预应力混凝土构件-杨大85课件讲解.pptx

预应力混凝土构件主讲教师：杨大平

01我们身边的预应力混凝土

目录01.我们身边的预应力混凝土02.预应力的工作原理03.普通混凝土构件的缺点04.预应力混凝土的优点05.施加预应力的方法及材料要求

预应力钢筋混凝土大型公共建筑大跨度桥梁海底隧道管涵预应力管桩杨大平主讲教师

预应力钢筋混凝土为了避免钢筋混凝土过早出现裂缝，充分利用高强材，人们在长期的生产实践中创造了预应力混凝土结构。所谓预应力混凝土构件就是在构件受外荷载荷之前的制作阶段，人为地给受拉区混凝土施加预压应力。

预应力钢筋混凝土以预应力混凝土构件制成的结构，因以张拉钢筋的方法来达到预压应力，所以也称预应力钢筋混凝土结构。

预应力钢筋混凝土那么预应力又是如何工作的呢？

预应力的工作原理施工阶段，在预压力作用下，截面下边缘(预压区）跨中产生压应力σ，形成反拱fσ1σ1预压区预加应力单独作用下受力预拉区f111

预应力的工作原理荷载单独作用下受力受压区－砼受拉区－钢筋σ222使用阶段，在外荷载作用下，截面下边缘产生拉应力σ，其挠度为f

预应力的工作原理21在预压力及外荷载作用，截面下边缘产生应力σ–σ,其挠度为f–f=f21f2-f1使用阶段的荷载逐渐逐渐增加预应力单独作用截面应力使用荷载单独作用截面应力拉区砼未开裂拉区砼已开裂б2б1б2-б1

普通混凝土构件的缺点我们为什么需要钢筋混凝土预应力构件呢？普通钢筋混凝土构件有什么缺点呢？

普通混凝土构件的缺点普通混凝土抗裂性很差混凝土的极限拉应变很低，只有0.0001～0.0015，这时钢筋应力仅20～30N/mm2,另外提高混凝土的强度也不明显高强材料得不到充分应用裂缝宽度一般应限制在0.2～0.3mm以内，受拉钢筋应力最高也只能达到150～250N/mm2结构自重大使用性能不好普通混凝土结构不能适应现代化建设大跨度和大空间的需要，因为无法采用高强度的材料，势必导致截面尺寸过大和自重过大。

普通混凝土构件的缺点与普通钢筋混凝土相比，预应力混凝土又有哪些优点呢？

预应力混凝土的优点预应力混凝土结构中，混凝土的强度等级要高，钢筋的强度也要高。预应力程度较高预应力混凝土结构，性能如同均质弹性材料。而普通钢筋混凝土在使用荷载作用下的性能是非线性的。预应力混凝土结构刚度大，挠度小，裂缝宽度小。4.预应力混凝土梁的斜截面抗剪强度高于普通混凝土，因而预应力混凝土梁的腹板可做得较薄，大大减轻了自重

预应力混凝土的优点由于预应力混凝土所具有的这些优点，所以预应力钢筋混凝土在大跨度结构和有较高防水要求的结构中得到了广泛的应用，

普通混凝土构件的缺点那么预应力混凝土构件是如何生产，如何施工的呢？

施加预应力的方法及材料要求根据预应力筋张拉时间的先后，习惯上把预加应力方法分为先张法、后张法和同张法。

预应力的工作原理先张法张拉钢筋浇筑混凝土切断钢筋，混凝土预压预应力由混凝土与钢筋间的粘结力来传递

预应力的工作原理后张法预应力由构件两端锚具实现浇筑混凝土构件穿预应力钢筋锚固钢筋，孔道灌浆

预应力的工作原理正是由于预应力混凝土构件的特殊性，其材料要求也比一般的混凝土结构高：

预应力的工作原理混凝土(1)预应力混凝土构件对混凝土的要求混凝土性能高强度收缩小、徐变小快硬、早强《规范》规定：预应力砼结构强度等级不宜低于C30，当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋时预应力砼结构强度等级不宜低于C40。

预应力的工作原理预应力钢筋(1)预应力混凝土构件对钢筋要求钢筋的性能强度高较好的塑性、可焊性良好的粘结性低松弛预应力钢筋一直处于高强受拉应力超载情况下，发生脆性破断，同时还要求具有良好的加工性能提高与混凝土粘结强度减少预应力损失

预应力的工作原理预应力钢筋(2)常用的预应力钢筋刻痕钢丝螺旋肋钢丝消除应力钢丝钢绞线热处理钢筋

张拉控制应力和预应力损失张拉控制应力（1）定义：张拉控制应力是指预应力钢筋在张拉时，所控制达到的最大应力值。其值为张拉设备（如千斤顶上的油压表）所指示的总张拉力除以预应力钢筋截面面积而得出的应力值，以σcon表示。（2）张拉控制应力σcon对预应力混凝土构件预压效果的影响分析：1）如果σcon取值过低，则预应力钢筋经过各种损失后，对混凝土产生的预压应力过小，预应力混凝土的效果不明显，因此《规范》规定σcon不应小于0.4fptk。

张拉控制应力和预应力损失预应力损失（1）定义：由于张拉工艺和材料特性的原因，从构件的制作、运输