预应力混凝土基本原理-美化讲解.pptx

预应力混凝土结构的基本概念及材料主讲人：余龙

目录CONTENTS预应力混凝土基本原理01预应力混凝土结构分类02先张法03后张法04预应力混凝土结构材料05

01.预应力混凝土基本原理

普通钢筋混凝土的局限性预应力混凝土基本原理钢筋混凝土构件由于混凝土抗拉强度及极限拉应变值都很低，所以在使用荷载作用下，通常是带裂缝工作。因而对使用上不允许开裂的构件，不能充分利用受拉钢筋的强度。为了要满足变形和裂缝控制的要求，则需增大构件的截面尺寸和用钢量，这将导致自重过大，使钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构成为不可能或很不经济。因而，钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋是不能发挥其作用的。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也不大。

普通钢筋混凝土的局限性预应力混凝土基本原理局限性混凝土抗拉强度低，带裂缝工作。在防渗、抗腐蚀时易出现问题。为满足变形和裂缝要求，增加截面尺寸，自重过大。不能充分利用高强度钢筋。

预应力混凝土的概念预应力混凝土基本原理预应力混凝土结构就是构件在承受外荷载之前，人为地预先通过张拉钢筋对结构使用阶段产生拉应力的混凝土区域施加压力，构件承受外荷载后，此项预压应力将抵消一部分或全部由外荷载所引起的拉应力，从而推迟裂缝的出现和限制裂缝的开展。

预应力混凝土的概念预应力混凝土基本原理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。

预应力混凝土的产生预应力混凝土基本原理最早给混凝土施加预应力的概念是1888年德国工程师道伦（W.Doehring）提出的，由于当时钢材的强度不高，故未能获得实际结果。1928年法国工程师费列西奥（E.Freyssinet）利用高强度的钢丝和高强度等级的混凝土并施加高的预应力（大于400N/MM2）来制造预应力混凝土构件才获得实际意义的成功。我国是1954年开始研究预应力混凝土结构，并与1956年推广，以后获得了较大的发展。

预应力基本原理及特点分析预应力混凝土基本原理基本原理1C20普通钢筋混凝土简支梁，在荷载作用下，在梁跨中下边缘产生10N/mm2的拉应力，混凝土梁早已开裂，且裂缝已有相当的开展。预压区预加应力单独作用下受力预拉区f1基本原理2在预压力作用下，截面下边缘(预压区）跨中产生压应力σ1=10N/mm2，形成反拱f1

预应力基本原理及特点分析预应力混凝土基本原理基本原理3在外荷载作用下，截面下边缘产生拉应力σ2=9N/mm2，其挠度为f2基本原理4在预压力及外荷载作用，截面下边缘产生应力σ2-σ1=1N/mm2,其挠度为f2–f1=f荷载单独作用下受力受压区－砼受拉区－钢筋f2-f1

预应力混凝土的特点预应力混凝土基本原理优点1裂缝宽度小、刚度大、挠度小、结构的耐久性好。2抗裂性高，可建造水工建筑、储水结构、抗渗结构。3充分利用高强材料，节约了钢材、减轻了自重，特别在大跨度的结构中更为经济。4提高构件的抗剪性能。试验表明，纵向预应力钢筋起着锚栓的作用，阻碍着构件斜裂缝的出现与开展.5提高构件的抗疲劳性能。在预应力结构中，由于钢筋事先张拉，在往复移动荷载的作用下，钢筋应力变化幅度不大10%以下，不会引起钢筋疲劳。6提高受压构件的稳定承载力。对于长细比较大的受压构件，由于预应力钢筋张拉的很紧，不但预应力钢筋本身不会压弯，而且可帮助周围混凝土提高抗弯的能力。

预应力混凝土的特点预应力混凝土基本原理缺点打完预制桩后，预应力管桩施工现场预应力混凝土预制桩1工艺较复杂，对质量要求高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。2需要有一定的专门设备，如张拉机具、灌浆设备等。3预应力混凝土结构的开工费用较大，对构件数量少的工程成本较高。

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