[教育]預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)講座

1、1,預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì),2,1.熟悉預(yù)應(yīng)力混凝土的基本知識(shí)，分類方法、預(yù)應(yīng)力損失及計(jì)算方法；2.掌握建筑工程中軸心受拉構(gòu)件各階段受力分析及計(jì)算方法；3.熟悉預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的施工工藝及構(gòu)造要求。,難點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算,重 難 點(diǎn),3,1、在使用荷載作用下，一般是帶裂縫工作：εtu=0.1~0.15×10-3（即每m只能拉長(zhǎng)0.1~0.15mm）對(duì)使用上不允許開(kāi)裂的構(gòu)件，鋼筋的拉應(yīng)力僅為20~

2、30N/mm2對(duì)允許開(kāi)裂的構(gòu)件，當(dāng)σs=250N/mm2時(shí)，裂縫已達(dá)0.2~0.3mm，不宜用在處于高濕度或侵蝕性環(huán)境中的構(gòu)件。2.難以采用高強(qiáng)鋼筋：,一、鋼筋混凝土的缺點(diǎn),§11.1 預(yù)應(yīng)力混凝土的基本知識(shí),4,1、預(yù)應(yīng)力砼：是指在構(gòu)件受荷之前預(yù)先對(duì)砼受拉區(qū)施加壓力的結(jié)構(gòu)。,預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件,二、預(yù)應(yīng)力砼的基本原理：,5,2、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理,,,,6,3、預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件的基本特點(diǎn)：,,（1）施加預(yù)應(yīng)力可提高構(gòu)

3、件的抗裂度。（2）預(yù)加力的大小以及作用點(diǎn)位置可根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整；（3）預(yù)應(yīng)力對(duì)構(gòu)件正截面承載力無(wú)明顯影響；（4）預(yù)應(yīng)力可提高構(gòu)件的剛度，減小變形。,,,,,7,對(duì)下列結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)：1）為滿足裂縫控制的要求（即裂縫控制等級(jí)較高的結(jié)構(gòu)；2）為滿足輕質(zhì)高強(qiáng)的要求（以減小截面，減輕自重；3）為滿足剛度和變形控制的要求。,對(duì)下列結(jié)構(gòu)應(yīng)優(yōu)先采用預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)：,8,全預(yù)應(yīng)力：是在使用荷載作用下，構(gòu)件截面混凝土不出現(xiàn)拉應(yīng)力，即

4、全截面受壓。部分預(yù)應(yīng)力：是在使用荷載作用下，構(gòu)件截面混凝土允許出現(xiàn)拉應(yīng)力，即部分截面受壓。,4、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類,預(yù)應(yīng)力砼的分類,9,,,,,,,,,,,,,1、先張法（pretensioning method）：,三、施加預(yù)應(yīng)力的方法：,2、后張法（ post-tensioning method ）：,10,3、兩種張拉方法的比較,11,四、預(yù)應(yīng)力混凝土的材料：,1、混凝土：預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件對(duì)混凝土的基本要求是： (1)

5、 強(qiáng)度高； (2)收縮、徐變小； (3)快硬、早強(qiáng)。選擇砼等級(jí)時(shí)，應(yīng)綜合考慮施工方法（先、后張法）、構(gòu)件跨度、使用情況（如有無(wú)振動(dòng)荷載）以及鋼筋種類等。一般先張法預(yù)應(yīng)力損失較后張法大 。 《規(guī)范》規(guī)定：砼強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30；當(dāng)用高強(qiáng)鋼絲或鋼絞線作預(yù)應(yīng)力鋼筋的結(jié)構(gòu)，特別是大跨度結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40。,12,預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋,,預(yù)應(yīng)力鋼筋,非預(yù)應(yīng)力鋼筋,2、鋼材 ：,對(duì)鋼筋有較高的質(zhì)量要求：(1)

