混凝土结构与砌体结构PPT课件-模块8：预应力混凝土构件

模块8
(a) 张拉端 (b) 分散式固定端 (c) 集中式固定端 镦头锚具
锥塞式锚具
常 见 的 几 种 锚 具
(a) JM12型锚具
QM
XM
(b) XM型与QM型锚具夹片
(c) QM型单孔锚具 夹片式锚具
(d) QM型多孔锚具
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8.3 预应力混凝土材料
混凝土：一般要求不应低于C30；采用钢丝，钢铰 线，热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝 土强度等级不宜低于 C40。
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预应力混凝土构件的锚、夹具
锚、夹具：用于固定钢筋
构件制作完后，能取下重复使用–––夹具 用于永久固定钢筋、作为构件的一部分 –––锚具
不同种类的锚具，有不同的固定原理。同时， 固定预应力筋、锚具则不同，则钢筋的回缩量不同， 锚具的尺寸外形对构件的影响也不同。
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模块8
模块8 预应力混凝土构件
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本章重点
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预应力混凝土的概念及其优点 ； 施加预应力的方法及预应力混凝土材
料的要求；
预应力损失的原因及其计算和组合； 预应力混凝土构件的受力性能分析；
预应力混凝土构件的截面设计。
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（2）收缩、徐变小。
（3）快硬、早强。为了提高台座、模板、夹具等设备的 周转率，以便能及早施加预应力，加快施工速度，降低 费用，预应力混凝土需要掺加外加剂以使混凝土快硬、 早强。
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§8.4 张拉控制应力和预应力损失 8.4.1 张拉控制应力scon
scon：张拉钢筋时，张拉设备上的测力计所
§8.1 预应力混凝土的基本知识
8.1.1 概述
普通混凝土的缺点：
在使用荷载下带裂缝工作，影响使用功能、耐 久、 刚度和抗疲劳性。
难以利用高强度钢筋。
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8.1.2 预应力混凝土的基本原理：
预应力：在混凝土结构承受使用荷载之前的制作 阶段预先对混凝土施加应力。
ep
Np
指示的总张拉力除以预应力筋面积。
scon的确定原则：与预应力的施加方式及钢
筋的强度标准值fptk有关。
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确定scon时考虑的因素
scon 增加。产生的预应力大，抗裂性好。 所以 scon > 0.4 fptk
scon 过高，可能引起张拉时个别钢丝拉断，
所以 ，控制应力的大小必须适当。
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8.4.2 预应力损失sl
预应力筋张拉后，由于各种原因其张拉应力会下 降，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。
最终有效预应力：
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8.1.3 预应力混凝土的优、缺点
优点： a.提高了混凝土构件的抗裂性和刚度。
b.可以节省材料，减少自重。 c.可以减小混凝土受弯构件的剪力和主拉应力。 d.预应力混凝土还能提高结构的耐疲劳性能。
f. 扩大了构件的使用范围：减轻自重，加大跨度， 提高适用能力。
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缺点：
spc
sc
全预应力混 凝土
有限预应力混凝土 部分预应力混凝土
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2.预应力混凝土构件的受力特征 提高了构件的抗裂性； 预应力的大小可根据需要调整。
在使用荷载下，预应力混凝土构件基本处于 弹性工作阶段(未开裂)。
施加预应力对构件的正截面承载力无明显影响。
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a.工艺较复杂，施工质量要求高；
b.需要专门施工设备，如张拉机具、灌浆设备等。
c.预应力引起的反拱不易控制。它将随混凝土徐变增 加而加大，可能影响结构使用效果。如桥梁反拱过 大，将影响行车舒适性。
d.预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨径小、 构件数压少的工程，成本较高。
以上缺点正在不断地得以克服。这将使预应力混凝 土结构得发展前景更为广阔。
scon 过高，施工阶段可能引起构件某些部分
受拉开裂或局部受压破坏。
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《规范》规定： 消除应力钢丝、钢绞线：
s con 0.75 fptk
中强度预应力钢丝：
预应力螺纹钢筋：
s con 0.70 fptk
s con 0.85 fptk
当符合下列情况之一时，上述张拉控制应力限值可相应提高0.05 fptk 或 0.05 f ； pyk （1）要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区 内设置的预应力筋。 （2）要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、预应力筋分批张拉以 及预应力筋与台座之间的温差等因素产生的预应力损失。
钢筋：预应力钢筋宜采用钢丝、钢铰线，也可采用 热处理钢筋；普通钢筋宜采用HRB400级和 HRB335 级钢筋，也可采用HRB235级钢筋。
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8.3 预应力混凝土材料
8.3.1 预应力钢筋 高强度 ； 较好的塑性 ； 良好的加工性能 ； 应力松弛损失要低； 较好的粘结性能；
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8.1.4 全预应力和部分预应力混凝土
全截面受压——全预应力
部分截面受压——部分预应力
8.1.5 预应力混凝土结构的应用
预应力混凝土由于具有许多优点，所以目 前在国内外应用非常广泛，特别是在大跨度或 承受动力荷载的结构，以及不允许开裂的结构 中得到了广泛的应用。(大跨，超高层结构）
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8.2 施加预应力的方法和锚具
1.先张法
①张拉钢筋
②浇注混凝土
③剪断钢筋
张拉钢筋 支模、浇混凝土 混凝土达到一定强 度剪钢丝 产生预应力
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2.后张法
模Hale Waihona Puke 8①浇注混凝土②穿钢筋、张拉、锚固 ③灌浆
浇混凝土，预留孔道 达到强度，穿筋 张拉钢 筋，锚固 产生预应力 孔道灌浆
预应力钢筋宜采用钢丝、 钢铰线，也可采用热处 理钢筋；普通钢筋宜采 用HRB400级和HRB335 级钢筋
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8.3.2 混凝土
（1）、高强度。采用较高强度等级的混凝土，才能承受 较高的预应力，并可有效地减小构件截面尺寸。因此， 《规范》规定，预应力混凝土结构的混凝土强度等级不 宜低于C40，且不应低于C30。