預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材

1、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理第第1212章章 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料基本概念及其材料 概述概述 預(yù)加應(yīng)力的方法和設(shè)備預(yù)加應(yīng)力的方法和設(shè)備 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的三種概念預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的三種概念預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 跨度為跨度為5.2m5.2m的簡(jiǎn)支梁，截面尺寸為的簡(jiǎn)支梁，截面尺寸為200200450mm450mm，作用均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值q =10 kN/mq =10 kN/m，均布恒荷載，均布恒荷載g=5kN/mg=5kN/m。采用。采用C25C25混凝土混凝土1

2、2.1 12.1 概述概述 一、鋼筋砼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)一、鋼筋砼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn) 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)L=L0 L=2L0采用高強(qiáng)鋼筋 計(jì)算跨度L0(m) 5.210.45.2截面尺寸bh(mmmm) 200450 400900 200450 恒荷載gk(kN/m) 5205活荷載qk(kN/m) 101010鋼筋強(qiáng)度(N/mm2) 300300580配筋面積As( mm2）6032106308跨中撓度跨中撓度 f (mm) 16.4738.132.2裂縫寬度裂縫寬度max(mm) 0.270.400.75 一、鋼筋砼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)一、鋼筋砼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn) 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一、鋼筋混凝

3、土的缺點(diǎn)一、鋼筋混凝土的缺點(diǎn)產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因 混凝土的抗拉強(qiáng)度太低，導(dǎo)致受拉區(qū)混凝土過(guò)早混凝土的抗拉強(qiáng)度太低，導(dǎo)致受拉區(qū)混凝土過(guò)早開(kāi)裂，截面抗彎剛度顯著降低。開(kāi)裂，截面抗彎剛度顯著降低。 抗拉強(qiáng)度低 ，構(gòu)件帶裂縫工作。 不能充分利用高強(qiáng)材料。 自重大，構(gòu)件跨徑受到限制。一般來(lái)說(shuō)，鋼筋混凝土梁的經(jīng)濟(jì)適用跨度為一般來(lái)說(shuō)，鋼筋混凝土梁的經(jīng)濟(jì)適用跨度為5-8m5-8m，材料宜，材料宜采用采用C20-C30C20-C30級(jí)混凝土，級(jí)混凝土，HRP235HRP235、HRB335HRB335和和HRB400HRB400級(jí)鋼筋。級(jí)鋼筋。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)ebxhq q二、

4、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 矩形簡(jiǎn)支梁由均布荷載產(chǎn)生的跨中最大矩形簡(jiǎn)支梁由均布荷載產(chǎn)生的跨中最大彎矩為彎矩為M=qLM=qL2 2/8/8，跨中截面應(yīng)力為，跨中截面應(yīng)力為上緣：上緣：hs= =26bhM（壓應(yīng)力）（壓應(yīng)力）下緣：下緣：（拉應(yīng)力）（拉應(yīng)力）hx預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 一種方法是：先在截面重心處施加預(yù)壓力，一種方法是：先在截面重心處施加預(yù)壓力，令令N Ny y=6M/h.=6M/h.26/6bhMbhhMANyhyebxhNyNyNyNy產(chǎn)生的截面應(yīng)力為：產(chǎn)生的截面應(yīng)力為：二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 為了使截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)

5、力，采用預(yù)加為了使截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，采用預(yù)加應(yīng)力的方法來(lái)抵消下緣拉應(yīng)力。應(yīng)力的方法來(lái)抵消下緣拉應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 在預(yù)加力在預(yù)加力N Ny y和均布荷載和均布荷載q q共同作用下，將該共同作用下，將該預(yù)加應(yīng)力與均布荷載應(yīng)力疊加，求得截面上、下預(yù)加應(yīng)力與均布荷載應(yīng)力疊加，求得截面上、下緣的總應(yīng)力為：緣的總應(yīng)力為：上緣：上緣：下緣：下緣：s= =hshy（壓應(yīng)力）（壓應(yīng)力）262bhMxhxhy= =2266bhMbhM0M MNyNy+ += =NyNyM M2 22 26 66 6bhbhM MbhbhM M+ += =二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概

