预应力混凝土的一般知识
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第五章 预应力混凝土构件基本知识
1.1s con 0.85s con s con 0
荷载2 min 荷载2 min
③混凝土加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力的设
备之间温差 , 引起的损失 σl3 为了缩短先张法构件的生产周期，混凝土常采用蒸 汽养护办法。升温时，新浇的混凝土尚未结硬，预应 力筋与台座之间的温差△t使钢筋受热自由伸长，但两 端的台座是固定不动的，即距离保持不变，于是钢筋 就松了，钢筋的应力降低；降温时，预应力钢筋与混 凝土已黏结成整体，加上两者的温度线膨胀系数相近， 二者能够同步回缩，放松钢筋时因温度上升钢筋伸长 的部分已不能回缩，因而产生了温差损失。仅先张法 构件有该项损失。
3、锚具
预应力混凝土构件对锚具的要求是： 具有足够的强度和刚度； 预应力损失小； 构造简单，便于制作和加工； 节省材料，降低成本
第四节 预应力的损失和张拉控制应力的概念
1、预应力损失 ⑴、定义: 由于张拉工艺和材料特性的原因，从构件的制作、运 输、安装、使用等各个过程中，使预应力钢筋的应力 不断降低，这降低的部分就叫预应力损失。
钢绞线
钢丝绳与钢绞线的区别：
在制作工艺上，钢丝绳是由钢丝绞成股，
再由股捻成绳，有中间夹麻芯或钢芯和不加芯
的钢丝绳；钢绞线是由钢丝只经过一次扭绞。
在性能上，钢丝绳的弹性模量小于钢绞线。
③热处理钢筋
将合金钢（40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr）经过调质 热处理而成，达到提高抗拉强度（fPy =1040N/mm2）， 改善塑性性能。Φ HT表示。 这种筋具有强度高（节省钢材）低松弛的特点，其 Φ =6~10mm以盘园形式供给省去焊接，有利施工。
3、混凝土预应力的添加
4、预应力混凝土不能提高承载力 注意：预应力混凝土不能提高构件的承载能力。 也就是说，当截面和材料相同时，预应力混凝土与
预应力混凝土构件基本知识
预应力混凝土构件的抗压 性能也较强，能够在较高 的压力下保持稳定。
抗剪性能
预应力混凝土构件的抗剪 性能良好，能够承受剪切 力作用，保证结构的稳定 性。
耐久性能
抗腐蚀性能
预应力混凝土构件在酸、碱、盐 等腐蚀性环境中具有良好的耐久
性，能够长期保持其性能。
抗疲劳性能
预应力混凝土构件具有良好的抗疲 劳性能，能够在周期性荷载作用下 保持其强度和稳定性。
在高层建筑中，预应力混凝土框架结构被广泛采用。这种结构通过预加应力，提高了混凝土的强度和刚度，增强 了结构的抗震性能。预应力技术能够减少框架结构的截面尺寸和重量，提高建筑的使用面积和经济效益。
实际工程案例三
总结词
耐久性、抗冲刷能力
详细描述
在大型水工结构中，预应力混凝土闸墩被广泛应用于挡水坝、水库和水电站等工程。由 பைடு நூலகம்长期受到水流的冲刷和侵蚀，预应力混凝土闸墩需要具备优良的耐久性和抗冲刷能力。 通过预加应力，可以提高混凝土的抗裂性和承载能力，延长闸墩的使用寿命。同时，预
适用于大型、复杂的预应力混 凝土构件，如大跨度桥梁、大 型厂房等。
无粘结预应力施工
• 总结词：无粘结预应力施工是一种利用无粘结预应力筋对混凝土施加预 压应力的施工方法。
• 详细描述：在无粘结预应力施工中，预应力筋被涂覆一层油脂和塑料套管，使其与混凝土不直接接触，不传递剪力。通 过锚具将无粘结预应力筋锚固在混凝土中，对预应力筋施加预拉力，使混凝土受到预压应力。
06
预应力混凝土构件的案例分 析
实际工程案例一
总结词
大跨度、高承载力
详细描述
预应力混凝土梁被广泛应用于大跨度桥梁中，如斜拉桥和悬索桥。通过预加应力 ，混凝土梁能够承受更大的承载力，实现大跨度跨越。预应力技术能够提高梁的 刚度和抗裂性，减少变形和裂缝的产生。
抗剪性能
预应力混凝土构件的抗剪 性能良好，能够承受剪切 力作用，保证结构的稳定 性。
耐久性能
抗腐蚀性能
预应力混凝土构件在酸、碱、盐 等腐蚀性环境中具有良好的耐久
性，能够长期保持其性能。
抗疲劳性能
预应力混凝土构件具有良好的抗疲 劳性能，能够在周期性荷载作用下 保持其强度和稳定性。
在高层建筑中，预应力混凝土框架结构被广泛采用。这种结构通过预加应力，提高了混凝土的强度和刚度，增强 了结构的抗震性能。预应力技术能够减少框架结构的截面尺寸和重量，提高建筑的使用面积和经济效益。
实际工程案例三
总结词
耐久性、抗冲刷能力
详细描述
在大型水工结构中，预应力混凝土闸墩被广泛应用于挡水坝、水库和水电站等工程。由 பைடு நூலகம்长期受到水流的冲刷和侵蚀，预应力混凝土闸墩需要具备优良的耐久性和抗冲刷能力。 通过预加应力，可以提高混凝土的抗裂性和承载能力，延长闸墩的使用寿命。同时，预
适用于大型、复杂的预应力混 凝土构件，如大跨度桥梁、大 型厂房等。
无粘结预应力施工
• 总结词：无粘结预应力施工是一种利用无粘结预应力筋对混凝土施加预 压应力的施工方法。
• 详细描述：在无粘结预应力施工中，预应力筋被涂覆一层油脂和塑料套管，使其与混凝土不直接接触，不传递剪力。通 过锚具将无粘结预应力筋锚固在混凝土中，对预应力筋施加预拉力，使混凝土受到预压应力。
06
预应力混凝土构件的案例分 析
实际工程案例一
总结词
大跨度、高承载力
详细描述
预应力混凝土梁被广泛应用于大跨度桥梁中，如斜拉桥和悬索桥。通过预加应力 ，混凝土梁能够承受更大的承载力，实现大跨度跨越。预应力技术能够提高梁的 刚度和抗裂性，减少变形和裂缝的产生。
4.4 预应力混凝土结构的基本知识-城规
主要缺点是
1、 施工设备要求高， 2、 施工较复杂， 3、 设计计算较繁。
三、预应力混凝土结构的材料 与张拉机具
１．混凝土
预应力混凝土结构应采用高强度、低徐变、低收 缩的混凝土． 混凝土强度等级不低于C30；当预应力钢筋采 用钢绞线、钢丝和热处理钢筋时不低于C40．
２．预应力钢筋
ａ．国家标准《预应力混凝土用钢丝》GB/T5223-95和《预应力混 凝土用钢绞线》GB/T5224-95 ｂ．预应力混凝土结构的预应力钢筋应采用高强度、低松弛的钢 筋 ｃ．一般宜采用钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋
( con lI ) Ap A0
pcI
N pI A0
（3） 完成第二批损失之后。 预应力总损失为σl=σlⅠ+σlⅡ。设此时 的混凝土压应力为σpcⅡ，非预应力钢筋应 力为σsⅡ=αesσpcⅡ，预应力钢筋应力为 σpⅡ=σcon-σl-αeσpcⅡ 即σpⅡ=σcon-σl-αeσpcⅡ 混凝土预压应力σpcⅡ仍利用截面平衡 条件求得（图 ）；
３．预应力混凝土的解释 ．
