混凝土结构设计原理预应力混凝土构件计算教学ppt课件.pptx

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1、多媒体辅助教学课程混凝土结构设计原理ConcreteStructure第7章预应力混凝土构件计算PrestressedConcreteStructure第7章预应力混凝土构件本节习题本节例题§7.1概述§7.2预应力混凝土轴心受拉构件承载力§7.3预应力混凝土受弯构件承载力§7.4预应力混凝土构件的构造要求§7.5部分预应力混凝土与无粘结预应力混凝土§7.6平衡荷载设计法的概念7.1.1预应力混凝土(prestressedconcrete)的基本概念§7.1预应力混凝土概述1.普通钢筋混凝土的缺点：（1）在使用荷载下带裂缝工作：影响耐久，功能！刚度！疲劳性！若不裂，加大截面面积增加自重。不开裂

2、3=20～30M/a（2）难以利用高强度材料。与max对应的3=200N/mm2，而高强钢丝可达1800N/mm2。提高混凝土强度等级对提高构件的抗裂性能和控制裂缝宽度的作用不大。克服混凝土抗拉强度低的缺点，预应力混凝土结构。生活中预应力桶箍，使木板预受压，在使用中受水的张力，受拉搬书上架–双手对书施加预压力，书就不会掉下来2.预应力混凝土的发展木锯的锯条：锯条工作时受压，会发生压屈，但锯条的受拉性能好，拧紧拉绳使锯条受拉，不易产生压屈自行车的辐条：–辐条细，受载后受压易压屈；钢圈截面较大可受压，旋紧辐条，使辐条预先受拉，在受力时不会产生压屈橡皮筋捆饭票2.预应力混凝土的发展应用；初期

3、阶段1886年前后，加利福尼亚旧金山工程师P.H.Jackson申请了在混凝土拱内张紧钢拉杆作楼板的专利1988年，德国的C.E.W.Doehring在混凝土楼板受荷前时拉力的钢筋来加强混凝土的专利1908年，美国的C.R.Steiner提出了二次张拉的建议1925年内布拉斯加州的R.E.Dill试用无粘结的做法法国的弗莱西奈E.Freyssinet在1928年考虑混凝土收缩和徐变产生的损失，提出预应力混凝土必须采用高强钢材和高强混凝土，这是预应力混凝土在理论上关键的突破工程实用阶段直到1939年，E.Freyssinet发明了短部锚固用的锥形契等，在工艺上提供了切实可行的方法，使预应力结构得

4、到工程应用的真正推广40年代，弗莱西奈E.Freyssinet设计跨越法国马恩河，孔径为55m的luzancy桥，人们才接受预应力损失可以控制和计算的见解迅速发展阶段40年代：第二次世界大战结束后,预应力混凝土大规模推广，由于西欧对工业、交通、城市建设急待恢复和重建，钢材供应十分紧张的情况下，原先钢结构的工程纷纷改为预应力混凝土结构，应用范围，也从桥梁、工厂扩大到土木、建筑工程的各个领域1950年国际上成立了预应力混凝土协会（简称为FIP）1960年，预应力混凝土桥已经成为美国的标准做法世界普及阶段美国：大规模的预应力混凝土的推广，是第二次世界大战结束后，由于西欧对工业、交通、城市建设急待恢复

5、和重建，钢材供应十分紧张的情况下，原先钢结构的工程纷纷改为预应力混凝土结构，应用范围，也从桥梁、工厂扩大到土木、建筑工程的各个领域日本德国比利时待续我国预应力的发展50、60年代：预制构件，3-6米的楼板，吊车梁，大型屋面板，12–18米的大梁，36米以内的屋架等－提倡工业化施工70年代，北京和江、浙一带建了不少的升板结构，和少量的预应力框架结构80年代：由于无粘结预应力混凝土的推广，多、高层大开间的预应力平板体系，大量地采用预应力混凝土结构桥梁，特种结构等大量采用预应力混凝土结构90年代：高层房屋的楼板跨度大；采用预应力梁减少新世纪：所谓预应力砼，就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部

6、应力，而且其数值和分布有利于抵消使荷载产生的应力，称其为预应力混凝土。3.预应力砼的基本原理：a.预先在受拉区施加一对偏心压力Np，下边缘产生压应力σpcb.在外荷载作用下，下边缘产生拉应力σcc.截面上最后应力状态为前面两者叠加该结构也可认为是人为地引入某一反向荷载，用以抵消使用荷载的一种配筋混凝土epNpspcsc4.预应力混凝土的优点：节省材料，减轻自重，增加跨越能力。提高构件的抗裂性、增加截面刚度。可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。结构质量安全可靠。预加力还可以作为结构构件的连接手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。5.预应力混凝土的缺点：最主要的问题是在使用阶段如何保持有效

7、预应力不至于降低到最小。需要有一定的专门设备和配备一支技术熟练的专业队伍。预应力反拱度不易控制。6.预应力混凝土的应用：大跨度结构（大跨度桥梁）；特种结构（防漏、防渗和压力容器）；对构件的刚度和变形控制要求较高的结构构件。预应力度预应力度（λ）：由预加应力大小确定的消压弯矩MO与外荷载产生的弯矩M的比值，即λ=M0/M式中：λ—预应力度；M0—消压弯矩。即将控制截面边缘由预加力产生的预压应力抵消为