第十二章 预应力混凝土结构.ppt

1）摩阻型锚固 张拉端锚具（带喇叭管） 扁形夹片锚具 （用于空心板梁） 扁形夹片锚具 （用于空心板梁） 2）承压型锚固 (a)张拉端 (b)分散式固定端 (c)集中式固定端 镦头锚 钢筋螺纹锚具 3）粘结锚固 压花锚具 连接器连接器有两种：钢绞线束锚固后，需要再连接钢绞线束的，叫锚头连接器；如图所示。当两段未张拉的钢绞线束、需直接接长时，则可采用接长连接器，如图所示。 其它设备： 2.预加应力的其它设备 千斤顶 制孔器 抽拔橡胶管 螺旋金属波纹管 穿索机 压浆机 张拉台座（先张法） 千斤顶 制孔器 后张法的预留孔道是用制孔器做成的： 橡胶抽拔管； 金属波纹管。 金属波纹管 根据需要配合使用穿索机 1.混凝土 ： 选择混凝土强度等级时，应综合考虑施工方法（先张或后张）、构件跨度、使用情况（如有无振动荷载）以及钢筋种类等因素。 《 规范》规定预应力混凝土构件的混凝土强度等级不宜低于C40。 第三节 预应力混凝土结构的材料 * * 第一节 概述 一、预应力混凝土(prestressed concrete)的基本概念 第十一章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料 第十二章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料 第一节 概述 一、预应力混凝土(prestressed concrete)的基本概念 1.普通钢筋混凝土的缺点： （1） 在使用荷载下带裂缝工作：影响耐久，功能！刚度！疲劳性！若不裂，加大截面面积增加自重。 不开裂 ?s = 20～30MPa （2）难以利用高强度材料。与?max对应的?s = 200N/mm2，而高强钢丝可达1600N/mm2 。 提高混凝土强度等级对提高构件的抗裂性能和控制裂缝宽度的作用不大。 要使钢筋混凝土结构得到进一步发展，就必须克服混凝土抗拉强度低这一缺点，于是人们在长期的生产实践中，创造出了预应力混凝土结构。 第一节 概述 一、预应力混凝土(prestressed concrete)的基本概念 第十二章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料 所谓预应力砼，就是事先人为地在混凝土或 钢筋混凝土中引入内部应力，而且其数值和分 布有利于抵消使荷载产生的应力，称其为预应 力混凝土。 2.预应力砼的基本原理： 第一节 概述 一、预应力混凝土(prestressed concrete)的基本概念 第十二章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料 木桶是用环向竹箍对桶壁预先施加环向压应力。当桶中盛水后，水压引起的拉应力小于预加压应力时，桶就不会漏水。 从书架上取下一叠书，由于受到双手施加的压力，这一叠书就如同一横梁，可以承担全部书的重量。 设有一矩形简支梁，计算跨径为L，截面为b×h，承受均布荷载q（含自重在内）,如图所示。 下面以简支梁为例，进一步说明预应力混凝土的基本概念。 q 第一节 概述 一、预应力混凝土(prestressed concrete)的基本概念 第十二章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料 该矩形简支梁由均布荷载产生的跨中最大弯矩为M=qL2/8，跨中截面应力为 为了使截面下缘不出现拉应力，采用预加应力的方法来抵消下缘拉应力。 第一节 概述 一、预应力混凝土(prestressed concrete)的基本概念 第十二章 预应力混凝土结构的基本概念及其材料 一种方法是：先在截面重心处施加预压力，令Np=6M/h. Np Np 产生的截面应力为： 在预加力Np和均布荷载q共同作用下，将该预加应力与均布荷载应力叠加，求得截面上、下缘的总应力为： 上缘： 下缘： = （压应力） = M Np + = Np M 另一种方法是：在距截面下缘h/3处（即偏心距e=h/6)处，施加预应力，令Np=3M/h。 产生的截面上、下缘应力为： Np Np 上缘： 下缘： （压应力） = 在预加力Ny和均布荷载q共同作用下，将该预加应力与均布荷载应力叠加，求得截面上、下缘的总应力为： 上缘： 下缘： = （压应力） = M + = Ny M Ny 此例说明： （1）施加预应力后，可以避免混凝土出现裂缝，混凝土梁可以全截面参加工作。 （2）预加力的大小以及预加力的作用点位置是预应力混凝土结构设计计算的关键问题。 预应力混凝土的优点： a. 节省材料，减轻自重，增加跨越能力。 b. 提高构件的抗裂性、增加截面刚度。 c. 可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。 d. 结构质量安全可靠。 e. 预加力还可以作为结构构件的连接手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。 预应力混凝土的缺点： a. 最主要的问题是在使用阶段如何保持有效预