预应力混凝土的基本原理
所谓预应力混凝土就是在混凝土构件承受使用荷
载前的制作阶段，预先对使用阶段的受拉区施加压应
力，造成一种人为的应力状态。
当构件承受使用荷载而产生拉应力时，首先要抵 消混凝土的预压应力，然后随着荷载的增加，受拉区 混凝土产生拉应力。因此，可推迟混凝土裂缝的出现 和开展，以满足使用要求。这种在结构构件承受荷载
４．预应力混凝土的效果 ．
预应力混凝土构件的优点
1.大幅度提高混凝土构件的抗裂能力，从根本 上解决了裂缝问题，改善结构的耐久性； 2.可以有效地利用高强度钢筋和高强度混凝土， 有利于减轻结构自重； 3.提高混凝土构件的刚度，减小了变形，提高 了混凝土结构的跨越能力；
第10章预应力混凝土构件
16
sII E pcII l 5
关于 pcII的求解，仍由前述图形根据力的平衡条件可得到公式
（10-31），即：
pcII ( con l ) Ap l 5 As Ac E As E Ap N pII l 5 As A0
上式即为混凝土受到的“有效预压应力”的计算式，由于所有 的预应力损失均已产生，所以在荷载作用前，混凝土受到的预压应 力不会减少。 （2）使用阶段 1）加载至混凝土压应力为零
假定构件中布置有预应力钢筋和非预应力钢筋。
（1）施工阶段 1）张拉预应力钢筋：各材料的应力如表10-8中的b项； 2）在混凝土受到预压应力之前（此时预应力钢筋未放松）：各材 料的应力如表10-8中的c项，假定第一批预应力损失已完成；
12
3）放松预应力钢筋：混凝土达到强度等级的75%以上方可放松预
应力钢筋；此时构件受到压力作用，将产生压应变 pcI ，
4）混凝土受到预压应力，完成第二批损失 lII后（即全部预应力损
失完成）。此时，第二批损失将使预应力钢筋的应力减少 lII ，
但混凝土的应力发生变化后还将影响预应力钢筋的应力，讨论之。
A.由于预应力钢筋对混凝土的受压作用降低，将使构件产生增量 （拉）应变，设为 pcII ； B.对应混凝土产生增量拉应力： pcII Ec pcII（拉）（e） 此时混凝土应力设为 ，显然有关系： pcII pcI pcII pcII
所以得：
pcII
pcI pcII
1 Ec ( pcI pcII )
（拉）（f）
（g）
15
将（f）代入（e）得： pcII
C.对应预应力钢筋产生增量拉应力： peII Es pcII
sII E pcII l 5
关于 pcII的求解，仍由前述图形根据力的平衡条件可得到公式
（10-31），即：
pcII ( con l ) Ap l 5 As Ac E As E Ap N pII l 5 As A0
上式即为混凝土受到的“有效预压应力”的计算式，由于所有 的预应力损失均已产生，所以在荷载作用前，混凝土受到的预压应 力不会减少。 （2）使用阶段 1）加载至混凝土压应力为零
假定构件中布置有预应力钢筋和非预应力钢筋。
（1）施工阶段 1）张拉预应力钢筋：各材料的应力如表10-8中的b项； 2）在混凝土受到预压应力之前（此时预应力钢筋未放松）：各材 料的应力如表10-8中的c项，假定第一批预应力损失已完成；
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3）放松预应力钢筋：混凝土达到强度等级的75%以上方可放松预
应力钢筋；此时构件受到压力作用，将产生压应变 pcI ，
4）混凝土受到预压应力，完成第二批损失 lII后（即全部预应力损
失完成）。此时，第二批损失将使预应力钢筋的应力减少 lII ，
但混凝土的应力发生变化后还将影响预应力钢筋的应力，讨论之。
A.由于预应力钢筋对混凝土的受压作用降低，将使构件产生增量 （拉）应变，设为 pcII ； B.对应混凝土产生增量拉应力： pcII Ec pcII（拉）（e） 此时混凝土应力设为 ，显然有关系： pcII pcI pcII pcII
所以得：
pcII
pcI pcII
1 Ec ( pcI pcII )
（拉）（f）
（g）
15
将（f）代入（e）得： pcII
C.对应预应力钢筋产生增量拉应力： peII Es pcII
8 预应力混凝土结构的一般知识
粘结应力
Np
径向压应力
lf(传递长度)
（2）后张法（在获得足够强度的混凝土结构构件上张拉钢筋）
适用：生产大型构件（可根据需要做成曲线或折线预应力钢筋）
试件 锚具 预留孔道 千斤顶
浇筑混凝土构件，同时在构件中预留孔道
（埋臵式：螺旋波纹铝皮套管；抽拔式：充气橡皮管成型） 待混凝土强度达到设计强度的75%及以上 穿入要张拉的预应力钢筋
常用锚具
1、螺丝端杆锚具（支承式锚具） 优点：操作简单，受力可靠，滑移量小 缺点：预应力筋下料长度的精度要求高，不能多根锚固 适用于较短的预应力构件及直线预应力构件
垫板 螺母 螺丝端杆 对焊 预应力筋
螺丝端杆锚具
2、镦头锚具（支承式锚具） 利用钢筋的粗镦头（冷镦、热镦）来锚固预应力钢丝 优点：加工简单、张拉方便、锚固可靠、成本低廉、节约两端伸出预应力钢丝 缺点：钢丝下料长度要求严格、张拉端一般要扩孔，较费人工 适用于单跨结构及直线型构件
安全可靠，其锚距本身具有足够的强度和刚度
构造简单，加工制作方便 施工方便、节约材料、价格低廉 锚具分类 《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》（JGJ85-92），根据锚具的 锚固性能（静载锚固性能、疲劳性能和抗震性能）和结构的受力条件 I类锚具：适用于承受动、静荷载的预应力混凝土结构 II类锚具：适用于有粘结预应力混凝土结构且锚具处于预应力变化不大的部位
OVM张拉端锚具
YJW千斤顶
OVM200钢绞线拉索锚具
OVM250钢绞线拉索锚
ZB618高压油泵
五、预应力混凝土材料 1、预应力钢材 预应力钢材的发展趋势：高强度、粗直径、低松弛和耐腐蚀 (1)金属预应力筋 碳素钢丝（高强钢丝）—直径3mm9mm，抗拉强度标准值1470、1570、 1670、1770N/mm2 含碳量0.5% 0.9%的优质高碳钢盘条经索氏体化处理、酸冼、镀铜 或磷化后经几次冷拔而成 高碳钢 冷拔 冷拔钢丝 低温（一般低于500度）矫直处理 矫直回火钢丝（消除应力钢丝） 稳定化处理（在一定温度（300度）和拉应力下进行应力 消除回火处理、然后冷却至常温） 低松弛钢丝 另外，还有刻痕钢丝、镀锌钢丝等。
预应力混凝土知识
预应力混凝土知识1. 什么是预应力混凝土？预应力混凝土是一种结构材料，通过在混凝土构件中施加预先计算的压应力，以提高混凝土的承载能力和耐久性。
这种材料被广泛应用于桥梁、建筑和其他大型结构中，以增强结构的抗弯能力和承载能力。
2. 预应力混凝土的原理预应力混凝土的原理基于预先施加压应力的效果。
通过在混凝土构件中设置预应力钢束（通常是钢索），将钢束张紧，对混凝土施加压应力。
