预应力混凝土结构受力性能.pptx
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1、一、基本概念一、基本概念 2.先张法和后张法先张法和后张法张拉钢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75%以上时剪断钢筋浇混凝土构件,并在构件中预留孔道在构件中预留孔道中穿钢筋并张拉锚固灌浆第1页/共49页一、基本概念一、基本概念 3.有粘结和无粘结预应力混凝土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以及后先张法生产的预应力混凝土构件以及后张法张拉钢筋后在孔道中灌浆所生产的张法张拉钢筋后在孔道中灌浆所生产的预应力混凝土构件预应力混凝土构件特点受力性能好,裂缝分布均匀,裂缝宽度较小受力性能好,裂缝分布均匀,裂缝宽度较小第2页/共49页一、基本概念一
2、、基本概念 3.有粘结和无粘结预应力混凝土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钢筋后不在孔道中灌浆所生产后张法张拉钢筋后不在孔道中灌浆所生产的预应力混凝土构件的预应力混凝土构件特点造价低,便于以后再次张拉或更换预应力钢筋造价低,便于以后再次张拉或更换预应力钢筋第3页/共49页一、基本概念一、基本概念 4.全预应力和部分预应力全预应力和部分预应力使用荷载下不出现拉应力或裂缝全预应力混凝土构件全预应力混凝土构件使用荷载下允许混凝土受拉区产生宽度不大的裂缝部分预应力混凝土构件部分预应力混凝土构件第4页/共49页二、施加预应力的方法二、施加预应力的方法 1.张拉预应力筋的方法张拉预应
3、力筋的方法*直接张拉法:用千斤顶等机械工具直接张拉法:用千斤顶等机械工具直接张拉预应力钢筋直接张拉预应力钢筋*电热法:低电压强电流通过钢筋使电热法:低电压强电流通过钢筋使其发热伸长,达设计要求时断电其发热伸长,达设计要求时断电*连续配筋法:用旋转工作台将预应力筋缠绕于混凝土块体上或水池连续配筋法:用旋转工作台将预应力筋缠绕于混凝土块体上或水池壁上壁上*自张法:用自应力水泥制成混凝土,结硬时混凝土膨胀带动混凝土自张法:用自应力水泥制成混凝土,结硬时混凝土膨胀带动混凝土中的钢筋一起伸长,在混凝土中产生压力中的钢筋一起伸长,在混凝土中产生压力*直接加压法:用千斤顶直接在构件两端加力使其获得预压力直接
4、加压法:用千斤顶直接在构件两端加力使其获得预压力第5页/共49页二、施加预应力的方法二、施加预应力的方法 2.锚具和夹具锚具和夹具*夹具:主要依靠摩擦力来夹夹具:主要依靠摩擦力来夹住钢筋,它不留在构件上,剪住钢筋,它不留在构件上,剪断预应力筋后夹具的作用即消断预应力筋后夹具的作用即消失失*锚具:永久地留在构件上,锚具:永久地留在构件上,如锚具失效构件中的预应力将如锚具失效构件中的预应力将全部消失。全部消失。第6页/共49页二、施加预应力的方法二、施加预应力的方法 2.锚具和夹具锚具和夹具摩擦型锚具摩擦型锚具第7页/共49页二、施加预应力的方法二、施加预应力的方法 2.锚具和夹具锚具和夹具墩头锚
5、具墩头锚具第8页/共49页二、施加预应力的方法二、施加预应力的方法 2.锚具和夹具锚具和夹具粘结型锚具:利用构件端部预留锥形自锚孔的后浇混粘结型锚具:利用构件端部预留锥形自锚孔的后浇混凝土锚固预应力钢筋凝土锚固预应力钢筋灌浆口(灌浆锚固)6 8螺旋筋 8箍筋 3铅丝线圈预应力筋第9页/共49页二、施加预应力的方法二、施加预应力的方法 2.锚具和夹具锚具和夹具承压型锚具:利用螺帽、垫板等的承压作用将预应力承压型锚具:利用螺帽、垫板等的承压作用将预应力钢筋锚固在端部钢筋锚固在端部预应力筋垫板螺丝杆端螺母对焊接头第10页/共49页三、预应力混凝土所用的材料三、预应力混凝土所用的材料 1.钢筋钢筋强度
