混凝土教程第9章选编.pptVIP

第9章 预应力混凝土构件;9.1 概述; 预应力混凝土构件具有很多的优点，下列结构物宜优先采用预应力混凝土： (1)要求裂缝控制等级较高的结构； (2)大跨度或受力很大的构件； (3)对构件的刚度和变形控制要求较高的结构构件，如工业厂房中的吊车梁、码头和桥梁中的大跨度梁式构件等。 预应力混凝土构件的缺点是构造、施工和计算均较钢筋混凝土构件复杂，且延性也差些。;9.1.2 预应力混凝土的分类;张拉预应力筋的方法主要有先张法和后张法两种。 1 先张法 在浇灌混凝土之前张拉 预应力筋的方法称为先张法。;2 后张法 在结硬后的混凝土构件上张拉预应力筋的方法称为后张法。;9.1.4 锚具和夹具;图9-4 固定端握裹式锚具 (a)P型挤压锚具；(b)H型压花锚具; 图9-5 圆柱体夹片式锚具 (a)圆形单孔锚具；(b)圆形多孔锚具；(c)长方体扁形锚具;2 支承式锚具;3 锥塞式锚具;9.1.5 预应力混凝土材料; 我国目前用于预应力混凝土结构或构件中的预应力筋，主要采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。 (1)预应力钢丝 常用的预应力钢丝为消除应力光面钢丝和螺旋肋钢丝，公称直径有5mm、7mm和9mm等规格。 消除应力钢丝包括低松弛钢丝和普通松弛钢丝；按照其强度级别可分类为：中强度预应力钢丝其极限强度标准值为800～1270N/mm2；高强度预应力钢丝为1470～1860N/mm2等。成品钢丝不得存在电焊接头。 (2)钢绞线 钢绞线是由冷拉光圆钢丝，按一定数量(有2根、3根、7根等)捻制而成钢绞线，再经过消除应力的稳定化处理(为减少应用时的应力松弛，钢绞线在一定的张力下，进行的短时热处理)，以盘卷状供应。 (3)预应力螺纹钢筋 预应力混凝土用螺纹钢筋(也称精轧螺纹钢筋)，是采用热轧、轧后余热处理或或热处理等工艺制作成带有不连续无纵肋的外螺纹的直条钢筋。; 张拉控制应力是指预应力筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。其值为张拉设备(如千斤顶油压表)所指示的总张拉力除以预应力筋截面面积而得的应力值，以σcon表示。; 符合下列情况之一时，表9-1中的张拉控制应力限值可提高0.05fptk或0.05fpyk： (1)要求提高构件在施工阶段的抗裂性能，而在使用阶段受压区内设置的预应力筋； (2)要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。;9.1.7 预应力损失;1 直线预应力筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失值σl1; 后张法构件曲线预应力筋或折线预应力筋，由于锚具变形和预应力内缩引起的预应力损失值σl1，应根据曲线预应力筋或折线预应力筋与孔道壁之间反向摩擦影响长度lf范围内的预应力筋变形值等于锚具变形和预应力筋内缩值的条件确定。σl1可按《混凝土结构设计规范》附录J进行计算。;2 预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失值σl2;(1)张拉曲线预应力筋时，由于曲线孔道的曲率，使预应力筋和孔道壁之间产生法向正压力而引起的摩擦阻力;减少σl2的措施有： (1)对于较长的构件可在两端进行张拉，则计算中孔道长度可按构件的一半长度计算。比较图9-11(a)及图9-11(b)，两端张拉可减少摩擦损失是显而易见的。但这个措施将引起σl1的增加，应用时需加以注意。 (2)采用超张拉;3 混凝土加热养护时预应力筋与承受拉力的设备之间温差引起的预应力损失值σl3;4 预应力筋应力松弛引起的预应力损失值σl4;(2)中强度预应力钢丝： ; 试验表明，预应力筋应力松弛与下列因素有关： (1)应力松弛与时间有关，开始阶段发展较快，第一小时松弛损失可达全部松弛损失的50%左右，24h后可达80%左右，以后发展缓慢。 (2)应力松弛损失与钢材的初始应力和极限强度有关，当初应力小于0.7fptk时，松弛与初应力呈线性关系，初应力高于0.7fptk时，松弛显著增大。 (3)张拉控制应力值高，应力松弛大；反之，则小。;5 混凝土收缩、徐变引起受拉区和受压区纵向预应力筋的损失值σl5、σl5’;减少σl5的措施有： ①采用高强度等级水泥，减少水泥用量，降低水灰比，采用干硬性混凝土； ②采用级配较好的骨料，加强振捣，提高混凝土的密实性； ③加强养护，以减少混凝土的收缩。;6 用螺旋式预应力筋作配筋的环形构件，由于混凝土的局部挤压引起的预应力损失σl6; 上述的六项预应力损失，它们有的只发生在先张法构件中，有的只发生在后张法构件中，有的两种构件均有，而且是分批产生的。为了便于分析和计算，《混凝土结构设计规范》规定，预应力构件在各阶段的预应力损失值宜按表9-4的规定进行组合。;9.1.9 先