水工鋼筋混凝土之預應力混凝土結構

第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

第10章

預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念一、預應力混凝土的作用1、提高抗裂度或減小裂縫寬度普通鋼筋混凝土缺點是抗裂性能差，εtu=0.1～0.15×10-3左右，配筋適中的鋼筋混凝土總會出現裂縫。對一般結構，只要裂縫寬度＜0.2～

0.3mm，不影響結構使用和耐久性。若構件需嚴格限制裂縫寬度或不允許出現裂縫，則普通鋼筋混凝土結構不能滿足要求。

預應力鋼筋混凝土能使混凝土不開裂或減小裂縫寬度。第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

2、利用高強鋼筋，節(jié)約鋼材

在普通鋼筋混凝土構件中，裂縫寬度＜0.2～0.3mm；鋼筋應力控制在150～

200N/mm2，高強度鋼筋無法使用。在預應力鋼筋混凝土構件中，能使用高強鋼筋，從而節(jié)約鋼材。第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

二、預應力混凝土的概念

預應力混凝土是在外荷載作用之前，先對混凝土預加壓力，以抵消外荷載所引起的部分或全部拉應力。

第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

三、預應力混凝土的優(yōu)點預應力混凝土是解決普通鋼筋混凝土抗裂性差和高強鋼筋無法充分利用的好方法。比普通鋼筋混凝土節(jié)省鋼材30％～50％。采用高強材料，截面減小、自重減輕，能建大跨結構?；炷敛婚_裂，提高構件剛度，有反拱，可減少總撓度。根本解決裂縫問題，對水工建筑物意義重大。第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

四、預應力混凝土的缺點

預應力混凝土施工工序多，錨具和張拉設備及預應力鋼筋等材料貴。完全采用預應力鋼筋構件，預應力過大使開裂荷載與破壞荷載接近，破壞前無明顯預兆。某些結構如大跨橋梁產生過大反拱，影響正常使用。

三峽升船機結構C1航槽底板航槽邊墻“高跟鞋”高差44m第1閘段第2閘段第3閘段第4閘段C3C4C5C2舉例1：預應力上閘首10.1預應力混凝土的基本概念

第十章預應力混凝土結構舉例1：預應力上閘首剖面第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

舉例2：預應力閘墩第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

五、預應力混凝土分類1、根據截面應力狀態(tài)分為：全預應力混凝土：荷載效應短期組合下，截面不出現拉應力；有限預應力混凝土：

荷載效應短期組合下，截面拉應力不超過混凝土規(guī)定的抗拉強度；荷載效應長期組合下，不出現拉應力；部分預應力混凝土：

允許出現裂縫，但最大裂縫寬度不超過允許的限值；鋼筋混凝土：預壓應力為零時的混凝土。

第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

2、根據預應力度δ可分為：預應力度：控制截面上消壓內力和使用荷載下的內力之比。

δ

=消壓內力/使用荷載下的內力

δ≥1：全預應力混凝土0<δ

：部分預應力混凝土（包括有限預應力混凝土）0=δ

：鋼筋混凝土

第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

3、根據裂縫控制等級分為：

在我國，預應力混凝土是根據裂縫控制等級來分類設計的，規(guī)范規(guī)定預應力混凝土設計時，應根據環(huán)境類別選用不同的裂縫控制等級。一級：嚴格要求不出現裂縫的構件，要求構件受拉邊緣混凝土不應產生拉應力，σck≤0；二級：

一般要求不出現裂縫的構件，要求構件受拉邊緣混凝土的拉應力不超過混凝土軸心抗拉強度

，σck

≤αctftk。三級：

允許出現裂縫的構件，要求裂縫寬度不超過限值，wmax

≤wlim第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

4、按預應力鋼筋與混凝土的粘結狀況，可分為：

有粘結預應力混凝土

：預應力鋼筋與周圍的混凝土有可靠的粘結強度，使得預應力鋼筋與混凝土在荷載作用下有相同的變形。先張法和后張灌漿的預應力混凝土都是有粘結預應力混凝土。第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

無粘結預應力混凝土預應力鋼筋與周圍的混凝土沒有任何粘結。施工非常方便；破壞時鋼筋拉應力僅為有粘結預應力鋼筋的70%～90%。已廣泛應用于高層建筑的樓板，但在水利工程中應用不多，如需采用必須經過論證。因為，無粘結預應力混凝土的預應力鋼筋與周圍混凝土沒有粘結，只要有一處預應力鋼筋出現斷裂，預應力就完全失效。

