预应力混凝土的基本概念及相关知识
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
第一讲预应力定义：预应力混凝土是根据需要人为引入某一数值与分布的内应力，用以全部或部分抵消外荷载应力的一种加筋混凝土。
狭义定义:在混凝土构件承受外荷载之前，对其受拉区预先施加压应力,就成为预应力混凝土结构广义定义:预应力混凝土是其中已建立有内应力的混凝土，内应力的大小和分布能够抵消给定的外加荷载所引起的应力至预期的程度。
基本概念：应力概念（预计开裂程度）：预应力混凝土是由于预加应力而使混凝土从一种脆性材料转变成为一种弹性材料。
这种概念：“以无拉应力设计准则”为基础的。
特点：1主要设计阶段为正常使用极限状态；2计算方法采用材料力学方法，符合胡克定律和叠加原理。
强度概念（抵抗破坏安全性）：预加应力是为了使高强钢筋能够和混凝土结合，它是钢筋混凝土的扩大和改进。
特点：主要表现在提高了构件的抗裂和刚度性能，同时也提高了承载力，充分发挥了张拉对承载力的贡献。
荷载平衡概念（计算挠度）：预加应力是为了实现预期的荷载平衡。
特点：使得预应力概念更深入了，给设计计算带来了大大的简化。
早期预应力实践存在的问题：使用的混凝土和钢筋材料的强度较低，对预应力损失的认识不够。
钢筋混凝土与预应力混凝土之间的主要区别钢筋混凝土是将钢筋和混凝土简单地结合在一起，并且任由它们自行地共同工作，而预应力混凝土则不然，它是将高强混凝土和高强钢材“能动”地结合在一起，这种结合是靠张紧钢材并将其锚固于混凝土，从而使混凝土受压来实现。
钢材是延性材料，现在用预加应力的办法使其能在高拉力下工作，混凝土在抗拉能力上是脆性材料，现在由于受到预压而有所改善，同时抗压能力并未真正受到损害。
因此预应力混凝土仍是两种现代高强度材料的一种理想结合。
为什么预应力混凝土能发挥高强钢筋的作用呢？原因在于钢材的弹性模量一般相差不大，而在正常使用状态时，普通钢筋混凝土拉应变不大，因此不能使用高强钢筋，即受到限制。
预应力混凝土是先将钢筋张拉一段应变，即先增加了应力，然后在外加荷载下还能增加一段应变，这样高强钢筋就能使用了。
预应力混凝土介绍
引言概述：
预应力混凝土是一种先施加预先拉力的混凝土结构材料，通过预先施加张拉力或预制成预应力构件，以提高混凝土的承载性能和抗裂性能。
该材料广泛应用于桥梁、建筑、水利工程等领域，具有较高的安全性和经济性。
本文将介绍预应力混凝土的原理、构造和应用，并探讨其优点和限制。
正文内容：
1.预应力混凝土的原理
1.1预应力原理
1.2引入预应力的作用
1.3预应力的分类
1.4预应力的应力计算
2.预应力混凝土的构造
2.1预应力构件的构造
2.2预应力的传递和锚固
2.3预应力锚固系统
2.4预应力构件的布置和预应力筋的设计
2.5预应力钢筋的保护
3.预应力混凝土的应用
3.1桥梁工程中的应用3.2建筑工程中的应用3.3水利工程中的应用3.4道路工程中的应用
3.5其他领域的应用
4.预应力混凝土的优点4.1提高承载能力
4.2增加结构刚度
4.3抗裂性能优良
4.4经济性和可持续性
4.5施工周期短
5.预应力混凝土的限制5.1施工难度较高
5.2构造限制
5.3维护和检修困难5.4钢材腐蚀问题
5.5技术要求高
总结：
预应力混凝土作为一种应用广泛的结构材料，具有许多优点，例如提高承载能力、增加刚度和优良的抗裂性能。
它在桥梁、建筑、水利工程等领域的应用体现了其经济性和可持续性。
预应力混凝土的施工难度较高，存在一定的限制和挑战。
在日常的维护和检修中还需注意钢材腐蚀问题，同时要求技术水平较高。
