第5章預(yù)應(yīng)力混凝土基本知識(shí)

1、 普通混凝土抗裂性很差普通混凝土抗裂性很差 混凝土的極限拉應(yīng)變很低，只有0.00010.0015，這時(shí)鋼筋應(yīng)力僅2030N/mm2,另外提高混凝土的強(qiáng)度也不明顯 高強(qiáng)材料得不到充分應(yīng)用高強(qiáng)材料得不到充分應(yīng)用 裂縫寬度一般應(yīng)限制在0.20.3mm以內(nèi)，受拉鋼筋應(yīng)力最高也只能達(dá)到150250N/mm2 結(jié)構(gòu)自重大使用性能不好 普通混凝土結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)大跨度和大空間的需要，因?yàn)闊o(wú)法采用高強(qiáng)度的材料，勢(shì)必導(dǎo)致截面尺寸過大和自重過大。 qk=10kN/mL0問題引出1.普通混凝土構(gòu)件存在問題普通混凝土構(gòu)件存在問題第五章第五章.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本知識(shí)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件基本知識(shí) 2.預(yù)應(yīng)力混凝土的產(chǎn)

2、生預(yù)應(yīng)力的產(chǎn)生1 1 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的基本概念預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的基本概念基本原理基本原理1、C20普通鋼筋混凝土簡(jiǎn)支梁，在荷載作用下，在梁跨中下邊緣產(chǎn)生10N/mm2的拉應(yīng)力，混凝土梁早已開裂，且裂縫已有相當(dāng)?shù)拈_展。一、預(yù)應(yīng)力基本原理及特點(diǎn)分析受 壓 區(qū) 砼受 拉 區(qū) 鋼 筋預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念2 、在預(yù)壓力作用下，截面下邊緣(預(yù)壓區(qū)）跨中產(chǎn)生壓應(yīng)力1=10N/mm2，形成反拱f 1 11預(yù)壓區(qū)預(yù)拉區(qū)f1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念23、在外荷載作用下，截面下邊緣產(chǎn)生拉應(yīng)力2=9N/mm2，其撓度為f 2 f2荷載單獨(dú)作用下受力荷載單獨(dú)作用下受力受壓區(qū)砼受拉區(qū)鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 4、在預(yù)

3、壓力及外荷載作用，截面下邊緣產(chǎn)生應(yīng)力2-1=1N/mm2, 其撓度為f 2 f 1=f 使用階段的荷載逐漸逐漸增加預(yù)應(yīng)力單獨(dú)作用截面應(yīng)力使用荷載單獨(dú)作用截面應(yīng)力拉區(qū)砼未開裂拉區(qū)砼已開裂受 壓 區(qū) 砼受 拉 區(qū) 鋼 筋f2-f1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 所謂預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件所謂預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件就是在構(gòu)件受荷之前（制作階段），人為給拉區(qū)砼施加預(yù)壓應(yīng)力，受荷之后（使用階段）首先要抵消拉區(qū)砼的預(yù)壓應(yīng)力，若再加荷拉區(qū)砼開裂，直至破壞為止。 常見預(yù)應(yīng)力鋼筋砼構(gòu)件有：預(yù)應(yīng)力鋼筋砼軸拉構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力鋼筋砼受彎構(gòu)件、預(yù)應(yīng)力混凝土大偏心受壓構(gòu)件、偏心受拉構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制樁等得到廣泛的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 預(yù)應(yīng)力

4、混凝土與鋼筋混凝土的比較預(yù)應(yīng)力混凝土與鋼筋混凝土的比較 1、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)要高，鋼筋的強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度等級(jí)要高，鋼筋的強(qiáng) 度也要高。度也要高。 2、預(yù)應(yīng)力程度較高預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，、預(yù)應(yīng)力程度較高預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，性能如同均質(zhì)彈性材性能如同均質(zhì)彈性材 料。料。而普通鋼筋混凝土在使用荷載作用下的性能是非線性的。而普通鋼筋混凝土在使用荷載作用下的性能是非線性的。 3、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)剛度大，撓度小，裂縫寬度小剛度大，撓度小，裂縫寬度小。4、一旦預(yù)應(yīng)力被克服后，預(yù)應(yīng)力混凝土和普通混凝土結(jié)構(gòu)就沒有、一旦預(yù)應(yīng)力被克服后，預(yù)應(yīng)力混凝土和普通混凝土