这种压应力可以抵消混凝土受到的自重和外荷载的弯曲应力，在一定程度上消除或减小混凝土中的裂缝和变形，提高结构的整体性能。
3. 预应力混凝土的施工过程预应力混凝土的施工过程包括以下几个关键步骤：3.1 预应力钢束的安装在混凝土模板固定之前，预应力钢束被安装在混凝土构件的预留孔道中。
钢束按照设计要求的布置位置和布点间距进行安装，并且要保证钢束的张紧和连接处的牢固性。
3.2 混凝土的浇筑完成预应力钢束的安装后，混凝土会被浇筑至模板内，以固定和包裹预应力钢束。
混凝土的配比和浇筑技术需要根据具体工程的要求和设计方案进行调整，以获得所需的强度和性能。
3.3 预应力钢束的张拉混凝土浇筑完成后，预应力钢束会进行张紧。
通过使用专门的张拉设备和工具，对钢束施加拉力，从而使钢束产生预先计算的压应力。
在张拉过程中，需要严格控制拉力的大小和均匀分布，以确保混凝土结构的稳定性和承载能力。
3.4 压浆和养护预应力钢束张紧完毕后，还需要进行压浆和养护工作。
压浆是为了填充钢束周围的空隙，提高混凝土与钢束之间的粘结强度；养护是为了保持混凝土的湿润状态，促进其硬化和发展强度。
4. 预应力混凝土的优势和应用预应力混凝土具有以下几个重要的优势：•提高结构承载能力：预应力混凝土可以通过施加预先计算的压应力，提高混凝土结构的抗弯能力和承载能力，使其能够承受更大的荷载。
•减小结构变形：通过预应力混凝土的施工，可以减小混凝土结构的变形和裂缝，提高结构的整体刚度和稳定性。
•提高结构耐久性：预应力混凝土由于减小了混凝土的变形和裂缝，从而可以提高结构的耐久性，延长结构的使用寿命。
预应力 混凝土构件
二、预应力混凝土的原理及特点
1.预应力混凝土的原理 (1) 预应力可以改善结构构件的裂缝和变形性能。在使用前预先施加的永 久性内应力，以及钢材中的拉应力与混凝土中的压应力组成一个自平衡 系统。 (2)推动采用预应力混凝土的主要优点是节约材料。 (3)预应力不能提高混凝土构件的强度。
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第一节预应力混凝土基本知识
( 4 ) σl4预应力钢筋的应力松弛，计算公式如下: 预应力钢丝、钢绞线普通松弛
此处，一次张拉ψ=1，超张拉ψ =0. 9 低松弛:
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第一节预应力混凝土基本知识
(2)预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30;当采用钢绞线、钢 丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。当采 用山砂混凝土及高炉矿渣混凝土时，尚应符合专门标准的规定。 (3)无黏结预应力筋的规格及性能见表7-1。
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第七章预应力混凝土构件
第一节预应力混凝土基本知识 第二节预应力的施加 第三节预应力混凝土轴心受拉构件计算 第四节预应力损失值计算 第五节预应力混凝土构件的构造措施
第一节预应力混凝土基本知识
一、预应力混凝土的分类
预应力混凝土可按制作、构件中预加应力大小的程度、施工方式的 不同来划分。 (1)按制作划分可分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。 (2)按构件中预加应力大小的程度可划分为全预应力和部分预应力法。 (3)按施工方式可划分为有黏结预应力混凝土和无黏结预应力混凝土。
(1)预应力混凝土结构中的钢筋包括预应力钢筋和非预应力钢筋。非预应 力钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋，也可采用HPB235级和 RRB400级钢筋。预应力钢筋必须具有很高的强度，《混凝土结构设计 规范》(GB 50010- 2002)规定，预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝 及热处理钢筋。此外，预应力钢筋还应具有一定的塑性、良好的可焊性 以及用于先张法构件时与混凝土有足够的黏结力。
1.预应力混凝土的原理 (1) 预应力可以改善结构构件的裂缝和变形性能。在使用前预先施加的永 久性内应力，以及钢材中的拉应力与混凝土中的压应力组成一个自平衡 系统。 (2)推动采用预应力混凝土的主要优点是节约材料。 (3)预应力不能提高混凝土构件的强度。
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第一节预应力混凝土基本知识
( 4 ) σl4预应力钢筋的应力松弛，计算公式如下: 预应力钢丝、钢绞线普通松弛
此处，一次张拉ψ=1，超张拉ψ =0. 9 低松弛:
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第一节预应力混凝土基本知识
(2)预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30;当采用钢绞线、钢 丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。当采 用山砂混凝土及高炉矿渣混凝土时，尚应符合专门标准的规定。 (3)无黏结预应力筋的规格及性能见表7-1。
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第七章预应力混凝土构件
第一节预应力混凝土基本知识 第二节预应力的施加 第三节预应力混凝土轴心受拉构件计算 第四节预应力损失值计算 第五节预应力混凝土构件的构造措施
第一节预应力混凝土基本知识
一、预应力混凝土的分类
预应力混凝土可按制作、构件中预加应力大小的程度、施工方式的 不同来划分。 (1)按制作划分可分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。 (2)按构件中预加应力大小的程度可划分为全预应力和部分预应力法。 (3)按施工方式可划分为有黏结预应力混凝土和无黏结预应力混凝土。
(1)预应力混凝土结构中的钢筋包括预应力钢筋和非预应力钢筋。非预应 力钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋，也可采用HPB235级和 RRB400级钢筋。预应力钢筋必须具有很高的强度，《混凝土结构设计 规范》(GB 50010- 2002)规定，预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝 及热处理钢筋。此外，预应力钢筋还应具有一定的塑性、良好的可焊性 以及用于先张法构件时与混凝土有足够的黏结力。
