预应力混凝土构件
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
45 280 pc
l5
f
cu
1 15
45
280
pc
l
5
f
cu
1 15
(2)
35 280 pc
l5
fcu
1 15
35
280
pc
l
5
f
cu
1 15
Ap As , Ap As
A0
A0
Ap As , Ap As
An
An
9.3.3.6 用螺旋式预应力钢筋作配筋旳环形构件， 因为混凝土旳局部挤压引起旳预应力损失
（3） 钢筋放张时混凝土旳实有立方体强度值不 能定得太低，并使得混凝土旳预压应力σpc和σpc′不不 小于0.5fcu′
（4） 对预应力钢筋进行超张拉，以降低钢筋松
（5） 采用合适旳施工工艺，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，使混凝土到达一定强度后， 再升温至要求旳温度下进行养护，从而可降低由温 差和摩擦引起旳预应力损失。
σl3=Esεs=EsαΔt=2×105×1.0×10-5Δt
σl3=2Δt
9.3.3.4 预应力筋应力松驰引起旳预应力损失
所谓钢筋应力松弛，是指钢筋在高应力状态下， 在长度不变条件下，因为钢筋旳塑性变形而使应力 随时间旳延续而降低旳现象。 ptk
0.5) con
当σcon≤0.7fptk时
图9.1 预应力混凝土构件
9.1.3 预应力混凝土旳受力特征
图9.2
图
9.2可知预应力混凝土构件
（1） 对混凝土构件施加预应力能够提升构件旳
（2） （3） 在使用荷载作用下，构件在开裂前处于弹
预应力混凝土构件
预应力混凝土构件在现代建筑领域中，预应力混凝土构件扮演着至关重要的角色。
它就像是建筑的坚强骨骼，为各类建筑结构提供了强大的支撑和稳定性。
那么，究竟什么是预应力混凝土构件呢？让我们一起来揭开它神秘的面纱。
预应力混凝土构件，简单来说，就是在混凝土构件承受使用荷载之前，预先对其施加压力，从而使混凝土在使用时能够更好地承受拉力。
这种预先施加的压力可以有效地抵消或减小构件在使用过程中所受到的拉应力，提高构件的承载能力、抗裂性能和耐久性。
想象一下，一根普通的混凝土梁，如果承受过大的荷载，很容易在底部出现裂缝，这是因为混凝土的抗拉强度相对较低。
但是，如果我们在制作这根梁的时候，先给它施加一个预压力，让梁的底部预先处于受压状态，那么当它在实际使用中承受荷载时，就能够更好地抵抗底部产生的拉应力，减少裂缝的出现，延长使用寿命。
预应力混凝土构件的制作过程相对复杂，但正是这种复杂性保证了其出色的性能。
首先，要根据设计要求确定预应力的大小和分布。
然后，通过特定的方法将预应力施加到混凝土构件中。
常见的施加预应力的方法有先张法和后张法。
先张法是在台座上先张拉钢筋，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松钢筋，钢筋的回缩力就会通过粘结作用传递给混凝土，从而使混凝土获得预应力。
这种方法通常适用于生产预制构件，如预应力空心板、预应力梁等。
后张法则是先浇筑混凝土构件，在混凝土中预留孔道，待混凝土达到规定强度后，将预应力钢筋穿入孔道，然后通过千斤顶等设备张拉钢筋，并利用锚具将钢筋的拉力锚固在构件上，最后进行孔道压浆。
后张法灵活性较大，可以用于现场施工的大型构件，如桥梁的箱梁、大跨度的屋架等。
预应力混凝土构件具有众多优点。
其一，它能够显著提高构件的承载能力。
由于预先施加了压力，构件能够承受更大的荷载，从而可以减小构件的尺寸和重量，节省材料。
其二，有效地控制裂缝的出现和发展。
这不仅提高了构件的耐久性，还增加了建筑的美观性。
其三，预应力混凝土构件具有良好的抗疲劳性能，适用于承受重复荷载的结构，如桥梁等。
混凝土预应力构件规格及种类