在未来的发展中，预应力混凝土有望进一步提升应用的效果和性能，为建筑和基础设施的可持续发展做出更大的贡献。
《预应力混凝土》ppt课件
随着交通基础设施建设的不断推进和桥梁设计理论的不断完善，大跨度桥梁的建设需求将不断增加。预应力混凝 土作为一种高性能材料，将在未来大跨度桥梁建设中发挥更大的作用，如超大跨度桥梁的建设、新型桥梁结构形 式的探索等。
海洋工程结构中应用现状及前景
现状
海洋工程结构长期处于恶劣的海洋环境中，对结构的耐久性和安全性要求极高。预应力混凝土在海洋 工程结构中具有广泛的应用前景，如海上风力发电基础、海洋石油平台、跨海大桥等。
发展历程
预应力混凝土技术起源于法国，20世 纪初开始应用于桥梁建设，后逐渐扩 展到建筑、水利等领域，成为现代土 木工程的重要分支。
预应力原理及作用机制
原理
通过在混凝土受拉区预先施加压应力，使得混凝土在使用阶段产生拉应力时， 能够抵消或部分抵消外荷载产生的拉应力，从而提高结构的承载能力和变形性 能。
未来发展趋势预测和展望
发展趋势预测
数字化与智能化技术的应用：探讨数字化与智能化技术 在预应力混凝土工程设计、施工及运维中的应用及发展 趋势。
提高工程质量和效率：提出通过改进设计方法、优化施 工工艺等措施，进一步提高预应力混凝土工程的质量和 效率。
新型材料的研发与应用：预测未来新型预应力混凝土材 料的研发方向及其在工程中的应用前景。
补偿方法
为减小预应力损失对结构性能的影响，可以采取以下补偿措 施：增加张拉控制应力、采用低松弛钢绞线、加强锚固措施 、采用后张法施工等。同时，在设计和施工过程中，应对预 应力损失进行充分估计和合理控制。
02
材料与构件特性分析
高性能混凝土材料特性
高强度
高性能混凝土具有较高的抗压 、抗拉和抗折强度，能够满足 大跨度、重载等复杂结构的需
验收程序
预应力混凝土
引言概述：预应力混凝土是一种应用预先施加的应力在混凝土内部进行抵抗外部荷载的结构材料，具有很高的强度和耐久性。
本文将详细介绍预应力混凝土的概念、优势、施工原理、设计方法和应用领域。
正文内容：一、预应力混凝土的概念和原理1.预应力混凝土的定义2.预应力混凝土的原理a.预应力的概念和作用原理b.预应力混凝土的应力来源和传递途径二、预应力混凝土的优势1.强度和耐久性a.预应力混凝土的高强度b.预应力混凝土的抗裂性能c.预应力混凝土的耐久性2.施工效率和经济性a.预应力混凝土的施工工艺b.预应力混凝土的施工速度c.预应力混凝土的经济性三、预应力混凝土的施工原理1.预应力钢筋的布置和固定a.预应力钢筋的种类和性能要求b.预应力钢筋的布置原则和方法c.预应力钢筋的固定方式和要求2.预应力配筋的施工a.预应力配筋的材料和配筋要求b.预应力配筋的安装和固定工艺c.预应力配筋的质量控制四、预应力混凝土的设计方法1.预应力混凝土的设计原则a.预应力混凝土的设计目标和要求b.预应力混凝土的设计参数和计算方法2.预应力混凝土的设计步骤a.预应力混凝土的受力分析和设计荷载b.预应力混凝土的截面选择和计算c.预应力混凝土的配筋设计和构造安排五、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a.预应力桥梁的结构形式和特点b.预应力桥梁的施工和设计技术2.预应力混凝土在大型建筑中的应用a.预应力混凝土结构的优势和适用性b.预应力混凝土结构的设计和施工要点3.预应力混凝土在水利工程中的应用a.预应力混凝土在堤坝工程中的应用b.预应力混凝土在水闸工程中的应用总结：预应力混凝土作为一种具有强度高、耐久性好等优点的结构材料，在桥梁、建筑和水利工程等领域有着广泛的应用。
