土建专业岗位人员基础知识：预应力混凝土结构.pptVIP

第一节 预应力混凝土结构原理 一、概述 1、预应力混凝土的概念 下列结构宜优先采用预应力结构 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、对构件刚度和变形控制要求较高的结构构件。 预应力混凝土分类： 1、根据预加应力大小对构件裂缝控制程度不同： 1）全预应力和部分预应力 全预应力：不允许截面上混凝土出现拉应力的构件，裂缝控制等级为一级，严格要求不出现裂缝； 部分预应力：允许出现裂缝，但裂缝宽度不允许超过允许值，裂缝控制等级三级，允许出现裂缝。 根据荷载效应组合的不同，不同程度地保证混凝土不开裂，称限制预应力混凝土，裂缝控制等级二级，一般要求不出现裂缝，也称部分预应力混凝土构件。 张拉预应力钢筋的方法 1、先张法 2、后张法 * 混凝土的极限拉应变小，混凝土达极限拉应变时，钢筋的应力很低。当钢筋达到屈服强度时，混凝土有较大的裂缝。 裂缝控制成为一个重要的问题，但用高强度钢筋不能充分发挥作用，提高混凝土强度对提高抗裂与限制裂缝宽度作用也不大。 使用荷载情况下 部分预应力分为两类A类和B 类： A类构件混凝土拉应力限制表 0.5ft 0.8ft 拉应力限制 受拉构件 受弯构件 构件类型 0.1 (不验算） （不得采用B类） （不得消压） 短期 长期 严重 0.2 (不验算） 0.10 (不得消压） 短期 长期 中度 0.3 (不验算） 0.15 0.05 短期 长期 轻度 冷拉II、III、IV级钢筋 钢丝、钢绞线、V级钢筋 荷载组合 环境条件 房屋建筑结构裂缝限制表 从传递预应力的角度看：先张法是靠粘结力，后张法靠锚具 夹具和锚具 1）夹具：可以重复使用的； 2）锚具：留在构件上的。 3）预应力对锚具的要求 安全可靠，锚具本身有足够的强度与变形； 应使预应力钢筋在锚具内尽可能不产生滑移，减少预应力损失； 构造简单，便于机械加工制作； 使用方便，省材料造价低。 4）建筑中常用的锚具 预应力混凝土材料 1、混凝土 强度高 收缩、徐变小 快硬、早强 预应力混凝土构件混凝土强度不低于C30；使用钢绞线、钢丝、热处理钢筋不宜低于C40 。 2、钢材 强度高 具有一定的塑性 良好的加工性能 与混凝土之间能较好粘结。 1）钢绞线 2）钢丝 3）热处理钢筋 从强度看，钢绞线最高（1870），钢丝次之（1770），热处理钢筋最小（1470）。 张拉控制应力 1）张拉控制应力的概念 2）张拉控制应力的取值 在施工阶段过大的应力会使构件的某些部位受到拉力，甚至开裂，对后张法可能造成端部局压破坏； 过大的应力会使出现裂缝时的荷载值与极限荷载值接近，使构件无明显的破坏预兆，构件的延性差。 为了减少预应力损失，需要进行超张拉，有可能在超张拉过程中使个别钢筋的应力超过它的实际屈服强度，使钢筋产生较大的塑性变形和脆断。 过小的预应力，预应力损失后，作用很小。 张拉控制应力与施加预应力的方法有关 对于同一钢种，先张法高于后张法，主要是先张法与后张法建立的预应力的方式不同，因此预应力损失也不同。 张拉控制应力与使用的钢筋品种有关 0.75fptk 0.65fptk 0.75fptk 0.70fptk 钢丝、钢绞线 热处理钢筋 后张法 先张法 张拉方法 钢筋品种 张拉控制应力 注：提高0.05fptk的条件 1）要求提高施工阶段的抗裂性能，在使用阶段压区设置预应力钢筋； 2）要求部分抵消由于应力松弛、摩擦和钢筋分批张拉以及预应力钢筋与张拉台座之间的温差因素产生的预应力损失。 预应力损失的组成及减少预应力损失的措施 钢筋的张拉控制应力，从开始张拉至构件使用；由于张拉工艺和材料特性等原因将不断降低，这种预应力降低的现象称为预应力损失。预应力损失包括以下6项： 1）锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失σl1 2）预应力钢筋与孔道壁之间摩擦引起的预应力损失 σl2 3）混凝土加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的损失 σl3 4）钢筋应力松弛引起的预应力损失σl4 5）混凝土的收缩徐变引起的预应力损失σl5 6）用螺旋式预应力钢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 *