5、結(jié)構(gòu)就沒有本質(zhì)上的不同，因而本質(zhì)上的不同，因而正截面承載力是一樣正截面承載力是一樣的；的； 5、預(yù)應(yīng)力混凝土梁的斜截面抗剪強(qiáng)度高預(yù)應(yīng)力混凝土梁的斜截面抗剪強(qiáng)度高于普通混凝土，因而預(yù)于普通混凝土，因而預(yù)應(yīng)力混凝土梁的腹板可做得較薄，大大減輕了自重。應(yīng)力混凝土梁的腹板可做得較薄，大大減輕了自重。預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1. 裂縫寬度小、剛度大、撓度小、結(jié)構(gòu)的耐久性好。裂縫寬度小、剛度大、撓度小、結(jié)構(gòu)的耐久性好。2.抗裂性高，可建造水工建筑、儲(chǔ)水結(jié)構(gòu)、抗?jié)B結(jié)構(gòu)。抗裂性高，可建造水工建筑、儲(chǔ)水結(jié)構(gòu)、抗?jié)B結(jié)構(gòu)。3.充分利用高強(qiáng)材料，節(jié)約了鋼材、減輕了自重，

6、特別在大跨充分利用高強(qiáng)材料，節(jié)約了鋼材、減輕了自重，特別在大跨度的結(jié)構(gòu)中更為經(jīng)濟(jì)。度的結(jié)構(gòu)中更為經(jīng)濟(jì)。4. 提高構(gòu)件的抗剪性能。試驗(yàn)表明，縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋起著錨栓提高構(gòu)件的抗剪性能。試驗(yàn)表明，縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋起著錨栓的作用，阻礙著構(gòu)件斜裂縫的出現(xiàn)與開展的作用，阻礙著構(gòu)件斜裂縫的出現(xiàn)與開展.5.提高構(gòu)件的抗疲勞性能。在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，由于鋼筋事先張?zhí)岣邩?gòu)件的抗疲勞性能。在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中，由于鋼筋事先張拉，在往復(fù)移動(dòng)荷載的作用下，鋼筋應(yīng)力變化幅度不大拉，在往復(fù)移動(dòng)荷載的作用下，鋼筋應(yīng)力變化幅度不大10%以下，不會(huì)引起鋼筋疲勞。以下，不會(huì)引起鋼筋疲勞。預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 6. 提高受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力。

7、對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比較大的受壓構(gòu)提高受壓構(gòu)件的穩(wěn)定承載力。對(duì)于長(zhǎng)細(xì)比較大的受壓構(gòu)件，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的很緊，不但預(yù)應(yīng)力鋼筋本身不件，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉的很緊，不但預(yù)應(yīng)力鋼筋本身不會(huì)壓彎，而且可幫助周圍混凝土提高抗彎的能力。會(huì)壓彎，而且可幫助周圍混凝土提高抗彎的能力。缺點(diǎn)：7. 工藝較復(fù)雜，對(duì)質(zhì)量要求高，因而需要配備 一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊(duì)伍。8. 需要有一定的專門設(shè)備，如張拉機(jī)具、灌漿設(shè)備等。9. 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開工費(fèi)用較大，對(duì)構(gòu)件數(shù)量少的工程成本較高。 預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念應(yīng)用范圍:1.在建筑中可用于建造大型屋面板、屋面梁、承重桁架、吊車梁，建造薄壁空間結(jié)構(gòu)，多層框架和單層大跨度建筑，也可建造

8、墻板、柱子等。2.橋梁中建造了預(yù)應(yīng)力箱形截面簡(jiǎn)支梁跨度達(dá)240m，斜拉預(yù)應(yīng)力混凝土橋跨度可達(dá)400m。3.特種結(jié)構(gòu)方面可建造預(yù)應(yīng)力混凝土電視塔，石油開采平臺(tái)、預(yù)應(yīng)力混凝土囤船、預(yù)應(yīng)力壓力容器等。預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制樁預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制樁預(yù)應(yīng)力空心板預(yù)應(yīng)力空心板打完預(yù)制樁后，預(yù)應(yīng)力管樁施工現(xiàn)場(chǎng)打完預(yù)制樁后，預(yù)應(yīng)力管樁施工現(xiàn)場(chǎng)預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁在未完成受力體系轉(zhuǎn)換時(shí)的支架系統(tǒng)至關(guān)重要預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念1 1、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類 按照按照粘結(jié)方式粘結(jié)方式，預(yù)應(yīng)力混凝，預(yù)應(yīng)力混凝土還可分為土還可分為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土凝土和和

9、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土，是指無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土，是指配置無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的后配置無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土。張法預(yù)應(yīng)力混凝土。 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋是將預(yù)應(yīng)力鋼筋的外表面涂以瀝清、油脂或其他潤(rùn)滑防無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋是將預(yù)應(yīng)力鋼筋的外表面涂以瀝清、油脂或其他潤(rùn)滑防銹材料，以減小摩擦力并防銹蝕，并用塑料套管或以紙帶、塑料帶包裹，銹材料，以減小摩擦力并防銹蝕，并用塑料套管或以紙帶、塑料帶包裹，以防止施工中碰壞涂層，并使之與周圍混凝土隔離，而在張拉時(shí)可沿縱向以防止施工中碰壞涂層，并使之與周圍混凝土隔離，而在張拉時(shí)可沿縱向發(fā)生相對(duì)滑移的后張預(yù)應(yīng)力鋼筋。發(fā)生相對(duì)滑移的