通过合理的设计和施工，可以充分发挥预应力混凝土的优势，提高工程的安全性和经济性。
随着科技的进步和经验的积累，预应力混凝土的应用前景将会更加广阔。
预应力混凝土是什么意思
预应力混凝土是什么意思预应力混凝土是什么意思一、引言预应力混凝土是一种特殊的混凝土结构材料，通过施加预先设计的预应力来提高混凝土的承载能力和耐久性。
它在建筑和结构工程中被广泛使用，具有较高的抗弯、抗剪、抗压性能，以及良好的耐久性和变形性能。
本文将详细介绍预应力混凝土的定义、组成、施工方法、优点和应用领域。
二、定义预应力混凝土是指在混凝土浇筑之前，通过施加预先设计的压应力，将钢筋或钢束（也称为预应力筋或预应力钢）紧密嵌入混凝土中的一种结构材料。
预应力混凝土能够抵抗外部荷载的作用，从而减小混凝土的应力和变形，提高混凝土结构的承载能力和耐久性。
三、组成预应力混凝土由混凝土和预应力钢组成。
混凝土是由水泥、砂、骨料和适量的掺合材料按一定比例混合而成的胶凝材料。
预应力钢一般采用高强度钢材，在混凝土浇筑之前通过张拉或预应力设备施加预应力。
四、施工方法（一）预应力钢的张拉1. 预应力钢在混凝土浇筑之前通过张拉设备施加预应力。
2. 预应力钢的张拉应根据设计要求施加预定的张拉力，并进行相应的调整和锚固。
（二）混凝土浇筑1. 预应力钢张拉完成后，进行混凝土的浇筑。
2. 混凝土浇筑要均匀、充实，确保预应力钢紧密嵌入混凝土中。
（三）养护1. 混凝土浇筑完成后要进行养护，以提高混凝土的强度和耐久性。
2. 养护时间根据混凝土强度等因素进行设计，一般为28天。
五、优点（一）提高承载能力预应力混凝土通过施加预应力，能够有效抵抗混凝土的应力和变形，从而提高混凝土结构的承载能力。
（二）延长使用寿命预应力混凝土具有较好的耐久性，能够抵抗氯离子渗透、碳化、冻融损伤等，延长混凝土结构的使用寿命。
（三）降低变形预应力混凝土能够减小混凝土的应力和变形，降低混凝土结构的沉降和裂缝的发生。
（四）提高施工效率预应力混凝土的施工过程相对简单，能够提高施工效率，缩短工期。
六、应用领域预应力混凝土广泛应用于大跨度桥梁、高层建筑、水利工程、核电站等重要工程中。
预应力混凝土的定义
预应力混凝土的定义预应力混凝土的定义预应力混凝土是指在混凝土中通过施加预先设定的预应力，以提高其抗弯、抗剪及耐久性能的一种建筑材料。
预应力混凝土由预应力钢筋和混凝土组成，通过将预应力钢筋施加张力，使其产生预先设定的预应力，从而达到提高混凝土的承载能力和使用性能的目的。
1. 钢筋和混凝土的选择预应力混凝土中使用的预应力钢筋应具有良好的抗拉强度和弹性模量，常用的材料包括预应力钢丝、钢股、钢束等。
混凝土的强度、水胶比、骨料的选择以及配合比的合理性都对预应力混凝土的性能产生重要影响。
2. 预应力的施加方法预应力可以通过两种主要的施加方法来实现：预应力张拉法和压力预应力法。
预应力张拉法的步骤包括钢筋的张拉、锚固以及张拉后的混凝土灌注。
压力预应力法则是在混凝土浇注前将钢筋置于预应力状态，然后进行浇注。
3. 预应力混凝土的优点预应力混凝土相比传统钢筋混凝土具有许多优点。
首先，预应力混凝土的承载能力更高，可以减小结构跨度，提高设计灵活性。
其次，预应力混凝土的抗裂性能更好，可以有效减少裂缝的产生和扩展。
此外，预应力混凝土的耐久性能更佳，可以延长结构的使用寿命。
4. 预应力混凝土的应用领域预应力混凝土广泛应用于桥梁、楼板、水坝、塔楼等各类工程中。
在大跨度桥梁中，预应力混凝土可以有效减轻结构自重，提高结构的稳定性和抗震性能。