第四章预应力混凝土工程
N1 N F E p
（2） 台面——要求平整、光滑
在夯实的碎石垫层上浇筑一层厚度为60～
100㎜的混凝土面层，每隔10m设臵一道伸 缩缝。 若采用预应力滑动台面，则不留伸缩缝。
（3）横梁：锚固夹具临时固定预应力筋的支座。
一般用型钢制作。 在设计横梁时，除考虑强度外，应特别注
二、先张法 施工工艺
1、预应力筋张拉
（1）张拉顺序：采用单根张拉或多根同时张拉，先张
拉靠近台座截面重心处的预应力筋。
（2）张拉方法
a.一次张拉法： b.超张拉法：
0 con
＊目的——减少松弛损失。 松弛：钢材在常温、高应力状态下具有不断产生塑性
变形的特性。
＊常用程序：
0 1.05 con con 0 1.03 con
◆放张方法的选择
钢丝数量不多时：采用剪切、锯割或氧– 乙炔焰熔断法（应从靠近生产线中间处剪 断）； 钢丝数量较多时：采用放张横梁法，如： 千斤顶、砂箱或楔块放张。 粗钢筋预应力放张：应缓慢进行，采用逐 根加热熔断法、砂箱或楔块放张。
（3）放张顺序
1）轴心受预压的构件（如拉杆、桩等），所 有预应力筋应同时放张。 2）偏心受预压的构件（如梁等），应先同时 放张预压力较小区域的预应力筋，再同时 放张预压力较大区域的预应力筋。 3）如不能满足“1、2”两项要求时，应分阶 段、对称、交错地放张，以防止在放张过 程中构件产生弯曲、裂纹和预应力筋断裂。
用千斤顶逐根放张，应拟定合理的放张顺序并控 制每一循环的放张力，以免构件在放张过程中受 力不均。防止先放张的预应力筋引起后放张的预 应力筋内力增大，而造成最后几根拉不动或拉断。 采用砂箱放张方法，在预应力筋张拉时，箱内砂 被压实，承受横梁的反力，预应力筋放张时，将 出砂口打开，砂慢慢流出，从而使整批预应力筋 徐徐放张。此放张方法能控制放张速度，工作可 靠、施工方便。可用于张拉力大于1000kN的情况。
预应力混凝土的基本知识
面抗弯刚度基本与配筋面积成比例降低，故挠度变形控制 难以满足。
预应力混凝土的思路是：
混凝土构件加载前，在其受 拉的部位预先给以压力，使之建 立预压应力；这样，在外荷载作 用下，由外荷载引起的拉应力要 抵消混凝土所受的预压应力，使 原属受拉区的混凝土在外荷载作 用下不发生拉应力，或只发生很 小的拉应力，构件可能不出现裂 缝，或仅出现不大于允许值的裂 缝。
制的总张拉力除以预应力筋面积得到的应力称为张拉控制 应力。
张拉控制应力取值越高，预应力筋对混凝土的预压作 用越大，可以使预应力筋充分发挥作用。
但取值过高，可能会在张拉时引起破断事故，产生过 大应力松弛。因此， 《规范》规定了张拉 控制应力限值。
2. 预应力损失 由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上的原因，通过张
3）由于预应力混凝土构件在使用阶段不带裂缝工作或裂缝 很小，所以构件的截面刚度很大，预应力使构件产生反拱， 从而减小了外荷载作用下的构件挠度。
4）预应力构件中的混凝土在外力达到N以前，始终处于受压 状态。这就使得在同样外拉力作用下，预应力混凝土构件 的拉伸变形大大小于普通钢筋混凝土构件的拉伸变形。
5）预应力构件中的预应力筋一直在高应力状态下工作，预 应力筋拉应力的增长速度远比普通钢筋混凝土构件中钢筋 应力的增长速度慢。
1.4 预应力混凝土的材料
预应力混凝土构件应优先选用高强度钢筋和混凝土。 1. 预应力钢筋
预应力钢筋的强度越高越好。。 预应力筋应优先采用碳素钢丝、刻痕钢丝、钢铰线， 也可采用热处理钢筋。 2. 混凝土 在混凝土方面，也应尽可能采用高强度混凝土。一般 选用的要求是： 预应力混凝土结构，混凝土强度等级不应低于C30。 采用钢丝、钢铰线、热处理钢筋制作预应力筋时，混凝土 强度等级不宜低于C40。
预应力混凝土的思路是：
混凝土构件加载前，在其受 拉的部位预先给以压力，使之建 立预压应力；这样，在外荷载作 用下，由外荷载引起的拉应力要 抵消混凝土所受的预压应力，使 原属受拉区的混凝土在外荷载作 用下不发生拉应力，或只发生很 小的拉应力，构件可能不出现裂 缝，或仅出现不大于允许值的裂 缝。
制的总张拉力除以预应力筋面积得到的应力称为张拉控制 应力。
张拉控制应力取值越高，预应力筋对混凝土的预压作 用越大，可以使预应力筋充分发挥作用。
但取值过高，可能会在张拉时引起破断事故，产生过 大应力松弛。因此， 《规范》规定了张拉 控制应力限值。
2. 预应力损失 由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上的原因，通过张
3）由于预应力混凝土构件在使用阶段不带裂缝工作或裂缝 很小，所以构件的截面刚度很大，预应力使构件产生反拱， 从而减小了外荷载作用下的构件挠度。
4）预应力构件中的混凝土在外力达到N以前，始终处于受压 状态。这就使得在同样外拉力作用下，预应力混凝土构件 的拉伸变形大大小于普通钢筋混凝土构件的拉伸变形。
5）预应力构件中的预应力筋一直在高应力状态下工作，预 应力筋拉应力的增长速度远比普通钢筋混凝土构件中钢筋 应力的增长速度慢。
1.4 预应力混凝土的材料
预应力混凝土构件应优先选用高强度钢筋和混凝土。 1. 预应力钢筋
预应力钢筋的强度越高越好。。 预应力筋应优先采用碳素钢丝、刻痕钢丝、钢铰线， 也可采用热处理钢筋。 2. 混凝土 在混凝土方面，也应尽可能采用高强度混凝土。一般 选用的要求是： 预应力混凝土结构，混凝土强度等级不应低于C30。 采用钢丝、钢铰线、热处理钢筋制作预应力筋时，混凝土 强度等级不宜低于C40。
第五章 预应力混凝土工程
钢丝的张拉夹具 a) 钳式； b) 偏心式； c) 锲形 1—钢丝；2—钳齿；3—拉钩；4—偏心齿条； 5—拉环；
6—锚板；7—锲块
(2) 钢丝的张拉机具
钢丝张拉分单根张拉和多根张拉。 用钢台模以机组流水法或传送带法生产构件多进行多根张 拉，用油压千斤顶进行张拉，要求钢丝的长度相等，事先调 整初应力。 在台座上生产构件多进行单根张拉，由于张拉力较小， 一般用小型卷扬机张拉，以弹簧、杠杆等简易设备测力。
3 砼快硬、均匀 预应力砼中，不宜掺用对钢筋有锈蚀作用的氯盐。
四、预应力的施加方法
预应力的施加方法，根据与构件制作相比较的先后顺序， 分为先张法、后张法两大类。
第二节 先张法
• 先张法施工工艺流程
先张法是在浇筑混凝土构件之前，张拉预应力筋，将其临 时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土构件，待混凝土达到 一定强度(一般不低于混凝土强度标准值的75%)，并使预应力 筋与混凝土间有足够粘结力时，放松预应力，预应力筋弹性回 缩，借助于混凝土与预应力筋间的粘结，对混凝土产生预压应 力。 一般用于预制构件厂生产定型的中小型构件，如楼板、屋 面板、檩条及吊车梁等。