第十章預應力混凝土結構10.1預應力混凝土的基本概念

六、預應力混凝土設計預應力混凝土與普通鋼筋混凝土結構一樣，需進行使用階段的計算外，還需驗算施工階段（制作、運輸、安裝）混凝土強度和抗裂性能。

使用階段承載力計算；抗裂、裂縫寬度驗算；撓度驗算。

施工階段混凝土強度驗算；抗裂驗算。

10.2施加預應力的方法，預應力混凝土的材料10.2.1施加預應力的方法1、先張法張拉鋼筋在澆灌混凝土之前

在專門的臺座上張拉第十章預應力混凝土結構10.2施加預應力的方法，預應力混凝土的材料第十章預應力混凝土結構10.2施加預應力的方法，預應力混凝土的材料2－預應力鋼筋；3－固定端夾具；5－張拉端夾具；4－千斤頂張拉鋼筋示意；

7－放張后預應力混凝土構件

待混凝土養(yǎng)護到一定強度(≮混凝土強度等級75％)，再從臺座上切斷鋼筋。先張法預應力靠鋼筋與混凝土之間的粘結力傳遞。第十章預應力混凝土結構適宜于預制廠制造大批量構件，用長線臺座（50～200m）一次生產幾個或十幾個構件。施工工序簡單，常用直線配筋，用于中小型構件。用細鋼絲、冷軋帶肋鋼筋或冷拉鋼筋作為預應力鋼筋。10.2施加預應力的方法，預應力混凝土的材料第十三章三預三應力三混凝三土結三構2、三后張三法張拉三鋼筋三在澆三灌混三凝土三之后三。預應三力靠三構件三兩端三錨具三傳給三混凝三土。不需三要專三門臺三座，三現場三制作三，用三于大三型構三件。10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料第十三章三預三應力三混凝三土結三構增加三了留三孔、三灌漿三等工三序，三施工三復雜三。用成三束的三高強三鋼絲三、鋼三絞線三、冷三拉II三I、IV級及三熱處三理鋼三筋作三為預三應力三鋼筋三。張拉三鋼筋三可用三機械三張拉三、電三熱法三及自三張法三。2－三預留三孔道三；3三－灌三漿孔三（通三氣孔三）；三4－三預應三力鋼三筋；5－三固定三端錨三具；三6－三千斤三頂張三拉鋼三筋；三7－三張拉三端錨三具；8－三壓力三灌漿三（水三泥漿三）10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.2三.2三預三應力三混凝三土的三材料1、三對預三應力三鋼筋三要求三：強度三高張拉三應力三出現三應力三損失三，如三強度三不高三，張三拉建三立的三應力三會損三失殆三盡。三預應三力損三失達三到20三0N三/m三m2以上三。與混三凝土三有良三好的三粘結三力先張三法中三，預三應力三鋼筋三與混三凝土三之間三須有三較高三的粘三結自三錨強三度。足夠三的塑三性和三良好三的加三工性三能鋼材三強度三高，三塑性三低，三處于三低溫三和沖三擊荷三載下三，可三能發(fā)三生脆三性斷三裂。三良好三的加三工性三能指三焊接三性能三好。10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料第十三章三預三應力三混凝三土結三構常用三的預三應力三鋼筋三有：鋼絲三、鋼三絞線三、鋼三絲束三、螺三紋鋼三筋、三鋼棒等。鋼絞三線將多三股平三行的三碳素三鋼絲三按一三個方三向扭三絞而三成的三；用三三根鋼三絲捻三制的三鋼絞三線，三結構三為13；用七三根鋼三絲捻三制的三鋼絞三線，三結構三為17。極限三抗拉三強度三標準三值可三達19三60三N/三mm2。鋼絞三線與三混凝三土粘三結較三好，三應力三松弛三小，三端部三還可三以設三法鐓三粗；比鋼三筋或三鋼絲三束柔三軟，三以盤三卷供三應，三便于三運輸三及施三工。10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料第十三章三預三應力三混凝三土結三構鋼絲按外三形分三有光圓三鋼絲三、螺三旋肋三鋼絲三、刻三痕鋼三絲三種三；按應三力松三弛性三能分三則有低松三弛和三普通三松弛兩種三。極限三抗拉三強度三標準三值可三達18三60N/三mm2。在后三張法三構件三中，三當需三要鋼三絲的三數量三很多三時，三鋼絲三常成三束布三置，三稱為鋼絲三束。1－三鋼絲三；2三－芯三子；三3－三綁扎三鐵絲10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料第十三章三預三應力三混凝三土結三構無粘三結預三應力三鋼筋分為三無粘三結預三應力鋼絲三束和無三粘結三預應三力鋼絞三線兩種三；用的三鋼絲三與有三粘結三鋼筋三相同三。但，三無粘三結預三應力三鋼筋三的表面三涂刷三油脂，應三用塑料三套管三或塑三料布三帶作三為包三裹層三加以三保護，形三成可相互三滑動三的無三粘結三狀態(tài)。1－三鋼絲三束或三鋼絞三線；三2－三油脂三；3三－塑三料薄三膜套三管10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料第十三章三預三應力三混凝三土結三構2、三對混三凝土三的要三求：強度三高與高三強度三鋼筋三適應三，使三鋼筋三充分三發(fā)揮三作用三，減三小構三件截三面尺三寸和三減輕三自重三。收縮三、徐三變小減少三預應三力損三失。快硬三、早三強能盡三早施三加預三應力三，加三快施三工進三度，三提高三設備三利用三率?；炷翉娙鹊热墶贑3三0；采用三鋼絞三線、三鋼絲三時，混三凝土三強度三等級≮C4三0。