在高层建筑中，预应力混凝土可以增大楼板的跨度，减少柱子数量，提高空间的利用率。
5. 相关附件本涉及的附件如下：- 图纸：包括施工图、结构图等相关图纸。
- 技术规范：包括预应力混凝土施工技术规范、验收标准等。
6. 法律名词及注释-《建筑法》：指中华人民共和国《中华人民共和国房地产法》。
-《结构设计规范》：指中华人民共和国建设部颁布的《建筑结构工程设计规范》。
预应力混凝土结构的基本概念及材料—预应力混凝土结构的三种概念
(—AF + —MI—c)
My —I—
(—AF -+ —MI—y)
A—F
—MI—c
(—AF - —MI—c)
预应力钢筋的重心与梁的重心重合时截面的应力分布
1. 第一种概念
a）
截面重心线
e cc
偏心预应力钢筋
b）
c）
d）
e）
(—AF -—FI—ec +—MI—c)
—FI—ey
—M—I y
(—AF -+—FI—ey +-—M— I y )
b）的内部抵抗力矩 a）钢筋混凝土梁的隔离体 b）预应力混凝土梁的隔离体
2. 第二种概念
根据两者的相似性，可以将预应力钢筋与普 通钢筋作等强代换，减少用钢量，这在很多情况 下是经济可行的。
该种概念是预应力混凝土的强度理论， 表明预应力可充分发挥高强钢材和高强混 凝土，但却不能超越材料自身强度的界限。
—AF
—FI—ec
—M—I c
(—AF + —FI—ec - —MI—c)
预应力钢筋偏离混凝土截面的重心时截面应力分布
1. 第一种概念
这种概念将预应力钢筋的作用看成是改变 混凝土性能的一种手段。通过施加预应力将混 凝土作为弹性材料，采用材料力学公式及叠加 原理计算混凝土的应力、应变和挠度、上拱， 计算十分方便。
a)
b)
具有弯折形预应力筋的预应力梁
3. 第三种概念
该种概念的作用将预加应力看成是 改善使用荷载作用下结构工作性能的有 效手段，指出了预加应力效应和荷载效 应之间的相互关系，为分析、设计复杂 的预应力结构提供简捷的方法。
《钢筋混凝土结构》
预应力混凝土结构
预应力混凝土结构的 三种概念
预应力混凝土的原理及应用
预应力混凝土的原理及应用一、预应力混凝土的定义预应力混凝土是指在混凝土中预先施加一定的拉应力，以使混凝土在自身重量、外部荷载和温度变化等因素作用下，不产生或者减少裂缝的混凝土结构。
二、预应力混凝土的原理1. 原理概述预应力混凝土是利用钢筋的高强度和混凝土的高强度相结合，构成能够承受较大荷载的结构体系。
它通过在混凝土中施加拉应力，使混凝土的内部受到压力，从而增加混凝土的强度和刚度，进而提高结构的承载能力和抗裂性能。
2. 预应力混凝土的强度来源（1）混凝土的自身强度：在预应力混凝土中，混凝土的强度是起到主要作用的因素。
混凝土的主要成分是水泥、砂、石子等，这些成分通过固结反应形成一种强硬的物质，具有一定的强度和刚度。
（2）预应力钢筋的强度：在预应力混凝土中，钢筋是起到支撑和传递拉应力的作用，它的强度和抗拉性能是很重要的因素。
（3）混凝土和钢筋的协同作用：在预应力混凝土中，混凝土和钢筋之间的相互作用是非常关键的。
在外部荷载作用下，钢筋通过拉应力将混凝土内部压紧，从而增加混凝土的强度和刚度。
3. 预应力混凝土的施工方法（1）预应力混凝土的施工分为两种：预张和后张。
预张是在混凝土浇筑之前，先在钢筋上施加拉应力，然后再浇筑混凝土；后张是在混凝土浇筑后，再在钢筋上施加拉应力。
（2）预张施工方法：预张施工方法主要包括两种：单向张拉和双向张拉。
单向张拉是指在钢筋的一端施加拉应力，另一端固定；双向张拉是指在钢筋的两端同时施加拉应力。
