第9章预应力混凝摘要.pptVIP

第9章 预应力混凝土构件 主要内容： 　　预应力混凝土的概念及其与普通钢筋混凝土的区别 　　预应力混凝土构件（包括轴心受拉、受弯构件）设计 　　构造要求 重点： 　　预应力混凝土的基本概念 　　各项预应力损失的意义、计算方法、减小措施 　　预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力状态、设计计算方法 1　预应力混凝土的 概念 预应力混凝土（prestressed concrete）是在混凝土构件承受外荷载之前，对其受拉区预先施加压应力。这种预压应力可以部分或全部抵消外荷载产生的拉应力，因而可减少甚至避免裂缝的出现。 优点： 提高构件的抗裂度，改善了构件的受力性能。因此适用于对裂缝要求严格的结构； 由于采用了高强度混凝土和钢筋，从而节省材料和减轻结构自重，因此适用于跨度大或承受重型荷载的构件； 提高了构件的刚度，减少构件的变形，因此适用于对构件的刚度和变形控制较高的结构构件； 提高了结构或构件的耐久性、耐疲劳性和抗震能力。 通常通过机械张拉钢筋给混凝土施加预应力。按照施工工艺的不同，可分为先张法和后张法两种。 　先张法 在浇灌混凝土之前张拉预应力钢筋，故称为先张法（pretensioning type）。可采用台座长线张拉或钢模短线张拉。 先张法构件是通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力传递预应力的。此方法适用于在预制厂大批制作中、小型构件，如预应力混凝土楼板、屋面板、梁等。 第9章 预应力混凝土构件 构件内存在两个力系：内部预应力（施工制作时施加的）和外荷载（使用阶段施加的）。 用Ap和As表示预应力钢筋和非预应力钢筋的截面面积，Ac为混凝土截面面积；以 、 及 表示预应力钢筋、非预应力钢筋及混凝土的应力。 规定： 以受拉为正， 及 以受压为正。 §9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第9章 预应力混凝土构件 2　先张法轴心受拉构件 　　 施工阶段 施工制作阶段，应力图形如图所示。此阶段构件任一截面各部分应力均为自平衡体系。 　 先张法构件截面预应力 平衡方程为 §9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第9章 预应力混凝土构件 　　 放松预应力钢筋，压缩混凝土（完成第一批预应力损失） 代入平衡方程可得 此时的应力状态，可作为施工阶段对构件进行承载能力计算的依据。另外， 还用于计算 。 §9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第9章 预应力混凝土构件 　　 完成第二批预应力损失 代入平衡方程解得 上式给出了先张法构件中最终建立的混凝土有效预压应力。 §9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第9章 预应力混凝土构件 　　使用阶段 　　 加荷至混凝土预压应力被抵消时 消压状态 §9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第9章 预应力混凝土构件 平衡条件为 代入可得 　　此时，构件截面上混凝土的应力为零，相当于普通钢筋混凝土构件还没有受到外荷载的作用，但预应力混凝土构件已能承担外荷载产生的轴向拉力，故称为“消压拉力”。 §9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第9章 预应力混凝土构件 　　 继续加荷至混凝土即将开裂 截面即将开裂 §9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第9章 预应力混凝土构件 平衡条件为 代入可得 上式可作为使用阶段对构件进行抗裂验算的依据。 §9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第9章 预应力混凝土构件 　　加荷直至构件破坏 贯通裂缝截面相应的轴向拉力极限值（即极限承载力），如图所示。 极限状态 由平衡条件可得 上式可作为使用阶段对构件进行承载能力极限状态计算的依据。 §9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第9章 预应力混凝土构件 3　 后张法轴心受拉构件 　　 施工阶段 应力图形如图所示，构件任一截面各部分应力亦为自平衡体系。 后张法构件截面预应力 平衡方程为 §9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第9章 预应力混凝土构件 　　 在构件上张拉预应力钢筋至 ，同时压缩混凝土 代入平衡方程可解得 当 （张拉端）时， 达最大值，即 上式可作为施工阶段对构件进行承载力验算的依据。 §9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第9章 预