6、念 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 另一種方法是：在距截面下緣另一種方法是：在距截面下緣h/3h/3處（即偏處（即偏心距心距e=h/6)e=h/6)處，施加預(yù)應(yīng)力，令處，施加預(yù)應(yīng)力，令Ny=3M/hNy=3M/h。產(chǎn)生的截面上、下緣應(yīng)力為：產(chǎn)生的截面上、下緣應(yīng)力為：NyNyebxhNyNy上緣：上緣：下緣：下緣：hys6/2bheNbhNyy（壓應(yīng)力）（壓應(yīng)力）06361322hhMbhbhM62bheNbhNyyhyx= =26bhM二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 在預(yù)加力在預(yù)加力N Ny y和均布荷載和均布荷載q q共同作用下，將該

7、共同作用下，將該預(yù)加應(yīng)力與均布荷載應(yīng)力疊加，求得截面上、下預(yù)加應(yīng)力與均布荷載應(yīng)力疊加，求得截面上、下緣的緣的總應(yīng)力為：總應(yīng)力為：上緣：上緣：下緣：下緣：s= =hshys260bhM（壓應(yīng)力）（壓應(yīng)力）26bhMhxhyxx= =2266bhMbhM0M M+ += =NyNyM MNyNy二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)上面的算例說(shuō)明了兩個(gè)重要的問(wèn)題：上面的算例說(shuō)明了兩個(gè)重要的問(wèn)題： 、由于預(yù)先給混凝土梁施加了預(yù)壓力，使混凝土、由于預(yù)先給混凝土梁施加了預(yù)壓力，使混凝土梁在均布荷載作用下，梁在均布荷載作用下，下緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力下緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力

8、完全或部分被完全或部分被預(yù)壓應(yīng)力所預(yù)壓應(yīng)力所抵消抵消，因而可以，因而可以避免混凝土出現(xiàn)裂縫或推遲裂避免混凝土出現(xiàn)裂縫或推遲裂縫出現(xiàn)縫出現(xiàn)。 、必須針對(duì)荷載作用下可能產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)來(lái)施加預(yù)、必須針對(duì)荷載作用下可能產(chǎn)生的應(yīng)力狀態(tài)來(lái)施加預(yù)應(yīng)力。所需施加的預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)力。所需施加的預(yù)壓應(yīng)力y y，不僅與荷載（或者說(shuō)，不僅與荷載（或者說(shuō)彎矩彎矩）值的大小有關(guān)，而且也與值的大小有關(guān)，而且也與y y的作用位置（即的作用位置（即偏心距偏心距 的大?。┯嘘P(guān)。的大?。┯嘘P(guān)。二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（1 1）預(yù)應(yīng)力度：）預(yù)應(yīng)力度：由預(yù)加應(yīng)力大小確定的消壓彎

9、矩由預(yù)加應(yīng)力大小確定的消壓彎矩M M0 0與外與外 荷載產(chǎn)生的彎矩荷載產(chǎn)生的彎矩MsMs的比值。的比值。M M0 0：消壓彎矩，消壓彎矩，構(gòu)件抗裂邊緣預(yù)壓應(yīng)力抵消到構(gòu)件抗裂邊緣預(yù)壓應(yīng)力抵消到0 0時(shí)的時(shí)的彎矩；彎矩； MsMs：按作用（或荷載）：按作用（或荷載）短期效應(yīng)組合短期效應(yīng)組合計(jì)算的彎矩。計(jì)算的彎矩。sMM0三、配筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類三、配筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 全預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件：全預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件：1 1 部分預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件：部分預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件：1 1 0 0（分為（分為A A類和類和B B類）類）A A類：拉而有限類：拉而有限B B類：裂而有限類：裂而有限鋼筋砼構(gòu)件

