5预应力混凝土构件..doc

预应力混凝土的基本知识 ??1 、一般概念  图5-1 预应力混凝土受弯构件 ????1.承受外荷载之前，先在梁的受拉区施加一对偏心预压力 ，从而在梁截面混凝土中产生预压应力， 如图5-1（b）；????2.不考虑预压力，只考虑在外荷载作用下：梁跨中截面应力如图5—1（c）；????3.考虑预压力，在外荷载作用下：也就是将图(b)，叠加，从而得梁跨中截面应力分布如图5—1（d）。 结论：通过人为控制预压力的大小，可使梁截面受拉边缘混凝土产生压应力、零应力或很小的拉应力，以满足不同的裂缝控制要求，从而改善了普通钢筋混凝土构件原有的抗裂性能差的缺点。 ??2 、预应力混凝土的分类 ????先张法是制作预应力混凝土构件时，先张拉预应力钢筋后浇筑混凝土的一种方法； ????后张法是先浇筑混凝土，待混凝土达到规定强度后再张拉预应力钢筋的一种预加应力方法。   ??3 、预应力混凝土的特点 1．提高了构件的抗裂能力2．增大了构件的刚度3．充分利用高强度材料4．扩大了构件的应用范围 预应力混凝土的材料 ??1 、预应力钢筋 ????预应力钢筋可分为钢筋、钢丝和钢绞线三大类。 其性能需满足下列要求：高强度；具有一定的塑性；良好的加工性能；与混凝土有较好的粘结强度。 ??2 、预应力混凝土 ????预应力混凝土对混凝土的性能要求如下： 强度高：收缩、徐变小；快硬、早强；弹性模量高。 《混凝土结构设计规范》要求预应力构件的混凝土强度等级不宜低于C30，用高强度钢丝或钢绞线做预应力钢筋的结构，特别是大跨度结构，混凝土强度等级不宜低于C40 ??3 、锚具与夹具 ????在构件制作完成后能重复使用的，称为夹具； 永久锚固在构件端部，与构件一起承受荷载，不能重复使用的，称为锚具。 锚、夹具的种类很多，常用的有锚固钢丝用的套筒式夹具，锚固粗钢筋用的螺丝端杆锚具，锚固直径12的钢筋或钢筋绞线束的JM12夹片式锚具。详细内容可参考施工技术类书籍。 预应力混凝土构件设计的一般规定 ??1 、 ????张拉控制应力 ????张拉控制应力是指张拉预应力钢筋时，张拉设备所指示的总张拉力除以预应力钢筋截面面积得出的 拉应力值，以 表示。 ???? 越大，建立的混凝土预压应力也越大。但是，若 过大，也会有钢筋可能会被拉断等情况。 同时，为了保证构件中建立必要的有效预应力， 也不能过小。 ????预应力钢筋的张拉控制应力值 可规范相应表格。如图所示： 表5—1张拉控制应力限值 钢筋种类 张拉方法 先张法 后张法 消除应力钢丝、钢绞线 0.75 0.75 热处理钢筋 0.70 0.65 注： 为预应力钢筋强度标准值。  ??2 、预应力损失 ????将预应力钢筋张拉到控制应力 后，由于种种原因，其应力值将逐渐下降,即存在预应力损失， 扣除损失后的预应力才是有效预应力。 ????1．张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失 ?????张拉端由于锚具的压缩变形，或由于钢筋、钢丝、钢绞线在锚具内的滑移，使钢筋内缩引起的预 应力损失值 ????2．预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失 ????后张法张拉预应力筋时，钢筋将与孔壁发生接触摩擦，从而使预应力钢筋的拉应力值逐渐减小，这 种预应力损失记为 。 ????3．预应力筋与台座间的温差引起的预应力损失 ????制作先张法构件时，为了缩短生产周期，常采用蒸汽养护，促使混凝土快硬。当新浇筑的混凝土尚未结硬时，加热升温，预应力钢筋伸长，但台座间距离保持不变，而降温时，混凝土已结硬并与预应力 钢筋结成整体，钢筋应力不能恢复原值，于是就产生了预应力损失 。 ????4．预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失 。 ????钢筋受力后，在长度不变的条件下，钢筋应力随时间的增长而降低，这种现象称为钢筋的松弛。在钢筋应力保持不变的条件下，应变会随时间的增长而逐渐增加，这种现象称为钢筋的徐变。钢筋的松弛和徐 变均将引起预应力钢筋中的应力损失，记为 。 ????5．混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失 ????收缩、徐变导致预应力混凝土构件的长度缩短，预应力钢筋也随之回缩，产生预应力损失 。混凝土收 缩徐变引起的预应力损失很大，在曲线配筋的构件中，约占总损失的30％，在直线配筋构件中可达60％