6、高強(qiáng)度。(2)具有一定的塑性：為了避免構(gòu)件發(fā)生脆性破壞，要求預(yù)應(yīng)力筋在拉斷時(shí)具有一定的延伸率；一般要求極限伸長(zhǎng)率≥6%(Ⅳ級(jí))、8%（Ⅲ級(jí)）和10%（Ⅱ級(jí)），碳素鋼絲和鋼絞線≥4%。(3)良好的加工性能。要求有良好的可焊性，同時(shí)鋼筋“鐓粗”后并不影響原來(lái)的物理力學(xué)性能等。(4)與砼間有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度：特別是靠粘結(jié)力完成的先張法構(gòu)件。當(dāng)采用光面高強(qiáng)鋼絲時(shí)，表面應(yīng)經(jīng)“刻痕”或“壓波”等措施處理后方能使用。,13,§11.2

7、 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計(jì)的一般規(guī)定,一、構(gòu)件截面計(jì)算的內(nèi)容：一般包括以下兩個(gè)內(nèi)容：1、使用階段計(jì)算：包括承載力計(jì)算、裂縫控制驗(yàn)算和變形驗(yàn)算。2、施工階段計(jì)算：包括張拉（或放松）鋼筋時(shí)構(gòu)件承載力驗(yàn)算；吊裝驗(yàn)算和構(gòu)件張拉端（錨固區(qū)）局部承壓的驗(yàn)算。,14,1、概念：σcon在張拉預(yù)應(yīng)力筋對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，張拉設(shè)備（千斤頂油壓表）所控制的總張拉力Np,con除以預(yù)應(yīng)力筋面積Ap得到的應(yīng)力稱為張拉控制應(yīng)力scon。,σcon是預(yù)應(yīng)力筋在構(gòu)

8、件受荷以前所經(jīng)受的最大應(yīng)力。,二、張拉控制應(yīng)力σcon,15,1）σcon宜盡可能定得高一些：但如果σcon過(guò)大時(shí)，可能出現(xiàn)下列問(wèn)題:（1）個(gè)別鋼筋可能被拉斷。（2）施工階段可能會(huì)引起構(gòu)件某些部位受到拉力,甚至破壞,還可能使后張法構(gòu)件端部混凝土產(chǎn)生局部受壓破壞。（3）使開(kāi)裂荷載與破壞荷載相近, 一旦裂縫，將很快破壞，即可產(chǎn)生無(wú)預(yù)兆的脆性破壞。2）σcon與預(yù)應(yīng)力鋼筋的鋼種有關(guān)： 冷拉熱軋鋼筋：塑性好，σcon可高些；

9、 高強(qiáng)鋼絲和熱處理鋼筋，故σcon應(yīng)低些。3） σcon與施加預(yù)應(yīng)力的方法有關(guān)： 對(duì)同種鋼筋，先張法取值高于后張法。,2、張拉控制應(yīng)力σcon的確定,16,σcon上限:不宜超過(guò)上表規(guī)定的σcon；σcon下限:不應(yīng)小于0.4fptk。,,,表中 為預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。,允許張拉控制應(yīng)力值 [σcon],17,當(dāng)符合下列情況之一時(shí),上表所列數(shù)值可根據(jù)具體情況和施工經(jīng)驗(yàn)作適當(dāng)調(diào)整，可將其限值提高5%。(1)為了

10、提高構(gòu)件制作、運(yùn)輸及吊裝階段的抗裂性，而設(shè)置在使用階段受壓區(qū)的預(yù)應(yīng)力鋼筋。(2)為了部分抵消由于應(yīng)力松弛、摩擦、分批張拉以及預(yù)應(yīng)力鋼筋與張拉臺(tái)座間的溫差因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋進(jìn)行超張拉。,張拉控制應(yīng)力σcon的調(diào)整,18,其值可按下式計(jì)算：,式中:a—錨具變形及鋼筋回縮值,見(jiàn)下表；,1．錨具變形和鋼筋內(nèi)縮損失σl1,定義：指預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉到σcon后，構(gòu)件從制作到使用過(guò)程中，由于張拉工藝和材料特性等原因而不斷降低的現(xiàn)象。,

11、三、預(yù)應(yīng)力損失:,19,注：1、表中的錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值也可根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定； 2、其它類型的錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定.,錨具變形及鋼筋回縮值a,20,,預(yù)應(yīng)力損失如圖，宜按下式計(jì)算:,,摩擦損失計(jì)算簡(jiǎn)圖,若,當(dāng)采用電熱后張法時(shí),不考慮這項(xiàng)損失。,2. 孔壁摩擦損失σl2,21,,22,對(duì)于通常采用的拋物線形預(yù)應(yīng)力鋼筋可以近似按圓弧形預(yù)應(yīng)力鋼筋考慮，當(dāng)圓心角 θ≤30時(shí)，則錨具變形損失σl1按下面近似公式計(jì)算:,

