《部分預(yù)應(yīng)力混凝土》PPT課件

《《部分預(yù)應(yīng)力混凝土》PPT課件》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、第八章部分預(yù)應(yīng)力混凝土第一節(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展1939年，奧地利的工程師Emperger建議在鋼筋混凝土構(gòu)件中加一些預(yù)應(yīng)力筋，這是第一次提出部分預(yù)應(yīng)力混凝土（PPC）的概念，其目的不是消除裂縫，而是減小裂縫寬度與撓度。在1970年召開的FIP大會(huì)上，提出了將混凝土結(jié)構(gòu)分為四級的建議：全預(yù)應(yīng)力、限值預(yù)應(yīng)力、部分預(yù)應(yīng)力和鋼筋混凝土。部分預(yù)應(yīng)力發(fā)展的另一個(gè)里程碑是1968年瑞士規(guī)范中真正引入了部分預(yù)應(yīng)力。70~80年代，部分預(yù)應(yīng)力在歐洲及北美有很大的發(fā)展。80年代至今，部分預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用在國際上又有很大發(fā)展。第二節(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點(diǎn)若按全預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)，

2、其截面配筋常由使用荷載下不出現(xiàn)拉應(yīng)力的條件控制，其受彎承載力安全系數(shù)往往偏大，浪費(fèi)鋼材。部分預(yù)應(yīng)力有利于節(jié)約預(yù)應(yīng)力筋。部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)由于預(yù)應(yīng)力較小，可避免過大的長期反拱。與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，部分預(yù)應(yīng)力混凝土具有適量預(yù)應(yīng)力，在正常使用狀態(tài)下，其裂縫經(jīng)常是閉合的。部分預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)由于配有普通鋼筋，在破壞時(shí)呈現(xiàn)的延性和能量吸收能力，比全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)大得多，對結(jié)構(gòu)抗震較為有利。部分預(yù)應(yīng)力混凝土的總預(yù)應(yīng)力值較小，一般不會(huì)有縱向水平裂縫的出現(xiàn)。部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量少，將減少預(yù)應(yīng)力筋的制作與張拉工作量，給施工帶來方便。第三節(jié)預(yù)應(yīng)力度一、預(yù)應(yīng)力混凝土的分

3、級根據(jù)1970年FIP-CEB第六屆會(huì)議提出的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工建議，結(jié)構(gòu)混凝土分為四級：Ⅰ級——全預(yù)應(yīng)力：在使用荷載最不利組合下不容許混凝土出現(xiàn)彎曲拉應(yīng)力。Ⅱ級——有限預(yù)應(yīng)力：在全部荷載作用下容許出現(xiàn)低于混凝土抗拉強(qiáng)度的彎曲拉應(yīng)力，但在準(zhǔn)永久荷載作用下應(yīng)避免出現(xiàn)拉應(yīng)力。Ⅲ級——部分預(yù)應(yīng)力：對拉應(yīng)力無限制，但必須控制裂縫寬度。Ⅳ級——鋼筋混凝土。二、裂縫控制等級與預(yù)應(yīng)力度的定義《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ10-89）對預(yù)應(yīng)力混凝土的抗裂性能分為嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫、一般要求不出現(xiàn)裂縫和允許出現(xiàn)裂縫三類，裂縫控制等級分別屬一級、二級和三級。該抗

4、裂分級方法的一級抗裂對應(yīng)了全預(yù)應(yīng)力混凝土，二級抗裂對應(yīng)了有限預(yù)應(yīng)力混凝土，三級抗裂對應(yīng)了部分預(yù)應(yīng)力混凝土。我國，二、三級抗裂統(tǒng)稱為部分預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力度通常有兩種定義方法：1、按消壓狀態(tài)定義受彎構(gòu)件預(yù)應(yīng)力度的表達(dá)式為：式中M0——消壓彎矩，使構(gòu)件控制截面荷載下受拉邊緣應(yīng)力抵消到零時(shí)的彎矩。Msk——荷載（不包括預(yù)應(yīng)力）作用下控制截面短期荷載效應(yīng)組合的彎矩。受拉構(gòu)件預(yù)應(yīng)力度的表達(dá)式為：若受彎構(gòu)件及受拉構(gòu)件截面不開裂，則因此，按預(yù)應(yīng)力度劃分混凝土結(jié)構(gòu)類型為：全預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土這里，部分預(yù)應(yīng)力混凝土采用了廣義的定義，包括限值預(yù)應(yīng)力