10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.2三.3三錨三具與三夾具錨具三：錨固三在構三件端三部，三與構三件連三成一三起共三同受三力不三再取三下的三稱為三錨具三。夾具三：在張三拉過三程中三夾持三鋼筋三，以三后可三取下三并重三復使三用的三稱為三夾具三。1、先三張法三的夾三具10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料第十三章三預三應力三混凝三土結三構1－三套筒三；2三－錐三銷；3－三預應三力鋼三筋；4－三錨板三；5三－楔三塊錐形三夾具楔形三夾具偏心三夾具10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料梳子三板夾三具同時三張拉三多根三預應三力鋼三絲時三，常三采用三梳子三板夾三具。鋼絲三兩端三用鐓三頭（三冷鐓三）錨三定；鋼絲三張拉三完畢三立即三擰緊三螺母三，鋼三絲就三臨時三錨固三在鋼三模橫三梁上三。第十三章三預三應力三混凝三土結三構施工三時速三度很三快。10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料先張三法利三用工三具式三螺桿三張拉1、三預應三力鋼三筋三2三、工三具式三螺桿三3、三活動三鋼橫三梁4、三臺座三固定三傳力三架三5三、千三斤頂三6、三螺帽7、三焊接三接頭采用三粗鋼三筋為三預應三力筋三時，三對于三單根三鋼筋三常用三在鋼三筋端三部連三接一三工具三式螺三桿。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料工具三式螺三桿與三預應三力鋼三筋之三間可三采用三焊接三連接三或套三筒式三連接三器連三接。套筒三式連三接器1、三鋼圈三2、三半圓三形套三筒三3三、連三接鋼三筋4、三預應三力鋼三筋三5、三工具三式螺三桿三6三、鐓三粗頭第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料對于三多根三鋼筋三，則三可考三慮螺三桿鐓三粗夾三具或三錐形三錨塊三夾具三。錐形三錨塊三夾具1、三錐形三錨塊三2三、錐三形夾三片三3三、預三應力三鋼筋4、三張拉三連接三器三5三、張三拉螺三桿三6三、固三定用三螺母第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料對于三多根三鋼筋三，則三可考三慮螺三桿鐓三粗夾三具或三錐形三錨塊三夾具三。螺桿三鐓粗三夾具1、三錨板三2三、螺三桿三3三、螺三帽三4三、鐓三粗頭5、三預應三力鋼三筋第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料第十三章三預三應力三混凝三土結三構2、三后張三法的三錨具鋼絲三束常三用錐形三錨具三配用三外夾三式雙三作用三千斤三頂進三行張三拉。10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料(a)錐三形錨三具三(b)雙三作同三千斤三頂1－三鋼絲三束；三2三－錨三塞；三3－三鋼錨三圈；三4－三墊板三；5－三孔道三；三6三－套三管；三7三－鋼三絲夾三具；三8－三內活三塞；9－三錨板三；三10三－張三拉鋼三絲；三11三－油三管第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料雙作三用千三斤頂張拉三鋼絲三束后三又將三錨塞三頂壓三入錨三圈內；預應三力鋼三絲卡在三錨圈三與錨三塞間；當張三拉千三斤頂三放松三預應三力鋼三絲后三，鋼絲三向梁三內回三縮時三帶動三錨塞三向錨三圈內三楔緊；預應三力鋼三絲通三過摩三阻力三將預三應力三傳到三錨圈，錨三圈將三力傳三給墊三板，三最后三由將三墊板三預加三力傳三到混三凝土三構件三上。10三－張三拉鋼三絲；2－三錨塞3－三鋼錨三圈4－三墊板三；7－三鋼絲三夾具2－三錨塞第十三章三預三應力三混凝三土結三構2、三后張三法的三錨具鋼絲三束、三鋼鉸三線束三錨固三，可三用XM三、Q三M錨三具。1、三錨環(huán)2、三夾片3、三鋼絞三線4、三灌漿三孔5、三錐臺三孔10三.2三施加三預應三力的三方法三，預三應力三混凝三土的三材料第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預三應力三鋼筋三張拉三控制三應力三及預三應力三損失10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失10三.3三.1三預三應力三鋼筋三張拉三控制三應力σco三n定義：張拉三鋼筋三時預三應力三鋼筋三達到三的最三大應三力，三即張三拉設三備控三制的三張拉三力除三以預三應力三鋼筋三面積三。是預三應力三筋在三構件三受荷三前經三受的三最大三應力三。σco三n越高三，對三混凝三土的三預壓三作用三越大三，提三高構三件抗三裂性三。σco三n過高三，由三于鋼三筋強三度的三離散三性，三操作三中的三可能三超張三拉，三張拉三時可三使鋼三筋屈三服，三產生三塑性三變形三，反三而達三不到三預期三效果三，也三易發(fā)三生安三全事三故。《規(guī)范》規(guī)定三了張三拉控三制應三力限三值[σco三n]。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失[σco三n]是以三預應三力鋼三筋的三強度三標準三值給三出的三，因三為與三構件三設計三無關三，僅三涉及三到材三料本三身。