建蓦剥史學 混凝士结构设计原理 第9章应力混凝土件 教材作者:李方圆 课件制作:李方圆
混凝土结构设计原理 第9章 预应力混凝土构件 教材作者：李方圆 课件制作：李方圆
第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 主要内容 预应力混凝土的概念及其与普通钢筋混凝土的区别 预应力混凝土构件(包括轴心受拉、受弯构件)设计 >构造要求 重点: 预应力混凝土的基本概念 各项预应力损失的意义、计算方法、减小措施 预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力状态、设计 计算方法
主要内容： 预应力混凝土的概念及其与普通钢筋混凝土的区别 预应力混凝土构件（包括轴心受拉、受弯构件）设计 构造要求 重点： 预应力混凝土的基本概念 各项预应力损失的意义、计算方法、减小措施 预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力状态、设计 计算方法 第九章 预应力混凝土构件
第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 1一般概念 预应力混凝土( prestressed concrete)是在混凝土构件 承受外荷载之前,对其受拉区预先施加压应力。这种预压应 力可以部分或全部抵消外荷载产生的拉应力,因而可减少甚 至避免裂缝的出现。 pk +=目*F (d) 预应力混凝土受弯构件 9.1预应力混凝土的基本知识
1 一般概念 预应力混凝土（prestressed concrete）是在混凝土构件 承受外荷载之前，对其受拉区预先施加压应力。这种预压应 力可以部分或全部抵消外荷载产生的拉应力，因而可减少甚 至避免裂缝的出现。 第九章 预应力混凝土构件 9.1 预应力混凝土的基本知识 k Np (a) p Np 或 (b) (c) 或 (d) 预应力混凝土受弯构件
第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 通过人为控制预压力N的大小,可使梁截面受拉边缘混 凝土产生压应力、零应力或很小的拉应力,以满足不同的裂 缝控制要求,从而改变了普通钢筋混凝土构件原有的裂缝状 态,成为预应力混凝土受弯构件。 美国混凝土协会(ACI)对预应力混凝土下的定义是: “预应力混凝土是根据需要人为地引入某一数值与分布的内 应力,用以全部或部分抵消外荷载应力的一种加筋混凝土” 9.1预应力混凝土的基本知识
第九章 预应力混凝土构件 9.1 预应力混凝土的基本知识 通过人为控制预压力Np的大小，可使梁截面受拉边缘混 凝土产生压应力、零应力或很小的拉应力，以满足不同的裂 缝控制要求，从而改变了普通钢筋混凝土构件原有的裂缝状 态，成为预应力混凝土受弯构件。 美国混凝土协会（ACI）对预应力混凝土下的定义是： “预应力混凝土是根据需要人为地引入某一数值与分布的内 应力，用以全部或部分抵消外荷载应力的一种加筋混凝土
第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 2施加预应力的方法 通常通过机械张拉钢筋给混凝土施加预应力。按照施工工艺的不同, 可分为先张法和后张法两种。 先张法 在浇灌混凝士之前张拉预应力钢筋,故称为先张法( pretensioning type)。可采用台座长线张拉或钢模短线张拉。 先张法构件是通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力传递预应力的。 此方法适用于在预制厂大批制作中、小型构件,如预应力混凝土楼板 屋面板、梁等。 9.1预应力混凝土的基本知识
2 施加预应力的方法 通常通过机械张拉钢筋给混凝土施加预应力。按照施工工艺的不同， 可分为先张法和后张法两种。 先张法 在浇灌混凝土之前张拉预应力钢筋，故称为先张法（pretensioning type）。可采用台座长线张拉或钢模短线张拉。 先张法构件是通过预应力钢筋与混凝土之间的粘结力传递预应力的。 此方法适用于在预制厂大批制作中、小型构件，如预应力混凝土楼板、 屋面板、梁等。 第九章 预应力混凝土构件 9.1 预应力混凝土的基本知识
第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 张拉端 固定端 伸长 压缩 压缩 先张法构件制作 9.1预应力混凝土的基本知识
第九章 预应力混凝土构件 先张法构件制作 张拉端 伸长 压缩 压缩 (b) (d) (c) 固定端 (a) 9.1 预应力混凝土的基本知识