10、：不施加預(yù)應(yīng)力的砼構(gòu)件，即鋼筋砼構(gòu)件：不施加預(yù)應(yīng)力的砼構(gòu)件，即0 0（2 2）分類：）分類：三、配筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類三、配筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類使用荷載下不出現(xiàn)拉應(yīng)力或裂縫全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件使用荷載下允許混凝土受拉區(qū)產(chǎn)生寬度不大的裂縫預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)四、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)四、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn) 1 1、優(yōu)點(diǎn)：、優(yōu)點(diǎn)： （）提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。（）提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。 （）節(jié)約材料，降低造價(jià)。（）節(jié)約材料，降低造價(jià)。 （）結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。（）結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。 （）增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性（）增強(qiáng)結(jié)構(gòu)耐久性（durabilitydurability）。

11、 （）能促進(jìn)橋梁新體系的發(fā)展。（）能促進(jìn)橋梁新體系的發(fā)展。 2 2、缺點(diǎn)：、缺點(diǎn)： （）工藝較復(fù)雜，對(duì)質(zhì)量要求高。（）工藝較復(fù)雜，對(duì)質(zhì)量要求高。 （）需要有一定的專門設(shè)備。（）需要有一定的專門設(shè)備。 （）預(yù)應(yīng)力反拱不易控制。（）預(yù)應(yīng)力反拱不易控制。 （）設(shè)計(jì)要求高。（）設(shè)計(jì)要求高。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)五、預(yù)應(yīng)力原理在日常生活中的應(yīng)用五、預(yù)應(yīng)力原理在日常生活中的應(yīng)用 木桶是用環(huán)向竹箍對(duì)桶壁預(yù)先施加環(huán)向壓應(yīng)力。當(dāng)桶中盛水木桶是用環(huán)向竹箍對(duì)桶壁預(yù)先施加環(huán)向壓應(yīng)力。當(dāng)桶中盛水后，水壓引起的拉應(yīng)力小于預(yù)壓應(yīng)力時(shí)，桶就不會(huì)漏水。后，水壓引起的拉應(yīng)力小于預(yù)壓應(yīng)力時(shí)，桶就不會(huì)漏水。 預(yù)應(yīng)力混凝土

12、結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 從書(shū)架上取下一疊書(shū)，由于受到雙手施加的壓力，這一從書(shū)架上取下一疊書(shū)，由于受到雙手施加的壓力，這一疊書(shū)就如同一橫梁，可以承擔(dān)全部書(shū)的重量。疊書(shū)就如同一橫梁，可以承擔(dān)全部書(shū)的重量。 五、預(yù)應(yīng)力原理在日常生活中的應(yīng)用五、預(yù)應(yīng)力原理在日常生活中的應(yīng)用 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)木鋸是利用預(yù)拉力來(lái)抵抗壓力預(yù)先擰緊另一側(cè)的繩子木鋸是利用預(yù)拉力來(lái)抵抗壓力預(yù)先擰緊另一側(cè)的繩子使鋸條預(yù)先受拉，如預(yù)加拉力大于鋸木時(shí)產(chǎn)生的壓力，使鋸條預(yù)先受拉，如預(yù)加拉力大于鋸木時(shí)產(chǎn)生的壓力，鋸條就始終處于受拉狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生壓曲失穩(wěn)。鋸條就始終處于受拉狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生壓曲失穩(wěn)。五、預(yù)應(yīng)力原理在日常生活中的應(yīng)