混凝土预应力构件规格及种类一、前言混凝土预应力构件是一种经过预应力处理的混凝土构件，具有较高的抗弯强度和抗剪强度。
预应力构件在建筑、桥梁、隧道等工程中得到了广泛的应用。
本文将详细介绍混凝土预应力构件的规格及种类。
二、混凝土预应力构件的种类1. 预应力混凝土板预应力混凝土板是一种经过预应力处理的混凝土板。
预应力混凝土板可以分为预应力板和钢筋混凝土板两种。
预应力混凝土板通常用于建筑、桥梁、隧道等工程中的地面、楼板、墙板等部位。
2. 预应力混凝土梁预应力混凝土梁是一种经过预应力处理的混凝土梁。
预应力混凝土梁可以分为预应力梁和钢筋混凝土梁两种。
预应力混凝土梁通常用于建筑、桥梁、隧道等工程中的梁、柱、墩等部位。
3. 预应力混凝土柱预应力混凝土柱是一种经过预应力处理的混凝土柱。
预应力混凝土柱可以分为预应力柱和钢筋混凝土柱两种。
预应力混凝土柱通常用于建筑、桥梁、隧道等工程中的柱、墩等部位。
4. 预应力混凝土桥梁预应力混凝土桥梁是一种经过预应力处理的混凝土桥梁。
预应力混凝土桥梁可以分为预应力桥梁和钢筋混凝土桥梁两种。
预应力混凝土桥梁通常用于桥梁工程中的主梁、桥墩等部位。
5. 预应力混凝土管桩预应力混凝土管桩是一种经过预应力处理的混凝土管桩。
预应力混凝土管桩可以分为预应力管桩和钢筋混凝土管桩两种。
预应力混凝土管桩通常用于桥梁、隧道、港口等工程中的地基支撑、桩基等部位。
三、混凝土预应力构件的规格1. 预应力混凝土板规格预应力混凝土板的规格根据不同的工程需求而定。
一般情况下，预应力混凝土板的长度在3-12米之间，宽度在1-3米之间，厚度在0.1-0.5米之间。
2. 预应力混凝土梁规格预应力混凝土梁的规格根据不同的工程需求而定。
一般情况下，预应力混凝土梁的长度在3-30米之间，高度在0.3-2米之间，宽度在0.2-1米之间。
3. 预应力混凝土柱规格预应力混凝土柱的规格根据不同的工程需求而定。
一般情况下，预应力混凝土柱的高度在3-30米之间，直径在0.3-2米之间。
预应力混凝土构件
预应力混凝土构件预应力混凝土构件是指在施工前先在混凝土构件内部施加预应力，在混凝土的使用过程中产生的应力将部分或全部抵消这些预应力，使构件在使用过程中免受拉力，从而提高混凝土构件的抗拉性能。
预应力混凝土构件具有高强度、高刚度、轻型、耐久性高、施工周期短等显著优点，在现代建筑中得到广泛应用。
预应力混凝土构件的构造形式按照预应力混凝土构件的构造形式，可以分为两种：预应力混凝土无梁板预应力混凝土无梁板是一种大板式构件，具有承载能力强、刚度好等优点，其截面形式可以为矩形、T形、I形等。
预应力混凝土无梁板在现代建筑中应用广泛，主要用于超高层建筑、桥梁、隧道、机场场地、空中交换站等场所。
预应力混凝土梁预应力混凝土梁是一种长条形构件，其主要作用是承受荷载并将荷载传递到其他构件上，起到缩短跨度、延长跨度等作用。
预应力混凝土梁的截面形式多样，如矩形、T形、U形等。
预应力混凝土梁在现代建筑中也得到了广泛应用，如大型厂房、桥梁等。
预应力混凝土施工工艺预应力混凝土施工工艺主要包括以下几个步骤：1.预制各构件中的钢筋束钢筋束应按照设计要求制作，通常应将下层激励钢筋放置到模板上，再加上上层钢筋束，控制好所有钢筋束的间距和弦长。
2.将钢筋束张拉至预定预应力值在支座下张拉钢筋束，使其达到预定预应力值，张拉后测量应力比。
3.预制构件混凝土浇筑根据设计要求先将一定数量的混凝土浇入模板内，再放置好钢筋束，浇注混凝土，抹平表面。
4.养护在混凝土强度达到一定的强度后进行拆模，并采取适当的养护措施，使混凝土达到优良的波动强度和耐久性。
预应力混凝土在实际工程中的应用举例1.惠州凤凰机场跑道工程惠州凤凰机场二号跑道与辅道主要采用了矩形截面的预应力混凝土板，使得跑道与辅道在强度、振动和平整度上都得到了大幅度提升。
