水工钢筋混凝土结构第十章.pptx

会计学;第十章 预应力混凝土结构;第一节 预应力混凝土的基本概念; 钢筋混凝土梁应用于大跨度结构时，如为增加刚度而加大截面尺寸，会导致自重进一步增大，形成恶性循环。 高强钢筋的使用，应力达500~1000N/mm2，裂缝宽度将很大，无法满足使用要求。;;;1928年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明了预应力混凝土。;;预应力坝;预应力混凝土结构的优缺点：;预应力混凝土的分类;δ≥1 ： 全预应力混凝土 0＜δ＜1 ： 部分预应力混凝土 δ=0 ： 钢筋混凝土;部分预应力砼：介于全预应力混凝土和钢筋混凝土之间，有很大的选择范围，设计者可根据结构的功能要求和环境条件，选用不同的预应力值以控制构件在使用条件下的变形和裂缝，并在破坏前具有必要的延性，因而是当前预应力混凝土结构的一个主要发展趋势。 优点: 1、可采用部分非预应力钢筋，总造价降低； 2、部分预应力???凝土可以减少过大的反拱度； 3、抗震方面，部分预应力混凝土延性相对较好。;无粘结预应力：是指预应力钢筋伸缩、滑动自由、不于周围混凝土粘结的预应力混凝土结构。比较适用于采用混合配筋的部分预应力混凝土。 计算内容： 1、承载能力极限状态设计； 2、正常使用极限状态设计； 3、施工阶段（制作、运输、安装）混凝土强度和抗裂性能验算。;;预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。 优点：用长线台座，批量生产，效率高；施工简单。 缺点：需要专门台座，基建投资较大；施加的预应力较小，用于中小构件。;第17页/共135页;;第19页/共135页;自张法施加预应力：采用膨胀水泥浇制混凝土，在硬化过程中构件自身膨胀伸长，与其粘结在一起的钢筋阻止混凝土膨胀，使混凝土受到预压应力。 自应力混凝土一般用来制造压力管道。;;第22页/共135页;第23页/共135页;1、强度高： 预应力钢筋具有较高的抗拉强度。 2、具有一定的塑性：为避免在构件发生脆性破坏，预应力筋在拉断前具有一定的伸长率。 3、良好的加工性能：以满足对钢筋焊接、镦粗的加工要求。 4、与混凝土之间有良好的粘结：通常采用‘刻痕’或‘压波’方法来提高与混凝土粘结强度。;钢绞线 钢绞线是用直径5~6mm的高强钢丝捻制而成的一种高强预应力筋，其中以7股钢绞线应用最多。7股钢绞线的公称直径为9.5~15.2 mm，强度可高达1860MPa。;钢丝 分为冷拉钢丝和消除应力钢丝两种。 外形分为光圆钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝三种。 极限抗拉强度标准值可达1770N/mm2。 钢丝公称直径为3~9mm。 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。;热处理钢筋 用热轧螺纹钢筋经过淬火和回火的调质热处理后制成的高强度钢筋，按其螺纹外形分为有纵肋和无纵肋两种。直径为6~10mm，抗拉强度为1470 N/mm2 。;三、 夹具和锚具;锥形锚具;第30页/共135页;;镦头锚具;;第34页/共135页;梳子板夹具;第36页/共135页;一、预应力钢筋张拉控制应力scon; 张拉控制应力的大小与施加预应力的方法有关，先张法高于后张法。先张法在台座上张拉钢筋，预应力钢筋中的拉应力就是张拉控制应力scon，施加后混凝土弹性回缩造成预应力筋拉力降低；后张法在混凝土构件上张拉钢筋，张拉的同时混凝土被压缩，张拉控制应力已经扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力。; 因为对预应力筋的张拉过程是在施工阶段进行的，同时张拉预应力筋也是对它进行的一次检验，所以表中[scon]是以预应力筋的标准强度给出的，且[scon]可不受抗拉强度设计值的限制。 在下列情况下， [scon]可提高0.05 fptk： ⑴ 为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； ⑵为部分抵消应力松弛、摩擦、分批张拉和温差产生预应力损失。 为避免scon的取值过低，影响预应力筋充分发挥作用，《规范》规定scon不应小于0.4 fptk。;二、预应力损失; 由于预应力的通过张拉预应力筋得到，凡是能使预应力筋产生缩短的因素，都将引起预应力损失，主要有： ◆ 锚固损失：锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移。 ◆ 摩擦损失：在预应力筋张拉过程中，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。 ◆温差损失：先张法中的热养护引起的温差损失。 ◆ 松弛损失：长度不变的预应力筋，在高应力的长期作用下会产生松弛，会引起预应力损失。 ◆ 混凝土的收缩和徐变引起的损失。 ◆ 螺旋式预应力钢筋对混凝土的局部挤压损失。;（一）、由于锚具变形和预应力钢筋内缩引起的预应力损失（简称锚固损失）sl1（预应力直线钢筋） 预应力筋张拉后锚固时，由于