12、,,式中：μ—預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁摩擦系數(shù)，見(jiàn)表8—3γc—圓弧曲線預(yù)應(yīng)力筋曲率半徑（m）；κ—考慮每米孔道局部偏差對(duì)摩查影響的系數(shù)，見(jiàn)表8—3；χ—張拉端到計(jì)算截面的距離（m），這里0≤χ≤l,圓弧形預(yù)應(yīng)力筋因錨具變形和鋼筋內(nèi)宿縮引起的損失值,23,注： 1.表中系數(shù)也根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定； 2.當(dāng)采用鋼絲束的鋼質(zhì)錐形錨具及類似形式的錨具時(shí)，尚應(yīng)考慮錨環(huán)口處的附加摩擦損失，其值可根據(jù)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)確定；,偏差系數(shù)K和摩擦系數(shù)μ值,

13、24,減少摩擦損失σl2的措施,25,,,3.溫差損失σl3,設(shè)養(yǎng)護(hù)升溫后，預(yù)應(yīng)力筋與臺(tái)座的溫差為D t ℃，取鋼筋的溫度膨脹系數(shù)為1×10-5/℃，則有:,…9－6,計(jì)算時(shí),取D t =20~25℃.,當(dāng)在鋼模上生產(chǎn)預(yù)應(yīng)力構(gòu)件時(shí),鋼模和預(yù)應(yīng)力鋼筋同時(shí)被加熱,無(wú)溫差,則該項(xiàng)損失為零.,26,根據(jù)應(yīng)力松弛的長(zhǎng)期試驗(yàn)結(jié)果，《規(guī)范》取,普通預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線：,ψ為超張拉系數(shù)，一次張拉時(shí)，取ψ=1；

14、 超張拉時(shí)，取ψ=0.9。,4.鋼筋應(yīng)力松弛損失σl4,27,,5.砼收縮徐變損失σl5,一般情況下,對(duì)先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失，按下列公式計(jì)算：,先張法,A0=Ac+apAp+asAs,28,,計(jì)算公式為：,,《規(guī)范》規(guī)定：　　　　　　　　　時(shí)，　　　　　　　　　時(shí)，,６. 環(huán)形擠壓損失σl6,29,各階段預(yù)應(yīng)力損失值組合,,,,《規(guī)范》規(guī)定當(dāng)總損失值?l =?lI +?lII小于下列數(shù)值時(shí)：先張法

15、構(gòu)件 100MPa后張法構(gòu)件 80MPa,四、預(yù)應(yīng)力損失值的分階段組合,30,先張法預(yù)應(yīng)力損失的組合,錨固變形損失σl1,溫差損失σl3,鋼筋松馳損失σl4,第一批損失σⅠl,砼收縮徐變損失σl5,第二批損失σlⅡ,全部損失σL,,,,,,施工階段,使用階段,31,后張法預(yù)應(yīng)力損失的組合,錨固變形損失σl1,摩擦損失σl2,第一批損失σⅠl,鋼筋松馳損失σl4,第二批損失σlⅡ,全部損失σL,,,,,,施工階

16、段,使用階段,砼收縮徐變損失σl5,環(huán)形擠壓損失σl6,32,例1:24m預(yù)應(yīng)力砼屋架下弦桿的截面尺寸bh=250×140mm，采用后張法制作，在一端張拉并采用超張拉5% ?？椎?φ50為充壓橡皮管充壓抽芯成型, 直徑為55mm。砼強(qiáng)度等級(jí)為C40，達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用鋼絞線（fptk=1720N/mm2），配置熱處理筋2束10φHT6（Ap=565mm2)。非預(yù)應(yīng)力鋼筋為4根三級(jí)12mm(As=