13、用五、預(yù)應(yīng)力原理在日常生活中的應(yīng)用 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 先張法先張法 后張法后張法張拉鋼筋先在臺(tái)座上固定澆注混凝土構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上時(shí)剪斷鋼筋澆混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道在構(gòu)件中預(yù)留孔道中穿鋼筋并張拉錨固灌漿12.2 12.2 預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一、先張法一、先張法 1 1、定義、定義 先張法是先張拉鋼筋，后澆筑構(gòu)件混凝土的方法。先張法先張法是先張拉鋼筋，后澆筑構(gòu)件混凝土的方法。先張法所用的預(yù)應(yīng)力鋼筋，一般可用高強(qiáng)鋼絲、直徑較小的所用的預(yù)應(yīng)力鋼筋，一般可用高強(qiáng)鋼絲、直徑較小的鋼鉸線鋼鉸線和和小直徑的小直

14、徑的冷拉鋼冷拉鋼筋。筋。 2 2、特點(diǎn)、特點(diǎn) 靠鋼筋和混凝土之間的靠鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力粘結(jié)力來(lái)傳遞和保持預(yù)應(yīng)力。來(lái)傳遞和保持預(yù)應(yīng)力。 3 3、優(yōu)點(diǎn)：、優(yōu)點(diǎn)： 先張法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、工序少，效率高、質(zhì)量容易保證，先張法生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、工序少，效率高、質(zhì)量容易保證，適宜工廠化大批量生產(chǎn)。適宜工廠化大批量生產(chǎn)。4 4、缺點(diǎn)：、缺點(diǎn)： 需要專門的張拉臺(tái)座，基建投資較大。先張法一般宜于生需要專門的張拉臺(tái)座，基建投資較大。先張法一般宜于生產(chǎn)產(chǎn)直線配筋的中小型構(gòu)件直線配筋的中小型構(gòu)件。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)二、后張法二、后張法1 1、定義、定義 先澆筑混凝土后張拉鋼筋的方法。張拉鋼筋的同時(shí)，構(gòu)

15、先澆筑混凝土后張拉鋼筋的方法。張拉鋼筋的同時(shí)，構(gòu)件混凝土受到預(yù)壓。件混凝土受到預(yù)壓。2 2、特點(diǎn)、特點(diǎn) 后張法主要是后張法主要是靠錨具傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力的。靠錨具傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力的。3 3、優(yōu)點(diǎn)：、優(yōu)點(diǎn)： 后張法不用加力臺(tái)座，張拉設(shè)備簡(jiǎn)單，便于現(xiàn)場(chǎng)后張法不用加力臺(tái)座，張拉設(shè)備簡(jiǎn)單，便于現(xiàn)場(chǎng)施工，是生產(chǎn)施工，是生產(chǎn)大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的主要方法。預(yù)的主要方法。預(yù)應(yīng)力鋼筋可按照需要布置成合理的曲線形。應(yīng)力鋼筋可按照需要布置成合理的曲線形。 4 4、缺點(diǎn)：、缺點(diǎn)： 構(gòu)件制作費(fèi)用較高。構(gòu)件制作費(fèi)用較高。 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)三、錨具三、錨具( (張書(shū)張書(shū) P223)P

16、223) 1 1、概念、概念 錨具是在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)錨固預(yù)應(yīng)力筋錨具是在制作預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件時(shí)錨固預(yù)應(yīng)力筋的一種裝置。的一種裝置。 2 2、對(duì)錨具要求：、對(duì)錨具要求： （）錨具受力安全可靠；（）錨具受力安全可靠； （）預(yù)應(yīng)力損失??；（）預(yù)應(yīng)力損失小； （）構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便，用鋼量少，價(jià)格便宜；（）構(gòu)造簡(jiǎn)單，制作方便，用鋼量少，價(jià)格便宜； （）施工設(shè)備簡(jiǎn)便，張拉錨固方便迅速。（）施工設(shè)備簡(jiǎn)便，張拉錨固方便迅速。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)3、 錨具的形式：錨具的形式：錨具的型式繁多，按其傳力錨固受力原理，可分錨具的型式繁多，按其傳力錨固受力原理，可分為三類：為三類：依靠摩擦力錨固的