2.同济医院新院大楼工程同济医院新院大楼采用的预应力混凝土梁承受了大量的荷载，使得大楼结构更加稳固，从而达到了既美观又实用的效果。
3.潍坊市二环高架桥工程潍坊市二环高架桥的结构采用了预应力混凝土板和框架板的组合，以及翼墙框架和叠合板结构的组合，增强了桥梁的刚度和稳定性，并达到了节约材料、经济实用的效果。
预应力混凝土构件基本知识
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。
第10章预应力混凝土构件
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
预应力 混凝土构件
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。
预应力混凝土构件
35
280
f
pc '
(7-7)
l5
cu
115
(7-8)
'
35 280 pc
'
fcu
l5
115
(7-9)
凝 土pc、法向'pc压--应受力拉;区、受压区预应力钢筋在各自合力点处的混
f
' cu
--施加预应力时的混凝土立方体抗压强度;
、 ' --受拉区、受压区预应力钢筋和非预应力钢筋的配筋
率:对先张法构件， 对后张法构件
结构处于年平均相对湿度低于40%的环境下， l5及 ' 值
应增加:30%。
l5
当采用泵送混凝土时，宜根据实际情况考虑混凝土收缩、徐 变引起预应力损失值增大的影响。
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第三节张拉控制应力和预应力损失
所有能减少混凝土收缩、徐变的措施，相应地都将减少 。 (6)l5 :用螺旋式预应力钢丝(或钢筋)作配筋的环形结构构
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第三节张拉控制应力和预应力损失
(2) l2 :由预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起，主要对后张
法x--有张影拉响端，至计计算算如截下面式的:孔道l2 长 度c(o弧n(1长，ekmx1)， )可近似取该(7-段2)孔
第二章 预应力混凝土构件
镦头锚具的优点是操作简便迅速，不会出现锥形锚易发 生的“滑丝”现象，故不发生相应的预应力损失。这种锚具 的缺点是下料长度要求很精确，否则，在张拉时会因各钢丝 受力不均匀而发生断丝现象。
a）张拉端锚具（A型）；b）固定端锚具（B型） 图4 钢丝束镦头锚具 1一锚环；2—螺母；3—锚板 ；4—钢丝束
锥塞式
支承式：
螺母锚具 镦头锚具
锥塞式：
锥形锚具
锚具
锥形螺杆锚具
夹片式：
JM型锚具 XM型锚具 QM 及OVM型锚具 BM型锚具
握裹式：
挤压锚具 压花锚具
支承式 a．螺母锚具
螺母锚具由螺丝端杆、螺母和垫板三部分组成。适用于 直径18～36 mm的预应力钢筋。
a）螺母锚具；b）螺丝端杆；c）螺母；d）垫板
5.有粘结和无粘结预应力混凝土
有粘结预应力混凝土
先张法生产的预应力混凝土构件和 后张法张拉预应力筋后在孔道中灌浆所生产的预应 力混凝土构件
特点
受力性能好，裂缝分布均匀，裂缝宽度较小
2.1 预应力混凝土的基本概念
5.有粘结和无粘结预应力混凝土
无粘结预应力混凝土
后张法张拉预应力筋后不在孔道中灌浆 所生产的预应力混凝土构件
2.1 预应力混凝土的基本概念
4.张拉预应力钢筋的方法
先张法
张拉预应力筋并在台座上固定
浇注混凝土构件
混凝土强度达设计强度的 70%以上时剪断预应力筋
2.1 预应力混凝土的基本概念
4.张拉预应力钢筋的方法
后张法
浇混凝土构件，并在构件中预留孔道
在构件中预留孔道中穿预应力筋并张拉
锚固灌浆
