混凝土设计与施工课件作者罗向荣7预应力砼构件.pptVIP

2、对锚、夹具要求： （１）锚、夹具受力安全可靠； （２）预应力损失小； （３）构造简单，制作方便，用钢量少，价格便宜； （４）施工设备简便，张拉锚固方便迅速。 2 预应力混凝土结构对混凝土的要求 ①强度高 预应力混凝土只有采用较高强度的混凝土，才能建立起较高的预压应力，并可减少构件截面尺寸，减轻结构自重。对先张法构件，采用较高强度的混凝土可以提高黏结强度，对后张法构件，则可承受构件端部强大的预压力； ②收缩、徐变小 这样可以减少由于收缩、徐变引起的预应力损失； ③快硬、早强 这样可以尽早施加预应力，加快台座、锚具、夹具的周转率，以利加快施工进度，降低间接费用。 从充分发挥预应力优点的角度考虑，张拉控制应力宜尽可能地定得高一些，σcon定得高，形成的有效预压应力高，构件的抗裂性能好，且可以节约钢材，但如果控制应力过高，会出现以下问题： ①σcon越高，构件的开裂荷载与极限荷载越接近，使构件在破坏前无明显预兆，构件的延性较差。 ②在施工阶段会使构件的某些部位受到拉力甚至开裂，对后张法构件有可能造成端部混凝土局部受压破坏。 ③有时为了减少预应力损失，需对钢筋进行超张拉，由于钢材材质的不均匀，可能使个别钢筋的应力超过它的实际屈服强度，而使钢筋产生较大塑性变形或脆断，使施加的预应力达不到预期效果。 ④使预应力损失增大 。 σcon也不能定得过低，它应有下限值。否则预应力钢筋在经历各种预应力损失后，对混凝土产生的预压应力过小，达不到预期的抗裂效果。 张拉控制应力大小的确定与预应力钢筋的品种和施加预应力的方法有关。 锚具变形和钢筋内缩值 减小损失的方法： ①选择锚具变形和钢筋内缩值较小的锚具； ②尽量减少垫板的数量； ③对先张法，可增加台座的长度。 2）裂缝出现 在使用荷载作用下截面下边缘经历了压应力—零应力—拉应力—混凝土开裂. 3）带裂缝工作 混凝土开裂退出工作，钢筋应力增加直到屈服，中性轴上移，受压混凝土应力变大。 设计计算内容： ? 混凝土的正应力、主应力、力筋的应力均应满足要求; ? 进行构件的正截面、斜截面抗裂性验算;（全预应力、 A类部分 预应力混凝土） ? 构件维持正常使用的变形验算。 计算的特点: ? 预应力损失大部分已经发生，有效预应力小； ? 外荷载最大，包括全部使用活载； ? 用换算截面几何特性； ? 计算方法：全预应力结构，采用材料力学方法。 3、破坏阶段——极限承载力状态 极限状态时，受拉钢筋先屈服，后受压区混凝土压碎，破坏时的应力状态与钢筋混凝土相似，计算方法相同。 特别注意：预应力混凝土结构的极限承载力也是以材料强度耗尽而结束。 预应力对构件的承载力有什么影响 开裂线 M w 弯矩-挠度曲线比较 钢筋混凝土受弯构件 预应力混凝土受弯构件 预应力混凝土受弯构件受力阶段的特点 强度计算 的依据 正常使用计算 的依据 施工阶段应力控制的依据 与设计计算的联系 受拉屈服 拉应力增加 有效预应力较大 预应力钢筋应力 下缘开裂退出工作， 上缘混凝土压碎 下缘由压应力-拉应力-开裂，上缘压应力逐渐变大 几乎全截面受压 梁的顶部可能有拉应力 混凝土应力(拉、压） 拉区开裂 接近水平线 出现裂缝，带裂缝工作 出现转折点 梁无裂 直线 外观特征 荷载---挠度曲线 破坏阶段 使用阶段 施工阶段 受力阶段 项目 二、构件的消压弯矩、开裂弯矩、极限弯矩的计算 1、消压弯矩 定义：使控制截面下边缘达到零应力状态时称为消压，此时外荷载弯矩为消压弯矩 。 2、开裂弯矩 “消压”后，混凝土出现拉应力，随即开裂 3、破坏弯矩 当钢筋屈服，混凝土压碎时达到极限时,对应极限弯矩称为破坏弯矩。 破坏弯矩与同材料、同截面的（无预应力）钢筋混凝土构件完全相同。 7.5 张拉控制应力与预应力损失的计算 一、张拉控制应力的确定 张拉控制应力: 指张拉预应力钢筋时所控制的最大应力值，其值为张拉设备所控制的总的张拉力除以预应力钢筋面积得到的应力值。 有效预应力：预应力筋中实际存余的预应力 先张法构件的σcon值适当高于后张法构件，原因在于先张法的张拉力是由台座承受，预