17、452mm2)的鋼筋.張拉控制應(yīng)力σcon=0.75fptk=0.75×1470=955N/mm2.試計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。,已知下弦桿內(nèi)力:N=670KN,Nk=480KN , Nq=365KN,裂縫控制等級(jí)為一級(jí)。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行抗裂度驗(yàn)算和承載力驗(yàn)算。,33,習(xí)題:18m預(yù)應(yīng)力砼屋架下弦桿的截面尺寸b×h=200×150mm，采用后張法制作，在一端張拉并采用超張拉?？椎罏轭A(yù)埋金屬波紋管，直徑為55mm。砼強(qiáng)度

18、等級(jí)為C40，達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的強(qiáng)度后張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋采用鋼絞線（fptk=1720N/mm2），配置鋼絞線1束5φＳ10.8（Ap=297mm2)。非預(yù)應(yīng)力鋼筋為4根三級(jí)10mm的鋼筋.張拉控制應(yīng)力σcon=0.75fptk=1290N/mm2。試計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失值。,34,先張法:預(yù)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度ltr 及錨固長(zhǎng)度la,,３）有效預(yù)應(yīng)力沿構(gòu)件長(zhǎng)度的分布,35,《規(guī)范》預(yù)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算：,—放張時(shí)預(yù)應(yīng)力鋼筋的有效預(yù)應(yīng)力值；

19、—預(yù)應(yīng)力鋼筋的外形系數(shù)，按下表采用；—與放張時(shí)混凝土立方抗壓強(qiáng)度相應(yīng)的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。,注： 1、當(dāng)采用驟然放松預(yù)應(yīng)力鋼筋的施工工藝時(shí)，ltr的起點(diǎn)應(yīng)從距構(gòu)件0.25ltr末端處開(kāi)始計(jì)算。2、對(duì)熱處理鋼筋，可不考慮預(yù)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度ltr 。,鋼筋的外形系數(shù),36,預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固長(zhǎng)度應(yīng)按下式計(jì)算：,式中：,—預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；—預(yù)應(yīng)力區(qū)混凝土的抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；—預(yù)應(yīng)力鋼筋的直徑;—鋼筋的外形系數(shù),37,,,錨具下混凝

20、土局部承壓?jiǎn)栴},38,,一般是指在預(yù)應(yīng)力鋼筋外面涂防腐油脂外包塑料套管防止鋼筋與混凝土粘結(jié)，按后張法制作的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。,★一定要有非預(yù)應(yīng)力筋★錨具的可靠性★高強(qiáng)鋼絲的可靠度,４）無(wú)粘性預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu),39,優(yōu)點(diǎn)：,１.結(jié)構(gòu)自重輕。２.施工簡(jiǎn)便，速度快。３.抗腐蝕能力強(qiáng)。４.使用性能良好。５.防火性能好。６.抗震性能好。７.應(yīng)用廣泛。,40,平衡條件,一、先張法軸心受拉構(gòu)件１、施工階段（１）放松預(yù)應(yīng)力鋼筋，壓縮

21、混凝土（完成第一批預(yù)應(yīng)力損失）,解：,§11.3 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的應(yīng)力分析,先,41,（２）完成第二批損失,由平衡條件,先,42,２、使用階段（１）消壓狀態(tài),由平衡條件得：,,先,,43,（2）開(kāi)裂軸力：,,,平衡條件：,,,,先,,,,,,44,,（３）加荷至構(gòu)件破壞,平衡條件：,上式可作為使用階段對(duì)構(gòu)件進(jìn)行承載力計(jì)算的依據(jù)。,先,45,平衡條件,１、施工階段,（１）在結(jié)構(gòu)上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋至σcon，同時(shí)壓縮混凝

22、土,二、后張法軸心受拉構(gòu)件,后,46,（２）完成第一批損失,平衡條件,后,47,（３）完成第二批損失,,,,由平衡條件：,,后,48,（１）消壓狀態(tài),由平衡條件：,２、使用階段,后,,,,,,49,（2）開(kāi)裂軸力：,,,平衡條件：,,后,,,,,,,,,50,,（３）加荷至構(gòu)件破壞,,平衡條件：,注意：后張法中,后,51,先張法,后張法,,2、使用階段：表達(dá)式相同,先、后張法計(jì)算公式比較,1、施工階段,52,,一、軸心受壓構(gòu)件的計(jì)算內(nèi)容