①先张法：先张法就是张拉钢筋先于混凝土构件浇筑成型的方 法。先张法构件中，预应力是靠钢筋和混凝土之间的黏结力传递。
预应力混凝土构件
第十章 预应力混凝土
第二节 轴心受拉构件计算
第十章 预应力混凝土
第十章 预应力混凝土
第十章 预应力混凝土
第十章 预应力混凝土
第十章 预应力混凝土
第十章 预应力混凝土
第十章 预应力混凝土
第十章 预应力混凝土
主要内容： ▪ 预应力混凝土旳基本概念 ▪预应力损失与组合
▪预应力混凝土轴心受拉构件旳应力分布 ▪轴心受拉构件旳预应力设计
粘结型锚具：利用构件端部预留锥形自锚 孔旳后浇混凝土锚固预应力钢筋
3铅丝线圈
8箍筋 6~ 8螺旋筋灌浆口（灌浆锚固）
预应力筋
第十章 预应力混凝土
第十章 预应力混凝土
承压型锚具：利用螺帽、垫板等旳 承压作用将预应力钢筋锚固在端部
螺母
预应力筋
垫板
螺丝杆端
对焊接头
第十章 预应力混凝土
第十章 预应力混凝土
预应力混凝土构件
第十章 预应力混凝土
第一节 预应力混凝土原理
➢ 混凝土抗拉强度低，带裂缝工作; ➢ 在防渗、抗腐蚀时易出现问题; ➢ 为满足变形和裂缝要求，截面尺寸，自 重过大; ➢ 不能充分利用高强度钢筋。
第九章 正常使用
定 义：
❖ 在构件受荷之前，给混凝土旳受拉区预先 施加压应力旳构造称为“预应力混凝土构造”
已结硬和钢筋同步回缩，
此处旳应力为con < con
第十章 预应力混凝土
采用超张拉能够降低l4
提议旳张拉程序为
0
(1.05~1.1)con停
0
con
2~5分钟
在高应力下，本需1小时才干完毕旳 损失，在2～5分钟内就完毕了大部分
第十章 预应力混凝土
预应力混凝土构件PPT57页
• 抗裂性好，刚度大； • 节省材料，减小自重； • 提高构件的抗剪能力； • 具有良好的裂缝闭合性能与变形恢复性能； • 提高构件的耐疲劳性能； • 具有良好的经济性。 缺点：
构造、施工和计算均较钢筋混凝土构件复杂，且延性 较差。
10.1 预应力混凝土概述
• 预应力混凝土的分类
3.与所采用的钢筋种类和张拉方式有关。软钢，硬 钢，先张法，后张法。
10.1 预应力混凝土概述
• 预应力损失
预应力损失的种类 1. 张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失 l1 2. 预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的损失 l2 3. 混凝土加热养护温差引起的预应力损失 l3 4. 预应力钢筋的应力松弛引起的损失 l4 5. 由于砼收缩、徐变引起的预应力损失 l5 6. 混凝土的局部挤压引起的预应力损失 l6
10.1 预应力混凝土概述
• 减小预应力损失的措施
• 选择变形小或预应力钢筋内缩小的锚具，尽量减少垫 板数；
• 对先张法构件，选择长台座； • 两端张拉
10.1 预应力混凝土概述
• 减小预应力损失的措施
• 超张拉
0 1.1 con 荷 载2min0.85 con 荷 载2min con
• 两阶段升温 • 选用低松弛钢筋 • 提高混凝土质量
10.1 预应力混凝土概述
1. 张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失 l1
无摩擦：
l1
a l
Es
有摩擦：
l1
2 l1lf
rc
k
1
x lf
lf
aEc
1000 con （rc k）
10.1 预应力混凝土概述
2. 预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的损失 l2
什么叫预应力构件和预应力混凝土
什么叫预应力构件和预应力混凝土在现代建筑工程中，我们经常会听到“预应力构件”和“预应力混凝土”这样的术语。
