學(xué)習(xí)情境六預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件課件講解

學(xué)習(xí)情境六預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件

知識目標(biāo)混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求了解混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求，包括構(gòu)件的尺寸、形狀、配筋率等，以確保構(gòu)件具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力的方法和工具掌握施加預(yù)應(yīng)力的方法和工具，包括張拉機(jī)具、錨具、鋼筋束等，以確保預(yù)應(yīng)力施工的準(zhǔn)確性和安全性。預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算驗(yàn)算熟悉預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算驗(yàn)算，包括預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛、混凝土的收縮和徐變等因素對預(yù)應(yīng)力損失的影響，以確保預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)的合理性。具備進(jìn)行混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)的能力，能夠根據(jù)工程需求和規(guī)范要求，設(shè)計(jì)出合理、安全的混凝土構(gòu)件?；炷翗?gòu)件設(shè)計(jì)施加預(yù)應(yīng)力方法和工具預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算驗(yàn)算掌握施加預(yù)應(yīng)力的方法和工具，能夠熟練操作相關(guān)設(shè)備，確保預(yù)應(yīng)力施工的準(zhǔn)確性和效率。熟悉預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算驗(yàn)算，能夠進(jìn)行預(yù)應(yīng)力損失的計(jì)算和驗(yàn)算，確保預(yù)應(yīng)力效果達(dá)到設(shè)計(jì)要求。030201職業(yè)能力目標(biāo)案例導(dǎo)入

某鋁業(yè)有限公司電解車間，屬單層排架結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，需要制作

160根吊車梁。吊車梁

為

6m后張預(yù)應(yīng)大混凝土吊車梁，等高工字形截面;預(yù)應(yīng)力鋼筋采用高強(qiáng)鋼絲束，共有四束

預(yù)應(yīng)力鋼筋;混凝土強(qiáng)度為

C45。吊車梁由沈陽鉬鎂設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)。采用單層平臥預(yù)制。

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)在我們生活中隨處可見。思政融入

混凝土的抗拉性能差是總所周知的，如果我們將思路僅僅局限在從原材料的角度來解

決這個問題，取得的成果時有限的，而預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)出現(xiàn)，從技術(shù)措施上打開了一扇新

的大門，有效的提升了混凝土的性能，所以我們在工程實(shí)踐中，也要解放思維，從不同的角

度思考問題。一、預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)件二、預(yù)應(yīng)力混凝的分類三、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件材料四、案例講解五、強(qiáng)化任務(wù)六、任務(wù)總結(jié)目錄01預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)件123混凝土作為一種建筑材料，主要缺點(diǎn)之一就是抗拉的能力很低，在工作階段就有裂縫存在?；炷亮芽p問題通過提高混凝土強(qiáng)度等級和采用高強(qiáng)度鋼筋，都不能從根本上解決鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的開展和延伸問題。預(yù)應(yīng)力混凝土為了加大截面尺寸，需要浪費(fèi)材料并增加結(jié)構(gòu)自重，且可能導(dǎo)致構(gòu)件裂縫和變形的增加。普通鋼筋混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)件普通鋼筋混凝土構(gòu)件存在下列缺點(diǎn)⑴在正常使用條件下，