23、：施工階段：　　　包括張拉或放張鋼筋對(duì)構(gòu)件的承載力驗(yàn)算；　　　吊裝驗(yàn)算；　　　構(gòu)件張拉端或錨固區(qū)局部承壓的驗(yàn)算；　　　對(duì)于受彎構(gòu)件還要驗(yàn)算變形。使用階段：包括承載力驗(yàn)算和抗裂度驗(yàn)算。,§11.4 預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的計(jì)算和驗(yàn)算（工05級(jí)無(wú)）,53,式中：,—軸向拉力設(shè)計(jì)值；－結(jié)構(gòu)截面所能承受的軸向拉力設(shè)計(jì)值；—預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；—非預(yù)應(yīng)力鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。,二、使用階段正截面承載力計(jì)算計(jì)算

24、公式：,54,1、一級(jí) —— 嚴(yán)格要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件，在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合下列要求：,,2、二級(jí) —— 一般要求不出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件Ａ、在荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合下應(yīng)符合下列要求：,三、使用階段裂縫控制驗(yàn)算,Ｂ．在荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合下應(yīng)符合下列要求：,式中：,—荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)組合、準(zhǔn)永久組合下抗裂驗(yàn)算邊緣混凝土法向應(yīng)力：,55,３.三級(jí)－允許開(kāi)裂的軸心受拉構(gòu)件 要求最大裂縫寬度，應(yīng)符合下列規(guī)定：,,最大裂縫寬度的計(jì)算公式：,,,,56,

25、—混凝土法向應(yīng)力等于零時(shí)，全部縱向預(yù)應(yīng)力和非預(yù)應(yīng)力鋼筋的合力；,后張法,其中：先張法,按荷載短期效應(yīng)組合計(jì)算的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件縱向受拉鋼筋的等效應(yīng)力。,57,鋼筋的相對(duì)黏結(jié)特性系數(shù)νi,注：對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂涂層帶肋鋼筋，其相對(duì)粘結(jié)系數(shù)應(yīng)按表中的0.8倍取用。,58,混凝土法向應(yīng)力應(yīng)符合下列規(guī)定：,對(duì)先張法,,對(duì)后張法,,四、施工階段的承載力驗(yàn)算,59,１. 構(gòu)件截面尺寸驗(yàn)算截面尺寸應(yīng)符合下列要求：,,Fl—局部受壓面上作用的局部荷載或局部壓力設(shè)計(jì)

26、值；在后張法中的錨頭局壓區(qū)的壓力設(shè)計(jì)值，應(yīng)取1.2倍σcon；Al—混凝土的局部受壓面積；βl—混凝土局部受壓時(shí)的強(qiáng)度提高系數(shù)；Aln—混凝土局部受壓凈面積；對(duì)后張法構(gòu)件，應(yīng)在混凝土局部受壓面積中扣除孔道，凹槽部分的面積；Ab—局部受壓時(shí)的計(jì)算底面積，可由局部受壓面積與計(jì)算底面積按同心，對(duì)稱原則確定。,五、施工階段后張法構(gòu)件局部受壓承載力驗(yàn)算,60,,局部受壓的計(jì)算底面積Ab,61,當(dāng)配置方格網(wǎng)式或螺旋式間接鋼筋且其核心面積Ac

27、on≥Al時(shí)，局部受壓承載力應(yīng)按下列公式計(jì)算：,,,,2、局部受壓承載力驗(yàn)算,62,當(dāng)為方格網(wǎng)配筋時(shí)，其體積配筋率應(yīng)按下式計(jì)算：,,此時(shí)，在鋼筋網(wǎng)兩個(gè)方向的單位長(zhǎng)度內(nèi)，其鋼筋截面面積相差不大于1.5倍。當(dāng)為螺旋鋼筋時(shí)，其體積配筋率應(yīng)按下式計(jì)算：,,63,式中：βcor—配置間接鋼筋局部受壓承載力提高系數(shù)；Acor—配置方格網(wǎng)或螺栓式間接鋼筋內(nèi)表面范圍內(nèi)的砼核芯面積，但不應(yīng)大于，且其重心應(yīng)與重心重合，計(jì)算中仍按同心，對(duì)稱原則取值；