但对于很多非专业人士来说，可能并不清楚它们到底是什么意思。
今天，咱们就用通俗易懂的方式来好好聊聊这两个概念。
咱们先来说说什么是预应力混凝土。
简单来讲，预应力混凝土就是在混凝土构件承受使用荷载之前，预先对其施加压力，从而在使用过程中能够更好地抵抗拉应力。
想象一下，一根普通的混凝土梁，在承受重物的时候，很容易在底部出现裂缝，这是因为混凝土的抗拉能力比较弱。
而预应力混凝土就像是给这根梁提前打了“预防针”，让它在未来承受压力的时候更有“抵抗力”。
那是怎么实现这个预先施加压力的呢？通常有两种主要的方法：先张法和后张法。
先张法呢，就像是在做一个长长的“混凝土面条”。
先把钢筋拉长，固定在台座上，然后在钢筋周围浇筑混凝土。
等混凝土凝固了，再把固定钢筋的力量松开，这时候钢筋就会想要收缩，但是已经被凝固的混凝土“拉住”了，于是就在混凝土里产生了预压应力。
后张法呢，则是先浇筑混凝土，然后在混凝土里预留一些孔道。
等混凝土凝固达到一定强度后，把钢筋穿进这些孔道，然后在钢筋的两端施加拉力，并用锚具固定住。
这样，钢筋的拉力就传递给了混凝土，形成了预应力。
接下来，咱们再说说预应力构件。
预应力构件就是采用了预应力混凝土技术制造出来的结构部件。
比如说预应力梁、预应力板、预应力柱等等。
预应力构件有很多优点。
首先，它能提高构件的抗裂性能。
普通混凝土构件在使用中很容易出现裂缝，而预应力构件因为提前施加了压力，能够有效地减少甚至避免裂缝的产生，这就大大提高了构件的耐久性。
其次，预应力构件可以节省材料。
由于预应力的作用，构件能够更有效地承受荷载，所以在设计时可以减少钢筋和混凝土的用量，从而降低成本。
再者，预应力构件的刚度大，变形小。
这意味着在使用过程中，它的稳定性更好，能够更好地保证建筑物的安全性和使用功能。
比如说，在大跨度的桥梁建设中，预应力构件就发挥了巨大的作用。
09预应力混凝土构件
第九章 预应力混凝土构件 二、预应力的基本概念
ep பைடு நூலகம்p
σ pc
N pep h = + ⋅ A I 2
M
Np
σpc
h σc = ⋅ I 2
σc
σ b = σ c − σ pc
h N p N pep h = ⋅ −( + ⋅ ) I 2 A I 2
《建筑结构》
M
第九章 预应力混凝土构件 较大， 由于预加应力σpc较大，受拉 M h N p N pep h 边缘仍处于受压状态， 边缘仍处于受压状态，不会 = ⋅ −( + ⋅ ) 出现开裂； 出现开裂； I 2 A I 2
σ c − σ pc > f tk
《建筑结构》
第九章 预应力混凝土构件
《建筑结构》
第九章 预应力混凝土构件
《建筑结构》
第九章 预应力混凝土构件
《建筑结构》
第九章 预应力混凝土构件
9.2 施加预应力的方法
先张法
《建筑结构》
第九章 预应力混凝土构件
《建筑结构》
第九章 预应力混凝土构件
σpc
σp σpc τ
第九章 预应力混凝土构件
9.1 预应力混凝土的概念 一、钢筋混凝土的缺欠
qk=10kN/m
L0
跨度为5.2m的简支梁，截面尺寸为200×450mm2，作用均布活 的简支梁，截面尺寸为 跨度为 的简支梁 × 荷载标准值q 荷载标准值 k=10kN/m，均布恒荷载 k=5kN/m。 ，均布恒荷载g 。 《建筑结构》
(lx − x ) e p = 4e0 2 l
2
w = Np ⋅ρ =
《建筑结构》
8 N p e0 l
预应力混凝土构件
预应力混凝土构件在现代建筑领域中，预应力混凝土构件扮演着至关重要的角色。
它们不仅为建筑物提供了更高的强度和稳定性，还在很大程度上满足了人们对于大跨度、轻量化结构的需求。
那么，究竟什么是预应力混凝土构件呢？简单来说，预应力混凝土构件就是在混凝土构件承受使用荷载之前，预先对其施加压力，使其内部产生一定的应力状态。