小于检测标准的5％时，方表明该构件张拉后建立的预应力值 满足设计要求。
(三)混凝土浇筑与养护
预应力筋张拉完毕后，即应绑扎骨架、立模、浇筑混凝土。
构件应避开台面的伸缩缝及裂缝，当不可能避开时，在伸缩缝
及裂缝处可先铺簿钢板或填细砂等，然后浇筑混凝土。台座内 每条生产线上的构件，其混凝土应一次浇筑完。 混凝土必须振捣密实，特别是构件湍部，更要求密实，以 保证混凝土强度和粘结力。振捣时，应避免碰击预应力筋。混
凝土未达到一定强度前，不允许碰撞或踩动钢筋。
当叠层生产时，应待下层构件的混凝土强度达8-10N／
预应力混凝土结构的基本原理
2.2 预应力混凝土结构的优点
1．变被动设计为主动设计; 2．在使用荷载作用下不开裂或延迟开裂、限制裂缝开展，提高 结构的耐久性。 3．可以合理、有效地利用高强钢筋和高强混凝土，从而节省材 料，减轻结构自重。 4．可以提高结构或构件的刚度，使混凝土结构的应用范围进一 步扩大。 5．施加预应力相当于对结构或构件作了一次检验，有利于保证 质量。 6．由于在正常使用阶段钢筋和混凝土的应力变化幅度较小，重 复荷载下的抗疲劳性能较好。 7．具有良好的裂缝闭合性能。 8．提高抗剪性能。
l tr
pe ltr ' d 二．预应力筋的锚固长度 f
tk
la a
f py ft
d
7.2 局部受压承载力计算
一．局部受压面积验算 Fl≤1.35βcβlfcAln
l
Ab Al
二．局部受压承载力验算 Fl 0.9( c l f c 2v cor f y ) Aln
一．预应力钢筋与孔道壁之间的摩 擦引起的预应力损失
l2
l 2 con (1
1 e
x
)
——考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦 系数，按表 14-3取用； x——张拉端至计算截面的距离（m）， 并不应大于； l 2 (x ) con 当 x+≤0.2时，l2可按下列近似公式计算： 为了减少摩擦损失，可采用两端张拉或超张
0.7 f ptk con 0.8 f ptk
热处理钢筋 一次张拉 超张拉
l 4 0.2( con / f ptk 0.575) con
l 4 0.05 con
l 4 0.035 con
预应力混凝土结构的一般知识
（一） 各阶段预应力损失值的组合
为了分析和计算方便起见，规范将预应力构件在 各阶段的预应力损失值按表8.4的规定组合。发生在混 凝土预压以前的预应力损失称为第一批预应力损失， 用σLⅠ表示；发生在混凝土预压以后的称为第二批预 应力损失，用σLⅡ表示。
规范同时还规定，当按上述规定计算求得的预应 力总损失值小于下列数值时，则按下列数值取用：
（4） 对预应力钢筋进行超张拉，以减少钢筋松 弛所引起的预应力损失；
（5） 采用合适的施工工艺，如对预应力筋进行 两端张拉，加热养护采用“两阶段升温养护”，即 先在较低温度下养护，使混凝土达到一定强度后， 再升温至规定的温度下进行养护，从而可减少由温 差和摩擦引起的预应力损失。
8.4 预应力混凝土轴心受拉构件
l
5
fcu
1 15
对先张法构件
Ap As , Ap As
A0
A0
对后张法构件
Ap As , Ap As
An
An
6. 用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件，由 于混凝土的局部挤压引起的预应力损失
此处不作详细介绍。
表8.2 锚具变形和钢筋内缩值a(mm)
项次
锚具类别
a
1 每块后加垫板的缝隙
其主要缺点是施工设备要求高，施工较复杂，设 计计算较繁。
8.2 预应力混凝土结构的材料
一、混凝土
预应力混凝土结构构件所用的混凝土，应满足 下列要求：
（1） 强度高。 （2） 收缩、徐变小。 （3） 快硬、早强。 选择混凝土强度等级时，应考虑施工方法（先 张或后张）、构件跨度、使用情况（如有无振动荷 载）以及钢筋种类等因素。
规范规定，摩擦损失1 σl2按下列公式计算：
l2 con (1 ekxl )
为了分析和计算方便起见，规范将预应力构件在 各阶段的预应力损失值按表8.4的规定组合。发生在混 凝土预压以前的预应力损失称为第一批预应力损失， 用σLⅠ表示；发生在混凝土预压以后的称为第二批预 应力损失，用σLⅡ表示。
规范同时还规定，当按上述规定计算求得的预应 力总损失值小于下列数值时，则按下列数值取用：
（4） 对预应力钢筋进行超张拉，以减少钢筋松 弛所引起的预应力损失；
（5） 采用合适的施工工艺，如对预应力筋进行 两端张拉，加热养护采用“两阶段升温养护”，即 先在较低温度下养护，使混凝土达到一定强度后， 再升温至规定的温度下进行养护，从而可减少由温 差和摩擦引起的预应力损失。
8.4 预应力混凝土轴心受拉构件
l
5
fcu
1 15
对先张法构件
Ap As , Ap As
A0
A0
对后张法构件
Ap As , Ap As
An
An
6. 用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件，由 于混凝土的局部挤压引起的预应力损失
此处不作详细介绍。
表8.2 锚具变形和钢筋内缩值a(mm)
项次
锚具类别
a
1 每块后加垫板的缝隙
其主要缺点是施工设备要求高，施工较复杂，设 计计算较繁。
8.2 预应力混凝土结构的材料
一、混凝土
预应力混凝土结构构件所用的混凝土，应满足 下列要求：
（1） 强度高。 （2） 收缩、徐变小。 （3） 快硬、早强。 选择混凝土强度等级时，应考虑施工方法（先 张或后张）、构件跨度、使用情况（如有无振动荷 载）以及钢筋种类等因素。
规范规定，摩擦损失1 σl2按下列公式计算：
l2 con (1 ekxl )
建筑结构 预应力混凝土结构的一般知识 建筑结构 钢结构设计 建筑课程
混凝土
1）强度高。预应力混凝土要求采用高强混凝土，可以施加较大的 预压应力，有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；
2）收缩、徐变小，有利于减少收缩、徐变引起的预应力损失； 3）快硬、早强。可较早施加预应力，加快施工速度，提高台座、
模具、夹具的周转率。 一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于C30，当采用高 强钢丝时不低于C40。
预应力靠镦头的承压力传到锚环，在依靠罗纹上的承压力传 到螺帽，再经过垫板传到混凝土构件上。
优点：锚固性能可靠，锚固力大，张拉操作方便；
缺点：对钢筋钢丝束的长度精度要求高。
42
夹具式锚具
预应力靠摩擦力将预拉力传给
依靠夹片，构件。夹片依靠其
斜面上的承压力传锚环，再由
锚环承压力传给
43
梳子板夹具
44
45
影响。
15
三、预加应力的方法和设备 3.1预加应力的主要方法
先张法：张拉钢筋先于混凝土构件浇筑成 型的方法.
