预应力混凝土结 构 、预应力混凝土结构的原理 二、预应力结构的构造
预应力混凝土结 构 一、预应力混凝土结构的原理 二、预应力结构的构造
851预应力混凝土结构的原理 基本概念 因为混凝土的抗拉强度太低,导致受拉区 1.钢筋混凝土的缺欠 混凝土过早开裂,截面抗弯刚度显著降低 裂缝宽度与钢筋应力基本成正比,一般 M=(0.6-0.8)M、,如配筋按正截面承载力 9k=10kN/m 计算,M下a=(0.50.7。对于Ⅱ级钢筋 ∫=300MPa,a=150-210MPa,裂缝宽 度已达(0.15~0.25)mm。如采用Ⅵ级高强 钢筋, 裂缝宽度已远远超过容许限值。 钢筋混凝土梁应用于大跨度结构时,如为 跨度为的简支梁,截 增加刚度而加大截面尺寸,会导致自重进 面尺寸为 步增大,形成恶性循环。 作用均布活荷载标准值 如增加钢筋来提高刚度,则钢材的强度得 q1=10kN/m,均布恒荷载 不到充分利用,造成浪费。 g1k=5kNm。挠度达到 采用高强钢筋,按正截面承载力要求可减 少配筋,截面抗弯刚度基本与配筋面积成 0.25mm 比例降低,故挠度变形控制难以满足
§5.1 预应力混凝土结构的原理 一、基本概念 qk =10kN/m L0 跨度为5.2m的简支梁，截 面尺寸为200×450mm2 ， 作用均布活荷载标准值 qk=10kN/m，均布恒荷载 gk=5kN/m。挠度达到 0.25mm 1. 钢筋混凝土的缺欠 ★因为混凝土的抗拉强度太低，导致受拉区 混凝土过早开裂，截面抗弯刚度显著降低。 裂缝宽度与钢筋应力基本成正比，一般 Ms=(0.6~0.8)My，如配筋按正截面承载力 计算，Ms下sss=(0.5~0.7)fy。对于Ⅱ级钢筋， fy =300MPa，sss=150~210MPa，裂缝宽 度已达(0.15~ 0.25) mm。如采用Ⅵ级高强 钢筋，fy=580MPa，则sss= 290 ~406 MPa， 裂缝宽度已远远超过容许限值。 ★ 钢筋混凝土梁应用于大跨度结构时，如为 增加刚度而加大截面尺寸，会导致自重进 一步增大，形成恶性循环。 ★ 如增加钢筋来提高刚度，则钢材的强度得 不到充分利用，造成浪费。 ★ 采用高强钢筋，按正截面承载力要求可减 少配筋，截面抗弯刚度基本与配筋面积成 比例降低，故挠度变形控制难以满足
2.预应力混凝土 在构件受荷载以前,预先施加压力使之产生预压应力,称为预应 力混凝土构件。 预应力混凝土受弯构件在受力过程中 预应力筋一直承受较大的拉力N,而 截面混凝土则一直主要承受压力C。 >构件开裂后,钢筋拉力T和压区混凝 土的压力C随弯矩增长而不断增大。 优点 充分利用了钢筋抗拉强度和混凝土抗 压强度高特性,减少用钢量,截面小, 自重轻,适用于大跨结构 ˇ在正常使用条件下,裂缝小,耐久性 好 √预拱,使构件挠度减小,刚度大
2. 预应力混凝土 在构件受荷载以前，预先施加压力使之产生预压应力，称为预应 力混凝土构件。 ➢预应力混凝土受弯构件在受力过程中 预应力筋一直承受较大的拉力Np，而 截面混凝土则一直主要承受压力C。 ➢构件开裂后，钢筋拉力T和压区混凝 土的压力C随弯矩增长而不断增大。 优点： ✓ 充分利用了钢筋抗拉强度和混凝土抗 压强度高特性，减少用钢量，截面小， 自重轻，适用于大跨结构 ✓ 在正常使用条件下，裂缝小，耐久性 好。 ✓ 预拱，使构件挠度减小，刚度大
预加应力方法 先张法 张拉钢筋■→浇筑混凝土■◆切断钢筋,混凝土预压 预应力由混凝土与钢筋间的粘结力来传递 2.后张法 浇筑混凝土构件口穿预应力钢筋口→锚固钢筋,孔道灌浆 预应力由构件两端锚具实现
二、预加应力方法 1. 先张法 张拉钢筋 浇筑混凝土 切断钢筋，混凝土预压 ➢ 预应力由混凝土与钢筋间的粘结力来传递 2. 后张法 ➢ 预应力由构件两端锚具实现 浇筑混凝土构件 穿预应力钢筋 锚固钢筋，孔道灌浆
先张法构件采用工厂化的生产方式,,工序少,工艺简单,质量 容易保证,但它只适用于生产中小型构件。如楼板,屋面板。 后张法施工程序和工艺复杂,需专用张拉设备,和特制锚具,用 钢量大;但由于它不需要固定的张拉台座,可现场施工,应用灵 活。适用于不便于运输的大型构件 目前最常见的预应力结构有无粘结预应力混凝土结构,属后张法 种。钢筋表面涂膜防腐蚀油脂,与混凝土一同浇筑。避免预留 孔洞,穿筋,灌浆繁杂过程。适用于跨度大于6m的楼板及大跨 度梁 无粘结预应力束
➢ 先张法构件采用工厂化的生产方式，，工序少，工艺简单，质量 容易保证，但它只适用于生产中小型构件。如楼板，屋面板。 ➢ 后张法施工程序和工艺复杂，需专用张拉设备，和特制锚具，用 钢量大；但由于它不需要固定的张拉台座，可现场施工，应用灵 活。适用于不便于运输的大型构件。 ➢ 目前最常见的预应力结构有无粘结预应力混凝土结构，属后张法 一种。钢筋表面涂膜防腐蚀油脂，与混凝土一同浇筑。避免预留 孔洞 ，穿筋，灌浆繁杂过程。适用于跨度大于6 m的楼板及大跨 度梁。 无粘结预应力束