第九章预应力混凝土构件课件.ppt

第九章　预应力混凝土构件;9.1概述; 裂缝宽度与钢筋应力基本成正比，一般 Ms=(0.6~0.8)My，如配筋按正截面承载力计算，Ms作用 下sss=(0.5~0.7)fy。对于HPB335级钢筋，fy =300MPa，sss=150~210MPa，裂缝宽度已达(0.15~ 0.25) mm。如采用RRB400级高强钢筋，fy=580MPa， 则sss= 290 ~406 MPa，裂缝宽度已远远超过容许限值。 故钢筋混凝土结构限制了高强材料的应用，限制 了其用途，如对于要求有防水、防渗漏的钢筋混凝土 构件，对于承受疲劳荷载的钢筋混凝土结构均不适用。; 跨度为5.2m的简支梁，截面尺寸为200×450mm2作用均布活荷载标准值qk=10kN/m，均布恒荷载gk=5kN/m。;;二、预应力混凝土的基本原理;由于预加应力spc较大，受拉边缘仍处于受压状态，不会出现开裂；;★宜优先采用预应力混凝土结构：要求裂缝控制等级较高的结构；大跨度或受力很大的构件；对构件的刚度和变形要求较高的结构构件。;三、预应力混凝土的优缺点 1、优点 ★抗裂性能提高，刚度增大（因推迟裂缝出 现）； ★充分利用材料强度，采用高强度混凝土和钢 筋； ★节约材料，减轻自重； ★提高抗剪性能、稳定性能、抗疲劳性能。 2、缺点 构造、计算和施工均比较复杂，延性较差。;一、根据制作不同 ⑴先张法预应力混凝土 先张法是制作预应力混凝土构件时，先张 拉预应力钢筋后浇注混凝土的一种方法。 ⑵后张法预应力混凝土 后张法是先浇注混凝土，待混凝土达到规 定的强度后再张拉预应力钢筋一种方法。;二、根据预加应力值大小对构件截面裂缝控制 程度的不同 ⑴全预应力混凝土构件 在使用荷载作用下不允许截面上混凝土 出现拉应力，即全截面受压的构件； ⑵部分预应力混凝土构件 在使用荷载作用下，构件截面混凝土允许 出现拉应力或开裂，但对裂缝宽度加以限制。 ;三、根据施工方法不同 ⑴粘结预应力混凝土 指沿预应力筋全长均与周围混凝土粘结、 握裹在一起的预应力混凝土结构。 ⑵无粘结预应力混凝土 指预应力筋伸缩、滑动自由，不与周围 混凝土粘结的预应力混凝土结构。 ;9.1.3预应力混凝土材料 一、混凝土——预应力混凝土要求采用高强混凝土 ★性能要求：强度高，可以施加较大的预压应力，提高预应力效率，有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；收缩、徐变小，有利于减少它们引起的预应力损失；快硬，早强； ★与钢筋有较大粘结强度，减少先张法预应力筋的应力传递长度； ★有利于提高局部承压能力，便于后张锚具的布置和减小锚具垫板的尺寸； 一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于 C30，当采用高强钢丝时不低于C40。;二、预应力钢筋 ◆ 预应力钢筋的强度越高越好。 ◆ 在预应力混凝土制作和使用过程中，由于种种原因，预应力筋中预先施加的张拉应力会产生损失，因此，为使得扣除应力损失后仍具有较高的张拉应力，也必须使用高强钢筋（丝）作预应力筋。 ◆ 为避免在超载情况下发生脆性破断，预应力筋还必须具有一定的塑性。同时还要求具有良好的加工性能，以满足对钢筋焊接、镦粗的加工要求。 ◆ 对钢丝类预应力筋，还要求具有低松弛性和与混凝土良好的粘结性能，通常采用“刻痕”或“压波”方法来提高与混凝土粘结强度。;;2、钢绞线 钢绞线是用2、3、7股高强钢丝扭结而成的一种高强预应力筋，其中以7股钢绞线应用最多。7股钢绞线的公称直径为9.5~15.2 mm，通常用于无粘结预应力筋，强度可高达1860MPa。2股和3股钢绞线用途不广，仅用于某些先张法构件，以提高与混凝土的粘结强度。;3.预应力螺纹钢筋 也称精轧螺纹钢筋，是用热轧、轧后余热处理或热处理工艺制作成带有不连续无纵肋的外螺纹的直条钢筋，该钢筋在任意截面处均可带有匹配的内螺纹的连接器或锚具进行连接或锚固。直径为18~50mm，具有高强度、高韧性等特点。;预应力钢筋;9.1.4施加预应力的方法;★预应力钢筋一般采用高强钢丝，直径较小的钢绞线及直径较小的冷拉钢筋，可获得较好的自锚力。 ★制作设备有台座，因承受预应力筋巨大的回弹力，故需要有足够的强度、刚度和稳定性；拉伸机；传力架夹具。 ★锚固方法：通过钢筋预混凝土的粘结力，其端头力比中央小。 ★优点：张拉工序简单、不需放置永久性锚具、可以批量生产。 ★缺点：需成批钢模，养护池，一次性投资大；适用于直线型面筋，对于曲线布置较困难 。 ★适用于中小型构件，大批量生产。;二、后张法 当混凝土强度 达到设计强度的 1