項目三、預(yù)應(yīng)力知識

建筑結(jié)構(gòu)

項目三：預(yù)應(yīng)力知識預(yù)應(yīng)力混凝土概述一、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念1.預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點提高構(gòu)件的抗裂能力和剛度，使構(gòu)件在使用荷載作用下可以不出現(xiàn)裂縫或使裂縫寬度減小，改善使用性能，提高剛度，增加了耐久性。b.預(yù)應(yīng)力混凝土采用高強(qiáng)材料，因而可以減小構(gòu)件截面尺寸，減少材料用量并降低結(jié)構(gòu)物的自重。c.預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件在施加預(yù)應(yīng)力的同時，可以使構(gòu)件產(chǎn)生反拱，減小了構(gòu)件工作時的撓度。d.預(yù)應(yīng)力可以作為結(jié)構(gòu)的一種拼裝手段和加固措施。2.預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用a.工作中存在受拉區(qū)的構(gòu)件；b.大跨度結(jié)構(gòu)，如大跨度橋梁、體育館和車間以及機(jī)庫等大跨度建筑的屋蓋、高層建筑結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)換層等；c.用于對抗裂有特殊要求的結(jié)構(gòu)，如壓力容器、壓力管道、水工或海洋建筑，還有冶金、化工廠的車間、構(gòu)筑物等；d.用于某些高聳建筑結(jié)構(gòu)，如水塔、煙筒、電視塔等；e.用于某些大量制造的預(yù)制構(gòu)件，如常見的預(yù)應(yīng)力空心樓板、預(yù)應(yīng)力預(yù)制樁等。f.在一般的房屋結(jié)構(gòu)中，如果建筑設(shè)計限定了層高、屋樓蓋梁等的高度，或者限定了某些其他構(gòu)件的尺寸，使得普通鋼筋混凝土構(gòu)件難以滿足要求，也可以考慮使用預(yù)應(yīng)力混凝土。3.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件抗裂等級由于各種預(yù)應(yīng)力構(gòu)件所處的環(huán)境不同、使用要求不同，抗裂安全儲備也不同，所以，規(guī)范將預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的抗裂等級劃分三級：a.一級為嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；b.二級為一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件；c.三級構(gòu)件則允許在使用中開裂，但要求計算所得的裂縫寬度小于限值。二、施加預(yù)應(yīng)力的方法1.先張法在澆筑混凝土之前張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法稱為先張法；在澆筑混凝土之后張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法稱為后張法。2.后張法后張法是先澆筑構(gòu)件混凝土，待混凝土結(jié)硬后，再張拉預(yù)應(yīng)力筋的方法。3.先張法構(gòu)件與后張法構(gòu)件的比較a.先張法在構(gòu)件上無需任何錨具；后張法錨具必須永遠(yuǎn)留在構(gòu)件上。b.先張法構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋可布置為直線形或折線形，多為直線形。后張法構(gòu)件中的預(yù)應(yīng)力鋼筋可以做成曲線形。c.在先張法構(gòu)件切斷或放松預(yù)應(yīng)力鋼筋后，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋回彈帶動混凝土縮短，因而預(yù)應(yīng)力鋼筋本身將縮短，應(yīng)力將降低。在后張法中，混凝土的壓縮與張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋同步發(fā)生，混凝土壓縮造成的鋼筋回彈隨時得到補(bǔ)償，鋼筋應(yīng)力在張拉到預(yù)定的數(shù)值后不會再因混凝土壓縮而減小。三、夾具和錨具四、機(jī)具設(shè)備五、預(yù)應(yīng)力混凝土材料1.混凝土：快硬、早強(qiáng)和收縮、徐變小，一般不低于C40；2.鋼材：強(qiáng)度高、塑性好和表面有刻痕。張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失一、張拉控制應(yīng)力1.定義：2.為何要控制張拉應(yīng)力3.控制要求二、預(yù)應(yīng)力損失概念：在施工和使用階段，預(yù)應(yīng)力鋼筋中的預(yù)應(yīng)力（如張拉完畢時的控制應(yīng)力）降低的現(xiàn)象?？赡苡辛N原因?qū)?dǎo)致此現(xiàn)象發(fā)生。1.錨具變形導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失

2.預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失3.養(yǎng)護(hù)構(gòu)件時預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺座之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失4.預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失5.混凝土收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失6.由于螺旋預(yù)應(yīng)力鋼筋對混凝土的擠壓產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失三、預(yù)應(yīng)力損失值的組合1.預(yù)應(yīng)力損失的特點2.我國規(guī)范規(guī)定應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)組合，如表7-4。3.預(yù)應(yīng)力損失的最低值4.減少預(yù)應(yīng)力損失的措施a.采用強(qiáng)度等級較高的混凝土和高強(qiáng)度的水泥b.控制預(yù)應(yīng)力鋼筋放張時的混凝土立方體抗壓強(qiáng)度c.對預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行超張拉d.對后張法構(gòu)件采用兩端張拉的方法e.選擇變形小的鋼筋、內(nèi)縮小的錨夾具，減少墊板的數(shù)量預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求一、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的截面形式1、軸心受拉構(gòu)件，通常采用矩形或正方形截面。2、受彎構(gòu)件，宜選用T形、I形或其他空心截面形式。3、受彎構(gòu)件的截面形式沿構(gòu)件縱軸可以變化，如跨中為I形，而在支座附近做成矩形，以便承受較大的剪力，并能在端面有足夠的面積布置錨具和提高其局部承壓能力。二、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的截面尺寸受彎構(gòu)件：截面高度一般取，最小可為，大致為非預(yù)應(yīng)力受彎構(gòu)件截面高度的70％；腹板厚度可取三、預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的配筋方式1、先張法構(gòu)造應(yīng)保證鋼筋與混凝土之間有可靠的粘結(jié)力，宜采用變形鋼筋、刻痕鋼絲、鋼