（3）后张施工方法：后张施工方法主要包括两种：单层张拉和多层张拉。
单层张拉是指在混凝土浇筑完成后，钢筋的一端通过锚固件固定，然后在另一端施加拉应力。
多层张拉是指在混凝土浇筑完成后，先在钢筋的一端施加拉应力，然后在混凝土中开槽，将钢筋拉到另一端并施加拉应力。
三、预应力混凝土的应用1. 城市高层建筑预应力混凝土结构能够承受较大荷载，具有更高的抗震性能和抗风性能，因此在城市高层建筑中得到了广泛的应用。
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。
预应力混凝土概述
预应力混凝土概述预应力混凝土是一种结构材料，通过在混凝土中施加预先应变的钢筋，来改善混凝土结构的承载能力和性能。
预应力混凝土在工程领域中得到广泛应用，特别是在大型桥梁、高层建筑和基础设施项目中。
本文将对预应力混凝土的概念、施工方法、优势及应用领域进行介绍。
一、预应力混凝土的概念预应力混凝土是指在混凝土浇筑之前，通过张拉钢筋或预制构件施加预先应变，在混凝土凝固硬化过程中，使得混凝土内部形成压应力的一种构造形式。
这种预先施加的压应力可以抵消混凝土受到的外部荷载，从而提高混凝土结构的抗弯、抗剪、抗压等性能。
二、预应力混凝土的施工方法预应力混凝土的施工主要包括预应力钢筋的张拉与锚固、混凝土的浇筑与养护等步骤。
具体流程如下：1. 预应力钢筋的设计和制作：根据工程需求，设计预应力钢筋的布置和张拉方案，制作预应力钢筋构件。
2. 预应力钢筋的张拉与锚固：在混凝土浇筑之前，利用张拉设备和锚固装置对预应力钢筋施加预先应变，并锚固在混凝土中。
3. 混凝土的浇筑与养护：在完成预应力钢筋的张拉与锚固后，立即进行混凝土的浇筑，然后进行养护，使混凝土获得足够的强度和耐久性。
三、预应力混凝土的优势预应力混凝土相比传统混凝土具有以下几个优势：1. 高强度：预应力混凝土通过预先施加压应力，使混凝土内部形成预应力，提高了混凝土的抗弯、抗剪和抗压强度。
2. 抗裂性能：预应力混凝土在受到外部荷载时，内部预应力可以抵消一部分荷载，减小混凝土的应力和变形，从而提高了混凝土的抗裂性能。
3. 经济性：由于预应力混凝土的高强度和抗裂性能，可以减少构件截面尺寸，降低混凝土用量，从而减少工程成本。
4. 施工效率高：预应力混凝土可以提前制作预应力构件，减少现场施工时间和工序，提高施工效率。
四、预应力混凝土的应用领域预应力混凝土广泛应用于以下领域：1. 桥梁工程：预应力混凝土广泛应用于大型桥梁工程，如悬索桥、斜拉桥和梁桥等，以提高桥梁的承载能力和跨越距离。
预应力混凝土
♂ ♂ ♂ ♂
预应力混凝土施工方法及其区别
I. 先张法 II. 后张法 III. 两者的区别
●先张法 先张法就是张拉钢筋先于混凝土构件浇注成型的方法， 先张法就是张拉钢筋先于混凝土构件浇注成型的方法， 其主要工序如下： 其主要工序如下：
(1)、在台座或钢模 、
♂ ♂ ♂ ♂
上张拉预应力筋： 上张拉预应力筋： 将预应力筋传入 台座横梁或钢模 的孔洞中， 的孔洞中，一端 用夹具固定， 用夹具固定，另 一端用千斤顶张 如图所示， 拉，如图所示， 待张拉到预定的 拉力后， 拉力后，将预应 力筋用夹具固在 台座横梁上； 台座横梁上；
(2)、支模、绑扎非预应力钢筋、浇筑混凝土，如 、支模、绑扎非预应力钢筋、浇筑混凝土，
图所示； 图所示； 待混凝土养护到一定强度后，切断或放松钢筋， 待混凝土养护到一定强度后，切断或放松钢筋， 通过钢筋与混凝土之间的粘结力挤压混凝土， 通过钢筋与混凝土之间的粘结力挤压混凝土，使 构件产生预压应力，如图所示。 构件产生预压应力，如图所示。
