《建筑结构》预应力混凝土构件基本知识.ppt

无粘结预应力混凝土 ★锚具的可靠性 ★高强钢丝的可靠度 ★一定要有非预应力筋 另外，也有采用自张拉法来施加预应力的，称为自应力混凝土。就是采用膨胀水泥浇制混凝土，在硬化过程中，构件自身膨胀伸长，与其粘结在一起的钢筋阻止混凝土膨胀，就使混凝土受到预压应力。 自应力混凝土主要用来制造压力钢管。 1）强度高； 预应力钢筋具有较高的抗拉强度。 2）具有一定的塑性；为避免构件发生脆性破坏，预应力筋在拉断前具有一定的伸长率。 3）良好的加工性能；以满足对钢筋焊接、镦粗的加工要求。 4）与混凝土之间有良好的粘结；通常采用‘刻痕’或‘压波’方法来提高与混凝土粘结强度。 钢 材 我国目前常用的预应力钢材主要有： 钢绞线 钢丝 热处理钢筋 冷轧带肋钢筋 7.3张拉控制应力和预应力损失 1、钢绞线 钢绞线是用直径5~6mm的高强钢丝捻制而成的一种高强预应力筋，其中以7股钢绞线应用最多。7股钢绞线的公称直径为9.5~15.2 mm，强度可高达1860MPa。 无粘结预应力束 2、钢丝 分为冷拉钢丝和消除应力钢丝两种。 外形分为光圆钢丝、螺旋肋钢丝、刻痕钢丝三种。 极限抗拉强度标准值可达1770N/mm2。 钢丝公称直径为3~9mm。 为增加与混凝土粘结强度，钢丝表面可采用‘刻痕’或‘压波’，也可制成螺旋肋。 刻痕钢丝 螺旋肋钢丝 3、热处理钢筋 用热轧螺纹钢筋经过淬火和回火的调质热处理后制成的高强度钢筋，按其螺纹外形分为有纵肋和无纵肋两种。直径为6~10mm，抗拉强度为1470 N/mm2 。 预应力混凝土的材料与张拉锚具 混凝土 1）强度高。预应力混凝土要求采用高强混凝土，可以施加较大的预压应力，有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求； 2）收缩、徐变小，有利于减少收缩、徐变引起的预应力损失； 3）快硬、早强。可较早施加预应力，加快施工速度，提高台座、模具、夹具的周转率 一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于C30，当采用高强钢丝时不低于C40。 夹具和锚具 夹具：当预应力构件制成后能够取下重复使用的称为夹具； 锚具：留在构件上不再取下的称锚具。 二者均是依靠摩阻、握裹和承压锚固来夹住或锚住钢筋。 在先张法中，张拉钢筋时要用张拉夹具夹持钢筋，张拉完毕后，要用锚具将钢筋临时锚固在台座上。 后张法也要用锚具来张拉与锚固钢筋。 预应力混凝土的材料与张拉锚具 对锚具的要求： （1）安全可靠，具有足够的强度和刚度； （2）应使预应力钢筋在锚具内尽可能的不产生滑移； （3）构造简单，便于机械加工制作； （4）使用方便，省材料，价格低。 预应力混凝土的材料与张拉锚具 螺丝端杆锚具 常用锚具类型： 优点：操作简单，预应力钢筋基本不发生滑动； 缺点：对预应力钢筋长度的精度要求高，不能太长或太短。 螺丝端杆锚具 预应力混凝土的材料与张拉锚具 锥形锚具 优点：锚固多根平行钢丝束或钢绞线束； 缺点：滑移大，不易保证每根应力均匀。 预应力混凝土的材料与张拉锚具 预应力混凝土的材料与张拉锚具 镦头锚具 (a) 张拉端 (b) 分散式固定端 (c) 集中式固定端 预应力靠镦头的承压力传到锚环，在依靠罗纹上的承压力传到螺帽，再经过垫板传到混凝土构件上。 优点：锚固性能可靠，锚固力大，张拉操作方便； 缺点：对钢筋钢丝束的长度精度要求高。 夹具式锚具 预应力靠摩擦力将预拉力传给夹片，夹片依靠其斜面上的承压力传锚环，再由锚环依靠承压力传给构件。 梳子板夹具 一、预应力钢筋张拉控制应力scon 预应力钢筋在进行张拉时，所控制达到的最大应力值。其值为张拉设备（千斤顶油压表）所指示的总张拉力除以预应力钢筋截面面积而得到的应力值，以scon表示。 ◆ 它是预应力筋在构件受荷以前所经受的最大应力。 ◆ 张拉控制应力scon取值越高，预应力筋对混凝土的预压作用越大，抵消部分预应力损失，可以使预应力筋充分发挥作用。 ◆ 但scon取值过高，可能会在张拉时引起破断事故，产生过大应力松弛。因此，《规范》规定了张拉控制应力限值[scon]。 预应力钢筋控制应力及预应力损失 模块七 预应力混凝土构件基本知识 本章内容：预应力混凝土结构构件。 学习重点：预应力混凝土的工作原理，以及施加预应力的方法，预应力损失的种类及组合。 本章提要 7.1 预应力混凝土构件概述 混凝土的抗拉强度太低，导致受拉区混凝土过早开裂，或者裂缝宽度过宽，不满足适用性和耐久性的要求。混凝土的极限拉应变约为0.1-0.15×10-3，钢筋弹性模量为2×105N/mm2，则受拉钢筋的应力只能到20-30N/mm2，不能充分利用其强度；对允许