建筑力學(xué)與結(jié)構(gòu)全套教程課件6預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件簡(jiǎn)介

16預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件簡(jiǎn)介16預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件簡(jiǎn)介26.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理6預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件簡(jiǎn)介目錄6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求26.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理36預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件簡(jiǎn)介1.掌握預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念及預(yù)加應(yīng)力的方法；2.理解預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)及構(gòu)造要求；3.理解先張法和后張法的張拉程序、傳力途徑；4.了解預(yù)應(yīng)力混凝土對(duì)材料性能的要求。36預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件簡(jiǎn)介1.掌握預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念及46.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理46.15一般情況下，普通混凝土構(gòu)件受拉區(qū)裂縫寬度限制在0.2～0.3mm，此時(shí)鋼筋的應(yīng)力僅為150～250N/mm2，所以高強(qiáng)度鋼筋不能充分利用。6.1.1基本概念及特點(diǎn)6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理56.1.1基本概念及特點(diǎn)6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理6所謂預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件就是在構(gòu)件受荷之前（制作階段），人為給使用階段的受拉區(qū)混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力，受荷之后（使用階段）首先要抵消拉區(qū)混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，若再加荷拉區(qū)混凝土開裂，直至破壞為止。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的工作原理見表6.1。6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理6所謂預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件就是在構(gòu)件受荷之前（制作階段），人為給7表6.1預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件工作原理6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理7表6.1預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件工作原理6.1預(yù)應(yīng)力混凝8給拉區(qū)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的方法，根據(jù)張拉鋼筋與澆注混凝土的先后順序分為先張法及后張法。6.1.2預(yù)加應(yīng)力的方法6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理86.1.2預(yù)加應(yīng)力的方法6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理9（1）先張法 即先張拉鋼筋后澆注混凝土。 其主要張拉程序?yàn)椋涸谂_(tái)座上按設(shè)計(jì)要求將鋼筋張拉到控制應(yīng)力→用錨具臨時(shí)固定→澆注混凝土→待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上切斷放松鋼筋。 其傳力途徑是依靠鋼筋與混凝土的粘結(jié)力阻止鋼筋的彈性回彈，使截面混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力，見圖6.1。

6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理9（1）先張法6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理10圖6.1先張法工藝流程6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理10圖6.1先張法工藝流程6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理11

先張法施工簡(jiǎn)單，靠粘結(jié)力自錨，不必耗費(fèi)特制錨具，臨時(shí)錨具可以重復(fù)使用（一般稱工具式錨具或夾具），大批量生產(chǎn)時(shí)經(jīng)濟(jì)，質(zhì)量穩(wěn)定。適用于中小型構(gòu)件工廠化生產(chǎn)。6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理11 先張法施工簡(jiǎn)單，靠粘結(jié)力自錨，不必耗費(fèi)特制錨具，12（2）后張法①有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土 先澆混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上，再?gòu)埨摻睿ㄤ摻钍? 其主要張拉程序?yàn)椋郝窆苤瓶住鷿不炷痢楣堋B(yǎng)護(hù)穿筋張拉→錨固→灌漿（防止鋼筋生銹）。 其傳力途徑是依靠錨具阻止鋼筋的彈性回彈，使截面混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力，如圖6.2所示。這種做法使鋼筋與混凝土結(jié)為整體，稱為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土。6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理12（2）后張法6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理13圖6.2后張法主要工藝流程示意圖(a)澆注構(gòu)件混凝土，預(yù)留孔道，穿入鋼筋束；(b)張拉鋼筋并錨固；(c)往孔道內(nèi)灌漿