II. III.
预应力钢筋 混凝土 孔道及灌浆材料
●预应力钢筋 ★高强度。预应力混凝土构件在制作和使用过程中， 高强度。 高强度 预应力混凝土构件在制作和使用过程中， 由于种种原因，会出现各种预应力损失， 由于种种原因，会出现各种预应力损失，为了在扣 除预应力损失后仍然能使混凝土建立起较高的的预 应力值，需采用较高的张拉应力， 应力值，需采用较高的张拉应力，因此预应力钢筋 必须采用高强钢筋（ 必须采用高强钢筋（丝）。 具有一定得塑性。为防止发生脆性破坏， 具有一定得塑性。为防止发生脆性破坏，要求预应力 钢筋在拉断时，具有一定的伸长率。 钢筋在拉断时，具有一定的伸长率。 ★具有一定得塑性。为防止发生脆性破坏，要求预应 具有一定得塑性。 具有一定得塑性 为防止发生脆性破坏， 力钢筋在拉断时，具有一定的伸长率。 力钢筋在拉断时，具有一定的伸长率。 ★良好的加工性能。要求钢筋有良好的可焊性，以及 良好的加工性能。 良好的加工性能 要求钢筋有良好的可焊性， 钢筋“镦粗”后并不影响原来的物理性能。 钢筋“镦粗”后并不影响原来的物理性能。 ★与混凝土之间有较好的粘结强度。先张法构件的预 与混凝土之间有较好的粘结强度。 与混凝土之间有较好的粘结强度 应力传递是靠钢筋和混凝土的粘结力完成的， 应力传递是靠钢筋和混凝土的粘结力完成的，因此 需要有有足够的粘结强度。 需要有有足够的粘结强度。 ♂
预应力混凝土的三种概念
预应力混凝土的三种概念
预应力混凝土是指在混凝土结构中，通过施加预先设定的拉力或压力，使混凝土在使用过程中能够充分发挥其最佳受力性能的一种建筑材料。
其主要有三种概念：
1. 预应力：预应力是指在混凝土施工前，通过施加预先设定的拉力或压力，将混凝土中的部分应力提前产生的过程。
预应力可以通过拉拔钢束、压紧筋等方式施加，目的是为了提高混凝土的承载能力和抗裂性能。
2. 后张预应力：后张预应力是指在混凝土完全凝结固化后，通过施加额外的拉力使混凝土承受更大的预应力，以增强其受力性能。
后张预应力通常使用专门的设备和工艺进行施加，适用于大跨度或需要更高预应力的结构。
3. 预应力混凝土结构：预应力混凝土结构是指利用预应力技术构建的混凝土结构。
预应力混凝土结构通常具有较高的荷载承载能力、较好的抗裂性能和耐久性，常用于桥梁、建筑物、水利工程等重要工程项目中。
这种结构类型在工程中可以通过减少混凝土的横截面积、增加混凝土使用强度和使用预应力钢筋等方式来实现节约材料和提高工程性能的目的。
预应力混凝土结构的基本概念及其材料
预应力混凝土结构的基本概念及其材料前言预应力混凝土结构是一种常见的建筑结构形式，它以钢筋或钢缆为预应力材料，通过预应力作用将混凝土构件产生压力，增大了抗弯能力和承载能力。
本文将介绍预应力混凝土结构的基本概念和常见的材料。
预应力混凝土结构的基本概念预应力混凝土结构是指采用预应力技术将混凝土构件在施工过程中施加与自重相抵消的预应力，以提高混凝土的各项力学性能。
预应力混凝土构件由混凝土和预应力钢条或钢缆构成。
一般情况下，在混凝土浇筑前，预先在混凝土构件中设置钢筋或钢缆，并通过张紧等方式预先施加预应力，这种预先施加的钢筋或钢缆即预应力材料。
预应力混凝土结构与普通混凝土结构相比，具有更优秀的抗弯承载能力、变形性能、耐久性能以及更好的抗震性能。
预应力材料预应力钢筋预应力钢筋是一种高强度钢材，其强度等级一般为1870MPa、1770MPa、1570MPa、1270MPa等。
预应力钢筋的主要作用是在混凝土结构中施加张力，通过预应力的作用进行混凝土结构的强化。
预应力钢筋一般采用直径为12mm、16mm、20mm、25mm、32mm等规格。
预应力钢缆预应力钢缆是一种高强度预应力材料，它是由许多根小细钢束扭绞成为一束，然后分别涂上脱脂剂、涂层和防锈剂。
预应力钢缆的结构比预应力钢筋更为复杂。
预应力钢缆的强度等级一般为1860MPa、1770MPa、1570MPa、1370MPa等。
预应力钢缆一般采用直径为5mm、7mm、9mm、12mm等规格。
预应力混凝土结构的优点预应力混凝土结构相比于普通混凝土结构，具有许多优点：1.抗弯承载能力更强，能够承受更大的荷载；2.变形性能更好，大幅度降低了混凝土结构的裂缝产生；3.耐久性能更高，延长了混凝土结构使用寿命；4.抗震能力更强，能够有效地减少地震对建筑物的破坏。