[σco三n]不應三過低三：≮0.三4fpt三k項次預應力鋼筋種類張拉方法先張法后張法1消除應力鋼絲、鋼絞線0.75fptk0.75fptk2螺紋鋼筋0.75fptk0.70fptk3鋼棒0.70fptk0.65fptk第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失[σco三n]與張三拉方三法有三關：先張三法σco三n較后三張法三大。因為三先張三法的三預應三力損三失比三后張三法大三。先張三法，三張拉三鋼筋三達到三控制三應力三時，三構件三尚未三澆筑三，放三松鋼三筋，三混凝三土受三到預三壓時三，鋼三筋隨三混凝三土回三縮，當混三凝土三受到三預壓三應力三時，三鋼筋三的預三拉應三力已三小于三控制三應力三了。后張三法，三張拉三鋼筋三同時三，混三凝土三即受三到擠三壓，三鋼筋三張拉三達到三控制三應力三時，三混凝三土的三彈性三壓縮三也已三完成三，不必三考慮三混凝三土彈三性壓三縮而三引起三的鋼三筋應三力的三降低三。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失10三.3三.2三預三應力三損失預應三力鋼三筋在三張拉三時所三建立三的預拉三應力，會三由于三張拉三工藝三和材三料特三性等三種種三原因三而降低，這三種應三力降三低現三象稱三為預應三力損三失。最終三穩(wěn)定三的應三力才三對構三件產三生實三際的三預應三力效三果。計算三和減三小預三應力三損失是設三計和三施工三中的關鍵三問題。預應三力損三失與三張拉三工藝三、構三件制三作、三配筋三方式三和材三料特三性有三關。各影三響因三素相三互制三約，三有的三因素三與時三間有三關，三確切三確定三預應三力損三失困三難。三規(guī)范三以各三因素三單獨三造成三的預三應力三損失三之和三近似三作為三總損三失來三計算三。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失1、張拉三端錨三具變三形和三鋼筋三內縮三引起三的預三應力三損失σl1σl1由預三應力三筋在三錨具三、夾三具中三的內三縮，三錨具三、夾三具壓三縮變三形及三墊板三間縫三隙擠三緊時三發(fā)生三內縮三引起三。預應三力直三線鋼三筋：a——三張拉三端錨三具變三形和三鋼筋三內縮三值（三mm三)l——三張拉三端至三錨固三端之三間的三距離三（m三m）Es——三預應三力筋三彈性三模量三（N三/m三m2）第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失錨固三端的三錨具三在張三拉過三程中三已被三擠緊三，a值只三考慮三張拉三端。增加l可減三小損三失，三在先三張法三中l(wèi)＞10三0m時σl1可不三計。應盡三量減三少墊三層塊三數，三每增三加一塊a值就三增加1三mm。錨具類別支承式錨具（鋼絲束鐓頭錨具等）螺帽縫隙1每塊后加墊板的縫隙1錐塞式錨具（鋼絲束的鋼制錐形錨具等）5夾片式錨具有頂壓時5無頂壓時6～8單根螺紋鋼筋的錐形錨夾具5錨具三變形三和鋼三筋內三縮值a(m三m)第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失對于三后張三法構三件的三預應三力曲三線鋼三筋或三折線三鋼筋：距張三拉端x處的σl1三x應根三據鋼三筋與三孔道三壁之三間反三向摩三擦影三響長三度lf范圍三內的三預應三力鋼三筋變三形值三等于三錨具三變形三和鋼三筋內三縮值三的條三件確三定。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失2、三預應三力筋三與孔三道壁三之間三摩擦三引起三的預三應力三損失σl2。后張三法張三拉鋼三筋時，三由于三預應三力筋三與周三圍混三凝土三或套三管間三的摩三擦，三引起三預應三力筋三應力三隨距三張拉三端距三離的三增加三而逐三漸減三少的三數值三為σl2。直線預應力筋曲線預應力筋第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失摩擦三損失三包括三二部三分：預留三孔道三中心三與預三應力三筋中三心偏三差引三起的三摩擦三力；曲線三配筋三時，三預應三力筋三對孔三壁的三徑向三壓力三引起三的摩三阻力三。第十三二章三預三應力三混凝三土結三構的三原理三及計三算規(guī)三定12三.5三張三拉控三制應三力和三預應三力損三失——張拉三端與三計算三截面三曲線三部分三的切三線夾三角（ra三d）К、μ——摩擦三系數若第十三二章三預三應力三混凝三土結三構的三原理三及計三算規(guī)三定12三.5三張三拉控三制應三力和三預應三力損三失項次孔道成型方式Кμ鋼絞線、鋼絲束螺紋鋼筋、鋼棒1預埋金屬波紋管0.00150.20～0.250.502預埋塑料波紋管0.00150.14～0.17—3預埋鐵皮管0.00300.350.404預埋鋼管0.00100.25～0.30—5抽芯成型0.00150.550.60表1三0-三3三摩三擦系三數К、μ第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失減小三摩擦三損失三的辦三法：兩端三張拉和超張三拉。兩端三張拉三比一三端張三拉減三小1三／2三摩擦三損失三值。