28、ρv—間接鋼筋體積配筋率（核心面積范圍內(nèi)單位砼體積所含間接鋼筋體積）；,64,間接鋼筋配置在下圖規(guī)定的h范圍內(nèi)。對(duì)柱接頭，h尚不應(yīng)小于15倍縱向鋼筋直徑。配置方格網(wǎng)鋼筋不應(yīng)少于4片，配置螺旋式鋼筋不應(yīng)少于4圈。,鋼筋及螺旋鋼筋的配置,,65,1）先張法構(gòu)件◆ 預(yù)應(yīng)力鋼筋（絲）的凈間距 預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絲的凈間距應(yīng)根據(jù)便于澆灌混凝土、保證鋼筋（絲）與混凝土的粘結(jié)錨固、以及施加預(yù)應(yīng)力（夾具及張拉設(shè)備的尺寸）等要求來(lái)確定。 當(dāng)預(yù)

29、應(yīng)力鋼筋為鋼筋時(shí)，其凈距不應(yīng)小于鋼筋直徑及25mm； 當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋為鋼絲時(shí)，其凈距不宜小于15mm。,六、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求,66,◆ 混凝土保護(hù)層厚度為保證鋼筋與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度，防止放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)出現(xiàn)縱向劈裂裂縫，必須有一定的混凝土保護(hù)層厚度。當(dāng)采用鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，其保護(hù)層厚度要求同鋼筋混凝土構(gòu)件； 當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼筋為光面鋼絲時(shí)，其保護(hù)層厚度不應(yīng)小于15mm?！?鋼筋、鋼絲的錨固先張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件應(yīng)

30、保證鋼筋（絲）與混凝土之間有可靠的粘結(jié)力，宜采用變形鋼筋、刻痕鋼絲、螺旋肋鋼絲、鋼絞線等。,67,◆ 端部附加鋼筋為防止放松預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)構(gòu)件端部出現(xiàn)縱向裂縫，對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋端部周圍的混凝土應(yīng)設(shè)置附加鋼筋：①當(dāng)采用單根預(yù)應(yīng)力鋼筋，其端部宜設(shè)置長(zhǎng)度不小于150mm螺旋筋。當(dāng)鋼筋直徑d≤16mm時(shí)，也可利用支座墊板上的插筋，但插筋根數(shù)不應(yīng)少于4根，其長(zhǎng)度不宜小于120mm。②當(dāng)采用多根預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)，在構(gòu)件端部10倍預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑范圍內(nèi)，應(yīng)

31、設(shè)置3~5片與預(yù)應(yīng)力鋼筋垂直的鋼筋網(wǎng)。③采用鋼絲配筋的預(yù)應(yīng)力薄板，在端部100mm范圍內(nèi)，應(yīng)適當(dāng)加密橫向鋼筋。,68,2) 后張法◆ 預(yù)留孔道的構(gòu)造要求 預(yù)留孔道的布置應(yīng)考慮到張拉設(shè)備的尺寸、錨具尺寸及構(gòu)件端部砼局部受壓承載力的要求等因素。①孔道直徑應(yīng)比預(yù)應(yīng)力鋼筋束外徑、鋼筋對(duì)焊接頭處外徑及錐形螺桿錨具的套筒等外徑大10~15mm，以便于穿入預(yù)應(yīng)力鋼筋，并保證孔道灌漿質(zhì)量。②孔道間的凈距不應(yīng)小于25mm；孔道至構(gòu)件邊緣的

32、凈距不應(yīng)小于25mm，且不宜小于孔道的半徑。③構(gòu)件兩端及跨中應(yīng)設(shè)置灌漿孔或排氣孔，孔距不宜大于12m?？椎拦酀{所用的水泥砂漿強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于M20，水灰比宜為0.4~0.45，為減少收縮，宜摻入0.01%水泥用量的鋁粉。④凡需要起拱的構(gòu)件，預(yù)留孔道宜隨構(gòu)件同時(shí)起拱。,69,◆ 曲線預(yù)應(yīng)力鋼筋的曲率半徑① 鋼絲束、鋼絞線束以及鋼筋直徑d≤12mm的鋼筋束，不宜小于4m。② 1225mm的鋼筋，不宜小于15mm。,70,◆ 端部構(gòu)造