预应力混凝土结构是一种具有高强度、高韧性、高耐久性和高抗震性的新型建筑结构形式，预应力钢筋和预应力钢缆是其主要的预应力材料。
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。
101预应力混凝土的基本知识
101预应力混凝土的基本知识在现代建筑领域中，预应力混凝土是一种极其重要的建筑材料和技术。
它的出现和应用，为建筑工程带来了诸多优势和可能性。
那么，什么是预应力混凝土呢？让我们一起来揭开它神秘的面纱。
预应力混凝土，简单来说，就是在混凝土构件承受使用荷载前，预先对其施加压力，使其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使用过程中混凝土所受到的拉应力，从而提高构件的承载能力、抗裂性能和耐久性。
我们先来了解一下预应力混凝土的分类。
按照预应力筋的粘结状态，可分为有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土。
有粘结预应力混凝土中，预应力筋与混凝土之间通过灌浆等方式紧密粘结在一起，共同工作性能良好，常用于对结构性能要求较高的大型建筑结构。
无粘结预应力混凝土的预应力筋表面涂有油脂并外包塑料套管，与混凝土之间没有粘结力，施工较为方便，适用于跨度较大的楼板、桥梁等结构。
预应力混凝土的优点是显而易见的。
首先，它大大提高了构件的抗裂性能。
普通混凝土在受拉时容易开裂，而预应力混凝土通过预先施加压力，使混凝土在受拉前就处于受压状态，从而有效地避免或延缓了裂缝的出现，提高了结构的耐久性。
其次，预应力混凝土能够充分发挥高强度材料的性能。
通过施加预应力，可以使用高强度的钢材和混凝土，从而减小构件的截面尺寸，减轻结构自重，增加建筑的使用空间。
此外，预应力混凝土还具有良好的刚度和稳定性，能够减小结构的变形，提高结构的抗震性能。
然而，预应力混凝土也并非完美无缺。
其施工工艺相对复杂，需要专业的设备和技术人员。
而且，预应力混凝土的成本较高，主要是由于预应力筋和施工工艺的复杂性所导致。
那么，预应力混凝土是如何施工的呢？其施工过程主要包括先张法和后张法两种。
先张法是在台座上先张拉预应力筋，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力筋，使预应力筋回缩，从而对混凝土施加预应力。
这种方法适用于生产预制构件，如预应力空心板、预应力梁等。
预应力混凝土的一般知识
con
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
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
后张法
10.2 施加预应力的方法
第十章 预应力混凝土构件
pc p
锚具下混凝土局部承压问题
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
0cpcftk
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 pcftk
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）
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第10章预应力混凝土构件
一、预应力混凝土的基本概念及相关知识
（一）什么是预加应力及预应力混凝土
1．预加应力：在结构使用之前，对其预先施加一个与其使用时产生的应力方向相反的应力。
2．预应力混凝土：在混凝土构件使用之前，对受拉区混凝土预先施加压应力的混凝土。
普通钢筋混凝土构件，受拉区混凝土和受拉钢筋同时受拉，而预应力混凝土构件可以认为是钢筋超前受拉，混凝土滞后受拉的混凝土构件。
（二）、施加预应力的方法
1．先张法 —— 先张拉钢筋，后浇灌混凝土，待混凝土达到一定的强度（一般达到强度的70%），放松张拉钢筋。
特点：靠钢筋和混凝土之间的粘结力传递预应力。
优点：不需锚具，工艺简单。
缺点：需要固定的台座，台座一般造价高。
先张法适用于工厂化大批量生产预制构件。
2、后张法 ——先浇灌混凝土，并在构件中预留钢筋孔道，待混凝土达到一定的强度（一般达到强度的70%以上），从孔
道穿入预应力钢筋，并进行张拉，而后用锚具在构件两端将钢筋锚固。
