PDF《混凝土结构》

混凝土结构 设计原理 新疆大学建筑工程学院 混凝土结构设计原理精品课程

第十章 预应力混凝土构件 10.

1 概述预应力混凝土的提出: 普通混凝土的缺点: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~ 30N/mm2 2. 难以利用高强度钢筋.与?lim对应 的?s= 200N/mm2.而高强钢丝可达 160N/mm2 . 预应力混凝土的基本原理: 预应力:在混凝土结构承受使用荷载之前 的制作阶段预先对砼施加应力. 在构件未受力之前,在拟受拉区施加压应力, 使构件在使用荷载下产生的拉应力很大部分被 预压应力抵消.由此达到改善普砼缺点的目的. 预应力砼构件的受力特征: 提高了构件的抗裂性;

预应力的大小可根据需要调整. 在使用荷载下,预应力砼构件基本处于弹 性工作阶段(未裂) 施加预应力对构件的正截面承载力无明显 影响. 预应力混凝土的优缺点: 优点:1. 提高构件的抗裂能力 2. 增大了构件的刚度.相同PsT,f预 0.4 fptk 0.5 fpyk b. ?con 过高.可能引起张拉时钢丝拉断 ? 也只能适当.或Pcr 与Pu 过干接近 c. 与所采用的钢筋种类和张拉方式有关. 软钢?,硬?,先张?,后张? 考虑的因素: 在考虑提高施工阶段的抗裂性及减少 应力松驰、摩擦、钢筋发批张拉及台卒之 间的温差损失时,可以提高0.05fptk(0.05fpyk) 10.5 预应力损失 有效预应力的概念: 预应力筋按张拉后,由于各种原因会下降 到一定的程度,这一现象称为预应力损失.引 起预应力损失的原因有六大类.先分别找出这 些损失出现的原因,再根据先张法和后张法的 施工特点,了解不同预应力损失的组合.?conC ?l =?P CCC有效预应力. 1.张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损 失?l1 aCCC回缩量 l CCC张拉端~锚固端距离 直线: 曲线: 图lf CCC反向摩擦影响长度(m) rc CCC曲线的曲率半径 ? , kc CCC表9-3摩擦系数 x CCC张拉端至计算截面的距离 x ? lf 2. 预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的损 失?l2 后张法: x CCC 从张拉端至计算截面的孔道长度(m)可 用投影长度. ? CCC 从张拉端至计算截面曲线孔道长度的夹 角(rad). 当?? + kx ?0.2时, ?l2 = ?con(kx +?? ) 3.受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的 温差引起的预应力损失?l3 加热养护:此时砼未结硬.?筋自由伸长,而 台座不动.松了CCC 产生温差损失 小钢模生产的构件无此项损失. 利用超引拉工序可以减少?l4 超张拉工序: 对钢筋 ? 从0?1.05?con(持荷2min) ??con 对钢丝 ? 从0?1.05?con(持荷2min)? 0? ?con 超张拉的持荷2min,已将部分的松弛完成, 所以可达到减少?l4的目的.

4 0预应力钢筋的应力松弛引起的损失?l4 应力松弛现象:指钢筋在高应力状态下,由 于钢筋的塑性变形而使应力 随时间的增长而降低的现象. 应力松弛:长度不变,应力随时间增长而降 低.应力松弛的特点与钢种有关. 软钢小而硬钢大,与时间有关, 先快后慢.一天完成80%,一小 时为50%. 普通预应力钢丝和钢绞线: 低松弛预应力钢丝和钢绞线: 当?con≤0.7fptk时, 当0.7fptk