预应力混凝土构件.docx

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1、第9章预应力混凝土构件预应力混凝土结构PrestressedConcreteStructure预应力混凝土的原理及计算规定♦预应力混凝土的概念♦施加预应力的方法♦预应力混凝土材料♦预应力钢筋锚具♦张拉控制应力和预应力损失♦预应力混凝土轴心受拉构件的应力分析＞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』〜0.15X10-3,钢筋弹性模量为2Xl()5N/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至U250N/mm2,裂缝宽度已达0.2〜0.3mm

2、。＞提高混凝土强度等级对构件抗裂性所起的作用也是极其有限的,因为各等级混凝土的极限抗拉应变相差不大;＞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。＞预应力混凝土构件：由于配置受力的预应力筋，通过张拉或其他方法建立预加应力的混凝土构件。由于预加应力Ojjc较大，受拉边缘仍处于受压状态，不会出现开裂；W受拉边缘应力虽然受拉，但拉应力小于混/凝土的抗拉强度，一般不会出现开裂；fc<乙争受拉边缘应力超过混凝土的抗拉强度，虽然会产1/生裂缝，但比钢筋混凝土构

3、件（Np=0）的开裂明4显推迟，裂缝宽度也显著减小。Oct-Opc>ftk9.1概述截面控制裂缝的程度不同全预应力混凝土一当使用荷载作用时，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。部分预应力混凝土一当使用荷载作用时，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。限值预应力混凝土一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。预应力混凝土结构的优缺点:优点：提高构

4、件的抗裂度及构件的刚度；充分发挥高强度钢筋和高强度混凝土的作用;改善了混凝土结构的受力性能，减轻自重。缺点：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。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。尸I图9.1简支梁荷载挠度曲线日上艮;预应力混凝土预制桩•Mlh「"HV5工4名/Q2LB■muiitiHOuiiittHiuinmid打完预制桩后，预应力管桩施工现场9.2预加应力的方法先张法一在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法，称为先张法。首先

5、在台座上或钢模内张拉钢筋，并作临时锚固，然后浇筑混凝土。待混凝土达到一定强度后剪断或放松钢筋。钢筋剪断后将产生弹性回缩，但钢筋与混凝土之间存在着粘结力，混凝土就会阻止钢筋回缩而混凝土本身受到预压应力。(a)构件(b)图9.2先张法主要工序示意图(a)张拉钢筋；(b)支模并浇捣混凝土；(c)放松并截断预应力钢筋预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。优点：用长线台座，批量生产，效率高；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，用于中小构件。在结硬后的混凝土构件上张拉钢筋的方法称为后张法。先浇筑混凝土构件并预留好孔道，待混凝土达到一定的强度后在孔道内穿入钢筋，然后

6、直接在构件上张拉钢筋，最后用锚具在构件两端将钢筋锚固，阻止钢筋回缩，从而对构件施加预应力。钢筋张拉完毕并将张拉端锚固后，预留孔道内应按要求灌浆。后张法灌浆孔预留孔道出气孔二」图9.3后张法主要工序示意图（a）制作混凝土构件；（b）张拉钢筋；（c）张拉端锚固并对孔道灌浆J返回预应力是靠钢筋端部的锚具来传递的。优点：不需要专门台座，可现场制作，用于大型构件;缺点:量大。需要留孔，灌浆，施工复杂；锚具要附在构件内，耗钢预应力张拉操作经典过程限位才诞为2工作锚(1)安装工作锚后的限位板(3)安装工具锚夹片并击紧千斤顶进油，油缸伸出少许，勺千斤顶油缸,准备张拉。千斤顶号分级张拉比例分级张拉油压

7、表控制读数明示张拉程序、配套的千斤顶号与油压表号、对应分级张拉的油压控制读数值。用配套校验的油压表控制张拉力。张拉油压表对连续梁桥的箱梁底板预应力钢绞线束用两台千斤顶对称同步张拉。对箱梁腹板预应力钢绞线束用两台千斤顶同步对称张拉。预制预应力箱梁经典施工过程在预制场地的混凝土台座上绑扎箱梁钢筋、安装镀锌波纹管。安装箱梁预应力筋端部，铸铁承压板固定于端部钢模板上，螺旋筋紧贴铸铁承压板，形成良好的局部承压钢筋加密区。预制箱梁采用定型钢模板，芯模设计成可拆卸，外模