特点：主要靠构件两端的锚具传递预应力。
优点：不需要张拉台座。
缺点：需要的锚具多，费用高，且需预留孔道，施工麻烦。
后张法不仅适用于工厂化生产预制构件，而且适用于现场施工。
此外，还有采用膨胀混凝土的自应力法及电热法等。
（三）、预应力混凝土的分类
1、预应力的传递方式分
（1）有粘结预应力混凝土
（2）无粘结预应力混凝土
2、根据预应力大小对构件截面裂缝控制程度分
（1）全预应力混凝土—— 构件在使用荷载作用下，截面上混凝土不出现拉应力；
（2）部分预应力混凝土——构件在使用荷载作用下截面上混凝土允许出现裂缝，但裂缝宽度不超过允许值；
限值预应力混凝土——构件在使用荷载作用下截面上混凝土可以出现拉应力，但拉应力一般不超过混凝土的抗拉强度，一般要求混凝土不出现裂缝。
（四）、锚具和夹具
用于固定预应力钢筋的模具，可以重复使用的称为夹具，不能重复使用的称为锚具。
锚具和夹具类型（略）
移、构造简单、方便使用、价格低。
（五）、预应力混凝土的优缺点及应用情况
1．为什么要采用预应力混凝土（优点）
（1）提高构件的抗裂性，可使钢筋混凝土构件无裂缝；
（2）推迟裂缝出现，减小裂缝宽度；
（3）提高构件的刚度，减小变形；
（4）减小截面尺寸，减轻构件自重，节省混凝土，可以取得较好的经济和使用效果。
（5）可以充分利用高强材料；
（6）使混凝土结构用于大跨度结构，扩大了混凝土结构的应用范围。
2、缺点：
工艺比较复杂，对施工技术水平要求高，需要较多的机具、设备，锚具、高强钢筋等成本较高。
3、应用：
（1）对裂缝控制严格的结构；
（2）大跨度结构或受力很大的结构，例如桥梁、大跨度民用建筑、公共建筑等。
（六）、预应力混凝土材料
1、混凝土：高强、快硬、早强，收缩、徐变小；混凝土等级一般不低于C40。
2、钢筋：高强、塑性及韧性好。
一般采用高强钢筋或高强钢丝或钢绞线；
σ
（七）张拉控制应力con
1、什么是张拉控制应力？张拉预应力钢筋时所控制达到的最大应力。
2、张拉控制应力取值原则：一般取值高预应力效果好，但也不宜过高。
3、张拉控制应力取值考虑的因素：
（1）施加预应力的方法：先张法张拉控制应力应高于后张法；
（2）塑性较差的高强钢筋张拉控制应力应低些
（八）预应力损失
有效应力=张拉控制应力-预应力损失。
σ；（先、后
1、锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l
张法）
减少预应力损失措施：采用变形小的锚具，少用垫板；采用长台座。
σ（后
2、预应力钢筋与孔壁之间摩擦引起的预应力损失2l
张法）；如仅指摩擦引起的预应力损失，则先、后张法都有。
减少损失的措施：采用两端张拉和超张拉。
σ；（先张法）
3、温差引起的预应力损失3l
减少温差损失的措施：采用两次升温养护、在钢模板上张拉钢筋。
4、钢筋应力松弛引起的预应力损失4lσ；（先、后张法）
σ减少钢筋松弛损失的措施：超张拉，使张拉应力为1.1con
σ。
左右，卸荷后再张拉至con
5、混凝土收缩徐变引起的预应力损失5l σ、5l σ′；（先、后张法）
减少收缩徐变损失的措施：采取措施减少混凝土收缩徐变。
6、混凝土局部挤压引起的预应力损失6l σ。
（后张法）减少损失措施：构件直径越小，预应力损失越大《规范》规定，直径不同的构件预应力损失取不同值。
各种预应力损失都有公式计算（计算公式自看）
（九）预应力损失的组合（分批）和预应力总损失的取值
1、预应力损失的组合（分批）
为了便于分析和计算，将预应力损失分为两批。
混凝土预压前预应力损失为第一批（用Ιl σ表示），混凝土预压后预应
力损失为第二批（用ΙΙl σ表示）。
预应力损失组合先张法构件
后张法构件第一批（Ιl σ）
4
31l l l σ
σσ++21l l σσ+第二批（ΙΙl σ）
5
l σ6
54l l l σσσ++2、预应力总损失l σ的取值先张法构件：100N/mm 2；后张法构件：80N/mm 2。
(十)、先张法预应力传递长度及后张法局部受压计算
1、先张法预应力钢筋的预应力传递长度
研究粘结应力的分布和tr l的计算，目的在于说明在tr l范围内钢筋建立起的拉应力比较小，混凝土得到的压应力也比较小，在进行承载力计算、正常使用极限状态计算时，应考虑构件端部这一情况。
2、后张法构件混凝土局部受压计算
为什么要进行局部受压计算？
混凝土局部受压计算略。