10、后張預(yù)應(yīng)力鋼筋。 從從9090年代開始，無(wú)粘結(jié)束技術(shù)已在我國(guó)的某些橋梁工程中得到應(yīng)用，目前最大跨度可達(dá)到年代開始，無(wú)粘結(jié)束技術(shù)已在我國(guó)的某些橋梁工程中得到應(yīng)用，目前最大跨度可達(dá)到20m20m。根據(jù)預(yù)加應(yīng)力值大小對(duì)構(gòu)件截面裂縫控根據(jù)預(yù)加應(yīng)力值大小對(duì)構(gòu)件截面裂縫控制程度的不同分類制程度的不同分類（1 1）全預(yù)應(yīng)力混凝土）全預(yù)應(yīng)力混凝土 在使用荷載作用下，不允許截面上混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件。屬在使用荷載作用下，不允許截面上混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件。屬嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。（2 2）有限預(yù)應(yīng)力混凝土）有限預(yù)應(yīng)力混凝土在使用荷載作用下，允許截面上混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件。但拉在

11、使用荷載作用下，允許截面上混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的構(gòu)件。但拉應(yīng)力不能超過混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。應(yīng)力不能超過混凝土的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。（3 3）部份預(yù)應(yīng)力混凝土）部份預(yù)應(yīng)力混凝土 允許出現(xiàn)裂縫，但最大裂縫寬度不超過允許值的構(gòu)件。屬允許允許出現(xiàn)裂縫，但最大裂縫寬度不超過允許值的構(gòu)件。屬允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。 3 3、施加預(yù)應(yīng)力的方法、施加預(yù)應(yīng)力的方法 （1 1）、先張法）、先張法先張拉預(yù)應(yīng)力鋼先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，然后澆筑混筋，然后澆筑混凝土的施工方法，凝土的施工方法，稱為稱為先張法先張法 。主要主要工藝過程工藝過程：穿鋼筋穿鋼筋張拉鋼筋張拉鋼筋澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)澆筑混凝土并養(yǎng)護(hù)切斷鋼筋切斷鋼筋

12、（2 2）、后張法）、后張法先澆筑混凝土，待先澆筑混凝土，待混凝土硬化后，在構(gòu)混凝土硬化后，在構(gòu)件上直接張拉預(yù)應(yīng)力件上直接張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，這種施工方法鋼筋，這種施工方法稱為稱為后張法后張法 。主要主要工藝過程工藝過程：澆筑混凝土構(gòu)件（在構(gòu)件澆筑混凝土構(gòu)件（在構(gòu)件中預(yù)留孔道）并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)中預(yù)留孔道）并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)穿預(yù)應(yīng)力鋼筋穿預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉鋼筋并用錨具錨固張拉鋼筋并用錨具錨固往孔道內(nèi)壓力灌漿。往孔道內(nèi)壓力灌漿。 先張法與后張法的比較先張法與后張法的比較（）、張拉順序（）、張拉順序先張法先張法先張拉鋼筋，后澆注混凝土先張拉鋼筋，后澆注混凝土后張法后張法先澆注混凝土，后張拉鋼筋先澆注混凝土，后張拉鋼筋（）

13、、工藝過程（）、工藝過程先張法先張法穿鋼筋穿鋼筋拉鋼筋拉鋼筋澆混凝土澆混凝土養(yǎng)護(hù)至養(yǎng)護(hù)至75斷鋼筋斷鋼筋后張法后張法留孔道留孔道澆混凝土澆混凝土養(yǎng)護(hù)至養(yǎng)護(hù)至75 穿鋼筋穿鋼筋拉鋼筋拉鋼筋錨鋼筋錨鋼筋壓力灌漿。壓力灌漿。（）、預(yù)壓應(yīng)力的傳遞（）、預(yù)壓應(yīng)力的傳遞先張法先張法傳遞主要靠鋼筋和混凝土間的粘結(jié)力，傳遞主要靠鋼筋和混凝土間的粘結(jié)力，因此，必須待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度因此，必須待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75以上，方可切斷鋼筋；以上，方可切斷鋼筋；后張法后張法主要通過工作錨具傳遞，主要通過工作錨具傳遞，因此，張拉鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度因此，張拉鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度必須達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75以上。以上

14、。（）、缺點(diǎn)（）、缺點(diǎn)先張法先張法需要臺(tái)座，不適合現(xiàn)場(chǎng)施工；需要臺(tái)座，不適合現(xiàn)場(chǎng)施工；后張法后張法生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，需工作錨具，鋼材消耗多，成本較高；生產(chǎn)周期較長(zhǎng)，需工作錨具，鋼材消耗多，成本較高；工序多，操作復(fù)雜，造價(jià)高于先張法。工序多，操作復(fù)雜，造價(jià)高于先張法。 （）、（）、適用的構(gòu)件適用的構(gòu)件先張法先張法適于工廠化生產(chǎn)，適宜長(zhǎng)線法生產(chǎn)中、小型構(gòu)件；適于工廠化生產(chǎn)，適宜長(zhǎng)線法生產(chǎn)中、小型構(gòu)件； 后張法后張法大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件 。（）、優(yōu)點(diǎn)（）、優(yōu)點(diǎn)先張法先張法工藝簡(jiǎn)單，工序少，效率高，質(zhì)量易保證，工藝簡(jiǎn)單，工序少，效率高，質(zhì)量易保證，由于省去了錨具和預(yù)埋件，成本較低；由于

