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1、1,第 九 章 预 应 力 混 凝 土,0805,10,2,9.1 概 述,3,4,预应力混凝土的优缺点,1、易于满足裂缝控制的要求2、能充分利用高强度材料3、提高构件刚度、减小构件变形缺点：设计计算复杂，工艺复杂，对质量要求高，造价较高。,5,北京：亚运会英东游泳馆（外景）主要承重结构为1.8 m1.8 m的箱形截面钢梁，支承在两端的筒体上，跨度达100 m。,北京：亚运会英东游泳馆（外景）钢梁每侧设四排斜拉索为钢梁提供中间弹性支座，以提高钢梁的承载力和刚度。但单侧作用的斜拉力使高达70 m的两端筒体承受很大的弯矩，为此在端筒外侧设置了大量预应力钢筋，以防端筒在巨大弯矩作用下开裂。,7,超长
2、预应力混凝土楼面后浇带,8,昆山市科技文化博览中心,9,10,南京国际展览中心,11,12,9.2 预应力混凝土分类,全预应力混凝土构件,部分预应力混凝土构件,13,9.3 张拉预应力钢筋方法,14,先张法适宜于成批生产的中、小型构件，成本低，但需要较大生产场地。,后张法适宜于运输不便的大型预应力混凝土构件，应用灵活，不需要台座，可在工厂预制，也可在现场施工，但操作复杂而且成本高。,15,有粘结和无粘结预应力混凝土,后张法张拉钢筋后不在孔道中灌浆所生产的预应力混凝土构件,造价低，便于以后再次张拉或更换预应力钢筋,16,*夹具：主要依靠摩擦力来夹住钢筋，它不留在构件上，剪断预应力筋后夹具的作用即
3、消失,*锚具：永久地留在构件上，如锚具失效构件中的预应力将全部消失。,9.4 锚具和夹具,17,18,南京中信银行办公楼预应力楼面,19,强度高；与混凝土间有足够的粘结力；良好的加工性能和一定的塑性,要求,处于侵蚀介质中的预应力混凝土构件，不宜采用热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线等作为预应力钢筋,钢筋,冷拉钢筋、热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线、冷拔低碳钢丝,注意,对直接承受动荷载的预应力混凝土构件，不得采用有焊接接头的冷拉钢筋,9.5 预应力材料,20,C30,一般预应力混凝土构件,采用热处理钢筋、碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线的预应力混凝土构件,C40,21,张拉控制应力,在张拉预
4、应力筋对构件施加预应力时，张拉设备（千斤顶油压表）所控制的总张拉力Np,con除以预应力筋面积Ap得到的应力称为张拉控制应力scon。,9.6 张拉控制应力,22,con对结构的影响,使构件出现脆性破坏,con越大，混凝土中的预压应力越大，但过大会产生如下问题,预应力筋过早进入流幅，降低其塑性,增加钢筋的松弛损失,23,con的取值,预应力钢筋屈服强度的0.50.9,冷拉钢筋,预应力钢筋极限抗拉强度的0.40.75,预应力钢筋极限抗拉强度的0.40.70,碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线,冷拔低碳钢丝、热处理钢筋,24,预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上原因，预应力筋中应力会从sc
5、on逐步减少，并经过相当长的时间才会最终稳定下来，这种应力降低现象称为预应力损失。由于最终稳定后的应力值才对构件产生实际的预应力效果。因此，预应力损失是预应力混凝土结构设计和施工中的一个关键的问题要正确估计预应力损失。,第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定,9.7 预应力损失,25,第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定,10.5 张拉控制应力和预应力损失,由于预应力是通过张拉预应力筋得到，凡是能使预应力筋产生缩短的因素，都将引起预应力损失。主要有：锚固损失：摩擦损失,混凝土的收缩和徐变引起的损失,松弛损失,温差损失,钢筋挤压混凝土损失,26,1、锚具变形和钢筋回缩损失l1,由于锚具、垫
6、块本身的变形，其间裂缝的压紧及钢筋在锚具中的滑移引起的损失,张拉端至锚固端之间的距离,预应力钢筋的弹性模量,张拉端锚具的变形和钢筋的内缩值，见教材表10-3,减少锚具变形和钢筋回缩损失措施,27,2、钢筋摩擦损失l2,28,减少摩擦损失的措施,29,*采用二次升温法可减少l3:先在常温下养护,当混凝土的强度达到7.510N/mm2时再逐渐升温,混凝土蒸汽养护时,预应力钢筋与台座之间温差引起的损失,3、温差应力损失l3,30,钢筋在高应力作用下，长度不变而应力随时间逐渐降低的现象称为应力松弛,钢筋张拉后1小时内约完成总松弛的50%，24小时内完成总松弛的80%，以后逐渐收敛,4、应力松弛损失l4
7、,31,减小应力松弛损失l4,采用超张拉可以减少l4,0,(1.051.16)con停25分钟,0,con,在高应力下，本需1小时才能完成的损失，在25分钟内就完成了大部分,32,5、混凝土收缩徐变损失l5,6.钢筋挤压混凝土损失l6,采用螺旋式预应力筋作为配筋的环形构件，由于预应力筋对混凝土的局部挤压使构件直径减小所引起的损失,33,预应力损失的种类,前期损失或第一批损失,如锚具变形、管道摩擦、台座与钢筋的温差、钢筋松弛损失等,后期损失或第二批损失,如混凝土收缩徐变、局部挤压损失等,34,前期损失或第一批损失,后期损失或第二批损失,预应力损失值不宜笼统地估算，应予分项计算，然后相加确定总的损失值,但各项预应力损失值又不是截然无关的。试图求得各项预应力损失的“净值”是很困难的。,35,预应力总损失的下限值,先张法构件：l100N/mm2,后张法构件：l80N/mm2,36,2、先张法构件的构造要求,37,38,3、后张法构件的构造要求,39,40,41,42,43,
