第10章 预应力混凝土基本知识.pdf

建筑结构 第10章 预应力混凝土基本知识 §10-1 预应力混凝土的基本概念 §10-2 施加预应力的方法 §10-3 预应力混凝土材料 §10-4 张拉控制应力和预应力损失 第10章 预应力混凝土基本知识 §10-1 预应力混凝土的基本概念 10.1.1 钢筋混凝土结构构件的不足 混凝土的优、缺点：  优点  可以根据不同要求,改变组分的品种和比例,配制出不同性质 的混凝土;  混凝土在凝结前具有良好的可塑性,可以浇注成各种形状和 大小的构件或结构物;  混凝土的抗压强度较高,具有良好的耐久性,与钢筋有牢固的 黏结力,可制成钢筋混凝土结构或构件;  混凝土原材料资源丰富、价廉，并且可以就地取材。 第10章 预应力混凝土基本知识 f 0.26f 2 / 3 t cu  缺点  抗拉强度低；  受拉变形能力小，呈脆性破坏；  自重大。 第10章 预应力混凝土基本知识  钢筋混凝土结构构件存在的问题：  钢筋混凝土结构或构件特别是受弯和受拉等构件，由于混凝土抗 拉强度和极限拉应变都很小，混凝土裂缝出现得很早（构件处于 带裂缝工作状态 ），过早开裂导致构件刚度和耐久性降低，或者 裂缝宽度过宽，不满足适用性和耐久性的要求  钢筋混凝土梁应用于大跨度、大开间工程结构时，如为增加刚度 而加大截面尺寸，这样做既不经济又会导致自重进一步增大，形 成恶性循环。 第10章 预应力混凝土基本知识  普通混凝土的其抗拉强度约为抗压强度的1/8～1/17，抗拉极限 应变只有0.0001～0.0015 ，根据变形协调条件，钢筋弹性模量为 5 2 2 2 ×10 N/mm ，裂缝出现时受拉钢筋的应力仅为20 ～30N/mm 。 对于使用时允许裂缝宽度为0.2 ～0.3mm的构件，钢筋拉应力也 2 只达到了150 ～250N/mm 。  可见，为保证构件满足正常使用极限状态要求，钢筋的强度不能 充分发挥，限制了高强钢筋的应用。而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，普通钢筋混凝土 不宜用作高湿度或侵蚀性环境中的结构构件。 第10章 预应力混凝土基本知识 为了避免普通钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，保证构件 具有足够的抗裂性能与刚度，充分发挥高强钢筋的作用，以 及适应大跨度、大空间工程结构的需要，从而产生了预应力 混凝土结构。 第10章 预应力混凝土基本知识 10.1.2 预应力混凝土的基本概念  在结构构件受外荷载作用前，预先人为地在混凝土的受拉区对 其施加预压力，使其处于压应力状态。当构件承受使用荷载而在受 拉区产生拉应力时，先消抵消预先施加给混凝土的预压力，然后随 荷载增加，在受拉区才出现拉应力；从而可以推迟甚至避免构件出 现裂缝，即使出现裂缝，其扩展宽度也很小。达到避免受拉区混凝 土开裂，或者推迟混凝土开裂、减小裂缝宽度的目的。  这种在构件受荷前，预先对混凝土受压区施加压应力的结构（ 构件），称为预压力混凝土结构（构件）。 第10章 预应力混凝土基本知识 预应力结构基本受力原理：  设一简支梁在荷载q作用 下，截面的下边缘产生拉应 力σ ，若在加载前预先在梁 端施加偏心压力N ，使截面 下边缘产生预压应力σ σ ，