7.预应力混凝土构件PPT.ppt

第七章 预应力混凝土构件; 7.1 预应力混凝土的基本概念 7.1.1 概述 1、普通钢筋混凝土结构或构件，由于混凝土的抗拉强度及极限拉应变很小，所以在使用荷载作用下，一般均带裂缝工作。由于混凝土的过早开裂，使钢筋混凝土构件存在难以克服的缺点： 一是裂缝的开展使高强度材料无法充分利用。从结构耐久性出发必须限制裂缝开展宽度，这就使高强度钢筋无法发挥作用，相应地也不可能充分发挥高级别混凝土的作用。 二是过早开裂导致构件刚度降低，为了满足变形控制的要求，需加大构件截面尺寸。这样做既不经济又增加了构件自重，特别是随着跨度的增大，自重所占的比例也增大，使钢筋混凝土结构的应用范围受到很多限制。; 2、预应力混凝土的定义 为了避免普通钢筋混凝土结构过早出现裂缝，并充分利用高强度材料，在结构构件受外荷载作用之前，可通过一定方法预先对由外荷载引起的混凝土受拉区施加压力，用由此产生的预压应力来减小或抵消将来外荷载所引起的混凝土拉应力。这样在外荷载施加之后，裂缝就可延缓或不发生，即使发生了，裂缝也不会开展过宽，可满足适用要求。 这种构件受外荷载以前预先对混凝土受拉区施加压应力的结构称为预应力混凝土结构。 ; 1、预应力混凝土的基本原理 下面就以图7-1所示简支梁为例来说明预应力混凝土的基本原理。 ; 2、预应力混凝土的优点 与普通混凝土相比，预应力混凝土具有以下优点： （1）提高了构件的抗裂性能，使构件不出现裂缝或减小了裂缝宽度，扩大了钢筋混凝土构件的应用范围。 （2）增加了构件的刚度，延迟了裂缝的出现和开展，减少了构件的变形。 （3）提高了构件的耐久性，由于预应力能使构件不出现裂缝或减小了裂缝，减少了外界环境对钢筋的侵蚀，从而可以满足构件使用年限的要求。 （4）能充分发挥高强钢筋和高强混凝土的性能，可以减少钢筋用量和构件的截面尺寸，减轻构件自重，节约材料，降低造价。;1、先张法 　即先张拉钢筋后浇注混凝土。 其主要张拉程序为：在台座上按设计要求将钢筋张拉到控制应力→用锚具临时固定→浇注混凝土→待混凝土达到设计强度75%以上切断放松钢筋。其传力途径是依靠钢筋与混凝土的粘结力阻止钢筋的弹性回弹，使截面混凝土获得预压应力。;图6.1 先张法工艺流程 ;　　先张法施工简单，靠粘结力自锚，不必耗费特制锚具，临时锚具可以重复使用（一般称工具式锚具或夹具），大批量生产时经济，质量稳定。适用于中小型构件工厂化生产。 ;2、后张法 ①有粘结预应力混凝土 　　先浇混凝土，待混凝土达到设计强度75%以上，再张拉钢筋（钢筋束）。 其主要张拉程序为：埋管制孔→浇混凝土→抽管→养护穿筋张拉→锚固→灌浆（防止钢筋生锈）。其传力途径是依靠锚具阻止钢筋的弹性回弹，使截面混凝土获得预压应力。这种做法使钢筋与混凝土结为整体，称为有粘结预应力混凝土。 ;　　有粘结预应力混凝土由于粘结力（阻力）的作用使得预应力钢筋拉应力降低，导致混凝土压应力降低，所以应设法减少这种粘结。这种方法设备简单，不需要张拉台座，生产灵活，适用于大型构件的现场施工。;②无粘结预应力混凝土 　　其主要张拉程序为预应力钢筋沿全长外表涂刷沥青等润滑防腐材料→包上塑料纸或套管（预应力钢筋与混凝土不建立粘结力）→浇混凝土养护→张拉钢筋→锚固。 　　施工时跟普通混凝土一样，将钢筋放入设计位置可以直接浇混凝土，不必预留孔洞、穿筋、灌浆，简化施工程序，由于无粘结预应力混凝土有效预压应力增大，降低造价，适用于跨度大的曲线配筋的梁体。;图6.2 后张法主要工艺流程示意图 ; 3、先张法和后张法的优缺点 先张法采用工厂化的生产方式，当前采用较多的是在台座上张拉，台座越长，一次生产的构件就越多。先张法的工序少、工艺简单、质量容易保证，但它只适于生产中、小型构件，如楼板、屋面板等。 后张法的施工程序及工艺比较复杂，需要专用的张拉设备，需大量特制锚具，用钢量较大，但它不需要固定的张拉台座，可在现场施工，应用灵活。后张法适用于不便运输的大型构件。 ; 7.2.2 锚具和夹具 锚固预应力钢筋的工具分为锚具和夹具两种类型。当预应力构件制成后能够取下重复使用的称夹具，而留在构件上不再取下的称锚具。 目前我国常用的锚具和夹具根据受力原理的不同常分为以下几种： (1)依靠摩擦力锚固的锚具。如锥形锚、波型夹具、JM12型锚具、XM型锚具及QM型锚具等。 (2)依靠承压锚固的锚具。如镦头锚具及夹具、钢筋螺纹锚具。