33、① 為防止施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，構(gòu)件端部產(chǎn)生沿截面中部的縱向水平裂縫，宜將一部分預(yù)應(yīng)力鋼筋在靠近支座區(qū)段彎起，并使預(yù)應(yīng)力鋼筋盡可能沿構(gòu)件端部均勻布置。② 如預(yù)應(yīng)力鋼筋在構(gòu)件端部不能均勻布置而需集中布置在端部截面下部時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件端部0.2倍截面高度范圍內(nèi)設(shè)置豎向附加焊接鋼筋網(wǎng)等構(gòu)造鋼筋。③ 預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具及張拉設(shè)備的支承處，應(yīng)采用預(yù)埋鋼墊板，并設(shè)置上述附加鋼筋網(wǎng)和附加鋼筋。當(dāng)構(gòu)件端部有局部凹進(jìn)時(shí)，為防止端部轉(zhuǎn)折處產(chǎn)生裂縫，應(yīng)增設(shè)折線構(gòu)造鋼筋

34、。,71,1.何為預(yù)應(yīng)力混凝土？與普通鋼筋混凝土構(gòu)件相比，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有何優(yōu)缺點(diǎn)？2.為什么預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件必須采用高強(qiáng)鋼材，且應(yīng)盡可能采用高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土？3.預(yù)應(yīng)力混凝土分為哪幾類？各有何特點(diǎn)？4.施加預(yù)應(yīng)力的方法有哪幾種？先張法和后張法的區(qū)別何在？試簡(jiǎn)述它們的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍。,思考題,72,5.什么是張拉控制應(yīng)力？為什么張拉控制應(yīng)力取值不能高也不能低？6.預(yù)應(yīng)力損失有哪幾種？各種損失產(chǎn)生的原因是什么？計(jì)算方法及減小

35、措施如何？先張法、后張法各有哪幾種損失？哪些屬于第一批，哪些屬于第二批？7.什么是預(yù)應(yīng)力鋼筋的松弛？為什么短時(shí)間的超張拉可以減小松弛損失？8.施加預(yù)應(yīng)力對(duì)軸心受拉構(gòu)件的承載力有何影響？為什么？,73,9.在計(jì)算施工階段混凝土的預(yù)應(yīng)力時(shí)，為什么先張法用構(gòu)件的換算截面A0，而后張法卻用構(gòu)件的凈截面An？在使用階段為何二者都用A0？10.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)各階段應(yīng)力狀態(tài)如何？先、后張法構(gòu)件的應(yīng)力計(jì)算公式有何異同之處？研究各特定時(shí)刻的應(yīng)力狀

36、態(tài)有何意義？比較先、后張法應(yīng)力狀態(tài)的異同？,74,11.什么是預(yù)應(yīng)力鋼筋預(yù)應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度？傳遞長(zhǎng)度內(nèi)的抗裂能力與其它部位有何不同？何時(shí)考慮其影響？ 12.施加預(yù)應(yīng)力對(duì)軸心受拉構(gòu)件的承載力有何影響？為什么？13.什么要對(duì)后張法構(gòu)件端部進(jìn)行局部承受壓承載力驗(yàn)算？應(yīng)進(jìn)行哪些方面的計(jì)算？不滿足條件時(shí)采取什么措施？,75,謝 謝,（本章完）,76,,,77,,,78,6）預(yù)應(yīng)力混凝土的特點(diǎn)：,1.提高了結(jié)構(gòu)的抗裂能力2.增加了構(gòu)件剛度

37、。3.充分利用高強(qiáng)度材料4.擴(kuò)大了結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍,優(yōu)點(diǎn)：,缺點(diǎn)：,1.施工工序多2.對(duì)施工技術(shù)要求高3.需要張拉設(shè)備、錨固夾具及勞動(dòng)費(fèi)用高,c. 預(yù)應(yīng)力反拱度不易控制。,79,4）錨具：,（1） 對(duì)錨、夾具的要求：,A. 安全可靠，其本身具有足夠的強(qiáng)度和剛度。,B. 應(yīng)使預(yù)應(yīng)力鋼筋在錨具內(nèi)盡可能不產(chǎn)生滑移，以減少預(yù)應(yīng)力損失。,C. 構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于機(jī)械加工制作。,D. 使用方便，省材料、價(jià)格低。,80,(2). 錨具的形式：,錨