91概述预应力混凝土构件.PPT

混凝土结构设计 混凝土结构设计内容 结构方案设计（结构选型、构件布置及传力途径） 作用及作用效应分析（内力组合） 结构的极限状态设计（配筋、裂缝、挠度） 结构及构件的构造、连接措施 耐久性及施工的要求 满足特殊要求结构的专门性能设计 楼盖（单向板） 预应力混凝土构件 单层厂房 砌体结构 多层框架结构 高层建筑结构 第九章预应力混凝土构件 学 习 目 标 预应力混凝土结构的基本概念； 各项预应力损失值的意义和计算方法； 预应力损失值的组合； 预应力轴心受拉构件各阶段的应力状态、设计计算方法和主要构造要求； 部分预应力混凝土构件及无粘结预应力混凝土构件的设计计算要点。 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下 =(0.5~0.7)fy。 对于HRB400级钢筋， =180~252MPa，裂缝宽度已达(0.15~ 0.25) mm。 采用高强钢筋，则 = 325 ~455 MPa，裂缝宽度已远远超过容许限值。 缺点： 预应力筋配筋量由抗裂要求控制，而不是由承载力条件确定； 反拱过大，混凝土处于长期高预压应力状态，引起徐变和反拱不断增长，影响结构正常使用； 从开裂到破坏的过程很短，且破坏后延性小； 对张拉设备、锚具等有较高要求，制作费用高。 9.1.2 预应力混凝土的分类 有限预应力或部分预应力混凝土，可使设计更加合理和经济。 ◆节约预应力钢材、有效地控制反拱、提高延性； 部分开裂有助于结构内力调整，减小由于约束变形（如温差、不均匀沉降等）而产生的内力。 9.1.3 张拉预应力筋的方法 4.有粘结预应力混凝土 5.无粘结预应力混凝土 9.1.4. 锚具和夹具 9.1.5 预应力混凝土材料 可施加较大的预压应力，提高预应力效率； 减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求； 具有较高的弹性模量，有利于提高截面抗弯刚度，减少预压时的弹性回缩； 徐变较小，有利于减少徐变引起的预应力损失； 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； 9.1.6 张拉控制应力?con 9.1.7 预应力损失 摩擦损失?l 2 温差损失?l 3 应力松弛损失?l 4 混凝土收缩徐变损失?l5 混凝土局部挤压损失?l6 9.1.8 预应力损失值的组合 9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算9.2.1轴心受拉构件各阶段的应力分析 1.先张法构件 2.后张法构件 3.预应力构件与非预应力构件的比较 9.2.2 轴心受拉构件使用阶段计算 使用阶段的承载力 先张法预应力钢丝按单根方式配筋困难时，可采用相同直径钢丝并筋的配筋方式。 并筋的等效直径，对双并筋应取单根直径的1.4倍；对三并筋应取单根直径的1.7倍。 并筋的保护层厚度、锚固长度、预应力传递长度、正常使用极限状态验算均应按等效直径考虑。 预应力钢筋锚具及张拉设备的支承处，应采用预埋钢垫板，并设置上述附加钢筋网和附加钢筋。 后张法预应力混凝土构件中，曲线预应力钢丝束、钢绞线束的曲率半径不宜小于4m。 对预应力钢筋在构件端部全部弯起的受弯构件或直线配筋的先张法构件，宜在构件端部可能产生裂缝的部位设置非预应力纵向构造钢筋。 后张法预应力混凝土构件的预拉区和预压区，应设置非预应力纵向构造钢筋。 施工阶段----完成第一批预应力损失 浇注混凝土但不受力 9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第九章 预应力混凝土构件 ?pcI 截面内力平衡条件 施工阶段----放松钢筋 ：混凝土获得的预压应力 9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第九章 预应力混凝土构件 施工阶段----完成第二批损失 ?pcII 由预加应力产生的混凝土法向应力，又称混凝土中的有效预压应力 9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第九章 预应力混凝土构件 ?c=0 Np0 消压状态轴向拉力 加载阶段----加载至混凝土中的应力为0 全面消压状态 ----混凝土中法向应力为零 9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第九章 预应力混凝土构件 加载阶段 ----加载至混凝土开裂 ft Ncr 抗裂轴向拉力 9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第九章 预应力混凝土构件 加载阶段 ----加载到破坏 Nu 破坏轴向拉力 9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 第九章 预应力混凝土构件 施工阶段 ----穿钢筋 9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算 先张法 第九章 预应力混凝土构件 ?pcI 施工阶段 ----张拉钢筋 ----完成第一批预应力损失 ?pcI 先张法 9.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算