15、省去了錨具和預(yù)埋件，成本較低； 后張法后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋直接在構(gòu)件上張拉，無(wú)需臺(tái)座，預(yù)應(yīng)力鋼筋直接在構(gòu)件上張拉，無(wú)需臺(tái)座，可在預(yù)制廠生產(chǎn)，也可在施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。可在預(yù)制廠生產(chǎn)，也可在施工現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)。 先張法與后張法的比較先張法與后張法的比較4、錨具與夾具、錨具與夾具、錨固鋼絲的套筒式夾具、錨固鋼絲的套筒式夾具、錨固粗鋼筋用的螺絲端、錨固粗鋼筋用的螺絲端桿錨具（如下圖）桿錨具（如下圖）、錨固直徑、錨固直徑12mm或鋼絞或鋼絞線的夾片式錨具（如右圖）線的夾片式錨具（如右圖）螺絲端桿錨具螺絲端桿錨具鋼絞線夾片式錨具鋼絞線夾片式錨具(a) 張拉端 (b) 分散式固定端 (c) 集中式固定端圖 鐓頭錨具 夾片

16、式錨具夾片式錨具5 5、機(jī)具設(shè)備、機(jī)具設(shè)備 1 1、張拉設(shè)備（、張拉設(shè)備（如千斤頂）如千斤頂）2 2、制孔器材、制孔器材 （如抽拔橡膠管、螺旋金屬波紋管）如抽拔橡膠管、螺旋金屬波紋管）3 3、灌孔水泥漿和壓漿機(jī)、灌孔水泥漿和壓漿機(jī)用鍍鋅或不鍍鋅低碳鋼用鍍鋅或不鍍鋅低碳鋼帶螺旋折疊咬口制成的帶螺旋折疊咬口制成的金屬管，用于后張法預(yù)金屬管，用于后張法預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的成應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的成孔?？住A片錨張拉千斤頂夾片錨張拉千斤頂預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的一般規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的一般規(guī)定1.預(yù)應(yīng)力混凝土材料性能要求預(yù)應(yīng)力混凝土材料性能要求1.1 鋼筋的性能鋼筋的性能鋼筋的性能鋼筋的性能 預(yù)應(yīng)力鋼筋一直預(yù)

17、應(yīng)力鋼筋一直處于高強(qiáng)受拉應(yīng)力處于高強(qiáng)受拉應(yīng)力超載情況下超載情況下發(fā)生脆性破斷，發(fā)生脆性破斷，同時(shí)還要求具有良好同時(shí)還要求具有良好的加工性能，的加工性能，提高與混凝土提高與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度粘結(jié)強(qiáng)度減少預(yù)應(yīng)力減少預(yù)應(yīng)力損失損失預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般規(guī)定 1 .2預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類刻痕鋼絲刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲螺旋肋鋼絲 消除應(yīng)力鋼絲見消除應(yīng)力鋼絲見預(yù)應(yīng)力砼用鋼絲預(yù)應(yīng)力砼用鋼絲GB/T5223，是用高，是用高碳鎮(zhèn)靜鋼軋制成的盤園，經(jīng)過加溫、淬火（鉛?。?、酸洗、碳鎮(zhèn)靜鋼軋制成的盤園，經(jīng)過加溫、淬火（鉛?。⑺嵯?、冷拔、回火矯直等處理工序來消除應(yīng)力，而成的碳素鋼絲可冷拔、回火矯直等處理工序來消除應(yīng)

18、力，而成的碳素鋼絲可提高抗拉強(qiáng)度（光面鋼絲提高抗拉強(qiáng)度（光面鋼絲fpy =1250N/mm2，其余，其余fpy1110 N/mm2），這樣鋼直徑），這樣鋼直徑49mm，強(qiáng)度高低、低松弛。，強(qiáng)度高低、低松弛。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般規(guī)定1.2.2鋼絞線鋼絞線 由多根冷拉鋼絲在絞線由多根冷拉鋼絲在絞線機(jī)上咬合并經(jīng)消除應(yīng)力回火機(jī)上咬合并經(jīng)消除應(yīng)力回火而成的總稱。而成的總稱。 有有13捻用于先張法。捻用于先張法。17捻是外層鋼絲圍繞一根捻是外層鋼絲圍繞一根直徑大直徑大20%的中心鋼絲絞成的中心鋼絲絞成后張法中應(yīng)用廣泛。后張法中應(yīng)用廣泛。 直徑用直徑用S表示，外徑表示，外徑8.615.2mm，fpy=111