17、錨具。依靠摩擦力錨固的錨具。依靠承壓錨固的錨具。依靠承壓錨固的錨具。依靠粘結(jié)力錨固的錨具。依靠粘結(jié)力錨固的錨具。如楔形錨、錐形錨和用如楔形錨、錐形錨和用 于錨固鋼絞線的于錨固鋼絞線的JM錨與錨與夾片式群錨等。夾片式群錨等。如墩頭錨、鋼筋螺紋錨等。如墩頭錨、鋼筋螺紋錨等。如先張法的筋束錨固，如先張法的筋束錨固，以及后張法固定端的鋼以及后張法固定端的鋼絞線壓花錨具等。絞線壓花錨具等。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)l 錐形錨錐形錨 其工作原理是通過(guò)張拉鋼束時(shí)頂壓錨塞，將預(yù)應(yīng)力鋼絲卡在錨圈與其工作原理是通過(guò)張拉鋼束時(shí)頂壓錨塞，將預(yù)應(yīng)力鋼絲卡在錨圈與錨塞間，當(dāng)張拉千斤頂放松預(yù)應(yīng)力鋼絲后，鋼絲向梁內(nèi)回縮

18、時(shí)帶動(dòng)錨塞錨塞間，當(dāng)張拉千斤頂放松預(yù)應(yīng)力鋼絲后，鋼絲向梁內(nèi)回縮時(shí)帶動(dòng)錨塞向錨圈內(nèi)楔緊，這樣預(yù)應(yīng)力鋼絲通過(guò)摩阻力將預(yù)應(yīng)力傳到錨圈，然后由向錨圈內(nèi)楔緊，這樣預(yù)應(yīng)力鋼絲通過(guò)摩阻力將預(yù)應(yīng)力傳到錨圈，然后由錨圈承壓，將預(yù)加力傳到混凝土構(gòu)件上。錨圈承壓，將預(yù)加力傳到混凝土構(gòu)件上。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)l 鐓頭錨鐓頭錨 其工作原理：先將鋼絲逐一穿其工作原理：先將鋼絲逐一穿過(guò)錨杯的蜂窩眼，然后用專門過(guò)錨杯的蜂窩眼，然后用專門的鐓頭機(jī)將鋼絲端頭鐓粗，借的鐓頭機(jī)將鋼絲端頭鐓粗，借鐓粗頭直接承壓將鋼絲固定于鐓粗頭直接承壓將鋼絲固定于錨杯上。錨杯的外圓車有螺紋，錨杯上。錨杯的外圓車有螺紋，穿束后，在固定端將

19、錨圈（螺穿束后，在固定端將錨圈（螺帽）擰上，即可將鋼束錨固于帽）擰上，即可將鋼束錨固于梁端。在張拉端，則先將與千梁端。在張拉端，則先將與千斤頂連接的拉桿旋入錨杯內(nèi)進(jìn)斤頂連接的拉桿旋入錨杯內(nèi)進(jìn)行張拉，待錨杯帶動(dòng)鋼筋或鋼行張拉，待錨杯帶動(dòng)鋼筋或鋼絲伸長(zhǎng)到設(shè)計(jì)需要時(shí)，將錨圈絲伸長(zhǎng)到設(shè)計(jì)需要時(shí)，將錨圈沿錨杯外的螺紋旋緊頂在構(gòu)件沿錨杯外的螺紋旋緊頂在構(gòu)件表面，再慢慢放松千斤頂，退表面，再慢慢放松千斤頂，退出拉桿，于是鋼絲束的回縮力出拉桿，于是鋼絲束的回縮力就通過(guò)錨圈、墊板，傳到梁體就通過(guò)錨圈、墊板，傳到梁體混凝土上而獲得錨固?；炷辽隙@得錨固。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 4 4、幾種常用的錨具、