这种预先施加的压力可以有效地抵消或减小在使用过程中可能产生的拉应力，从而提高构件的抗裂性能和承载能力。
预应力混凝土构件的制作过程相对复杂，但原理却不难理解。
首先，需要准备高强度的钢材，如钢丝、钢绞线等，这些钢材将作为预应力筋。
然后，在浇筑混凝土之前，将预应力筋按照设计要求布置在模板内，并通过锚具等装置将其固定在两端。
当混凝土浇筑并养护达到一定强度后，通过张拉设备对预应力筋进行张拉，使其产生拉力。
由于预应力筋与混凝土之间的粘结作用，拉力会传递到混凝土上，从而使混凝土受到预压应力。
预应力混凝土构件具有许多显著的优点。
其一，它能够大幅度提高构件的抗裂性能。
在普通混凝土构件中，当拉应力超过混凝土的抗拉强度时，就会出现裂缝。
而预应力混凝土构件由于预先受到了压应力，在使用荷载作用下，只有当拉应力超过预压应力时才会出现裂缝，从而有效地延迟了裂缝的出现和发展，提高了构件的耐久性。
其二，预应力混凝土构件可以减小构件的截面尺寸，减轻结构自重。
这对于大跨度的桥梁、高层建筑等结构来说，具有重要的意义。
它可以减少材料的使用量，降低工程造价，同时也为建筑设计提供了更多的灵活性。
其三，预应力混凝土构件能够提高构件的承载能力。
由于预先施加的压力改善了混凝土的受力状态，使得构件能够承受更大的荷载。
在实际应用中，预应力混凝土构件的种类繁多。
常见的有预应力混凝土梁、板、柱等。
预应力混凝土梁广泛应用于桥梁工程中，特别是大跨度桥梁。
通过施加预应力，可以有效地减小梁的挠度，提高桥梁的通行能力和安全性。
预应力混凝土板则常用于工业厂房、仓库等建筑的楼盖结构，能够满足大空间、大跨度的使用要求。
什么叫预应力构件和预应力混凝土
什么叫预应力构件和预应力混凝土一：预应力构件一.引言预应力结构作为一种现代化的结构形式，已经在建筑领域得到了广泛应用。
预应力构件是指在施工过程中施加一定强度的预应力，使构件内部产生一定的预应力，从而提高构件的承载能力和抗震性能。
本文将对预应力构件进行详细介绍。
二.预应力构件的定义预应力构件是指应用预应力技术施工的构件，通过在构件内部施加预应力，以改变构件受力状态和变形特性，从而提高构件的性能。
三.预应力构件的分类1. 按照预应力的施加方式分类：预应力构件可分为预应力预制构件和现浇预应力构件。
2. 按照构件的用途分类：预应力构件可分为梁、板、柱、墙等不同类型。
3. 按照预应力的施加位置分类：预应力构件可分为内预应力构件和外预应力构件。
四.预应力混凝土1. 定义：预应力混凝土是指在混凝土结构中施加预应力，以提高混凝土的承载能力和抗震性能的一种建筑材料。
2. 施工工艺：预应力混凝土的施工工艺包括制作预应力钢筋、预应力钢筋的张拉和固定、浇筑混凝土等步骤。
3. 应用范围：预应力混凝土广泛应用于桥梁、高层建筑、水利工程等领域。
附件：本文档未涉及附件。
注释：1. 预应力：在施工过程中施加一定强度的预应力，使构件内部产生一定的预应力，提高构件的性能。
2. 预应力构件：应用预应力技术施工的构件，通过施加预应力改变构件受力状态和变形特性。
3. 预应力混凝土：在混凝土结构中施加预应力，提高混凝土的承载能力和抗震性能的建筑材料。
二：预应力构件和预应力混凝土一.预应力构件的概念1. 定义：预应力构件是指在施工过程中施加预应力，以改变构件受力状态和变形特性，提高构件的性能的建筑构件。
2. 应用范围：预应力构件广泛应用于桥梁、高层建筑、水利工程等领域，以提高结构的承载能力和抗震性能。
二.预应力构件的分类1. 预应力预制构件：指在预制厂进行制作，并在现场进行安装的预应力构件。
2. 现浇预应力构件：指在现场进行制作和施工的预应力构件。
第十章预应力混凝土构件介绍
(预应力存在可以提高抗裂质)
式中 Np,cr ––– 预应力轴拉构件即将开裂所能承 受的轴向力。
加载至构件破坏：
c= 0 s = fy