19、0 1320 N/mm2 ，強(qiáng)度高、低松弛、伸、低松弛、伸直性好，比較柔軟直性好，比較柔軟 ，盤彎方便，盤彎方便，粘結(jié)性好。粘結(jié)性好。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般規(guī)定鋼絲繩與鋼絞線的區(qū)別：鋼絲繩與鋼絞線的區(qū)別： 在制作工藝上，鋼絲繩是由鋼絲絞成股，在制作工藝上，鋼絲繩是由鋼絲絞成股，再由股捻成繩，有中間夾麻芯或鋼芯和不加再由股捻成繩，有中間夾麻芯或鋼芯和不加芯芯的鋼絲繩；鋼絞線是由鋼絲只經(jīng)過一次扭絞。的鋼絲繩；鋼絞線是由鋼絲只經(jīng)過一次扭絞。 在性能上，鋼絲繩的彈性模量小與鋼絞在性能上，鋼絲繩的彈性模量小與鋼絞線。線。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般規(guī)定 由于強(qiáng)度低，不再列入鋼筋砼規(guī)范。由于強(qiáng)度低，不再列入鋼筋砼規(guī)

20、范。規(guī)范規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)規(guī)定，預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線、消除應(yīng)力鋼絲應(yīng)力鋼絞線、消除應(yīng)力鋼絲、也可采用熱處理鋼筋也可采用熱處理鋼筋。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋則采用高強(qiáng)鋼絲和鋼絞無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋則采用高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線。預(yù)應(yīng)力鋼筋的發(fā)展趨勢(shì)是高強(qiáng)度、低松弛、粗直徑、耐腐蝕。線。預(yù)應(yīng)力鋼筋的發(fā)展趨勢(shì)是高強(qiáng)度、低松弛、粗直徑、耐腐蝕。1.2.3 熱處理鋼筋熱處理鋼筋 將合金鋼（將合金鋼（40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr）經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處）經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處理而成，達(dá)到提高抗拉強(qiáng)度（理而成，達(dá)到提高抗拉強(qiáng)度（fPy =1040N/mm2），改善塑性性），改善塑性性能。能。HT表示。表示。 這

21、種筋具有強(qiáng)度高（節(jié)省鋼材）低松弛的特點(diǎn)，其這種筋具有強(qiáng)度高（節(jié)省鋼材）低松弛的特點(diǎn)，其=610mm以盤園形式供給省去焊接，有利施工。以盤園形式供給省去焊接，有利施工。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般規(guī)定1.3.1.3.混凝土混凝土混凝土性能混凝土性能 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般規(guī)定2. 張拉控制應(yīng)力con張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般規(guī)定2.2 如果如果con取得太高取得太高，可能出現(xiàn)下列問題：，可能出現(xiàn)下列問題： 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般規(guī)定 鋼筋的種類張拉方法先張法后張法 預(yù)應(yīng)力消除鋼絲、 鋼絞線 0.75 f ptk 0.75 f ptk 熱處理鋼筋 0.70 f ptk 0.65 f ptk

22、規(guī)范指出，為了提高構(gòu)件制作、運(yùn)輸及吊裝階段的抗裂性而在受壓區(qū)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力鋼筋，其允許控制應(yīng)力提高5%。 張拉控制應(yīng)力限值張拉控制應(yīng)力限值預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件一般規(guī)定預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失1.錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失l1 當(dāng)為直線型預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)當(dāng)為直線型預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí) 式中式中 a張拉端錨具變形和鋼筋回縮值；張拉端錨具變形和鋼筋回縮值； l張拉端至錨固端之間的距離。張拉端至錨固端之間的距離。 減少此項(xiàng)損失的措施有：減少此項(xiàng)損失的措施有： 選擇變形小或預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小的錨具，盡量減少墊板數(shù)；選擇變形小或預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮小的錨具，盡量減少墊板數(shù)； 對(duì)先張法構(gòu)件，選擇

23、長(zhǎng)臺(tái)座。對(duì)先張法構(gòu)件，選擇長(zhǎng)臺(tái)座。slEla1預(yù)應(yīng)力損失2.預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失 l221 1lconkxe式中 k考慮孔道局部偏差對(duì)摩擦影響的系數(shù)： x張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度，可近似取該孔道 在縱軸上的投影長(zhǎng)度， 預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁的摩擦系數(shù)， 從張拉端至計(jì)算截面曲線型孔道部分切線的夾角當(dāng)0.2kx2 ()lconkx預(yù)應(yīng)力損失減少該項(xiàng)損失，可采取以下措施：減少該項(xiàng)損失，可采取以下措施： 對(duì)較長(zhǎng)的構(gòu)件可在兩端對(duì)較長(zhǎng)的構(gòu)件可在兩端進(jìn)行張拉；進(jìn)行張拉；采用超張拉，張拉程序可采用采用超張拉，張拉程序可采用：conconconmin

