最新哈工大建筑结构PPT课件教学讲义PPT课件.ppt

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1、哈工大建筑结构PPT课件7.1预应力混凝土构件概述混凝土的抗拉强度太低，导致受拉区混凝土过早开裂，或者裂缝宽度过宽，不满足适用性和耐久性的要求。混凝土的极限拉应变约为0.1-0.15×10-3，钢筋弹性模量为2×105N/mm2，则受拉钢筋的应力只能到20-30N/mm2，不能充分利用其强度；对允许开裂的构件，当受拉钢筋的应力达到250N/mm2，裂缝宽度已达0.2-0.3mm。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。高强钢筋的使用，应力达500-1000N/mm2，裂缝宽度将很大，无法满足使用要求。epNspcsctNqsct-spc

2、预应力混凝土已经广泛应用于工业与民用建筑及交通运输建筑中。例如：预应力空心楼板、屋面大梁、屋架、吊车梁、预应力桥梁、铁路轨枕等。在水工建筑中也用来修建码头、闸门、调压室、压力水管、工作桥、水电站厂房的屋面梁及吊车梁等结构构件，也可用预加压力的方法来加固大坝、衬砌隧洞等。预应力钢筋的下端锚固在坝基下的岩石中，在坝顶用千斤顶张拉钢筋，然后加以锚固。能使坝体的上游面产生预压应力，以抵消因水压作用而产生的拉应力。大大减缩坝体截面和增加坝体的稳定性。在水利水电工程的应用：马鞍山水库大坝最大坝高31m,安全鉴定为三类坝,坝体抗滑稳定不满足规范要求。为了节约投资、简化施工难度,采用预应力锚索加固坝体。龙滩

3、大坝底孔闸墩和支承梁式保证弧形工作闸门安全运行的关键受力结构，预应力锚索采用一端张拉的后张法施工。五强溪表孔闸墩采用预应力钢筋混凝土结构型式.棉花滩水电站大坝预应力锚索孔道采用了预埋钢导管成孔，导管在加工厂下料、打磨管口，在现场拼装，对倾角、高差较大导管进行了多次拼装、预埋。预应力混凝土构件是在承受外荷载作用之前，先对混凝土预加压力，使其在构件截面上产生的预压应力来抵消外荷载引起的部分或全部拉应力。这样，在外荷载作用下，构件裂缝就能延缓或不出现，以充分发挥高强度钢筋的作用，改善混凝土的受拉性能，满足使用要求。有粘结预应力钢筋预应力钢筋无粘结预应力钢筋预应力混凝土结构的优缺点：优点：延缓构件开

4、裂，减小裂缝宽度；刚度大，变形小；节约钢筋，减轻自重，可建造大跨高层结构。施工工序多，技术要求高；需要专门的锚具和张拉设备，以及预应力钢筋，费用高；开裂荷载与破坏荷载过于接近，破坏前的延性差。产生过大的反拱，影响正常使用。缺点：根据功能的要求，分成不同的类别进行设计。目前对预应力混凝土构件主要根据截面应力状态分为：（1）全预应力混凝土。（2）有限预应力混凝土。（3）部分预应力混凝土。（4）钢筋混凝土。预应力为零时的混凝土。我国新编的水工混凝土结构设计规范规定，预应力混凝土结构构件设计时，应根据环境条件和预应力钢筋种类选用不同的裂缝控制等级。三种裂缝控制等级大体上相当于前三种。截面控制裂缝的程

5、度不同全预应力混凝土－当使用荷载作用时，不允许出现拉应力的构件，相当于《规范》中裂缝控制等级为一级，即严格要求不出现裂缝的构件。部分预应力混凝土－当使用荷载作用时，允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许值的构件，相当于《规范》中裂缝控制等级为三级，即允许出现裂缝的构件。限值预应力混凝土－当使用荷载作用下根据荷载效应组合情况，不同程度地保证混凝土不开裂的构件，相当于《规范》中裂缝控制等级为二级，即一般要求不出现裂缝的构件。亦属于部分预应力混凝土。优先采用预应力混凝土的结构：要求裂缝控制等级较高的构件；大跨度或受力很大的构件；对构件刚度和变形控制要求较高的结构构件。预应力混凝土构件要按承载能力极

6、限状态和正常使用极限状态进行计算外，还需验算施工阶段（制作、运输、安装）混凝土的强度和抗裂性能。1、使用阶段：承载力计算；抗裂、裂缝宽度验算；挠度验算。2、施工阶段：混凝土强度验算、抗裂验算。设计预应力混凝土构件的计算内容：在构件上建立预应力，一般式通过张拉钢筋来实现的。将张拉钢筋锚固在混凝土构件上，由于钢筋弹性回缩，使得混凝土受到压力。根据结构及施工的具体条件，正确选择张拉方法与张拉工艺是设计预应力结构的一个前提。7.2施加预应力的方法先张法预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。优点：工序少、效率高、质量易保证；施工简单。缺点：需要专门台座，基建投资较大；施加的预应力较小，用于中小构

7、件和直线型配筋构件。先张法－在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法，称为先张法。先张法施工工艺：先在专门的台座上张拉钢筋，然后用锚具将钢筋临时固定在台座上，再浇筑混凝土构件，待混凝土达到一定强度（一般不低于混凝土设计强度的75%）后，从台座上切断或放松钢筋（简称放张）。在钢筋弹性回缩时，利用钢筋与混凝土之间的粘结力，使混凝土受到压力作用，从而产生预压应力。先张法构件一般采用细钢丝、冷轧带肋钢筋或冷拉钢筋作为预应力钢筋