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失減小三摩擦三損失三的辦三法：兩端三張拉和超張三拉。張拉三端鋼三筋應三力到1.三1σco三n，E點；卸荷三使張三拉應三力退三到0.三85σco三n，F點；再加三荷使三張拉三應力三到σco三n，C點；預應三力沿CG三HD分布三，比三一次三張拉三到的三預應三力分三布更三均勻三，減三小摩三擦損三失。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失3、預應三力筋三與臺三座之三間的三溫差三引起三的預三應力三損失σl3為縮三短先張三法構件三的生三產周三期，三常采三用蒸三汽養(yǎng)三護加三快混三凝土三的凝三結硬三化。升溫三時，新澆三混凝三土未三結硬，鋼三筋因三溫升三而伸三長，三但臺三座長三度不三變，三因而三鋼筋三變松三，張三拉應三力減三少，三形成三預應三力損三失sl3。降溫三時，混三凝土三達到三一定三強度三，與三預應三力筋三間具三有粘三結作三用，兩者三共同三回縮三，已產三生的sl3無法三恢復。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失σl3僅存三在于先張三法。減小σl3的方三法：采用三二次三升溫三加熱三的養(yǎng)三護制三度。三先在三略高三于常三溫下三養(yǎng)護三，待三混凝三土達三到一三定強三度后三再逐三漸升三高養(yǎng)三護?；炷脸跞笕呷郎囟热撊钆c三混凝三土兩三者熱三膨脹三系數三相近三，溫三度升三高不三會線三起預三應力三損失三。預應三力筋三與臺三座的三溫差三為Dt℃，鋼筋三的溫三度膨三脹系三數為1×三10-5/℃，則三有：第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失4、三預應三力筋三應力三松弛三引起三的預三應力三損失σl4鋼筋三在高三應力三下變三形具三有隨三時間三而增三長的三特性三。鋼三筋長度三保持三不變三，應力三會隨三時間三增長三而降三低，三這種三現象三稱為三松弛三。松三弛使三預應三力降三低的三數值三為σl4。σl4與下三列因三素有三關：初始三應力三。σco三n越高三，σl4越大三，損三失的三速度三也快三。當初三應力三小于0.三7fpt三k時，三松弛三與初三應力三成線三性關三系；三初應三力高三于0.三7fpt三k時，三松弛三與初三應力三成非三線性三關系三，松三弛顯三著增三大。鋼絲三和鋼三絞線三作預三應力三鋼筋，若σco三n/fpt三k＜0.三5,σl4=0。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失鋼筋三種類三。熱處三理鋼三筋的三應力三松弛三值比三鋼絲三、鋼三絞線三的小三。時間三。1h達50三%，24三h達80三%。溫度三。溫度三高損三失大三。張拉三方法三。采用三超張三拉可三減小三損失三。表10三-4給出三了σl4?；炷恋娜湛s三和徐三變，三都會三導致三構件三長度三的縮三短，三預應三力筋三隨之三回縮三，引三起預三應力三損失三?；炷潦杖s和三徐變三引起三預應三力損三失的三現象三是類三似的三，為三簡化三計算三，將三此兩三項合三并為σl5：第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失5、三混凝三土收三縮和三徐變三引起三的預三應力三損失σl5先張三法構三件后張三法構三件第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失σpc、σ三’pc——三受拉三區(qū)與三受壓三區(qū)預三應力三筋在三各自三合力三作用三點處三的混三凝土三法向三應力三。f’cu——三施加三預應三力時三的混三凝土三立方三體抗三壓強三度。ρ、ρ’——三受拉三區(qū)與三受壓三預應三力筋三與非三預應三力筋三的配三筋率三。先張三法構三件后張三法構三件第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失先張三法構三件后張三法構三件公式三第一三項及三第二三項分三子，三分別三反映三混凝三土收三縮與三徐變三對預三應力三損失三的影三響。三后張三法對三先張三法小三。因三為后三張法三張拉三鋼筋三前，三混凝三土收三縮已三部分三完成三。對干三燥環(huán)三境，三應加三大計三算值三。減小三方法三：用高三標號三水泥三、減三小水三泥用三量、三降低三水灰三比、三控制三混凝三土的三預壓三應力三。An=Ac+asAs先張法后張法A0=Ac+apAp+asAs第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失5、三螺旋三式預三應力三筋擠三壓混三凝土三引起三的預三應力三損失σl6第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失環(huán)形三結構三構件三混凝三土被三螺旋三式預三應力三筋箍三緊，三受壓三產生三局部三壓陷三，構三件直三徑減三少2δ，預應三力筋三回縮三，引三起的三預應三力損三失稱三為σl6。構件三直徑三小，三壓陷三變形三的影三響大三，σl6大。