24、2min285. 01 . 10荷載荷載 當(dāng)?shù)谝淮螐埨廉?dāng)?shù)谝淮螐埨?.1con時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力沿時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力沿EHD分布，分布，當(dāng)張拉應(yīng)力降至當(dāng)張拉應(yīng)力降至0.85con，由于鋼筋回縮受到孔道反向摩擦力，由于鋼筋回縮受到孔道反向摩擦力的影響，預(yù)應(yīng)力沿的影響，預(yù)應(yīng)力沿FGHD分布，當(dāng)再?gòu)埨练植?，?dāng)再?gòu)埨羉on時(shí)，鋼筋應(yīng)力時(shí)，鋼筋應(yīng)力沿沿CFGHD分布，可見，超張拉鋼筋中的應(yīng)力比一次張拉至分布，可見，超張拉鋼筋中的應(yīng)力比一次張拉至con的應(yīng)力分布均勻，預(yù)應(yīng)力損失要小一些。的應(yīng)力分布均勻，預(yù)應(yīng)力損失要小一些。 預(yù)應(yīng)力損失3.混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間溫差混凝土

25、加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間溫差 引起的損失引起的損失 l3 為了縮短先張法構(gòu)件的生產(chǎn)周期，混凝土常采用蒸汽養(yǎng)為了縮短先張法構(gòu)件的生產(chǎn)周期，混凝土常采用蒸汽養(yǎng)護(hù)辦法。護(hù)辦法。升溫時(shí)升溫時(shí)，新澆的混凝土尚，新澆的混凝土尚未結(jié)硬，預(yù)應(yīng)力筋與臺(tái)座之未結(jié)硬，預(yù)應(yīng)力筋與臺(tái)座之間的溫差間的溫差t使鋼筋受熱自由伸長(zhǎng)，但兩端的臺(tái)座是固定不動(dòng)使鋼筋受熱自由伸長(zhǎng)，但兩端的臺(tái)座是固定不動(dòng)的，即距離保持不變，于是鋼筋就松了，鋼筋的應(yīng)力降低；的，即距離保持不變，于是鋼筋就松了，鋼筋的應(yīng)力降低；降降溫時(shí)溫時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土已黏結(jié)成整體，加上兩者的溫度線，預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土已黏結(jié)成整體，加上兩者的溫度線

26、膨脹系數(shù)相近，二者能夠同步回縮，放松鋼筋時(shí)因溫度上升鋼膨脹系數(shù)相近，二者能夠同步回縮，放松鋼筋時(shí)因溫度上升鋼筋伸長(zhǎng)的部分已不能回縮，因而產(chǎn)生了溫差損失。筋伸長(zhǎng)的部分已不能回縮，因而產(chǎn)生了溫差損失。僅先張法構(gòu)僅先張法構(gòu)件有該項(xiàng)損失。件有該項(xiàng)損失。 l3=2t （N/mm2）預(yù)應(yīng)力損失減少此項(xiàng)損失的措施有：減少此項(xiàng)損失的措施有： 采用二次升溫養(yǎng)護(hù)。采用二次升溫養(yǎng)護(hù)。先在常溫下養(yǎng)護(hù)至混凝土強(qiáng)先在常溫下養(yǎng)護(hù)至混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到度等級(jí)達(dá)到C7.5C10，再逐漸升溫至規(guī)定的養(yǎng)護(hù)溫度，再逐漸升溫至規(guī)定的養(yǎng)護(hù)溫度，這時(shí)可認(rèn)為鋼筋與混凝土已結(jié)成整體，能夠一起脹縮而這時(shí)可認(rèn)為鋼筋與混凝土已結(jié)成整體，能夠一起脹縮而

27、不引起預(yù)應(yīng)力損失不引起預(yù)應(yīng)力損失; 在鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。在鋼模上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。由于鋼模和構(gòu)件一起由于鋼模和構(gòu)件一起加熱養(yǎng)護(hù)，升溫時(shí)兩者溫度相同，可不考慮此項(xiàng)損失。加熱養(yǎng)護(hù)，升溫時(shí)兩者溫度相同，可不考慮此項(xiàng)損失。 預(yù)應(yīng)力損失4.鋼筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失鋼筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失l3 鋼筋的應(yīng)力松弛是指鋼筋在高應(yīng)力作用下及鋼筋長(zhǎng)鋼筋的應(yīng)力松弛是指鋼筋在高應(yīng)力作用下及鋼筋長(zhǎng)度不變條件下，其應(yīng)力隨時(shí)間增長(zhǎng)而度不變條件下，其應(yīng)力隨時(shí)間增長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象。降低的現(xiàn)象。 鋼筋應(yīng)力松弛有以下鋼筋應(yīng)力松弛有以下特點(diǎn)：特點(diǎn)： 應(yīng)力松弛與時(shí)間有關(guān)，開始快，以后慢；應(yīng)力松弛與時(shí)間有關(guān)，開始快，以后慢； 應(yīng)力

