第1章预应力溷凝土.ppt

* * 第一章 预应力概述 1.1概述 一、 预应力混凝土的概念 发现钢筋混凝土使用中存在的问题 在解决问题的过程中提出预应力混凝土的概念 在逐渐的实践中形成科学的系统的体系 预应力混凝土是指对受拉区混凝土预先施加一定的压应力，使其能够部分或全部抵消由荷载产生的拉应力。 二、 预应力混凝土构件原理 e p N p s pc 三、 预应力混凝土的分类 按照使用荷载下对截面拉应力控制要求的不同，预应力混凝土结构构件可分为三种： ①全预应力混凝土 全预应力混全凝土是指在各种荷载组合下构件截面上均不允许出现拉应力的预应力混凝土构件。大致相当于裂缝控制等级为一级的构件。 ②有限预应力混凝土 有限预应力混凝土是按在短期荷载作用下，容许混凝土承受某一规定拉应力值，但在长期荷载作用下，混凝土不得受拉的要求设计。相当于裂缝控制等级为二级的构件。 ③部分预应力混凝土 部分预应力混凝土是按在使用荷载作用下，容许出现裂缝，但最大裂宽不超过允许值的要求设计。相当于裂缝控制等级为三级的构件。 全预应力混凝土构件具有抗裂性和抗疲劳性好、刚度大等优点，但也存在构件反拱值过大，延性差，预应力钢筋配筋量大，施加预应力工艺复杂、费用高等主要缺点。因此适当降低预应力，做成有限或部分预应力混凝土构件，即克服了上述全预应力的缺点，同时又可以用预应力改善钢筋混凝土构件的受力性能。 有限或部分预应力混凝土介于全预应力混凝土和钢筋混凝土之间，有很大的选择范围，设计者可根据结构的功能要求和环境条件，选用不同的预应力值以控制构件在使用条件下的变形和裂缝，并在破坏前具有必要的延性，因而是当前预应力混凝土结构的一个主要发展趋势。 四、 预应力与非预应力构件的比较 1、预应力构件在使用阶段可以不开裂、挠度减小； 2、预应力构件混凝土的抗拉能力明显提高，但同时降低了混凝土抗压能力和钢筋的抗拉能力； 3、预应力构件与非预应力构件相比，构件的承载力基本相同； 4、预应力构件虽然使用了高强钢筋和高强混凝土，但造价并不是随强度的提高成比例增加，因为预应力混凝土与普通混凝土相比，减小了截面尺寸，减少了材料的用量。 预应力混凝土结构与普通混凝土结构相比,其主要优点是： ①提高构件的抗裂度，改善了构件的受力性能。因此适用于对裂缝要求严格的结构； ②由于采用了高强度混凝土和钢筋，从而节省材料和减轻结构自重，因此适用于跨度大或承受重型荷载的构件； ③提高了构件的刚度，减少构件的变形，因此适用于对构件的刚度和变形控制较高的结构构件； ④施加预应力可检验混凝土的质量； ⑤提高了结构或构件的耐久性、耐疲劳性和抗震能力。 五、 预应力混凝土的优缺点 预应力混凝土结构的缺点是需要增设施加预应力的设备，制作技术要求较高，施工周期较长。 六、 预应力混凝土的应用 预应力混凝土常用于以下一些结构中。 一、大跨度结构。如大跨度桥梁、体育馆和车间等。 二、对抗裂有特殊要求的结构。如压力容器、压力管道、水工或海洋建筑等。 三、高耸建筑结构。如水塔、烟筒、电视塔等。 四、大量制造的预制构件。 如常见的预应力空心板、预应力预制桩等。 1.2 施加预应力的方法 先张法主要适用于大批量生产以钢丝或d16mm钢筋配筋的中、小型构件，如常见的预应力混凝土楼板、水管、电杆等。 一、先张法 后张法主要用于以粗钢筋或钢绞线配筋的大型预应力构件，如桥梁、屋架、屋面梁、吊车梁等。 二、后张法 二、后张法 后张法主要用于以粗钢筋或钢绞线配筋的大型预应力构件，如桥梁、屋架、屋面梁、吊车梁等。 三、先张法与后张法的异同 1、先张法通过钢筋与混凝土之间的粘结力传力，后张法通过构件端部的锚具将力传给构件。 2、先张法不需要锚具，后张法需要。 3、以相同的张拉应力张拉钢筋时，先张法建立的预应力低，后张法建立的预应力高。 4、先张法钢筋一般多为直线型，后张法钢筋可为曲线形，沿主拉应力的迹线布置。 1、预应力混凝土结构对钢筋的要求 ①高强度 ②具有一定的塑性 ③良好的加工性能 ④与混凝土之间有较好的黏结强度。 一、 预应力混凝土结构对材料的要求 1.3 预应力混凝土使用的材料和机具 目前国内常用的预应力钢材有高强光面钢丝、刻痕钢丝、高强钢绞线和热处理钢筋。 2、预应力混凝土结构对混凝土的要求 ①强度高。 ②收缩、徐变小。 ③快硬、早强。 二、 预应