lAAA预应力混凝土构件.ppt.ppt
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1、lAAA预应力混凝土构件.ppt Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土第一节第一节 预应力混凝土原理预应力混凝土原理 混凝土抗拉强度低，带裂缝工作混凝土抗拉强度低，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，自为满足变形和裂缝要求，截面尺寸，自重过大重过大;不能充分利用高强度钢筋。不能充分利用高强度钢筋。第九章第九章第九章第九章
2、 正常使用正常使用正常使用正常使用v 在在构构件件受受荷荷之之前前，给给混混凝凝土土的的受受拉拉区区预预先先施施加加压压应应力力的的结结构构称称为为“预预应应力力混混凝凝土土结结构构”定定 义：义：第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土生生 活活 实实 例例 第九章第九章第九章第九章 正常使用正常使用正常使用正常使用v 延性较差延性较差.预应力混凝土的特点预应力混凝土的特点：v 抗裂性能好抗裂性能好.v 抗疲劳性能好抗疲劳性能好.第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力
3、混凝土预应力混凝土第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土先先张张法法施施工工工工序序第九章第九章第九章第九章 正常使用正常使用正常使用正常使用v 固定台座，安装预应力筋；固定台座，安装预应力筋；v 用用千千斤斤顶顶张张拉拉钢钢筋筋，用用夹夹具具将将预预应应力力筋筋固定；固定；v 浇筑混凝土、养护；浇筑混凝土、养护；v 混混凝凝土土达达到到一一定定强强度度（75%以以上上设设计计强强度度）切切断断钢钢筋筋或或放放松松钢钢筋筋通通过过钢钢筋筋与与混混凝凝土土之之间间的的粘结力粘结力，对混凝土产生挤压力。，对混凝土产生挤压力。第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土
4、预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土切断切断钢筋，通过钢筋，通过粘结力粘结力建立预应力建立预应力第九章第九章第九章第九章 正常使用正常使用正常使用正常使用v 张拉工序简单张拉工序简单 ；优点优点 ：v不需放置永久性锚具不需放置永久性锚具 ；v 可以批量生产可以批量生产 ；v 需成批钢模，养护池，一次性投资大需成批钢模，养护池，一次性投资大 缺点缺点 ：v 适用于直线型面筋，对于曲线布置较困难适用于直线型面筋，对于曲线布置较困难 第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土后后张张法法施施工工工工序序 第九章第九章第九章第九章 正常使用正常使用正常使用正常使用v 先
5、先浇浇筑筑混混凝凝土土，预预留留钢钢筋筋孔孔道道和和灌灌浆浆孔孔 ；v 混混凝凝土土到到达达强强度度之之后后，钢钢筋筋穿穿过过孔孔道道，并并张张拉拉钢钢筋筋，同同时时混混凝凝土土受受压压，达达到到一一定定的的拉拉应应力力后后，用用锚锚具具锚锚固固钢钢筋筋，不不再再取下取下 ；v 孔孔道道内内灌灌浆浆，成成有有粘粘力力的的预预应应力力构构件件；或或不灌浆，为不灌浆，为无粘结力无粘结力的预应力构件；的预应力构件；第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土通过钢筋端部通过钢筋端部锚具传递锚具传递预应力预应力第九章第九章第九章第九章 正常使用正常使用正常使用正常使用v后
6、后张张法法直直接接在在构构件件上上张张拉拉，可可布布置置钢钢筋筋的的形状多样形状多样 ；优点优点 ：v适用于现场制作，块体拼接，特殊结构；适用于现场制作，块体拼接，特殊结构；v永久性锚具量大永久性锚具量大;缺点缺点 ：v工序复杂，施工周期长工序复杂，施工周期长 张拉控制应力conAp conAp conAp conAp con 使构件出现脆性破坏使构件出现脆性破坏 con过大过大开裂荷载与破坏荷载非常开裂荷载与破坏荷载非常接近接近 局部压坏局部压坏第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土
