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1、第十章 预应力混凝土构件 1. 预应力砼的提出：普砼的缺点： 1).混凝土抗拉强度低，在使用荷载下带裂缝工作，影响耐久性，刚度，疲劳性。若要不开裂，则要加大截面面积或用钢量，增加自重。不开裂 s = 2030N/mm210.1 概述一、 预应力砼的基本概念2).难以利用高强度钢筋。与max对应的s = 250N/mm2。而钢绞线抗拉强度设计值可达1860N/mm2 。高强钢筋不能充分发挥作用。例： max=0.20.3mms=150250MPa一、 预应力砼的基本概念2. 预应力混凝土的基本概念 定义：利用张拉钢筋的回弹，在构件受荷之前， 给混凝土的受拉区预先施加压应力，用以全部或部分抵消外荷
2、载引起的拉应力的一种加筋混凝土 预压应力可以部分或全部抵消外荷载产生的拉应力，因此可推迟甚至避免裂缝的出现。 通过人为控制预压力N的大小，可使梁截面受拉边缘混凝土产生压应力、零应力或很小的拉应力，以满足不同的裂缝控制要求。压应力零应力很小的拉应力优点：1、 提高构件的抗裂能力2、 增大了构件的刚度。耐久性好，耐疲劳， 提高抗剪承载力。3、充分利用高强度材料的性能。与普通钢筋砼相比，节约钢材3050，减轻结构自重30。 4、 扩大了构件的使用范围：减轻自重，加 大跨度，提高适用能力。缺点：成本高，材料质量要求高，工序复杂，技 术水平要求高。二、 预应力砼结构的优缺点1) 先张法与后张法先张法：先
3、张拉预应力钢筋后浇灌混凝土后张法：先浇灌混凝土，待混凝土达到规定强度后再张拉预应力钢筋2) 全预应力和部分预应力全预应力：在使用荷载作用下，构件截面混凝土不出现拉应力，即全截面受压。部分预应力：在使用荷载作用下，构件截面混凝土允许出现拉应力或开裂，即部分截面受压。三、预应力混凝土的分类3) 有粘结预应力与无粘结预应力有粘结预应力：沿预应力筋全长其周围均与混凝土粘结、握裹在一起的预应力混凝土结构。无粘结预应力：预应力筋伸缩、滑动自由，不与周围混凝土粘结的预应力混凝土结构。三、预应力混凝土的分类无粘结预应力混凝土结构定义：一般指在预应力钢筋外面涂防腐油脂外包塑料套管防止钢筋与混凝土粘结，按后张法制
4、作的预应力混凝土结构。优点： （1）结构自重轻 （2）施工简便、速度快（3）抗腐蚀能力强 （4）使用性能良好（5）防火性能满足要求（6）抗震性能好（7）应用广泛四、 施加预应力的方法张拉设备按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后次序不同可分为：张拉钢筋 支模、浇砼 砼达到一定强度（约为强度设计值的75）剪丝 产生预应力1. 先张法： 先张拉预应力钢筋后浇灌混凝土主要工序：浇砼，预留孔道达到规定强度（约为强度设计值的75） ，穿筋张拉钢筋，锚固孔道灌浆2. 后张法：先浇灌混凝土，待混凝土达到规定强度后再张拉预应力钢筋主要工序：锚具先张法构件是通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力传递预应力的。 后张法构件是
5、依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并传递预应力的。 3。先张法和后张法分别靠什么 来传递预应力的？先张法：工序少、工艺简单、质量易保证。适合 于成批中小型预应力构件生产,不耗锚具、成本低。后张法：不需要台座，比较灵活，构件在现场施工 制作时，可现场张拉,需要锚具成本高。4。 先、后张法的适用范围和各自的优缺点。先张法和后张法的比较10.2 预应力砼的材料与 锚夹具 1.预应力砼的材料1）预应力钢筋：a. 高强度 b. 与砼之间有良好的粘结强度， c. 良好塑性， d. 良好的加工性能。预应力钢筋：钢绞线，钢丝，热处理钢筋。1）预应力钢筋单根钢筋 钢筋束钢绞线平行钢丝C30一般预应力混凝土构件采用热
6、处理钢筋、碳素 钢丝、刻痕钢丝、钢绞 线的预应力混凝土构件C40a. 高强度，只有混凝土的抗压强度较高，才能b. 建立较高的通预 压应力，使构件获得较高的c. 抗裂性。 b. 收缩和徐变小c. 快硬、早强、 2）预应力砼*夹具：构件制作完后， 能取下重复使用。剪断预 应力筋后夹具的作用即消 失。 *锚具：永久锚固在构件 端部，与构件连成一整 体，不能取下重复使用。2. 锚具与夹具锚块锚塞型：由锚块和锚塞组成。螺杆螺帽型：由螺杆、螺帽、垫板组成。镦头型锚具锚具的种类:锚具的种类:一、 张拉控制应力：con p1531） con：张拉预应力钢筋时，张拉设备所指示出的总张拉力除以预应力钢筋的截面面积
7、得出的应力值。2） con的确定原则：与预应力钢筋的强度标准值有关，与预应力的施加方式有关。10.3 张拉控制应力和预应力损失钢种先张法后张法消除应力钢丝、 钢绞线0.75 fptk0.75 fptk热处理钢筋0.70 fptk0.65 fptk张拉方法钢筋种类张拉控制应力允许值a) 张拉时个别钢筋可能被拉断；b) 使开裂荷载与破坏荷载相近，可能产生无预兆的脆性破坏；为什么con 不能过大，也不能过小？1. con 过高。可能引起:为了保证构件中建立必要的有效预应力，con 也不能过小。不应小于0.4fptk2. con不能过小预应力筋按con张拉后，由于各种原因其钢筋应力会下降到一定的程度，
8、这一现象称为预应力损失。引起预应力损失的原因有六大类。先分别找出这些损失出现的原因，再根据先张法和后张法的施工特点，了解不同预应力损失的组合。conl =P P 有效预应力。二、 预应力损失l二、 预应力损失l1. 张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力 损失l1（先张、后张）2. 预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的损失l2（后张法，先张法钢筋折线时酌情）3. 砼砼加热热养护时护时 ，受张张拉的钢钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失l3（先张）4. 预应力钢筋的应力松弛引起的损失l4（先张、 后张）二、 预应力损失l5. 砼收缩、徐变引起的预应力损失l5（先张、后张） 6. 混凝土的局部挤压挤压 引起的预应预应 力损损失l6（后张法）