p= fpy
所以：Nu=fpy· Ac + fy· As
试中 An ––– 构件的净截面面积 An = A0 – eAp = Ac + ec· As
完成第二批损失后：
c= pcII s= espcII + l5 (压) p= con – l
截面平衡： p Ap = cAc + s · As
pcII
( con l ) Ap l5 As An
10.5.6 混凝土的局部挤压引起的预应力损失l6 后张法中，用螺旋式预应力钢筋作配筋 的环形构件：电杆、水池、压力管道等。直 接在混凝土上进行张拉。这时筋对构件产生 外壁的径向压力，使砼局部挤压，钢筋松驰， 引起l6 d > 3m， l6 = 0 d 3m， 取l6 = 30N/mm2
缺点：成本高，材料质量要求高。工序复杂， 技术水平要求高。
10.2 施加预应力的方法
按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后次序分为：
张拉钢筋 支模、浇砼 砼达到一定强度 剪丝 产生预应力
后张法： 浇砼，预留孔道 达到强度，穿筋 张 拉钢筋，锚固 孔道灌浆 先、后张法的适用范围和各自的优缺点。
截面平衡： pcII
( con l ) Ap A0
砼的有效预压 应力，用于抗 裂性验算
pcI、pcII 可分别将Np =(con – 2)Ap看作外力除
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第三节张拉控制应力和预应力损失
二、预应力损失
按照某一控制应力值张拉的预应力钢筋，其初始的张拉应
力会由于各种原因而降低，这种预应力降低的现象称为预应 力损失，用 l 表示。预应力损失值包括以下几种:
(1)6m由张拉端锚具变形和钢筋内缩引起，主要对先张法
有a--影张响拉，端计锚算具如变下形式和:钢筋内缩l1值 (almEms) ;
(3)预应力混凝土按施工方式的不同可划分为有黏结预应力 和无黏结预应力。有黏结预应力为沿预应力筋全长其周围均 与混凝土黏结、握裹在一起的预应力混凝土结构。先张预应 力结构及预留孔道穿筋压浆的后张预应力结构均属有黏结预 应力。无黏结预应力为预应力筋伸缩、滑动自由，不与周围 混凝土黏结的预应力混凝土结构。无黏结预应力结构的预应 力筋表面涂有防锈材料，外套防老化的塑料管，防止与混凝 土钻结。无黏结预应力混凝土结构通常与后张预应力工艺相 结合。
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第一节预应力混凝土概述
(2)预应力混凝土按构件中预加应力的大小程度可划分为全预 应力法和部分预应力法。全预应力为在预应力以及使用荷载 作用下，构件截面混凝土不出现拉应力，即为全截面受压。 部分预应力法为构件截面混凝土允许出现拉应力或开裂，即 只有部分截面受压，可分为A类和B类。A类为在使用荷载作 用下，构件预压区混凝土正截面的拉应力不超过规定的允许 值。B类为在使用荷载作用下，构件预压区混凝土正截面的 拉应力允许超过规定的限值，但当裂缝出现时，其宽度不超 过容许值。
第七章预应力混凝土构件
第一节预应力混凝土概述 第二节施加预应力的方法和锚具 第三节张拉控制应力和预应力损失 第四节预应力混凝土轴心受拉构件计算 第五节预应力混凝土构件的构造要求
第一节预应力混凝土概述
一、预应力混凝土的概念 预应力混凝土结构是指在为地对受拉区的混凝土施 加压力，由此产生的预压应力用以减少或抵消由外荷载作用 下所产生的混凝土拉应力，使结构构件的拉应力减小，甚至 处于受压状态，从而延缓混凝土开裂或使构件不开裂。 实际上，预应力混凝土是借助于其较高的抗压强度来弥补 其抗拉强度的不足，通过调整预压应力的大小而达到使构件 不开裂或推迟混凝土开裂，以及减小裂缝宽度的目的。 二、预应力混凝土的种类 预应力混凝土可按制作方法、构件中预加应力的大小程度、 施工方式的不同来划分。 (1)预应力混凝土按制作方法划分可分为先张法和后张法。 先张法为制作预应力混凝土构件时先张拉预应力钢筋后浇灌 混凝土。后张法为先浇灌混凝土，待混凝土达到规定强度后 再张拉预应力钢筋。