6、高;与混凝土间有足够的粘结力;强度高;与混凝土间有足够的粘结力;良好的加工性能和一定的塑性良好的加工性能和一定的塑性要求要求处于侵蚀介质中的预应力混凝土构件,处于侵蚀介质中的预应力混凝土构件,不宜采用热处理钢筋、钢丝、钢绞线等不宜采用热处理钢筋、钢丝、钢绞线等作为预应力钢筋作为预应力钢筋钢筋钢筋热处理钢筋、钢丝、钢绞线热处理钢筋、钢丝、钢绞线注意注意对直接承受动荷载的预应力混凝土构对直接承受动荷载的预应力混凝土构件,不得采用有焊接接头的冷拉钢筋件,不得采用有焊接接头的冷拉钢筋第11页/共49页三、预应力混凝土所用的材料三、预应力混凝土所用的材料 2.混凝土混凝土C30一般预应力混凝土构件一般预
7、应力混凝土构件采用热处理钢筋、钢丝、钢采用热处理钢筋、钢丝、钢绞线的预应力混凝土构件绞线的预应力混凝土构件C40第12页/共49页四、张拉控制应力四、张拉控制应力 con的确定的确定 1.con对结构的影响对结构的影响Ap conAp conAp conAp con使构件出现脆性破坏使构件出现脆性破坏 con越大,混凝土越大,混凝土中的预压应力越中的预压应力越大,但过大会产大,但过大会产生如下问题生如下问题预应力筋过早进入流幅,降预应力筋过早进入流幅,降低其塑性低其塑性增加钢筋的松弛损失增加钢筋的松弛损失第13页/共49页四、张拉控制应力四、张拉控制应力 con的确定的确定 2.con的取值的
8、取值Ap conAp conAp conAp con预应力钢筋极限抗拉预应力钢筋极限抗拉强度的强度的0.40.75预应力钢筋极限抗拉预应力钢筋极限抗拉强度的强度的0.40.70钢丝、钢绞线钢丝、钢绞线热处理钢筋热处理钢筋第14页/共49页五、预应力损失值五、预应力损失值 1.预应力损失的种类预应力损失的种类Ap conAp conAp conAp con前期损失或第前期损失或第一批损失一批损失如锚具变形、管道摩擦、台如锚具变形、管道摩擦、台座与钢筋的温差、钢筋松弛座与钢筋的温差、钢筋松弛损失等损失等发生在预应力传到混凝土之前后期损失或第后期损失或第二批损失二批损失如混凝土收缩徐变、局部挤如混凝
9、土收缩徐变、局部挤压损失等压损失等发生在预应力传到混凝土之后第15页/共49页五、预应力损失值五、预应力损失值 1.预应力损失的种类预应力损失的种类前期损失或第一批损失Ap conAp conAp conApcon后期损失或第二批损失预应力损失值不宜笼统地估算,应予预应力损失值不宜笼统地估算,应予分项计算,然后相加确定总的损失值分项计算,然后相加确定总的损失值但各项预应力损失值又不是截然无关但各项预应力损失值又不是截然无关的。试图求得各项预应力损失的的。试图求得各项预应力损失的“净净值值”是很困难的。是很困难的。第16页/共49页五、预应力损失值五、预应力损失值 2.管道摩擦损失管道摩擦损失
10、l2PPxPx-dPx预应力筋轴线张拉端锚固端xdxd后张法中,张拉钢筋时,后张法中,张拉钢筋时,钢筋在孔道中滑动,就钢筋在孔道中滑动,就会产生摩擦力会产生摩擦力主要由两部分组成*孔道偏孔道偏差等因素差等因素引起的引起的*曲线型曲线型孔道而引孔道而引起的起的第17页/共49页五、预应力损失值五、预应力损失值 2.管道摩擦损失管道摩擦损失 l2PPxPx-dPx预应力筋轴线张拉端锚固端xdxd采用超张拉可以减采用超张拉可以减少少 l2建议的张拉程序为01.1 con停停2分钟分钟0.85 con停停2分钟分钟 con第18页/共49页五、预应力损失值五、预应力损失值 3.锚具变形和钢筋回缩锚具变
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