提高构件的承载能力。也就是说，当截面和材料相同时，预应力混凝土与普通钢筋混凝土受弯构件的承载能力相同，与受拉区钢筋是否施加预应力无关。二、预应力施工方法——先张法１、概念定义：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。首先,在台座或钢模上

4、张拉钢筋至设计规定的拉力,用夹具临时固定钢筋,然后浇灌混凝土,当混凝土达到设计强度的75%及以上时切断钢筋。先张法预应力的传递是依据钢筋与混凝土间的粘结力完成的。二、预应力施工方法——先张法２、施工工艺过程主要工艺过程是：穿钢筋→张拉钢筋→浇筑混凝土并进行养护→切断钢筋。３、锚固方式二、预应力施工方法——先张法４、优、缺点主要优点：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。二、预应力施工方法——先张法１、概念定义：先浇筑混凝土，待混凝土达到设计强度

5、的75%以上后，在构件上直接张拉预应力钢筋，这种施工方法称为后张法。后张法的预应力传递依靠构件两端的工作锚具完成.三、预应力施工方法——后张法２、施工工艺过程三、预应力施工方法——后张法３、张拉工具三、预应力施工方法——后张法４、优、缺点优点：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。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。三、预应力施工方法——后张法四、材料的选用1

6、、混凝土要求采用高强混凝土；可以施加较大的预压应力，提高预应力效率；有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；具有较高的弹性模量，有利于提高截面抗弯刚度，减少预压时的弹性回缩；徐变较小，有利于减少徐变引起的预应力损失；与钢筋有较大粘结强度，减少先张法预应力筋的应力传递长度；有利于提高局部承压能力，便于后张锚具的布置和减小锚具垫板的尺寸；强度早期发展较快，可较早施加预应力，加快施工速度，提高台座、模具、夹具的周转率，降低间接费用一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于C30，当采用高强钢丝时不低于C40。2、钢筋四、材料的选用预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝、也

7、可采用热处理钢筋。（1）高强度。（2）具有一定的塑性。（3）与混凝土之间具有良好的粘结强度。（4）具有良好的加工性能。2、钢筋预应力钢筋的强度越高越好。而且在预应力混凝土制作和使用过程中，由于种种原因，预应力筋中预先施加的张拉应力会产生损失，因此，为使得扣除应力损失后仍具有较高的张拉应力，也必须使用高强钢筋（丝）作预应力筋。为避免在超载情况下发生脆性破断，预应力筋还必须具有一定的塑性。同时还要求具有良好的加工性能，以满足对钢筋焊接、镦粗的加工要求。对钢丝类预应力筋，还要求具有低松弛性和与混凝土良好的粘结性能，通常采用‘刻痕’或‘压波’方法来提高与混凝土粘结强度。