28、松弛與鋼材品種有關(guān)。冷拉鋼筋、熱處理鋼筋的應(yīng)應(yīng)力松弛與鋼材品種有關(guān)。冷拉鋼筋、熱處理鋼筋的應(yīng)力松弛損失比碳素鋼絲、冷拔低力松弛損失比碳素鋼絲、冷拔低碳鋼絲、鋼絞線要??；碳鋼絲、鋼絞線要?。粡埨刂茟?yīng)力張拉控制應(yīng)力concon高，應(yīng)力松弛大。高，應(yīng)力松弛大。 預(yù)應(yīng)力損失采用超張拉可使應(yīng)力松弛損失有所降低。采用超張拉可使應(yīng)力松弛損失有所降低。超張拉程序?yàn)槌瑥埨绦驗(yàn)? :concon0) 1 . 105. 1 (0min2持荷因?yàn)樵谳^高應(yīng)力下持荷兩分鐘所產(chǎn)生的松弛損失與在較低應(yīng)力下經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間才能完成的松弛損失大體相當(dāng)，所以經(jīng)過超張拉后再?gòu)埨羉on時(shí)，一部分松弛損失已完成。5. 混凝土的收縮徐變

29、引起的預(yù)應(yīng)力損失混凝土的收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失l5 混凝土結(jié)硬時(shí)產(chǎn)生體積收縮，在預(yù)壓力作用作用下，混凝土?xí)l(fā)生徐變，這都會(huì)使構(gòu)件縮短，構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋跟著回縮，造成預(yù)應(yīng)力損失。 預(yù)應(yīng)力損失先張法構(gòu)件先張法構(gòu)件 151/28045 151/2804555cupclcupclff后張法構(gòu)件后張法構(gòu)件 151/28035 151/2803555cupclcupclff式中式中 pc, pc分別為完成第一批預(yù)應(yīng)力損失后受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼分別為完成第一批預(yù)應(yīng)力損失后受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋合力點(diǎn)處混凝土法向壓應(yīng)力；筋合力點(diǎn)處混凝土法向壓應(yīng)力；fcucu施加預(yù)應(yīng)力時(shí)混凝土的實(shí)際立方體抗壓強(qiáng)度。一般

30、施加預(yù)應(yīng)力時(shí)混凝土的實(shí)際立方體抗壓強(qiáng)度。一般fcucu不等于不等于構(gòu)件混凝土的立構(gòu)件混凝土的立方體強(qiáng)度方體強(qiáng)度f(wàn)cu cu ，但要求，但要求 fcucu0.75 0.75 fcucu； 預(yù)應(yīng)力損失， 受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的 配筋率配筋率。 先張法構(gòu)件先張法構(gòu)件 00AAAAAAspsp 后張法構(gòu)件后張法構(gòu)件 nspnspAAAAAA式中式中 Ap ,Ap 分別為受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積，對(duì)稱配分別為受拉區(qū)和受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積，對(duì)稱配 筋的構(gòu)件，取筋的構(gòu)件，取，此時(shí)配筋率應(yīng)按鋼筋截面，此時(shí)配筋率應(yīng)按鋼筋截面 面積的一半進(jìn)行計(jì)

31、算；面積的一半進(jìn)行計(jì)算； A A0 0 , ,A An n 分別為混凝土換算截面積、凈截面面積。分別為混凝土換算截面積、凈截面面積。 預(yù)應(yīng)力損失 后張法構(gòu)件收縮徐變損失比先張法構(gòu)件小，后張法構(gòu)件收縮徐變損失比先張法構(gòu)件小，原因原因是后是后張法構(gòu)件在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，混凝土的張法構(gòu)件在施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，混凝土的收縮已完成一部分。收縮已完成一部分。 公式適用于一般相對(duì)濕度環(huán)境，高濕度環(huán)境下，公式適用于一般相對(duì)濕度環(huán)境，高濕度環(huán)境下，l5、l5應(yīng)降低，反之則增加。應(yīng)降低，反之則增加。 減少此項(xiàng)損失的措施有減少此項(xiàng)損失的措施有： 采用高標(biāo)號(hào)水泥，減少水泥用量，降低水灰比；采用高標(biāo)號(hào)水泥，減少水泥用量，降低水灰

32、比； 采用級(jí)配良好的骨料，加強(qiáng)振搗，提高混凝土的密實(shí)性；采用級(jí)配良好的骨料，加強(qiáng)振搗，提高混凝土的密實(shí)性； 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以減少混凝土的收縮，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以減少混凝土的收縮， 控制混凝土應(yīng)力控制混凝土應(yīng)力pc，要求，要求 以防止發(fā)生非線性以防止發(fā)生非線性 徐變。徐變。 cupcf 5 . 0預(yù)應(yīng)力損失6. 用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件由于混凝土的局部用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件由于混凝土的局部 擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失l6 后張法中，當(dāng)后張法中，當(dāng)D3m，l6=30MPa，當(dāng)，當(dāng)D3m，不考慮該項(xiàng)損，不考慮該項(xiàng)損失。此處失。此處D為環(huán)形構(gòu)件的直徑。為環(huán)形構(gòu)件的直徑。 （2