后张法：在结硬后的混凝土构件上张拉钢 筋的方法.
16
先张法
张拉钢筋 浇筑混凝土
剪断钢筋
预应力是靠钢筋与混凝土之间的 粘结力来传递的。
优点： 张拉工序简单； 不需在构件上设置永久性锚具； 能批量生产，效率高。
22
23
复习：先张法
24
复习：后张法
25
26
27
四、 预应力混凝土的材料及锚夹具
一、预应力钢筋 ➢ 预应力钢筋的强度越高越好。 ➢ 在预应力混凝土制作和使用过程中，由于种
种原因，预应力筋中预先施加的张拉应力会 产生损失，因此，为使得扣除预应力损失后 ★仍配具筋有按较正高截的面承张载拉力应计力算，，也Ms必下须ss使=(0用.5~高0.强7)f钢y。 筋对（于丝Ⅱ）级作钢筋预，应fy力=3筋00。MPa，ss=150~210MPa。
1）强度高。预应力混凝土要求采用高强混凝土，可以施加较大的 预压应力，有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；
2）收缩、徐变小，有利于减少收缩、徐变引起的预应力损失； 3）快硬、早强。可较早施加预应力，加快施工速度，提高台座、
模具、夹具的周转率。 一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于C30，当采用高 强钢丝时不低于C40。
预应力靠镦头的承压力传到锚环，在依靠罗纹上的承压力传 到螺帽，再经过垫板传到混凝土构件上。
优点：锚固性能可靠，锚固力大，张拉操作方便；
缺点：对钢筋钢丝束的长度精度要求高。
42
夹具式锚具
预应力靠摩擦力将预拉力传给
依靠夹片，构件。夹片依靠其
斜面上的承压力传锚环，再由
锚环承压力传给
43
梳子板夹具
44
45
影响。
15
三、预加应力的方法和设备 3.1预加应力的主要方法
先张法：张拉钢筋先于混凝土构件浇筑成 型的方法.
后张法：在结硬后的混凝土构件上张拉钢 筋的方法.
16
先张法
张拉钢筋 浇筑混凝土
剪断钢筋
预应力是靠钢筋与混凝土之间的 粘结力来传递的。
优点： 张拉工序简单； 不需在构件上设置永久性锚具； 能批量生产，效率高。
22
23
复习：先张法
24
复习：后张法
25
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四、 预应力混凝土的材料及锚夹具
一、预应力钢筋 ➢ 预应力钢筋的强度越高越好。 ➢ 在预应力混凝土制作和使用过程中，由于种
种原因，预应力筋中预先施加的张拉应力会 产生损失，因此，为使得扣除预应力损失后 ★仍配具筋有按较正高截的面承张载拉力应计力算，，也Ms必下须ss使=(0用.5~高0.强7)f钢y。 筋对（于丝Ⅱ）级作钢筋预，应fy力=3筋00。MPa，ss=150~210MPa。
什么是预应力混凝土(二)2024
什么是预应力混凝土（二）引言概述：预应力混凝土是一种通过施加预先设计的拉力来提高混凝土结构强度和耐久性的技术。
本文将进一步介绍预应力混凝土的相关知识，包括预应力混凝土的施工过程、应用领域、优点和缺点等方面。
正文：一、预应力混凝土的施工过程1. 预应力混凝土的材料选用2. 预应力混凝土的预应力设计3. 预应力混凝土的构件制作4. 预应力混凝土的预拉工序5. 预应力混凝土的浇筑和养护工序二、预应力混凝土的应用领域1. 预应力混凝土在桥梁工程中的应用2. 预应力混凝土在建筑工程中的应用3. 预应力混凝土在水利工程中的应用4. 预应力混凝土在地下结构中的应用5. 预应力混凝土在特殊工程中的应用三、预应力混凝土的优点1. 提高混凝土结构的自重承载能力2. 提高混凝土结构的抗弯、抗剪能力3. 提高混凝土结构的整体性能和耐久性4. 减小构件断面尺寸，降低工程造价5. 进一步利用混凝土材料性能，实现结构轻量化四、预应力混凝土的缺点1. 施工难度较大，需要专业施工团队2. 施工周期长，对工期要求较高3. 工程资金投入较大4. 如果预应力失效，结构整体性能会受到严重影响5. 对于某些特殊形状的构件，预应力施工可能较为困难总结：预应力混凝土是一种通过施加预先设计的拉力来提高混凝土结构强度和耐久性的技术。
它在桥梁、建筑、水利、地下结构和特殊工程等领域都有广泛应用。
虽然预应力混凝土的施工难度和周期较大，但其优点包括提高结构承载能力、整体性能和耐久性，同时也可以实现结构轻量化。
然而需要注意的是，预应力混凝土的施工要求高，如果预应力失效，将严重影响结构的整体性能。
预应力混凝土简答
1、预应力混凝土按施工工艺分为： 先张法 和 后张法 。
2、预应力结构按预应力度分为： 全预应力砼结构 、 部分预应力砼结构 和普通砼结构 。
3、预应力筋的种类有： 高强钢丝 、 钢铰线 、 高强钢筋 。
4、预应力结构的锚具分为： 一类锚具 、 二类锚具 。
5、预应力混凝土受弯截面的破坏形态： 适筋破坏 、 超筋破坏 、少筋破坏 。
6、受扭构件包括两类： 平衡扭转构件 、 协调扭转构件 。
7、体外预应力结构的转向块包括： 块状式转向块 、 底横肋式转向块 、竖横肋式转向块 、 钢鞍座式转向块 。
8、常见的非预应力筋包括： 碳纤维 、玻璃纤维和阿拉米德纤维。
1、简述预应力度的定义。