直徑三大于3m，損失三不計三；直三徑不三大于3m：σl6=3三0N三/m三m2第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失各項三預應三力損三失并三不同三時發(fā)三生，三是按三不同三張拉三方式三分階三段發(fā)三生的三?？扇譃槿龘p失三：第一三批應三力損三失lI：指在混凝三土預三壓前出現三的損三失，三先三張法三指張放三前、后三張法指除三千斤三頂前的損三失。第二三批應三力損三失lII：指混凝三土預三壓后出現三的損三失。先張法構件后張法構件第一批l1＋l2＋l3＋l4l1＋l2第二批l5l4＋l5＋l6第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.3三預應三力鋼三筋張三拉控三制應三力及三預應三力損三失考慮三到預三應力三損失三計算三的誤三差，《規(guī)范》規(guī)定三當總三損失三值l=lI+lII小于三下列三數值三時，三按下三列數三值取三用：先張三法構三件10三0M三Pa后張三法構三件80三MP三a第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預應三力混三凝土三軸心三受拉三構件三的應三力分三析目的：驗算三抗裂三度及三施工三階段三強度三時，三需要三了解三在預三應力三作用三下截三面應三力分三布。三在設三計預三應力三結構三時，三應進三行應三力計三算。各個三階段三的應三力、三工作三特點三均表三現出三不同三的階三段性三，只三有掌三握了三各階三段特三點，三才能三深刻三了解三預應三力的三作用三。10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構一、三先張三法從張三拉鋼三筋開三始到三構件三破壞三，分三為2個三階段、6個三應力三狀態(tài)。施工三階段三：應力三狀態(tài)1：張拉三鋼筋三并錨三固，三澆筑三混凝三土養(yǎng)三護。10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析預應力筋應力：預應力筋拉力：混凝土應力：第十三章三預三應力三混凝三土結三構應力三狀態(tài)2從臺三座放三松預三應力三筋，三混凝三土受三到預三應力三筋回三彈擠三壓而三產生三預壓三應力三。設混三凝土三預壓三應力三為σpc三I，變三形σpc三I/Ec，鋼三筋也三回縮σpc三I/Ec，則三鋼筋三應力三損失三為（σpc三I/Ec）Es=αEσpc三I。10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析非預三應力三筋應三力：預應力筋應力：由平衡條件：混凝土應力：第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析由平三衡條三件：也可三理解三為當三放松三預應三力筋三使混三凝土三受壓三時，三將鋼三筋回三彈力Np0看作三外力三，作三用在三整個三換算三截面A0上，三由此三產生三應力σpc三I。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構應力三狀態(tài)3混凝三土受三壓縮三后，三又發(fā)三生徐三變和三收縮三，出三現第三二批三預應三力損三失σlⅡ=σl5，總三預應三損失三為σl=σlΙ+σlⅡ。10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析其中三：σl5為預三應力三筋因三混凝三土收三縮和三徐變三所增三加的三壓應三力。預應力筋應力：非預應力筋應力：混凝土應力：由平衡方程：第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析由平三衡方三程：σpe三Ⅱ：全部三預應三力損三失完三成后三，預三應力三筋的三有效三應力三。σpc三Ⅱ：預應三力混三凝土三中建三立的三“有三效預三壓應三力”三。可三理解三為預三壓力Np0Ⅱ作用三在A0上產三生的三應力三?？梢匀胂笕斎饬θ?Np0三Ⅱ時，三構件三上的三應力三＝0第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構使用三階段三：4、三應力三狀態(tài)三4：三消壓三狀態(tài)構件三受到三外力三（軸三力N）作三用后三，截三面疊三加上N產生三的拉三應力三，當N=NP0三Ⅱ=N0時，三混凝三土應三力=三0。此狀三態(tài)稱消壓三狀態(tài)三，外力N0稱消壓三軸拉三力。10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析混凝土應力：預應力筋應力：非預應力筋應力：增加了：減小了：原原第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析消壓軸力：從應力狀態(tài)3知：則：第十三章三預三應力三混凝三土結三構應力三狀態(tài)4是混三凝土三由壓三應力三轉為三拉應三力的三一個三重要三標志三。如三：N＜N0則混三凝土三處于三受壓三狀態(tài)三；N＞N0則混三凝土三出現三拉應三力，三以后三拉應三力的三增量三就如三同普三通鋼三筋混三凝土三軸心三受拉三構件三一樣三。10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析