以為構(gòu)件裂縫的存在，導(dǎo)致鋼筋在某些環(huán)境中容易腐蝕，降低

了結(jié)構(gòu)耐久性。

⑵通過增加截面尺寸來控制構(gòu)件的裂縫和變形，既浪費(fèi)了材料，又增加了結(jié)構(gòu)自重。

⑶為了限制裂縫寬度，需控制裂縫處鋼筋的拉應(yīng)力，但是當(dāng)鋼筋應(yīng)力達(dá)到

20~40MP時，混凝土已經(jīng)開裂，導(dǎo)致鋼筋強(qiáng)度得不到充分發(fā)揮，所以一般都采用低強(qiáng)度鋼筋。解決混凝土抗拉能力低01解決混凝土抗拉能力低所帶來的這一系列問題，目前最有效的方法是采用預(yù)應(yīng)力混凝土方法02通過張拉鋼筋，利用鋼筋的回彈，對在荷載作用下的受拉區(qū)混凝土施加一定的預(yù)壓應(yīng)力，使其能夠部分或全部抵消由荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，甚至使構(gòu)件受壓03這種做法實(shí)際上是利用混凝土較高的抗壓能力來彌補(bǔ)其抗拉能力的不足，減小變形，提高剛度，滿足使用要求。混凝土抗拉能力低解決方法在預(yù)應(yīng)力混凝土中，鋼筋的應(yīng)力可以得到充分發(fā)揮，因?yàn)榛炷猎诤奢d作用下會產(chǎn)生壓縮變形，從而減小鋼筋的拉應(yīng)力。隨著科技的發(fā)展，高強(qiáng)鋼筋的使用越來越普遍，但其應(yīng)力達(dá)到500~1000N/mm2時，裂縫寬度將很大，無法滿足使用要求。鋼筋混凝土高強(qiáng)鋼筋預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)件02預(yù)應(yīng)力混凝的分類對應(yīng)于一級裂縫控制要求，在全部荷載最不利組合下，混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力；全預(yù)應(yīng)力混凝土對應(yīng)于二級裂縫控制要求，在全部荷載最不利組合下，混凝土截面的拉應(yīng)力不超過其規(guī)定的限值有限預(yù)應(yīng)力混凝土對應(yīng)于三級裂縫控制要求，在使用荷載作用下，混凝土截面拉應(yīng)力沒有限制，允許開裂，但最大裂縫寬度不超過規(guī)定限值。當(dāng)按照預(yù)加應(yīng)力的大小這個角度來考慮時，可把有限預(yù)應(yīng)力混凝土歸納到部分預(yù)應(yīng)力混凝土中部分預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力混凝的分類缺點(diǎn)(1)施工工序多，技術(shù)要求高；(2)需要專門的錨具和張拉設(shè)備，以及預(yù)應(yīng)力鋼筋，費(fèi)用高；(3)開裂荷載與破壞荷載過于接近，破壞前的延性差。有黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力鋼筋在全長上與混凝土結(jié)合在一起，產(chǎn)生黏結(jié)力優(yōu)點(diǎn)(1)延緩構(gòu)件開裂，減小裂縫寬度；(2)提高抗裂度和剛度；(3)節(jié)約鋼筋，減輕自重，可建造大跨高層結(jié)構(gòu)。無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土在預(yù)應(yīng)力鋼筋表面涂以瀝青等防滑防銹材料，并套上塑料管等材料使之與混凝土隔離，預(yù)應(yīng)力鋼筋可自由滑動，不與周圍混凝土產(chǎn)生黏結(jié)力，常用于后張法。預(yù)應(yīng)力混凝土分類及優(yōu)缺點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用范圍:(1)優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力混凝土的結(jié)構(gòu);(2)要求裂縫控制等級較高的構(gòu)件；(3)大跨度或受力很大的構(gòu)件；(4)對構(gòu)件剛度和變形控制要求較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。03預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件材料預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件材料⑴預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋包括預(yù)應(yīng)力鋼筋和普通鋼筋。普通鋼筋的選用參考單元一第一節(jié)。預(yù)應(yīng)力鋼筋在張拉時受到很高的拉應(yīng)力，在使用荷載下，其拉應(yīng)力還會繼續(xù)提高，因此宜采用高強(qiáng)度鋼筋，如預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線和預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋，其規(guī)格和強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值參照表6.1。1）強(qiáng)度高；預(yù)應(yīng)力鋼筋具有較高的抗拉強(qiáng)度。2）具有一定的塑性；為避免在構(gòu)件發(fā)生脆性破壞，預(yù)應(yīng)力筋在拉斷前具有一定的伸長率。3）良好的加工性能；以滿足對鋼筋焊接、鐓粗的加工要求。4）與混凝土之間有良好的粘結(jié)；通常采用‘刻痕’或‘壓波’方法來提高與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度。我國目前常用的預(yù)應(yīng)力鋼材主要有：鋼絞線，鋼絲。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件材料⑵預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土受到預(yù)壓應(yīng)力的作用，預(yù)壓應(yīng)力越大，對結(jié)構(gòu)越有利，

因此應(yīng)采用較高強(qiáng)度的混凝土，其強(qiáng)度等級不宜低于

C40，且不應(yīng)低于

C30。當(dāng)采用山砂

混凝土土及高爐礦渣混凝土?xí)r，應(yīng)符合專門標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。1）強(qiáng)度高。預(yù)應(yīng)力混凝土要求采用高強(qiáng)混凝土，可以施加較大的預(yù)壓應(yīng)力，有利于減小構(gòu)件截面尺寸，以適用大跨度的要求；2）收縮、徐變小，有利于減少收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失；3）快硬、早強(qiáng)。可較早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工速度，提高臺座、模具、夾具的周轉(zhuǎn)率

。預(yù)應(yīng)力鋼筋具有良好的加工性能，以滿足對鋼筋焊接、鐓粗的加工要求，與混凝土之間有良好的粘結(jié)。加工性能與粘結(jié)我國目前常用的預(yù)應(yīng)力鋼材主要有鋼絞線，鋼絲。鋼絞線是用直徑5~6mm的高強(qiáng)鋼絲捻制而成的一種高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋。常用預(yù)應(yīng)力鋼材7股鋼絞線的公稱直徑為9.5~15.2mm，強(qiáng)度可高達(dá)1860MPa。鋼絲分為冷拉鋼絲和消除應(yīng)力鋼絲兩種。鋼絞線的公稱直徑鋼絲外形分為光圓鋼絲、螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲三種，極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值鋼絲的種類預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件材料04案例講解案例講解預(yù)應(yīng)力混凝土橋出現(xiàn)在20世紀(jì)30年代，50年代以來不斷取得巨大發(fā)展，主跨90米，在中、小跨度范圍內(nèi)現(xiàn)已占絕對優(yōu)勢，在大跨度范圍內(nèi)它正在同鋼橋展開激烈競爭。它是主要承重結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本原理是什么呢？

解答：預(yù)應(yīng)力混凝土是根據(jù)需要人為引入某一數(shù)值分布的內(nèi)應(yīng)力，用以全部或部分抵消外荷載應(yīng)力的一種加筋混凝土，使構(gòu)件在使用荷載作用下不開裂或推遲開裂或開裂寬度較小05強(qiáng)化任務(wù)思考題：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍還有那些？強(qiáng)化任務(wù)06任務(wù)總結(jié)任務(wù)介紹本次任務(wù)主要從預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件引入，詳細(xì)介紹預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的分類及特點(diǎn)。強(qiáng)調(diào)了預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件材料。預(yù)應(yīng)力混凝土材料預(yù)應(yīng)