答：1）基于抗弯承载力的预应力度的定义（PPR ）(8)()()u Pu P SM PPR M +=，其中()u P M 表示由预应力筋提供的抵抗弯矩；()u P S M +表示由预应力筋和非预应力筋共同提供的抵抗弯矩(3) 2）基于钢筋拉力的预应力度的定义（PPR ）(3)P Py P Py S y A f PPR A f A f =+，对于无明显屈服台阶的钢筋时：0.20.2P P S yA f PPR A f A f =+3）基于消压弯矩或消压轴力的预应力度的定义（PPR ）(2) 00M NPPR M N=或其中：0M （或0N ）表示消压弯矩（或消压轴力），即将控制截面受拉边缘预压应力抵消为零时的弯矩值（或轴力值）；M （或N ）表示使用荷载（不包括预应力）下控制截面的弯矩值（或轴力值） 2、预应力混凝土结构对预应力钢筋的要求(8) （1）高强度；(2) （2）较好的塑性；(3) （3）较好的粘结性能；(3)3、先张法、后张法的主要施工工序。
(8)先张法：在台座上张拉预应力筋到预定长度后，将预应力筋固定在台座的传力架上，然后在张拉好的预应力筋周围浇筑混凝土，等混凝土达到一定的强度后切断预应力筋。
由于预应力筋回缩，使得与预应力筋粘结在一起的混凝土受到预压作用；(4)后张法：有粘结后张法预应力混凝土结构：先浇筑好混凝土构件，在构件中预留孔道，待混凝土的强度达到预期强度后，将预应力钢筋穿入孔道，利用构件本身作为受力台座进行张拉，在张拉预应力筋的同时，使混凝土受到预压，在张拉端用锚具将预应力筋锚固，在孔道内灌浆，使预应力钢筋与混凝土形成一个整体，形成有粘结后张法预应力结构；无粘结后张法预应力混凝土结构：将无粘结预应力钢筋准确定位，并与普通钢筋一起绑扎形成钢筋骨架，然后浇筑混凝土，待混凝土达到预期强度后，利用构件本身作为受力台座进行张拉，在张拉预力筋的同时，使混凝土受到预压，张拉完成后，在张拉端用锚具将预力筋锚住，形成无粘结预应力结构。
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（3）热处理钢筋
用热轧中碳低合金钢经过调质 热处理后制成的高强度钢筋， 直径为6~10mm，抗拉强度为 1470MPa。 除冷拉低合金钢筋外，其余预 应力筋的应力-应变曲线均无明 显屈服点，采用残余应变为 0.2%的条件屈服点作为抗拉强 度设计指标。
0.2%
10.3 预应力混凝土的材料及锚夹具
fu
0.2
由于预加应力pc较大，受拉 M h N p N pep h 边缘仍处于受压状态，不会 ( ) 出现开裂；称全预应力砼。 I 2 A I 2
b c pc
受拉边缘应力虽然受拉，但拉应力小于混凝土的抗 拉强度，一般不会出现开裂；称有限预应力砼。
0 c pc ftk
锚 具 类 别 支承式锚具（钢丝束镦 螺帽缝隙 头锚具等） ： 每块后加垫板的缝隙 锥塞式锚具（钢丝束的钢质锥形锚具等） 有顶压时 夹片式锚具 无顶压时
(a) Õ À ¶ Å Ë
(b) ·É Ê ¹ ¶ Ë (c) ¼ Ö Ê Ì ¶ ¶ Ö ¢ ½ Ì ¨¶ ¯ Ð ½ ¹ ¨Ë ¼ ï Í ª ¾ Í æ ·Ã ß 10.3 预应力混凝土的材料及锚夹具
第十章 预应力混凝土构件
三、锚具和夹具
有锥形锚、镦头锚、螺纹锚和夹片锚等。 3、螺纹锚具
3、预应力损失的种类 （1）锚固损失l1 （a）l1的概念：预应力钢筋张拉完毕锚固时，由于锚具的受 （b）l1的计算
力变形、垫板缝隙的挤紧以及钢筋在锚具中的内缩引起的预应力 损失记为l1。 ▲对直线预应力钢筋的l1
a l1 Es l
a 1 1 5 5 6~8
锚具变形和钢筋内缩值 a（mm）
第十章 预应力混凝土构件
▲预应力的基本概念
pc
N pep h A I 2
M
Np
h c N p N pep h ( ) I 2 A I 2
10.1 预应力混凝土的概念
M
第十章 预应力混凝土构件
c pc 0
10.1 预应力混凝土的概念
第十章 预应力混凝土构件
预应力混凝土结构就是构件在承受外荷载之前，人为地 预先通过张拉钢筋对结构使用阶段产生拉应力的混凝土区域 施加压力，构件承受外荷载后，此项预压应力将抵消一部分 或全部由外荷载所引起的拉应力；从而推迟裂缝的出现和限 制裂缝的开展。
10.1 预应力混凝土的概念
第十章 预应力混凝土构件
（5）温差损失：先张法中的热养护引起的预应力损失。
（6）混凝土的局部挤压损失：如直径3m的环形构件中的螺旋 式预应力钢筋。
（7）弹性压缩损失：混凝土弹性压缩，后张法中后拉束对先张 拉束造成的压缩变形而产生分批张拉损失等。
10.4 张拉控制应力和预应力损失
第十章 预应力混凝土构件
因此，预应力损失是预应力混凝土结构设计和施工中的一个 关键的问题。
10.4 张拉控制应力和预应力损失
第十章 预应力混凝土构件
2、引起预应力损失的因素
（由于预应力是通过张拉预应力钢筋得到，因此凡是能使预 应力钢筋产生缩短的因素，都将引起预应力损失，主要有） （1）锚固损失：锚具变形引起预应力钢筋的回缩、滑移。
1、 con的定义：张拉预应力钢筋时，张拉设备（千斤顶或油泵）
上的压力表所控制的总张拉力Np,con除以预应力钢筋面积Ap得到
的应力称为张拉控制应力con。 ▲ 它是预应力筋在在构件受 con 荷以前所经受的最大应力。 2、 con的取值
N p,con Ap
（1）取值的一般概念：张拉控制应力con取值越高，预应力筋 对混凝土的预压作用越大，可以使预应力筋充分发挥作用。 （2） con的上限值
第十章 预应力混凝土构件
第十章
预应力混凝土的一般知识
10.1 预应力混凝土的概念 一、钢筋混凝土的缺点
（抗裂性能差和难以采用高强钢筋）
钢筋混凝土受拉与受弯等构件，由于混凝土抗拉强度及极 限拉应变值都很低，所以在使用荷载作用下，通常是带裂缝工 作的。因而对使用上不允许开裂的构件，不能充分利用受拉钢 筋的强度。为了要满足变形和裂缝控制的要求，则需增大构件 的截面尺寸和用钢量，这将导致自重过大，使钢筋混凝土结构 用于大跨度或承受动力荷载的结构成为不可能或很不经济。 钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋是不能发挥其作用的 。 而提高混凝土强度等级对提高构件的抗裂性能和控制裂缝宽度 的作用也不大。
