预应力混凝土结构—预应力混凝土结构的材料

预应力钢筋的强度和变形
预应力钢筋的强度和变形
（1）高强度钢丝和钢绞线
高强度钢丝和钢绞线试件单向拉伸试验的典型应力-应 变曲线如图所示。
在试件拉应力达到其比例极限（大约为其极限抗拉强度 σb的0.65倍）a点之前，拉应力-应变关系呈直线变化，钢筋具 有理想的弹性性质。
超过曲线上的a点之后，钢筋的应力和应变持续增长，但 应力-应变关系已经偏离了a点之前的直线关系，且应力-应变 曲线上没有明显屈服流幅。
高强度钢丝和钢绞线应力-应变曲线
到达极限抗拉强度σb （图中曲线的b点）后，出现钢筋 的颈缩现象，应力-应变曲线出现下降段至c点，钢筋试件被拉
断。
对单向拉伸试验的应力-应变曲线上无明显（屈服）流幅的高强度钢 丝和钢绞线，其力学性能的强度指标只有图上所示曲线b点所对应的抗拉 强度σb。
在工程设计计算中，抗拉强度不能做为钢筋强度取值的依据，一般 取残余应变为0.2%所对应的应力σ0.2 做为强度限值，称为条件屈服强度。
高强度钢丝
（又称冷拉钢 丝，以盘卷 供货）
一次性消除 应力处理
消除应力 钢丝
消除应力 钢丝
低松弛钢丝：国家标准《预应力混凝土用纲丝》 （GB/T5223-2002）规定，冷拉钢丝在塑性变形下（轴应 变）进行的短时热处理的钢丝，是低松弛钢丝（初始应力 相当于70%公称抗拉强度时，1000小时后应力松弛率不大 于2%）
（2）钢绞线 钢绞线是由2、3或7根高强钢丝扭结而成并经消除内应力后的盘卷状钢丝束。
几种常见的预应力钢绞线
（图片来自于网络）
a）三股钢绞线 b）七股钢绞线 c）七股拔模钢绞线 d）钢绞线名义直径D
（3）精轧螺纹钢筋 精轧螺纹钢筋是一种热轧成沿钢筋纵向带有不连续的外螺纹的直条钢筋
，钢筋在任意截面处均可用带有形状匹配的内螺纹连接器或锚具进行连接或锚 固，因此不需要再加工螺丝，也不需要焊接。
普通松弛钢丝：冷拉钢丝通过矫直工序后在适当温度 下进行短时热处理的钢丝，是普通松弛钢丝（初始应力相 当于70%公称抗拉强度时，1000小时后应力松弛率不大于 8%）
高强钢丝按其外形分为有光面钢丝、螺旋肋钢丝和刻痕钢丝 。
几种常见的预应力高强钢丝
（图片来自于网络）
a）光面钢丝 b）螺旋肋钢丝 c）三面刻痕钢丝 d）无粘结钢丝束
预应力钢材
预应力混凝土构件中设置有预应力钢筋和非预应力钢筋（即普 通钢筋），我们在此主要讨论预应力钢筋。
对预应力钢筋的要求
（1）强度要高； （2）有较好的塑性； （3）要具有与混凝土良好的粘结性能； （4）应力松弛损失要小。
在一定拉应力值和恒定温度下，钢筋长度固定不变，则钢筋中的 应力将随时间延长而降低，一般称这种现象为钢筋的松弛或应力松弛。
目前，这种高强钢筋仅用于中、小型预应力混凝土构件或做为箱梁的竖 向、横向预应力钢筋。
（图片来自于网络）
预应力钢筋的种类
冷拉低合金钢筋
钢筋
热处理钢筋
钢丝
冷拔低碳钢丝（常见直径为5mm、4mm和 3mm）
高强钢丝（碳素钢丝，刻痕钢丝），直径4~5mm。
钢绞线（一般由七股φ3、φ4或φ5 的高强钢丝捻制而成）
（1）高强度钢丝
优质碳素钢
（含碳量约为 0.7%~1.4%）
轧制
ห้องสมุดไป่ตู้
盘圆条
通过拔线模或 轧辊经冷加工