預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能

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1、第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件主要內(nèi)容●預(yù)應(yīng)力混凝土的概念●預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算●預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的計(jì)算●預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求重點(diǎn)●預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念●各項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失的意義、計(jì)算方法、減小措施●預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件本章主要內(nèi)容及重點(diǎn)第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件10.1概述§10.1概述1.預(yù)應(yīng)力混凝土的概念由于混凝土的抗拉性能很差，開裂時(shí)，相應(yīng)的鋼筋應(yīng)力，作用不大，不能改善混凝土構(gòu)件的抗裂性能，因此，普通混凝土構(gòu)件通常是帶裂縫工作的。如果采用高強(qiáng)鋼筋，在使用荷載作用下，應(yīng)力

2、可以達(dá)到，但此時(shí)鋼筋的應(yīng)變將很大，構(gòu)件的裂縫寬度早就超過允許值了。所以在普通混凝土構(gòu)件中采用高強(qiáng)鋼筋是不經(jīng)濟(jì)的。這是因?yàn)樵谄胀ɑ炷翗?gòu)件中，鋼筋的作用是被動(dòng)的，既鋼筋只有被充分受拉后其強(qiáng)度才能發(fā)揮出來。如果在構(gòu)件受荷之前對(duì)鋼筋進(jìn)行張拉，利用回縮拉力對(duì)受拉區(qū)混凝土預(yù)先施加壓應(yīng)力，用它來抵抗荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，則可提高構(gòu)件的抗裂度，彌補(bǔ)混凝土抗拉性能的不足。這種由配置受力的預(yù)應(yīng)力鋼筋通過張拉或其他方法建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土制成的結(jié)構(gòu)，稱為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件10.1概述kpN(a)p或pN(b)(c)或(d

3、)預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件■優(yōu)點(diǎn)：提高抗裂度和剛度；節(jié)約鋼筋，減輕自重?！鋈秉c(diǎn)：構(gòu)造、施工較復(fù)雜；延性也較差?！鰬?yīng)用對(duì)象：●要求裂縫控制等級(jí)較高的結(jié)構(gòu)；●大跨度結(jié)構(gòu)或受力很大的構(gòu)件；●對(duì)剛度和變形控制要求較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件10.1概述2.預(yù)應(yīng)力混凝土的分類（1）全預(yù)應(yīng)力混凝土在使用荷載作用下，截面上混凝土不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力。相當(dāng)于《規(guī)范》中裂縫控制等級(jí)為一級(jí)，即嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。（2）部分預(yù)應(yīng)力混凝土■限值預(yù)應(yīng)力混凝土：在使用荷載作用下，截面上混凝土允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，但不開裂。相當(dāng)于《規(guī)范》中裂縫控

4、制等級(jí)為二級(jí)，即一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件?！霾糠诸A(yù)應(yīng)力混凝土：在使用荷載作用下，截面上混凝土允許開裂，但。相當(dāng)于《規(guī)范》中裂縫控制等級(jí)為三級(jí)，即允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件。3.張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的方法（1）先張法第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件10.1概述張拉鋼筋并在臺(tái)座上固定澆注混凝土構(gòu)件放松（切斷）預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉鋼筋澆筑混凝土放松（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。澆筑混凝土構(gòu)件，預(yù)留孔道穿預(yù)應(yīng)力鋼筋并張拉、錨固鋼筋孔道灌漿第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件10.1概述（2）后張法澆筑混凝土構(gòu)件穿預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉、錨固鋼

5、筋，孔道灌漿。預(yù)應(yīng)力由構(gòu)件兩端錨具實(shí)現(xiàn)。第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件10.1概述4.夾具和錨具夾具和錨具是錨固預(yù)應(yīng)力筋的裝置?？芍貜?fù)使用的稱夾具，不能重復(fù)使用的稱錨具。對(duì)錨具的要求是：安全可靠，使用有效、節(jié)約鋼材及制作簡單。常用的錨具形式：螺絲端桿錨具，錐型錨具，鐓頭型錨具，夾具式錨具。螺絲端桿錨具第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件10.1概述錐型錨具墩頭錨具OVM型錨具第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件10.1概述JM12型錨具5.預(yù)應(yīng)力混凝土材料（1）混凝土要求高強(qiáng)；收縮、徐變小；快硬、早強(qiáng)。規(guī)范規(guī)定，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低

6、于C30；當(dāng)采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40。（2）鋼材要求強(qiáng)度高，具有一定的塑性，良好的加工性能，與混凝土具有良好的粘結(jié)力。我國目前采用的鋼材有：鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋三種。10.1概述第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線0.750.75熱處理鋼筋0.70.65張拉控制應(yīng)力限值6.張拉控制應(yīng)力張拉控制應(yīng)力是預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時(shí)所控制達(dá)到的最大應(yīng)力值?？刂频脑颍骸龇乐诡A(yù)拉區(qū)開裂及后張法構(gòu)件的局部受壓破壞；■保持構(gòu)件破壞時(shí)具有一定的延性；■防

7、止鋼筋張拉屈服或脆斷。張拉控制應(yīng)力值不宜超過下表規(guī)定值，且不應(yīng)小于0.4。第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件10.1概述7.預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉到控制應(yīng)力后，由于各種原因，其拉應(yīng)力值將逐漸下降到一定程度，即存在預(yù)應(yīng)力損失。下面分項(xiàng)討論引起預(yù)應(yīng)力損失的原因、損失值的計(jì)算以及減少預(yù)應(yīng)力損失的措施。（1）預(yù)應(yīng)力直線鋼筋由于錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉到控制應(yīng)力后，錨固在臺(tái)座或構(gòu)件上，由于錨具、墊板與構(gòu)件之間的縫隙被擠緊，以及由于鋼筋和楔塊在錨具內(nèi)的滑移，使得被拉緊的鋼筋內(nèi)縮所引起的預(yù)應(yīng)力損失（）：錨具損失只考慮張

8、拉端。減小此項(xiàng)損失的措施：■選擇變形小的錨具，少用墊板，減小值；■增大臺(tái)座長度。第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件10.1概述（2）預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失摩擦損失由兩部分組成：■孔道彎曲引起的摩擦摩擦損失計(jì)算簡圖FdqNdN－dNdqxdNl2σσconxθ計(jì)算截面張拉端第10章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件10.1概