7、后张法中扣除了混凝土的弹性压缩后张法中扣除了混凝土的弹性压缩 第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土先张法的先张法的 大于大于后张法的后张法的 第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土夹具和锚具：锚固预应力钢筋的工具夹具和锚具：锚固预应力钢筋的工具v 预应力构件制成后，取下来的重复使用预应力构件制成后，取下来的重复使用的是夹具的是夹具v 留在预应力构件上，不再取下来的是锚留在预应力构件上，不再取下来的是锚具具第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力
8、混凝土预应力混凝土预应力混凝土螺丝端杆螺丝端杆锚具：利用螺帽、垫板等的承锚具：利用螺帽、垫板等的承压作用将预应力钢筋锚固在端部压作用将预应力钢筋锚固在端部预应力损失及组合预应力损失及组合:第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土v 锚固损失锚固损失 l1:先张、后张先张、后张 v摩擦损失摩擦损失 l2:后张法后张法v温差损失温差损失 l3:先张，蒸汽养护先张，蒸汽养护 v松驰损失松驰损失 l4:先张、后张先张、后张 v混凝土收缩，徐变混凝土收缩，徐变 l5:先张、后张先张、后张 v螺旋式预应力筋挤压混凝土损失螺旋式预应力筋挤压混凝土损失 l6:后张后张 Ap
9、conAp conAp conAp con预应力钢筋屈服强度的预应力钢筋屈服强度的0.50.9冷拉钢筋冷拉钢筋预应力钢筋极限抗拉强度的预应力钢筋极限抗拉强度的0.40.75预应力钢筋极限抗拉强度预应力钢筋极限抗拉强度的的0.40.70碳素钢丝、碳素钢丝、刻痕钢丝、刻痕钢丝、钢绞线钢绞线冷拔低碳钢丝、冷拔低碳钢丝、热处理钢筋热处理钢筋2.con的取值的取值第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土第一批损失第一批损失Ap conAp conAp conAp con第二批损失第二批损失混凝土混凝土预压前预压前 混凝土混凝土预压后预压后第十章第十章第十章第十章 预应力
10、混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力损失值第一批第一批损失损失如锚具变形、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第二批第二批损失损失如混凝土收缩徐变、局部如混凝土收缩徐变、局部挤压损失等挤压损失等第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土1.预应力损失的种类预应力损失的种类由于锚具、垫块本身的由于锚具、垫块本身的变形，其间裂缝的压紧变形，其间裂缝的压紧及钢筋在锚具中的滑移及钢筋在锚具中的滑移引起的损失引起的损失张拉端至锚固端之间的距离张拉端至锚固端之间的距离预应力钢筋的弹性模量预应力钢筋的弹性
11、模量张拉端锚具的变形张拉端锚具的变形和钢筋的内缩值，和钢筋的内缩值，第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土 锚具变形和钢筋回缩锚具变形和钢筋回缩损失损失 l1后张法后张法，张拉钢筋时钢筋在孔道中滑动产生摩擦力，张拉钢筋时钢筋在孔道中滑动产生摩擦力第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土 管道摩擦损失管道摩擦损失 l2k:考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数:预应力钢筋与孔道壁间的摩擦系数预应力钢筋与孔道壁间的摩擦系数F 采用两端张拉可以减少采用两端张拉可以减少 l2张拉端张拉端锚固端锚固端 c
12、on张拉端张拉端 con张拉端张拉端 con第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土F 采用超张拉可以减少采用超张拉可以减少 l2建议张建议张拉程序拉程序01.1 con停停2分钟分钟0.85 con停停2分钟分钟 con con张拉端张拉端锚固端锚固端张拉端张拉端锚固端锚固端1.1 con0.85 con con第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土先张法先张法混凝土蒸汽养护时混凝土蒸汽养护时,预应力钢筋与台座之预应力钢筋与台座之间温差引起的损失间温差引起的损失0.00001:0.00001:钢筋的线膨胀系数钢筋的线膨胀系