應力狀態(tài)5：即將開裂

混凝土應力：預應力筋應力：

非預應力筋應力：由平衡方程：σpcⅡ：混凝土有效預壓應力。由于多了N0，σpcⅡ使預應力抗裂性大大提高。

也可三寫成三：第十三章三預三應力三混凝三土結三構應力三狀態(tài)5：開裂三后開裂三后，三在外三力N作用三下，三所增三加了三軸拉三力N-Ncr將全三部由三鋼筋三承擔三，預三應力三筋和三非預三應力三筋應三力增三量分三別為(N-Ncr)/三(Ap+As)。10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析預應三力筋三應力三：非預三應力三筋應三力：此二三式為三求裂三縫寬三度時三的應三力表三達式三。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析開裂三后開裂三前第十三章三預三應力三混凝三土結三構應力三狀態(tài)6：破壞三階段當預三應力三筋、三非預三應力三筋的三應力三達到三各自三強度三時，三構件三就發(fā)三生破三壞。10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構二、三后張三法后張三法構三件應三力分三布除三施工三階段三因施三工工三藝與三先張三法不三同外三，其三它階三段相三同。施工三階段應力三狀態(tài)1：第一三批預三應力三損失三出現三后10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析和先三張法三不同三之處三：后張三法在三張拉三預應三力同三時，三混凝三土就三受到三預壓三應力三，彈三性壓三縮變三化已三完成三。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析后張三法在三張拉三預應三力同三時，三混凝三土就三受到三預壓三應力三，彈三性壓三縮變三化已三完成三。因此三，后三張法三預應三力筋三應力三比先三張法三少降三低αEσpcΙ。如三此，三先張三法用A0，后三張法用An。由平衡條件：預應力筋應力：混凝土應力：非預應力筋應力：第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構應力三狀態(tài)2：第二三批預三應力三損失三出現三后10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析預應力筋應力：混凝土應力：非預應力筋應力：由平衡方程：第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構使用三階段三：混凝三土已三灌漿應力三狀態(tài)3：消壓三狀態(tài)三，加三載至三混凝三土應三力等三于0。10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析N=Np0Ⅱ預應力筋應力：混凝土應力：

非預應力筋應力：消壓軸拉力：第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析N0：消三壓軸三力應力狀態(tài)4：

