混凝土基本构件—预应力混凝土的基本概念.pptx

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建筑结构混凝土基本构件

任务预应力混凝土的基本概念

一、预应力混凝土的概念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;对允许开裂的构件,当受拉钢筋的应力达到250N/mm2,裂缝宽度已达0.2~0.3mm。钢筋混凝土梁应用于大跨度结构时,如为增加刚度而加大截面尺寸,会导致自重进一步增大,形成恶性循环。高强钢筋的使用,应力达500~1000N/mm2,裂缝宽度将很大,无法满足使用要求。

预应力混凝土结构:就是在外荷载作用之前,先对混凝土预加压力,造成人为的应力状态。它所产生的预压应力能部分或全部抵消外荷载所引起的拉应力。这样在外荷载作用下,裂缝就能延缓或不致发生,即使发生了,裂缝的宽度也不会开展过宽。一、预应力混凝土的概念

由于预加应力spc较大,受拉边缘仍处于受压状态,不会出现开裂;受拉边缘应力虽然受拉,但拉应力小于混凝土的抗拉强度,一般不会出现开裂;受拉边缘应力超过混凝土的抗拉强度,虽然会产生裂缝,但比钢筋混凝土构件(Np=0)的开裂明显推迟,裂缝宽度也显著减小。一、预应力混凝土的概念

1928年法国杰出的土木工程师E.Freyssnet发明了预应力混凝土。一、预应力混凝土的概念

二、预应力混凝土结构的优缺点优点:延缓构件开裂,减小裂缝宽度;提高抗裂度和刚度;节约钢筋,减轻自重,可建造大跨高层结构。缺点:施工工序多,技术要求高;需要专门的锚具和张拉设备,以及预应力钢筋,费用高;开裂荷载与破坏荷载过于接近,破坏前的延性差。优先采用预应力混凝土的结构:要求裂缝控制等级较高的构件;大跨度或受力很大的构件;对构件刚度和变形控制要求较高的结构构件。

三、预应力混凝土结构的分类截面控制裂缝的程度不同一级-严格要求不出现裂缝的构件,要求构件受拉边缘混凝土不产生拉应力二级-一般要求不出现裂缝的构件,要求构件受拉边缘混凝土的拉应力不超过混凝土抗拉强度三级-允许出现裂缝的构件,要求构件正截面最大裂缝宽度计算值不超过规定限值。

若按预应力钢筋与混凝土的粘结状况,可分为:有粘结预应力混凝土:预应力钢筋与周围的混凝土有可靠的粘结强度,使得预应力钢筋与混凝土在荷载作用下有相同的变形。无粘结预应力混凝土:无粘结预应力混凝土:预应力钢筋与周围的混凝土没有任何的粘结强度。预应力钢筋的应力沿构件长度变化不大,若忽略阻力影响则可以认为是相等的。三、预应力混凝土结构的分类

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