20、幾種常用的錨具預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)錐塞式錨具錐塞式錨具 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)鐓頭錨具鐓頭錨具 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)夾片式錨具夾片式錨具 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)其它設(shè)備：其它設(shè)備：千斤頂千斤頂制孔器制孔器抽拔橡膠管抽拔橡膠管螺旋金屬波紋管螺旋金屬波紋管穿索機(jī)穿索機(jī)壓漿機(jī)壓漿機(jī)張拉臺(tái)座（先張法）張拉臺(tái)座（先張法） 四、預(yù)應(yīng)力張拉機(jī)具

21、系列四、預(yù)應(yīng)力張拉機(jī)具系列 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 四、預(yù)應(yīng)力張拉機(jī)具系列四、預(yù)應(yīng)力張拉機(jī)具系列 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 五、工程橡膠支座及伸縮縫系列五、工程橡膠支座及伸縮縫系列 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一、混凝土材料一、混凝土材料 、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)

22、中常用混凝土強(qiáng)度等級(jí)、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中常用混凝土強(qiáng)度等級(jí) 公路橋規(guī)公路橋規(guī)規(guī)定：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝規(guī)定：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)土強(qiáng)度等級(jí)12.3 12.3 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料 2 2、對(duì)混凝土的要求、對(duì)混凝土的要求 高強(qiáng)度高強(qiáng)度快硬、早強(qiáng)快硬、早強(qiáng) 收縮、徐變小收縮、徐變小 C40C40預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)二、預(yù)應(yīng)力鋼筋二、預(yù)應(yīng)力鋼筋 高強(qiáng)度鋼絲；鋼絞線；精軋螺紋鋼筋高強(qiáng)度鋼絲；鋼絞線；精軋螺紋鋼筋 R235R235；HRB335HRB335；HRB400HRB400和和KL400 KL400 高強(qiáng)度高強(qiáng)度 有較好的塑性和可焊性有較好的塑性

23、和可焊性 與混凝土的粘著力強(qiáng)與混凝土的粘著力強(qiáng) 應(yīng)力松弛損失小應(yīng)力松弛損失小1、要求、要求2、類型、類型3、注意、注意處于侵蝕介質(zhì)中的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不宜處于侵蝕介質(zhì)中的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不宜采用熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼采用熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線等作為預(yù)應(yīng)力鋼筋絞線等作為預(yù)應(yīng)力鋼筋對(duì)直接承受動(dòng)荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不對(duì)直接承受動(dòng)荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不得采用有焊接接頭的冷拉鋼筋得采用有焊接接頭的冷拉鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)一、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的分類：一、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的分類： 按照鋼筋與砼之間的粘結(jié)情況分：按照鋼筋與砼之間的粘結(jié)情況分： 有粘結(jié)預(yù)應(yīng)

24、力結(jié)構(gòu)和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)和無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。 按照鋼筋是否布置在砼截面內(nèi)分：按照鋼筋是否布置在砼截面內(nèi)分： 體內(nèi)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)和體外預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)。體內(nèi)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)和體外預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)。 12.4 12.4 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的三種概念（張書(shū)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的三種概念（張書(shū)P223P223）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土 無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土先張法生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件以及后張法張拉鋼筋后在孔道中灌漿所生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件特點(diǎn)受力性能好，裂縫分布均勻，裂縫寬度較小無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土后張法張拉鋼筋后不在孔道中灌漿

25、所生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件特點(diǎn)造價(jià)低，便于以后再次張拉或更換預(yù)應(yīng)力鋼筋12.4 12.4 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的三種概念預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的三種概念預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)二、體內(nèi)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的三種基本概念二、體內(nèi)有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的三種基本概念1 1、預(yù)加應(yīng)力的目的是將砼變成彈性材料：、預(yù)加應(yīng)力的目的是將砼變成彈性材料： 預(yù)加應(yīng)力的目的只是為了改變混凝土的性能，預(yù)加應(yīng)力的目的只是為了改變混凝土的性能，變脆性材料為變脆性材料為彈性材料。彈性材料。這種概念認(rèn)為預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土是兩這種概念認(rèn)為預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土是兩種完全不同的材料，預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用不是配筋而是種完全不同