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第二节施加预应力的方法和锚具
为了阻止被张拉的钢筋发生回缩，必须将钢筋端部进行锚固。 锚固预应力钢筋和钢丝的工具分为锚具和夹具两种类型。永 久锚固在构件端部，与构件一起承受荷载，不能重复使用的， 称为锚具;在构件制作完成后能重复使用的，称为夹具。
锚、夹具的种类很多，图7-5所示为儿种常用的锚、夹具。 其中，图7-5 ( a)为锚固钢丝用的套筒式夹具，图7-5 (b)为锚 固粗钢筋用的螺丝端杆锚具，图7-5 (c)为锚固直径12 mm的 钢筋或钢筋绞线束的JM12夹片式锚具。
(7-1)
l--张拉端至锚固端之间的距离(mm) ;
Es--预应力钢筋的弹性模量。 块体拼成的结构，其预应力损失尚应考虑块体间填缝的预压
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第一节预应力混凝土概述
三、预应力混凝土构件对材料的要求 预应力混凝土构件对材料的要求具体如下: (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HRB335级和HRB400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钻结力。 (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)无黏结预应力筋规格及性能见表7-1。
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第二节施加预应力的方法和锚具
一、施加预应力的方法 混凝土的预应力是通过张拉构件内钢筋实现的。根据钢筋
张拉与混凝土浇筑的先后次序不同，预应力筋施加预应力的 方法可分为先张法和后张法。 1.先张法 首先，在台座(或钢模)上用张拉机具张拉预应力钢筋至控 制应力，并用夹具临时固定，如图7-1所示。然后，支模并浇 灌混凝土，养护(一般为蒸汽养护)至其强度不低于设计值的 75%时，切断预应力钢筋，如图7-2所示。 2.后张法 首先，浇灌混凝土制作构件，并预留孔道，如图7-3所示。 然后，在孔道中穿筋，并在构件上用张拉机具张拉预应力钢 筋至控制应力，在张拉端用锚具，锚住预应力钢筋，并在孔 道内压力灌浆，如图7-4所示。 二、锚具与夹具
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第三节张拉控制应力和预应力损失
一、张拉控制应力 张拉钢筋时，张拉设备(如千斤顶)上的测力计所指示的总
拉力除以预应力钢筋面积所得的应力值称为张拉控制应力，
用值fpcskon(表软示钢。)或张fp拉tk(控硬制钢应)有力关的。大小与预应力钢筋的强度标准
张拉控制应力的确定应遵循以下原则: }l}张拉控制应力应尽量定得高一些。 con定得越高，在预
应力混凝土构件配筋相同的情况下产生的预应力就越大，构 件的抗裂性越好。 (2)张拉控制应力又不能定得过高。 con过高时，张拉过程 中可能发生将钢筋拉断的现象;同时，构件抗裂能力过高时， 开裂荷载将接近破坏荷载，使构件破坏前缺乏预兆。 (3)根据钢筋种类及张拉方法确定适当的张拉控制应力。 软钢可定得高一些，硬钢可定得低一些;先张法构件的张拉 控制应力可定得高一些，后张法构件可定得低一些。 张拉控制应力允许值见表7-2。