預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件

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1、鋼筋混凝土受拉與受彎等構(gòu)件，由于混凝土抗拉強(qiáng)度及極限拉應(yīng)變值都很低，所以在使用荷載作用下，通常是帶裂縫工作的。因而對使用上不允許開裂的構(gòu)件，不能充分利用受拉鋼筋的強(qiáng)度。為了要滿足變形和裂縫控制的要求，則需增大構(gòu)件的截面尺寸和用鋼量，這將導(dǎo)致自重過大，使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用于大跨度或承受動力荷載的結(jié)構(gòu)成為不可能或很不經(jīng)濟(jì)。因而，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中采用高強(qiáng)度鋼筋是不能發(fā)揮其作用的。而提高混凝土強(qiáng)度等級對提高構(gòu)件的抗裂性能和控制裂縫寬度的作用也不大。一、概述10.1預(yù)應(yīng)力混凝土的概念10.1預(yù)應(yīng)力混凝土的概念二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基

2、本概念10.1預(yù)應(yīng)力混凝土的概念◆在構(gòu)件使用前，通過預(yù)加外力，使受拉區(qū)預(yù)先產(chǎn)生壓應(yīng)力，以抵消或減小外荷載產(chǎn)生拉應(yīng)力，這樣就可利用混凝土的抗壓強(qiáng)度來彌補(bǔ)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足的缺陷，達(dá)到防止受拉區(qū)混凝土過早開裂的要求，從而可提高截面抗彎剛度和減小裂縫寬度，甚至可以做到在使用荷載下不出現(xiàn)裂縫。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土的概念◆預(yù)應(yīng)力在日常生活中的應(yīng)用木桶是用環(huán)向竹箍對桶壁預(yù)先施加環(huán)向壓應(yīng)力。當(dāng)桶中盛水后，水壓引起的拉應(yīng)力小于預(yù)加壓應(yīng)力時，桶就不會漏水。從書架上取下一疊書，由于受到雙手施加的壓力，這一疊書就如同一橫梁，可以承擔(dān)全部

3、書的重量。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土的概念◆預(yù)應(yīng)力混凝土主要優(yōu)點(diǎn)是：※抗裂性好，剛度大，節(jié)省材料，減小自重：延緩裂縫的出現(xiàn)，減小裂縫寬度；截面剛度顯著提高，撓度減小，可建造大跨度結(jié)構(gòu)?！岣邩?gòu)件的抗剪承載力：施加縱向預(yù)應(yīng)力可延緩斜裂縫的形成，使受剪承載力得到提高。※卸載后的結(jié)構(gòu)變形或裂縫可得到恢復(fù)：由于預(yù)應(yīng)力的作用，使用活荷載移去后，裂縫會閉合，結(jié)構(gòu)變形也會得到復(fù)位。※提高構(gòu)件的疲勞承載力：預(yù)應(yīng)力可降低鋼筋的疲勞應(yīng)力比，增加鋼筋的疲勞強(qiáng)度。※提高受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性?！纛A(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是：需要增設(shè)施加預(yù)應(yīng)力的設(shè)備，制作技

4、術(shù)要求較高，施工周期較長。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土的概念①適用于對裂縫要求嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)；②適用于跨度大、承受重型荷載的構(gòu)件或動力荷載結(jié)構(gòu)；③適用于對構(gòu)件的剛度和變形控制較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件；◆預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的應(yīng)用10.1預(yù)應(yīng)力混凝土的概念注意：預(yù)應(yīng)力混凝土不能提高構(gòu)件的承載能力。也就是說，當(dāng)截面和材料相同時，預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的承載能力相同，與受拉區(qū)鋼筋是否施加預(yù)應(yīng)力無關(guān)。三、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類按照使用荷載下對截面拉應(yīng)力控制要求的不同，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件可分為三種：①全預(yù)應(yīng)力混凝土全預(yù)應(yīng)力混全凝土是指在各種

5、荷載組合下構(gòu)件截面上均不允許出現(xiàn)拉應(yīng)力的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。大致相當(dāng)于裂縫控制等級為一級的構(gòu)件。②有限預(yù)應(yīng)力混凝土有限預(yù)應(yīng)力混凝土是按在短期荷載作用下，容許混凝土承受某一規(guī)定拉應(yīng)力值，但在長期荷載作用下，混凝土不得受拉的要求設(shè)計(jì)。相當(dāng)于裂縫控制等級為二級的構(gòu)件。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土的概念③部分預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土是按在使用荷載作用下，容許出現(xiàn)裂縫，但最大裂寬不超過允許值的要求設(shè)計(jì)。相當(dāng)于裂縫控制等級為三級的構(gòu)件。全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件具有抗裂性和抗疲勞性好、剛度大等優(yōu)點(diǎn)，但也存在構(gòu)件反拱值過大，延性差，預(yù)應(yīng)力鋼筋配

6、筋量大，施加預(yù)應(yīng)力工藝復(fù)雜、費(fèi)用高等主要缺點(diǎn)。因此適當(dāng)降低預(yù)應(yīng)力，做成有限或部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，即克服了上述全預(yù)應(yīng)力的缺點(diǎn)，同時又可以用預(yù)應(yīng)力改善鋼筋混凝土構(gòu)件的受力性能。有限或部分預(yù)應(yīng)力混凝土介于全預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼筋混凝土之間，有很大的選擇范圍，設(shè)計(jì)者可根據(jù)結(jié)構(gòu)的功能要求和環(huán)境條件，選用不同的預(yù)應(yīng)力值以控制構(gòu)件在使用條件下的變形和裂縫，并在破壞前具有必要的延性，因而是當(dāng)前預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的一個主要發(fā)展趨勢。10.1預(yù)應(yīng)力混凝土的概念本章目錄施加預(yù)應(yīng)力的方法分為兩類——先張法和后張法10.2施加預(yù)應(yīng)力的方法1先張法

7、◆先張法的工序※將預(yù)應(yīng)力鋼筋用夾具固定于臺座或鋼模上※支模、幫扎非預(yù)應(yīng)力鋼筋、澆注混凝土※待混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后，切斷或放松鋼筋，使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力10.2施加預(yù)應(yīng)力的方法請看先張法工序2后張法◆后張法的工序※澆筑混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道※待混凝土達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后，用千斤頂張拉鋼筋，用錨具將張拉端預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固※用壓力泵將高強(qiáng)水泥漿灌入預(yù)留孔道，使預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁產(chǎn)生粘結(jié)力10.2施加預(yù)應(yīng)力的方法請看后張法工序無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋是將預(yù)應(yīng)力鋼筋的外表面涂以瀝清、油脂或其他潤滑防銹材料，以減小摩擦力并防銹蝕，并用塑

8、料套管或以紙帶、塑料帶包裹，以防止施工中碰壞涂層，并使之與周圍混凝土隔離，而在張拉時可沿縱向發(fā)生相對滑移的后張預(yù)應(yīng)力鋼筋。特點(diǎn)：不需要預(yù)留孔道，也不必灌漿，施工簡便、快速，造價較低，易于推廣應(yīng)用。◆后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)※用專用油脂涂在預(yù)應(yīng)力鋼筋表面并用塑料包裹※預(yù)先鋪設(shè)無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋，然后澆筑混凝土※混凝土達(dá)到強(qiáng)度要求時張拉預(yù)