13、数F 采用二次升温法可减少采用二次升温法可减少 l3l3：先在常温下养护：先在常温下养护,当混凝土的强度达到当混凝土的强度达到7.57.510N/mm10N/mm2 2时再逐渐升温时再逐渐升温第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土 温差应力温差应力损失损失 l3钢筋在钢筋在高应力高应力作用下，长度不变而应力随时作用下，长度不变而应力随时间逐渐降低的现象称为间逐渐降低的现象称为应力松弛应力松弛钢筋张拉后钢筋张拉后1小时内约完成总松弛的小时内约完成总松弛的50%，24小小时内完成总松弛的时内完成总松弛的80%，以后逐渐收敛，以后逐渐收敛采用超张拉时为采用超张拉时
14、为0.90.9，不，不采用时为采用时为1.01.0第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土应力松弛应力松弛损失损失 l4收缩和徐变两者相互有关，很难精确计算，收缩和徐变两者相互有关，很难精确计算，为了简化两项损失可合并考虑为了简化两项损失可合并考虑高湿环境中可降低高湿环境中可降低50%干燥环境中应增加干燥环境中应增加2030%第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土混凝土收缩徐变混凝土收缩徐变损失损失 l5l5 钢筋挤压混凝土钢筋挤压混凝土损失损失 l6l6采用螺旋式预应力筋作为配筋的环形构件，采用螺旋式预应力筋作为配筋的环形
15、构件，由于预应力筋对混凝土的局部挤压使构件直由于预应力筋对混凝土的局部挤压使构件直径减小所引起的损失径减小所引起的损失当当d 3m时时第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土 预应力损失的组合预应力损失组预应力损失组合合先张法先张法后张法后张法第一批损失第一批损失 lI l1+l2+l3+l4 l1+l2第二批损失第二批损失 lII l5 l4+l5+l6预应力总损失预应力总损失的下限值的下限值先张法构件：先张法构件：l 100N/mm2后张法构件：后张法构件：l 80N/mm2第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土第十章第
16、十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土q 后张法构件端部锚固区的局部承压验算后张法构件端部锚固区的局部承压验算 v 局部受压局部受压截面尺寸验算截面尺寸验算 局部受压面上作用的局部荷载或局部局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值压力设计值,应取应取1.2倍倍张拉控制力张拉控制力 第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土混凝土强度影响系数混凝土强度影响系数,当混凝土强度当混凝土强度不超过不超过C50C50时，取时，取1.0,1.0,当混凝土强度当混凝土强度等级为等级为C80C80时，取时，取0.8,0.8,其间按线性内其间按线性内
17、插法取用插法取用 混凝土的局部受压面积混凝土的局部受压面积 混凝土局部受压时的强度提高系数混凝土局部受压时的强度提高系数 混凝土局部受压净面积混凝土局部受压净面积,对后张法构对后张法构件，应在混凝土局部受压面积中扣件，应在混凝土局部受压面积中扣除孔道，凹槽部分的面积；除孔道，凹槽部分的面积；第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土局部受压时的计算底面积，可由局部局部受压时的计算底面积，可由局部受压面积与计算底面积按同心，受压面积与计算底面积按同心，对称对称原则确定原则确定 第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土配置方格网式或
18、螺旋式间接钢筋配置方格网式或螺旋式间接钢筋,且其核且其核心面积心面积v 局部受压局部受压承载力计算承载力计算:局部受压承载力应按下列公式计算局部受压承载力应按下列公式计算 第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土 螺旋钢筋时，其体积配筋率螺旋钢筋时，其体积配筋率:方格网配筋时，其体积配筋率方格网配筋时，其体积配筋率:第十章第十章第十章第十章 预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土预应力混凝土间接钢筋体积配筋率（核心面积范围间接钢筋体积配筋率（核心面积范围内单位混凝土体积所含间接钢筋体积）内单位混凝土体积所含间接钢筋体积）配置间接钢筋局部受压承载力提高系数配置间接
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