第九章：预应力混凝土构件设计.

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1、第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助第九章第九章 预应力混凝土构件设计预应力混凝土构件设计混凝土结构设计原理 第第9 9章章 预应力混凝土构件设计预应力混凝土构件设计研制单位：湖南大学高等教育出版社高等教育出版社高等教育电子音像出版社高等教育电子音像出版社第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助本章重点本章重点 预应力混凝土的概念及其优点预应力混凝土的概念及其优点 ； 预应力混凝土构件的截面设计预应力混凝土构件的截面设计。 预应力损失的原因及其计算和组合；预应力损失的原因及其计算

2、和组合； 预应力混凝土构件的受力性能分析；预应力混凝土构件的受力性能分析； 施加预应力的方法及预应力混凝土材施加预应力的方法及预应力混凝土材料的要求；料的要求；第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助9.1 预应力砼的基本知识预应力砼的基本知识1. 预应力砼的基本原理：预应力砼的基本原理：9.1.1 一般概念一般概念普砼的缺点：普砼的缺点： 在使用荷载下带裂缝工作，影响使用功能，耐在使用荷载下带裂缝工作，影响使用功能，耐久、久、 刚度和抗疲劳性。刚度和抗疲劳性。难以利用高强度钢筋。与难以利用高强度钢筋。与wmax对应的对应的 s = 20

3、0N/mm2。而高强钢丝强度可达而高强钢丝强度可达1800N/mm2以上以上 。第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助预应力砼的基本原理：预应力砼的基本原理：预应力：预应力：在砼结构承受使用荷载之前的在砼结构承受使用荷载之前的制作阶段制作阶段预先对砼施加应力。预先对砼施加应力。图图9-1 预应力的基本概念预应力的基本概念epNppcc 全预应力砼部分预应力砼有限预应力砼第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助日常生活中有许多应用预应力的例子。日常生活中有许多应用预应力的例子。图图9

4、-2 预应力的日常应用预应力的日常应用第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助2.预应力砼构件的受力特征：预应力砼构件的受力特征： 提高了构件的抗裂性；提高了构件的抗裂性； 预应力的大小可根据需要调整。预应力的大小可根据需要调整。 在使用荷载下，预应力砼构件基本处于弹性在使用荷载下，预应力砼构件基本处于弹性工作阶段工作阶段(未裂未裂)。 施加预应力对构件的正截面承载力无明显影响。施加预应力对构件的正截面承载力无明显影响。第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助3.预应力混凝土的优缺点

5、：预应力混凝土的优缺点：优点：优点：b. 增大了构件的刚度增大了构件的刚度，减小挠度，减小挠度，耐久性好，耐疲，耐久性好，耐疲劳，提高抗剪承载力。劳，提高抗剪承载力。c. 充分利用高强度材料的性能。预应力筋充分利用高强度材料的性能。预应力筋 Pu FPyd. 扩大了构件的使用范围：减轻自重，加大跨度，扩大了构件的使用范围：减轻自重，加大跨度，提高适用能力。提高适用能力。缺点：缺点：成本高，材料质量要求高。工序复杂，技术成本高，材料质量要求高。工序复杂，技术水平要求高。水平要求高。a. 提高构件的抗裂能力提高构件的抗裂能力。第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一

6、章下一章下一章帮帮 助助9.1.2预应力混凝土的分类预应力混凝土的分类根据根据制作制作、设计设计和和施工施工的特点，预应力混凝土可以的特点，预应力混凝土可以有不同的分类：有不同的分类：1.先张法和后张法先张法和后张法钢筋张拉先于混凝土浇筑钢筋张拉先于混凝土浇筑先张法先张法钢筋张拉后于混凝土浇筑钢筋张拉后于混凝土浇筑后张法后张法部分截面受压部分截面受压部分预应力部分预应力2.全预应力和部分预应力全预应力和部分预应力全截面受压全截面受压全预应力全预应力3.有粘结预应力和无粘结预应力有粘结预应力和无粘结预应力预应力筋与周围的混凝土粘结、握裹在一起预应力筋与周围的混凝土粘结、握裹在一起有粘结有粘结第九

7、章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助1.先张法先张法：张拉钢筋张拉钢筋 支模、浇砼支模、浇砼 砼达到一定强度砼达到一定强度剪丝剪丝 产生预应力产生预应力9.1.3预应力的建立方法预应力的建立方法张拉钢筋浇注混凝土剪断钢筋图图9-3 先张法先张法第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助浇砼，预留孔道浇砼，预留孔道 达到强度，穿筋达到强度，穿筋 张拉钢筋，张拉钢筋，锚固锚固 产生预应力产生预应力 孔道灌浆孔道灌浆2.后张法后张法：图图9-4 后张法后张法浇注混凝土穿钢筋、张拉、锚固灌浆第

8、九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助v 先张法、后张法有各自适用范围和优缺点先张法、后张法有各自适用范围和优缺点。非预应力钢筋图图9-5 后张无粘结预应力后张无粘结预应力v 无粘结预应力混凝土结构通常与后张预应力工无粘结预应力混凝土结构通常与后张预应力工艺相结合。艺相结合。第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助锚、夹具：锚、夹具：用于固定钢筋用于固定钢筋构件制作完后，能取下重复使用构件制作完后，能取下重复使用夹具夹具用于永久固定钢筋、作为构件的一部分用于永久固定钢筋、作为构件的一

9、部分 锚具锚具不同种类的锚具，有不同的固定原理。同时不同种类的锚具，有不同的固定原理。同时所固定预应力筋不同，锚具则不同，回缩量也不同，所固定预应力筋不同，锚具则不同，回缩量也不同，尺寸外形对构件的影响也不同。尺寸外形对构件的影响也不同。9.1.4预应力砼构件的锚、夹具预应力砼构件的锚、夹具第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助(a) 张拉端 (b) 分散式固定端 (c) 集中式固定端镦头锚具锥塞式锚具(a) JM12型锚具夹片式锚具(b) XM型与QM型锚具夹片(c) QM型单孔锚具(d) QM型多孔锚具QMXM常见的几种锚具常见的几

10、种锚具图图9-6第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助混凝土：混凝土：一般要求不应低于一般要求不应低于C30，不宜低于，不宜低于 C40。钢筋：钢筋：预应力钢筋宜采用钢丝、钢铰线和预应力螺预应力钢筋宜采用钢丝、钢铰线和预应力螺纹钢筋；普通钢筋宜采用纹钢筋；普通钢筋宜采用HRB500、HRB400、HRBF400、HRBF500 级钢筋，也可采用级钢筋，也可采用HRB335级钢筋。级钢筋。9.1.5预应力砼构件对材料的要求预应力砼构件对材料的要求第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助

11、助1.使用阶段计算：使用阶段计算：承载力计算承载力计算：正截面：轴拉构件、受弯构件正截面：轴拉构件、受弯构件斜截面：受弯构件斜截面：受弯构件裂缝控制验算：裂缝控制验算：一级：严格不裂一级：严格不裂二级：一般不裂二级：一般不裂三级：允许不裂：裂缝宽度验算三级：允许不裂：裂缝宽度验算抗裂度验算抗裂度验算9.2预应力混凝土构件设计的一般规定预应力混凝土构件设计的一般规定9.2.1 计算内容计算内容第九章混凝土结构基本原理混凝土结构基本原理主主 页页目目 录录上一章上一章下一章下一章帮帮 助助指构件制作、运输、吊装等施工阶段承指构件制作、运输、吊装等施工阶段承载力、抗裂或裂缝宽度验算。载力、抗裂或裂缝