26、的材料，預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用不是配筋而是施加預(yù)壓施加預(yù)壓應(yīng)力應(yīng)力以改變混凝土性能的一種手段。如果預(yù)壓應(yīng)力大于荷載產(chǎn)以改變混凝土性能的一種手段。如果預(yù)壓應(yīng)力大于荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，則混凝土就不承受拉應(yīng)力。生的拉應(yīng)力，則混凝土就不承受拉應(yīng)力。 這種概念要求將這種概念要求將無(wú)應(yīng)無(wú)應(yīng)力或零應(yīng)力力或零應(yīng)力作為預(yù)應(yīng)力砼設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。這樣可以用材料力學(xué)公式作為預(yù)應(yīng)力砼設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。這樣可以用材料力學(xué)公式計(jì)算砼的應(yīng)力、應(yīng)變和撓度、上拱，并在需要時(shí)可采用疊加原計(jì)算砼的應(yīng)力、應(yīng)變和撓度、上拱，并在需要時(shí)可采用疊加原理，計(jì)算十分方便。理，計(jì)算十分方便。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)1 1）預(yù)壓力）預(yù)壓力F F作用在預(yù)應(yīng)力鋼筋的

27、重心處，作用在預(yù)應(yīng)力鋼筋的重心處，作用線通過(guò)截面的重心作用線通過(guò)截面的重心。c 同軸預(yù)應(yīng)力鋼筋（力F）截面重心線a）b）c）d）c(FAIMcMIyFAcMI)IMyAF()IMcAF(圖圖12-15 12-15 同軸預(yù)應(yīng)力混凝土截面的應(yīng)力分布同軸預(yù)應(yīng)力混凝土截面的應(yīng)力分布 a)a)受預(yù)加力及外荷載作用的梁受預(yù)加力及外荷載作用的梁 b)b)預(yù)壓力預(yù)壓力F F作用的應(yīng)力作用的應(yīng)力 c)c)外彎矩外彎矩M M作用的應(yīng)力作用的應(yīng)力 d)Fd)F及及M M共同作用的應(yīng)力共同作用的應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 2 2）預(yù)應(yīng)力鋼筋偏離混凝土截面重心布置）預(yù)應(yīng)力鋼筋偏離混凝土截面重心布置cc 偏心預(yù)

28、應(yīng)力鋼筋ea）b）c）d）e）+-FAIFMIyeceyFIcIMAFecFIMIc)()yIMIFeyFAAFecFIIc)(M截面重心線圖圖12-16 12-16 偏心預(yù)應(yīng)力混凝土截面的應(yīng)力分布偏心預(yù)應(yīng)力混凝土截面的應(yīng)力分布 a a）偏心預(yù)應(yīng)力及加外荷載的梁）偏心預(yù)應(yīng)力及加外荷載的梁 b b）預(yù)壓力）預(yù)壓力F F軸壓作用下的應(yīng)力軸壓作用下的應(yīng)力 c c）預(yù)壓力偏心矩作用下的應(yīng)力）預(yù)壓力偏心矩作用下的應(yīng)力 d d）外彎矩）外彎矩M M作用下的應(yīng)力作用下的應(yīng)力 e e）偏心預(yù)壓力及外彎矩共同作用下的應(yīng)力）偏心預(yù)壓力及外彎矩共同作用下的應(yīng)力預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)3 3）預(yù)應(yīng)力鋼筋是彎曲