33、）預(yù)應(yīng)力損失值的組合）預(yù)應(yīng)力損失值的組合 各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合各階段預(yù)應(yīng)力損失值的組合 預(yù)應(yīng)力損失值的組合 先張法構(gòu)件 后張法構(gòu)件 混凝土預(yù)壓前（第一批）的損失l l1+l2+l3+l4 l1 +l2 混凝土預(yù)壓后（第二批）的損失 l l5 l4+l5+l6 規(guī)范規(guī)范把預(yù)應(yīng)力損失分為兩批，混凝土受預(yù)壓前產(chǎn)生的損失為第一批損把預(yù)應(yīng)力損失分為兩批，混凝土受預(yù)壓前產(chǎn)生的損失為第一批損失失l，而混凝土受預(yù)壓后產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失為第二批預(yù)應(yīng)力損失，而混凝土受預(yù)壓后產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失為第二批預(yù)應(yīng)力損失l 。預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的一般構(gòu)造要求預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的一般構(gòu)造要求1.1.鋼筋的凈距及保護(hù)層鋼筋

34、的凈距及保護(hù)層種類種類要求要求鋼絲及熱處理鋼筋鋼絲及熱處理鋼筋鋼絞線鋼絞線1 13 31 17 7鋼筋凈距鋼筋凈距15mm15mm15mm15mm20mm20mm25mm25mm備注備注（1 1）鋼筋保護(hù)層厚度同普通梁。（）鋼筋保護(hù)層厚度同普通梁。（2 2）除滿足上述凈距）除滿足上述凈距要求外，預(yù)應(yīng)力鋼筋凈距不應(yīng)小于其公稱直徑要求外，預(yù)應(yīng)力鋼筋凈距不應(yīng)小于其公稱直徑d d或等效直徑或等效直徑d de eq q的的1.51.5倍，雙并倍，雙并d de eq q=1.4=1.4d d、三并、三并d de eq q=1.7=1.7d d 。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的一般構(gòu)造要求2.后張法（有粘結(jié)力預(yù)應(yīng)力砼）

35、孔道及排氣孔要求后張法（有粘結(jié)力預(yù)應(yīng)力砼）孔道及排氣孔要求孔道間水平凈距孔道間水平凈距50mm孔道至構(gòu)件孔道至構(gòu)件邊凈距邊凈距30mm且且孔徑孔徑/2孔道內(nèi)徑孔道內(nèi)徑預(yù)應(yīng)鋼筋束外徑預(yù)應(yīng)鋼筋束外徑（1015）mm排氣孔距排氣孔距或灌漿孔或灌漿孔12m預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的一般構(gòu)造要求 在框架梁中，預(yù)留孔道在在框架梁中，預(yù)留孔道在豎直方向的凈距不應(yīng)小于孔道外徑，豎直方向的凈距不應(yīng)小于孔道外徑，水平方向的凈距不應(yīng)小于水平方向的凈距不應(yīng)小于1.5倍孔道倍孔道外徑，從孔壁算起的混凝土保護(hù)層外徑，從孔壁算起的混凝土保護(hù)層厚度，梁底不宜小于厚度，梁底不宜小于50 mm，梁側(cè)不宜小于梁側(cè)不宜小于40 mm。3.

36、3. 先張法端部加強(qiáng)措施由于先張法端部加強(qiáng)措施由于先張法是在構(gòu)件端部鋼筋彈性先張法是在構(gòu)件端部鋼筋彈性回彈與砼產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)回彈與砼產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)（產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的長(zhǎng)度（產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)的長(zhǎng)度叫傳遞長(zhǎng)度），通過在端部叫傳遞長(zhǎng)度），通過在端部粘結(jié)力的積累阻止其回彈，粘結(jié)力的積累阻止其回彈，為了盡快阻止其回彈，其目的為了盡快阻止其回彈，其目的是減少傳遞長(zhǎng)度所以端部要是減少傳遞長(zhǎng)度所以端部要采取加強(qiáng)措施。采取加強(qiáng)措施。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的一般構(gòu)造要求 1 1） 對(duì)單根預(yù)應(yīng)力鋼筋，其端部宜設(shè)置長(zhǎng)度對(duì)單根預(yù)應(yīng)力鋼筋，其端部宜設(shè)置長(zhǎng)度150mm150mm且不且不少于少于4 4圈螺旋筋（圖圈螺旋筋（圖a a）；當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)，亦可利用支座墊）；當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)，亦可利用支座墊板上的插筋代替螺旋筋但不少于板上的插筋代替螺旋筋但不少于4 4根，長(zhǎng)度根，長(zhǎng)度120mm120mm（圖（圖b b）。）。2 2）對(duì)多根預(yù)應(yīng)力鋼筋