《结构设计基本原理》叶见曙讲义预应力混凝土结构基本概念与其材料.ppt

常用的锚具 1、承压型锚具——钢筋螺纹锚：利用螺帽、垫板等的承压作用将预应力钢筋锚固在端部 12.2 预应力锚具——钢筋螺纹锚 特点：属于自承式锚具，操作简单，受力可靠，滑移量小。 缺点：下料长工度精度要求高，不可多根锚固。 适用于较短的预应力构件及直线预应构件。 12.2 预应力锚具——钢筋螺纹锚 2、承压形锚具——墩头锚具 镦头锚具：利用钢丝的镦粗头来锚固预应力钢丝的一种支承式锚具 用途：主要用于锚固钢丝束，锚固5mm和7mm。 组成：(1)锚杯 (2)锚圈 (3)冷镦头 工作原理：借镦头直接承压将钢丝锚固于锚杯上。 优点：(1)可靠（不滑丝） (2)预应力损失小 (3)工序简单 缺点: (1)如张拉吨位过大，钢丝数很多，施工麻烦； (2)对钢丝的下料长度要求很精确， 12.2 预应力锚具——墩头锚具 墩头锚工作示意图 12.2 预应力锚具——墩头锚锚具 墩头锚产品图片 12.2 预应力锚具——墩头锚 3、摩擦型锚具——锥形锚 钢丝通过摩擦力将预拉力传给锚环，锚环通过承压板将预应力传给混凝土 用途：可以用到固定端，也可以用于张拉端 缺点：滑移量大、每根钢丝应力有差异 12.2 预应力锚具——锥形锚 4、夹片锚 用途：锚固钢绞线之用，锚固由（1~55）根不等的φs 15.2 mm或φs 12.7mm钢绞线所组成的预应力钢束。 组成：夹片；锚板；锚垫板 优点：（1）锚固吨位大；（2）各根钢绞线均为单独工作，1根钢绞线锚固失效也不会影响全锚。 缺点：因锚板锥孔布置的需要，必须扩孔。 12.2 预应力锚具——夹片锚 张拉设备——千斤顶 制孔器 穿索机 灌孔水泥浆及压浆机 张拉台座 12.2 预应力锚具——其它设备 两种千斤顶 返回 青海大学 结构设计原理 青海大学 结构设计原理 青海大学 结构设计原理 青海大学 结构设计原理 青海大学 结构设计原理 《结构设计基本原理》叶见曙讲义预应力混凝土结构基本概念与其材料 1、混凝土的抗拉强度和极限拉应变很小： 混凝土临近拉裂时，受拉钢筋应力σs＝20 ～30Mpa，钢筋利用不充分。 对某些不允许开裂的结构如水池、油罐、恶劣环境下的结构是不适应的。 12.1 概述——普通钢筋砼的缺点 2、大跨度结构时，为满足构件强度、变形、裂缝控制的要求，需加大截面尺寸，使构件自重进一步增大，造成安装困难，材料浪费，或造型不协调。 3、当采用高强钢筋、高强混凝土时，由于裂缝宽度控制在0.2mm，而高强钢筋的弹性模量与普通钢筋相当，高强材料的优势无法体现。 结论：由于普通钢筋混凝土结构无法改善构件使用性能，也无法有效利用高强材料，有必要发展一种新的工艺方法——预应力混凝土结构。 12.1 概述——普通钢筋砼的缺点 木桶是用环向竹箍对桶壁预先施加环向压应力。当桶中盛水后，水压引起的拉应力小于预加压应力时，桶就不会漏水。 从书架上取下一叠书，由于受到双手施加的压力，这一叠书就如同一横梁，可以承担全部书的重量。 2、预应力的工作原理 在混凝土结构承受外荷载之前，预先对其在外荷载作用下的受拉区施加预压应力，以改善结构使用性能，这种结构形式称为预应力混凝土结构。 Np Np P P Np Np P P 拉 压 压 压 拉- 压+ 拉- 压+ 下面以简支梁为例，说明预应力混凝土结构的基本原理： 或 预应力的作用可部分或全部抵消外荷载产生的拉力，从而提高构件的抗裂性。 （分解）应力叠加： Np Np P P Np Np P P 拉 消压 压 σkc σkt σkc+σpt + - - σpt σpc a)σkt+σpc＞0 + c) b) a） + + + - b)σkt+σpc=0 c)σkt+σpc＜0 下缘： 对混凝土或钢筋混凝土梁的受拉区预先施加压应力，这种应力的大小和分布规律，能有利于抵消使用荷载作用下产生的拉应力，因而使混凝土构件在使用荷载作用下不致开裂，或推迟开裂，或者使裂缝宽度减小。 即，由于预压力的存在避免混凝土开裂，使梁全截面参与工作，改善了梁中混凝土的抗拉性能，并且达到充分利用高强钢材性能的目的。 12.1 概述——预应力砼结构基本原理 a. 节省材料，减轻自重，增加跨越能力。 b. 提高构件的抗裂性、增加截面刚度。 c. 可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。 d. 预加力还可以作为结构构件的连接手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。 12.1 概述——预应力砼结构优点 预应力损失：最主要的问题是在使用阶段如何保持有效预应力不至于降低到最小。 技术要求高：需要有一定的专门设备和配备一支技术熟练的专业队伍。 预应力反拱度不易控制。 12.1 概述——预应力砼结构缺点 大跨度结构（大跨度桥梁）； 特种结构（