29、的或彎折的）預(yù)應(yīng)力鋼筋是彎曲的或彎折的a）b）預(yù)應(yīng)力鋼筋重心線截面重心線預(yù)應(yīng)力鋼筋重心線預(yù)應(yīng)力鋼筋重心線C=FFAeeFC=F預(yù)拉力壓力AA壓力預(yù)拉力截面重心線預(yù)應(yīng)力鋼筋重心線Aa）b）圖圖12-17 12-17 常高度預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁常高度預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支梁 圖圖12-18 12-18 不等高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁不等高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁 a a）預(yù)應(yīng)力梁）預(yù)應(yīng)力梁 b b）隔離體）隔離體 a a）預(yù)應(yīng)力梁）預(yù)應(yīng)力梁 b b）隔離體）隔離體預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 偏心力偏心力F F在混凝土內(nèi)引起的應(yīng)力為在混凝土內(nèi)引起的應(yīng)力為 所以，所以，預(yù)應(yīng)力在任一截面處引起的混凝土應(yīng)力僅預(yù)應(yīng)力在任一截面處

30、引起的混凝土應(yīng)力僅取決于取決于F F在該截面處的大小和位置，而與預(yù)應(yīng)力鋼筋沿在該截面處的大小和位置，而與預(yù)應(yīng)力鋼筋沿梁在其他縱斷面上的位置無(wú)關(guān)。梁在其他縱斷面上的位置無(wú)關(guān)。 l l 作用：有助于預(yù)計(jì)開(kāi)裂的程度作用：有助于預(yù)計(jì)開(kāi)裂的程度 FF e yAI 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)b）a）CTCT圖圖12-19 12-19 預(yù)應(yīng)力混凝土梁和鋼筋混凝土梁的內(nèi)部抵抗力矩預(yù)應(yīng)力混凝土梁和鋼筋混凝土梁的內(nèi)部抵抗力矩 a a）鋼筋混凝土梁的隔離體）鋼筋混凝土梁的隔離體 b b）預(yù)應(yīng)力混凝土梁的隔離體）預(yù)應(yīng)力混凝土梁的隔離體b）a）圖圖12-20 12-20 采用高強(qiáng)度鋼筋的混凝土梁采用高強(qiáng)度鋼筋的混

31、凝土梁 a a）普通鋼筋的）普通鋼筋的 裂縫及過(guò)度的撓度裂縫及過(guò)度的撓度 b b）預(yù)應(yīng)力的）預(yù)應(yīng)力的 無(wú)裂縫及很小的撓度無(wú)裂縫及很小的撓度 2 2、施加預(yù)應(yīng)力的目的是使高強(qiáng)度鋼筋和砼能夠共同工作、施加預(yù)應(yīng)力的目的是使高強(qiáng)度鋼筋和砼能夠共同工作預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 2 2、施加預(yù)應(yīng)力的目的是使高強(qiáng)度鋼筋和砼能夠共同工作、施加預(yù)應(yīng)力的目的是使高強(qiáng)度鋼筋和砼能夠共同工作 在使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力（應(yīng)變）增加的幅度較在使用階段預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力（應(yīng)變）增加的幅度較小，小，砼不開(kāi)裂或裂縫較細(xì)，這樣高強(qiáng)鋼筋就可以與砼一起砼不開(kāi)裂或裂縫較細(xì)，這樣高強(qiáng)鋼筋就可以與砼一起正常工作。正常工作。 通過(guò)預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土之間的通過(guò)預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土之間的基本相似性基本相似性（即內(nèi)部抵抗力偶必須由鋼筋受拉和混凝土受壓來(lái)提供）。（即內(nèi)部抵抗力偶必須由鋼筋受拉和混凝土受壓來(lái)提供）。這樣，就可以大大簡(jiǎn)化預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。同時(shí)，這樣，就可以大大簡(jiǎn)化預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。同時(shí)，可以將預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋作可以將預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋作等強(qiáng)代換等強(qiáng)代換，減少用鋼量，減少用鋼量，這在很多情況下是經(jīng)濟(jì)可行的。這在很多情況下是經(jīng)濟(jì)可行的。 l l 作用：主要是