第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 后张法 在浇灌混凝土并结硬之后张拉预应力钢筋,故称为后 张法( post-tensioning type)。 后张法构件是依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并传 递预应力的。因此,这样的锚具是构件的一部分,是永久 性的,不能重复使用。此方法适用于在施工现场制作大型 构件,如预应力屋架、吊车梁、大跨度桥梁等。 9.1预应力混凝土的基本知识
第九章 预应力混凝土构件 后张法 在浇灌混凝土并结硬之后张拉预应力钢筋，故称为后 张法（post-tensioning type）。 后张法构件是依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并传 递预应力的。因此，这样的锚具是构件的一部分，是永久 性的，不能重复使用。此方法适用于在施工现场制作大型 构件，如预应力屋架、吊车梁、大跨度桥梁等。 9.1 预应力混凝土的基本知识
第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 灌浆孔 构件 拉伸钢筋压缩混凝土 锚固 锚具 (c) 后张法构件制作 9.1预应力混凝土的基本知识
第九章 预应力混凝土构件 锚具 拉伸钢筋 压缩混凝土 灌浆孔 构件 (c) (b) 锚固 (a) 后张法构件制作 9.1 预应力混凝土的基本知识
第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 3锚具 锚具是锚固预应力筋的装置,它对在构件中建立有效预 应力起着至关重要的作用。先张法构件中的锚具可重复使用, 也称夹具或工作锚;后张法构件依靠锚具传递预应力,锚具 也是构件的组成部分,不能重复使用。 对锚具的要求是:安全可靠,使用有效、节约钢材及制 作简单。 锚具按其构造形式及锚固原理,可以分为三种基本类型: 锚块锚塞型锚具;螺杄螺帽型锚具;镦头型锚具。 9.1预应力混凝土的基本知识
第九章 预应力混凝土构件 3 锚具 锚具是锚固预应力筋的装置，它对在构件中建立有效预 应力起着至关重要的作用。先张法构件中的锚具可重复使用， 也称夹具或工作锚；后张法构件依靠锚具传递预应力，锚具 也是构件的组成部分，不能重复使用。 对锚具的要求是：安全可靠，使用有效、节约钢材及制 作简单。 锚具按其构造形式及锚固原理，可以分为三种基本类型： 锚块锚塞型锚具；螺杆螺帽型锚具；镦头型锚具。 9.1 预应力混凝土的基本知识
第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 4预应力混凝土的材料 钢筋 预应力混凝土结构中的钢筋包括预应力钢筋( prestressing tendon)和非预应 力钢筋( ordinary steel bar)。 非预应力钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用RRB400级钢筋。 由于通过张拉预应力钢筋给混凝士施加预压应力,因此预应力钢筋首先必须具有 很高的强度,才能有效提高构件的抗裂能力。规范规定,预应力钢筋宜采用预应 力钢绞线、消除应力钢丝及热处理钢筋。 混凝土 规范规定,预应力混凝土结构( prestressed concrete structure)的混凝土强 度等级不应低于C30;当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时,混凝 土强度等级不宜低于C40 9.1预应力混凝土的基本知识
第九章 预应力混凝土构件 4 预应力混凝土的材料 钢筋 预应力混凝土结构中的钢筋包括预应力钢筋（prestressing tendon）和非预应 力钢筋（ordinary steel bar）。 非预应力钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋，也可采用RRB400级钢筋。 由于通过张拉预应力钢筋给混凝土施加预压应力，因此预应力钢筋首先必须具有 很高的强度，才能有效提高构件的抗裂能力。规范规定，预应力钢筋宜采用预应 力钢绞线、消除应力钢丝及热处理钢筋。 混凝土 规范规定，预应力混凝土结构（prestressed concrete structure）的混凝土强 度等级不应低于C30；当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝 土强度等级不宜低于C40。 9.1 预应力混凝土的基本知识