6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理13圖6.2后張法主要工藝流程示意圖6.1預(yù)應(yīng)力混凝土14有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土由于粘結(jié)力（阻力）的作用使得預(yù)應(yīng)力鋼筋拉應(yīng)力降低，導(dǎo)致混凝土壓應(yīng)力降低，所以應(yīng)設(shè)法減少這種粘結(jié)。這種方法設(shè)備簡(jiǎn)單，不需要張拉臺(tái)座，生產(chǎn)靈活，適用于大型構(gòu)件的現(xiàn)場(chǎng)施工。6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理14有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土由于粘結(jié)力（阻力）的作用使得預(yù)應(yīng)力鋼筋15②無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土 其主要張拉程序?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋沿全長(zhǎng)外表涂刷瀝青等潤(rùn)滑防腐材料→包上塑料紙或套管（預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土不建立粘結(jié)力）→澆混凝土養(yǎng)護(hù)→張拉鋼筋→錨固。 施工時(shí)跟普通混凝土一樣，將鋼筋放入設(shè)計(jì)位置可以直接澆混凝土，不必預(yù)留孔洞、穿筋、灌漿，簡(jiǎn)化施工程序，由于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力增大，降低造價(jià)，適用于跨度大的曲線配筋的梁體。6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理15②無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理166.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求166.2176.2.1.1性能要求（1）強(qiáng)度高 預(yù)應(yīng)力混凝土從制作到使用的各個(gè)階段，預(yù)應(yīng)力鋼筋一直處于高拉應(yīng)力狀態(tài)，若鋼筋強(qiáng)度低，將會(huì)導(dǎo)致混凝土預(yù)壓效果不明顯，或者在使用階段鋼筋突然脆斷。6.2.1鋼筋6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求176.2.1鋼筋6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要18（2）較好的塑性、可焊性 高強(qiáng)度的鋼筋塑性性能一般較低，為了保證結(jié)構(gòu)在破壞之前有較大的變形，必須有足夠的塑性性能。另外，鋼筋常需要焊接或鐓頭，所以對(duì)化學(xué)成分有一定的要求。（3）良好的粘結(jié)性 先張法是通過粘結(jié)力傳遞預(yù)壓應(yīng)力，所以縱向受力鋼筋宜選用直徑較細(xì)的鋼筋，高強(qiáng)度的鋼絲表面要進(jìn)行“刻痕”或“壓波”處理。6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求18（2）較好的塑性、可焊性6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主19（4）低松弛 預(yù)應(yīng)力鋼筋在長(zhǎng)度不變的前提下，其應(yīng)力隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而慢慢降低，這種現(xiàn)象稱為應(yīng)力松弛。不同的鋼筋松弛不同，應(yīng)選用松弛小的鋼筋。6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求19（4）低松弛6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求206.2.1.2鋼筋的種類（1）熱處理鋼筋 熱處理鋼筋（用HT表示）是將合金鋼（40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr）經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處理而成，達(dá)到提高抗拉強(qiáng)度（fPy=1040N/mm2），且塑性降低不多。這種鋼筋具有強(qiáng)度高（節(jié)省鋼材）、低松弛的特點(diǎn)，其直徑6~10mm，以盤圓形式供給，省去焊接，有利施工。6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求206.2.1.2鋼筋的種類6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及21（2）消除應(yīng)力鋼絲 包括光面（P）、螺旋肋（H）、三面刻痕（I）消除應(yīng)力鋼絲，是用高碳鎮(zhèn)靜鋼軋制成的盤圓，經(jīng)過加溫、淬火（鉛?。⑺嵯?、冷拔、回火矯直等處理工序來消除應(yīng)力而成的，可提高抗拉強(qiáng)度（光面鋼絲fPy=1250N/mm2，其余fPy≥1110N/mm2），直徑4~9mm，強(qiáng)度高，低松弛。6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求21（2）消除應(yīng)力鋼絲6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造22（3）鋼絞線 以一根直徑較粗的鋼絲為芯，并用邊絲圍繞它進(jìn)行螺旋狀絞捻而成，有1×3捻或1×7捻，直徑用S表示，外徑8.6~15.2mm，fPy=1110~1320N/mm2，強(qiáng)度高，低松弛，伸直性好，比較柔軟，盤彎方便，粘結(jié)性好。6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求22（3）鋼絞線6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求23用于預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土應(yīng)符合下列要求：（1）高強(qiáng)度

《混凝土規(guī)范》規(guī)定：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40，且不應(yīng)低于C30（2）收縮小、徐變小 由于混凝土收縮徐變的結(jié)果，使得混凝土得到的有效預(yù)壓力減少，即預(yù)應(yīng)力損失，所以在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)采取措施減少混凝土收縮徐變。6.2.2混凝土6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求236.2.2混凝土6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造246.2.3.1先張法構(gòu)件（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈距及保護(hù)層應(yīng)滿足表6.2的要求。6.2.3構(gòu)造要求種類鋼絲及熱處理鋼筋鋼絞線1×31×7鋼筋凈距≥15mm≥15mm≥20mm≥25mm備注（1）鋼筋保護(hù)層厚度同普通梁。（2）除滿足上述凈距要求外，預(yù)應(yīng)力鋼筋凈距不應(yīng)小于其公稱直徑d或等效直徑deq的1.5倍，雙并deq=1.4d、三并deq=1.7d。表6.2先張法構(gòu)件預(yù)應(yīng)力鋼筋凈距要求6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求246.2.3構(gòu)造要求鋼絞線1×31×7鋼筋凈距≥15mm25（2）端部加強(qiáng)措施（圖6.3）

①對(duì)單根預(yù)應(yīng)力鋼筋，其端部宜設(shè)置長(zhǎng)度≥150mm且不少于4圈螺旋筋，如圖6.3（a）；當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)，亦可利用支座墊板上的插筋代替螺旋筋但不少于4根，長(zhǎng)度≥120mm，如圖6.3（b）。

②對(duì)多根預(yù)應(yīng)力鋼筋，其端部10d范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置3~5片與預(yù)應(yīng)力鋼筋垂直的鋼筋網(wǎng)，如圖63(c)。

③對(duì)鋼絲配筋的薄板，在端部100mm范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)加密橫向鋼筋，如圖6.3(d)。6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求25（2）端部加強(qiáng)措施（圖6.3）6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材26圖6.3構(gòu)件端部配筋構(gòu)造要求

6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求26圖6.3構(gòu)件端部配筋構(gòu)造要求6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的276.2.3.2后張法（有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土）（1）孔道及排氣孔要求見表6.3?？椎篱g水平凈距孔道至構(gòu)件邊凈距孔道內(nèi)徑—預(yù)應(yīng)力鋼絲束外徑排氣孔距或灌漿孔≥50mm≥30mm且≥孔徑的一半10～15mm≤12m表6.3孔道及排氣孔要求6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求276.2.3.2后張法（有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土）孔道間水平凈28（2）端部加強(qiáng)措施 為了提高錨具下混凝土的局部抗壓強(qiáng)度，防止局部混凝土壓碎，應(yīng)采取在端部預(yù)埋鋼板（厚度≥10mm），并應(yīng)在墊板下設(shè)置附加橫向鋼筋網(wǎng)片（圖6.4（a））或螺旋式鋼筋（圖6.4（b））等措施。6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求28（2）端部加強(qiáng)措施6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造