5、和部分預(yù)應(yīng)力兩個(gè)部分。2、按強(qiáng)度比定義按受彎構(gòu)件或受拉構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋承擔(dān)的承載力占總承載力的比例定義預(yù)應(yīng)力度表示為：式中Ap——控制截面處預(yù)應(yīng)力筋截面面積；As——控制截面處普通鋼筋截面面積；fy——普通鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；fpy——預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。兩種預(yù)應(yīng)力度的定義，第一種以抗裂為基礎(chǔ)，第二種以承載力為基礎(chǔ)，兩種定義有一定的關(guān)系。第四節(jié)部分預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制裂縫控制研究包括以下幾個(gè)方面：1、短期荷載下裂縫開展寬度的限值；2、裂縫出現(xiàn)荷載的計(jì)算；3、反復(fù)荷載下裂縫寬度的計(jì)算；4、長期荷載組合下裂縫閉合荷載的計(jì)算。1、裂縫開展的允許寬度CEB規(guī)范

6、，F(xiàn)IP設(shè)計(jì)建議等對短期效應(yīng)組合下的裂縫寬度限制相對較寬松，對不同的環(huán)境及不同的鋼材給予了不同的限制。根據(jù)東南大學(xué)10多年來對預(yù)應(yīng)力混凝土框架結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)研究和實(shí)踐，建議在短期荷載組合時(shí)，低侵蝕環(huán)境下，允許裂縫開展0.20mm，中等侵蝕環(huán)境下，允許裂縫開展0.10mm。這樣，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)能使得在承載力驗(yàn)算時(shí)預(yù)應(yīng)力筋及非預(yù)應(yīng)力筋都能充分發(fā)揮作用。并保證長期作用組合時(shí)，低侵蝕環(huán)境下裂縫寬度小于0.05mm，中等侵蝕環(huán)境下裂縫閉合起來，滿足耐久性要求。2、裂縫出現(xiàn)的荷載式中W為毛截面的抗彎模量3、裂縫開展寬度計(jì)算式中，對受彎構(gòu)件acr=2.1，鋼筋應(yīng)力不均勻系

7、數(shù)：ss為非預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力或預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力增量。4、裂縫閉合試驗(yàn)結(jié)果證明，影響裂縫閉合的主要因素及卸載時(shí)荷載與裂寬的關(guān)系：（1）在卸載過程中，裂縫寬度與荷載的關(guān)系由三段直線組成。卸載開始段有滯后現(xiàn)象，隨后是另一直線變化直至裂縫閉合點(diǎn)。之后，轉(zhuǎn)為另一直線。在最后區(qū)段內(nèi)，裂縫變化很少，已經(jīng)閉合有時(shí)表面仍可見到很細(xì)的殘余裂縫。（2）在同一級荷載下作循環(huán)加載和卸載，循環(huán)次數(shù)對裂縫閉合荷載和裂縫重新開展荷載的影響很小。影響短期荷載裂縫閉合的主要因素是卸載初期的變形滯后、構(gòu)件中的有效預(yù)應(yīng)力、已開裂縫的寬度及構(gòu)件受壓區(qū)的混凝土塑性變形。（3）受拉區(qū)配置小直徑的非預(yù)

8、應(yīng)力變形鋼筋對改善預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)裂縫開展、控制裂縫寬度有很大作用，但這些鋼筋的存在會(huì)影響裂縫的完全閉合，使