預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件-楊大85課件講解

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件主講教師：楊大平01我們身邊的預(yù)應(yīng)力混凝土目錄01.我們身邊的預(yù)應(yīng)力混凝土02.預(yù)應(yīng)力的工作原理03.普通混凝土構(gòu)件的缺點04.預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點05.施加預(yù)應(yīng)力的方法及材料要求預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土大型公共建筑大跨度橋梁海底隧道管涵預(yù)應(yīng)力管樁楊大平主講教師預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土為了避免鋼筋混凝土過早出現(xiàn)裂縫，充分利用高強材，人們在長期的生產(chǎn)實踐中創(chuàng)造了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。所謂預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件就是在構(gòu)件受外荷載荷之前的制作階段，人為地給受拉區(qū)混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土以預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件制成的結(jié)構(gòu)，因以張拉鋼筋的方法來達到預(yù)壓應(yīng)力，所以也稱預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土那么預(yù)應(yīng)力又是如何工作的呢？預(yù)應(yīng)力的工作原理施工階段，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σ，形成反拱fσ1σ1預(yù)壓區(qū)預(yù)加應(yīng)力單獨作用下受力預(yù)拉區(qū)f111預(yù)應(yīng)力的工作原理荷載單獨作用下受力受壓區(qū)－砼受拉區(qū)－鋼筋σ222使用階段，在外荷載作用下，截面下邊緣產(chǎn)生拉應(yīng)力σ，其撓度為f預(yù)應(yīng)力的工作原理21在預(yù)壓力及外荷載作用，截面下邊緣產(chǎn)生應(yīng)力σ–σ,其撓度為

f–f=f21f2-f1使用階段的荷載逐漸逐漸增加預(yù)應(yīng)力單獨作用截面應(yīng)力使用荷載單獨作用截面應(yīng)力拉區(qū)砼未開裂拉區(qū)砼已開裂б2б1б2-б1普通混凝土構(gòu)件的缺點我們?yōu)槭裁葱枰摻罨炷令A(yù)應(yīng)力構(gòu)件呢？普通鋼筋混凝土構(gòu)件有什么缺點呢？普通混凝土構(gòu)件的缺點普通混凝土抗裂性很差混凝土的極限拉應(yīng)變很低，只有0.0001～0.0015，這時鋼筋應(yīng)力僅20～30N/mm2,另外提高混凝土的強度也不明顯高強材料得不到充分應(yīng)用裂縫寬度一般應(yīng)限制在0.2～0.3mm以內(nèi)，受拉鋼筋應(yīng)力最高也只能達到150～250N/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，因為無法采用高強度的材料，勢必導(dǎo)致截面尺寸過大和自重過大。普通混凝土構(gòu)件的缺點與普通鋼筋混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土又有哪些優(yōu)點呢？預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，混凝土的強度等級要高，鋼筋的強度也要高。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。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)剛度大，撓度小，裂縫寬度小。4.預(yù)應(yīng)力混凝土梁的斜截面抗剪強度高于普通混凝土，因而預(yù)應(yīng)力混凝土梁的腹板可做得較薄，大大減輕了自重預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點由于預(yù)應(yīng)力混凝土所具有的這些優(yōu)點，所以預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土在大跨度結(jié)構(gòu)和有較高防水要求的結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用，普通混凝土構(gòu)件的缺點那么預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件是如何生產(chǎn)，如何施工的呢？施加預(yù)應(yīng)力的方法及材料要求根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋張拉時間的先后，習(xí)慣上把預(yù)加應(yīng)力方法分為先張法、后張法和同張法。預(yù)應(yīng)力的工作原理先張法張拉鋼筋澆筑混凝土切斷鋼筋，混凝土預(yù)壓預(yù)應(yīng)力由混凝土與鋼筋間的粘結(jié)力來傳遞預(yù)應(yīng)力的工作原理后張法預(yù)應(yīng)力由構(gòu)件兩端錨具實現(xiàn)澆筑混凝土構(gòu)件穿預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固鋼筋，孔道灌漿預(yù)應(yīng)力的工作原理正是由于預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的特殊性，其材料要求也比一般的混凝土結(jié)構(gòu)高：預(yù)應(yīng)力的工作原理混凝土(1)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件對混凝土的要求混凝土性能高強度收縮小、徐變小快硬、早強《規(guī)范》規(guī)定：預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)強度等級不宜低于C30，當采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋時預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)強度等級不宜低于C40。預(yù)應(yīng)力的工作原理預(yù)應(yīng)力鋼筋(1)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件對鋼筋要求鋼筋的性能強度高較好的塑性、可焊性良好的粘結(jié)性低松弛預(yù)應(yīng)力鋼筋一直處于高強受拉應(yīng)力超載情況下，發(fā)生脆性破斷，同時還要求具有良好的加工性能提高與混凝土粘結(jié)強度減少預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力的工作原理預(yù)應(yīng)力鋼筋(2)常用的預(yù)應(yīng)力鋼筋刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲消除應(yīng)力鋼絲鋼絞線熱處理鋼筋張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失張拉控制應(yīng)力（1）定義：張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在張拉時，所控制達到的

最大應(yīng)力值。其值為張拉設(shè)備（如千斤頂上的油壓表）所指示

的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積而得出的應(yīng)力值，以σcon

表示。（2）張拉控制應(yīng)力σcon對預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)壓效果的影響分析：

1）如果σcon取值過低，則預(yù)應(yīng)力鋼筋經(jīng)過各種損失后，對混凝土產(chǎn)

生的預(yù)壓應(yīng)力過小，預(yù)應(yīng)力混凝土的效果不明顯，因此《規(guī)范》

規(guī)定σcon不應(yīng)小于0.4f

ptk

。張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失（1）定義：由于張拉工藝和材料特性的原因，從構(gòu)件的制作、運輸、安

裝、使用等各個過程中，使預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力不斷降低，這降低的

部分就叫預(yù)應(yīng)力損失。張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失（2）引起預(yù)應(yīng)力損失的原因錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失σ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

σ混凝土加熱養(yǎng)護時，受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間溫差引起的損失σ4.鋼筋應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失σl1l2l3l4混凝土的收縮徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失σl5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σl6張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失

預(yù)應(yīng)力損失共有六種，但這六種并不會同時出現(xiàn)，預(yù)應(yīng)力損失分為第一批和第二批損失，第一批一般指預(yù)壓前即傳力錨固時的損失，第二批一般指預(yù)壓后即傳力錨固后的損失。張拉控制應(yīng)力和預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力損失（3）預(yù)應(yīng)力損失值的組合《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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失σ;lⅠ

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σ。

lⅡ

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σlⅠ

σl1+σl2+σl3+σl4

σl1+σl2

混凝土預(yù)壓后（第二批）的損失

σlⅡ

σl5

σl4+σl5+σl6

預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土的缺點預(yù)應(yīng)力混凝土也有其缺點：工藝較復(fù)雜，對質(zhì)量要求高，因而需要配備一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊伍。需要有一定的專門設(shè)備，如張拉機具、灌漿設(shè)備等。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開工費用