2、混凝土的强度等级要求（用于预应力结构的混凝土）
预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30，当采用高强 钢绞线、钢丝和热处理钢筋时不宜低于C40。
第十章 预应力混凝土构件
三、锚具和夹具
有锥形锚、镦头锚、螺纹锚和夹片锚等。 1、锥形锚具
第十章 预应力混凝土构件
三、锚具和夹具
有锥形锚、镦头锚、螺纹锚和夹片锚等。 2、镦头锚具
pc p
ª ß Â ì ý Á Ö ¿ Ð ¹ Ê â Ã ¾ Ï » Ä Í ¾ ² ³ Ñ Î Ì
10.2 施加预应力的方法
第十章 预应力混凝土构件
无粘结预应力混凝土
▲一定要有非预应力筋 ▲锚具的可靠性 ▲高强钢丝的可靠度
10.2 施加预应力的方法
10.2 施加预应力的方法
10.2 施加预应力的方法
10.4 张拉控制应力和预应力损失
第十章 预应力混凝土构件
（3） con上限值的调整 当符合下列情况之一时， con的上限值可提高0.05 fptk： （a） 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钢筋；
（b） 要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉 和温差等因素产生的预应力损失。 （4） con的下限值 为避免con的取值过低，影响预应力筋充分发挥作用，《规
第十章 预应力混凝土构件
预应力钢筋强度标准值（N/mm2）
种 类 钢绞线 1×3
1×7 清除应 光面 力钢丝 螺旋助 刻痕 热处理 40Si2Mn 钢筋 48Si2Mn 45Si2Cr P H I
d(mm) 符号 s 8.6、10.8
12.9
fyk
1860、1720、1570
1720、1570 9.5、11.1、12.7 1860 15.2 1860、1720 4、5 6 1770、1670、1570 1670、1570 1570 1570
第十章 预应力混凝土构件
10.3 预应力混凝土的材料及锚夹具 一、预应力钢筋
1、对预应力钢筋的性能要求
（1）强度高：第一只有强度高，才能在钢筋中建立起高应力，从 而发挥预应力构件的优势。第二预应力混凝土在制作和使用过程 中，会产生各种预应力损失。因此必须使用高强钢筋（丝）作预 应力筋。
（2）具有一定的塑性：避免在超载、低温、冲击及地震时发生脆 性破断。
刻痕钢丝
螺旋肋钢丝
10.3 预应力混凝土的材料及锚夹具
第十章 预应力混凝土构件
消除应力钢丝：钢丝经冷拔后，存在有较大的内应 力，一般都需要采用低温回火处理来消除内应力。
消除应力钢丝的比例极限、条件屈服强度和弹性模
量均比消除应力前有所提高，塑性也有所改善。
10.3 预应力混凝土的材料及锚夹具
第十章 预应力混凝土构件
（2）摩擦损失：在预应力钢筋张拉过程中，后张法预应力筋 与孔道壁之间的摩擦；先张法预应力钢筋与锚具之间以及 折点处的摩擦，也会使张拉应力造成损失。
（3）混凝土的收缩和徐变引起的损失。 （4）松弛损失：长度不变的预应力钢筋，在高应力的长期作 用下会产生松弛，会引起预应力损失。
10.4 张拉控制应力和预应力损失
10.1 预应力混凝土的概念
第十章 预应力混凝土构件
10.2 施加预应力的方法
先张法
10.2 施加预应力的方法
第十章 预应力混凝土构件
10.2 施加预应力的方法
第十章 预应力混凝土构件
后张法
10.2 施加预应力的方法
第十章 预应力混凝土构件
后张法
10.2 施加预应力的方法
第十章 预应力混凝土构件
无粘结预应力束
10.3 预应力混凝土的材料及锚夹具
第十章 预应力混凝土构件
（2）中高强钢丝
中高强钢丝是采用优质碳素钢盘条，经过几次冷拔后得到。 中强钢丝的强度为800~1200MPa， 高强钢丝的强度为1570~1770MPa。 为增加与混凝土粘结强度，钢丝表面可采用‘刻痕’或‘压波’， 也可制成螺旋肋。
con取值过高，第一可能发生预应力钢筋拉断事故；第
二会产生过大的应力松弛。因此，《规范》规定了张拉控制 con的上限值。 10.4 张拉控制应力和预应力损失
第十章 预应力混凝土构件
张拉控制应力限值
钢筋种类 消除应力钢丝、 钢绞线 热处理钢筋 张拉方法 先张法 0.75 fptk 0.70 fptk 后张法 0.75 fptk 0.65 fptk
受拉边缘应力超过混凝土的抗拉强度，虽然会产生 裂缝，但比钢筋混凝土构件（Np =0）的开裂明显推 迟，裂缝宽度也显著减小。称部分预应力砼。
c pc ftk
10.1 预应力混凝土的概念
第十章 预应力混凝土构件
10.1 预应力混凝土的概念
第十章 预应力混凝土构件
二、预应力混凝土结构的特点（与非预应力混凝土结构相比） 改善使用阶段的性能（延缓受拉和受弯构件中出现裂缝并降低 裂缝宽度；降低甚至消除使用荷载下的挠度） 提高受剪承载力（纵向预应力可延缓混凝土构件中斜裂缝的形 成，提高其受剪承载力；曲线预应力筋承受剪力） 改善卸载后的恢复能力（卸载后，预应力会使裂缝闭合，提高 其弹性恢复力） 提高耐疲劳强度（预应力作用降低钢筋中应力循环幅度） 充分利用高强度钢材，减轻结构自重 可调整结构的内力（利用预应力筋对混凝土结构的作用平衡全 部或部分外荷载） 具有良好的经济性（比普通混凝土结构节约混凝土20%30%、钢 材30% 60%；比钢结构节省一半以上的造价） 预应力结构所用材料单价较高，相应设计、施工等比较复杂， 且预应力结构的研究工作也有待进一步深入研究