裂縫即將出現預應力筋應力：混凝土應力：

非預應力筋應力：開裂軸力：第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構應力三狀態(tài)4：開裂后10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析預應三力筋三應力三：混凝三土應三力：0非預三應力三筋應三力：其中三：σp0和σl5，N0分別三為消三壓狀三態(tài)預三應力三筋和三非預三應力三筋應三力，三軸力三。第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構應力三狀態(tài)5：破壞三狀態(tài)當預三應力三筋、三非預三應力三筋的三應力三達到三各自三強度三時，三構件三就發(fā)三生破三壞。10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三.3三預三應力三構件三與非三預應三力構三件比三較施工三階段鋼筋三混凝三土中三的鋼三筋和三混凝三土應三力全三為0，而三預應三力構三件中三預應三力筋三始終三和混三凝土三則始三終處三于高三應力三狀態(tài)三。使用三階段N混凝三土cr<N預crN混凝三土cr/N混凝三土u=0三.1～0.三15N預cr/N預u＞0.三9兩類三構件三極限三荷載三相等三，但三普通三鋼筋三混凝三土構三件不三能采三用高三強鋼三筋，三否則三就會三在不三大的三拉力三下裂三縫過三寬而三不滿三足正三常使三用極三限狀三態(tài)要三求，三只有三采用三預應三力才三能發(fā)三揮高三強鋼三筋作三用。10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.4三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件的三應力三分析第十三章三預三應力三混凝三土結三構10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計使用三階段承載三力計三算抗裂三驗算三或裂三縫寬三度驗三算施工三階段張拉三（或三放松三）預三應力三鋼筋三時構三件的三承載三力驗三算后張三法構三件還三需端三部錨三固區(qū)三局部三受壓三驗算10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構使用三階段三承載三力計三算10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構抗裂三驗算三及裂三縫寬三度驗三算預應三力構三件按三所處三環(huán)境三類別三和使三用要三求，三應有三不同三的裂三縫控三制要三求。三規(guī)范三將預三應力三混凝三土構三件劃三分為三三個三裂縫三控制三等級三進行三驗算三：一級——嚴格三要求三不出三現裂三縫的三構件在荷三載效三應標三準組三合下三構件三不出三現拉三應力三，即三：σck——三在荷載三標準三值作用三下構三件抗裂三驗算三邊緣的混三凝土三法向三應力三；σpc三Ⅱ——三扣除三全部三預應三力損三失后三，在抗裂三驗算三邊緣的混三凝土三的預三壓應三力。10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構先張三法：后張三法：10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構二級——一般三要求三不出三現裂三縫的三構件荷載三效應三標準三組合三下，三構件三不出三現裂三縫。三即：三級——允許三出現三裂縫三的構三件荷載三效應三標準三組合三下的三最大三計算三裂縫三寬度三小于三裂縫三寬度三限值三，即三：10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構裂縫三寬度三計算三公式當N達到三了消三壓軸三力N0時，三混凝三土應三力為三零，三這時三的混三凝土三應力三狀態(tài)三相當三于受三荷之三前的三鋼筋三混凝三土軸三心受三拉構三件。當N＞N0時，N－N0使混三凝土三產生三拉應三力，三甚至三開裂三，此三時構三件裂三縫寬三度的三大小三取決三于N－N0。因此三，裂三縫寬三度可三參照三鋼筋三混凝三土構三件的三有關三公式三，只三要取三鋼筋三的應三力σsk=（Nk-N0）/（Ap+As）即三可。10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構α——考慮三構件三受力三特征三和荷三載長三期作三用的三綜合三影響三系數三，對預三應力三軸心三受拉三構件三，取三α=三2.三7；三對預三應力三受彎三構件三，取三α=三2.三1；α1——三考慮三鋼筋三表面三形狀三和預三應力三張拉三方法三的系三數，三按表三10三-8三采用。d——三鋼筋三直徑三，當三鋼筋三用不三同直三徑時三，公三式中三的d改用三換算三直徑4（As+Ap）/u，u為縱三向受三拉鋼三筋截三面總三周長三；ρte——三縱向三受拉三鋼筋三的有三效配三筋率三，按三下列三規(guī)定三計算三：取若10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構軸心三受拉三構件三施工三階段三的驗三算施工三階段三驗算三的原三因當放三張預三應力三鋼筋三（先三張法三）或三張拉三預應三力鋼三筋完三畢（三后張三法）三時，三混凝三土將三受到三最大三的預三壓應三力σcc，而三這時三混凝三土強三度通三常僅三達到三設計三強度三的75三%，構件三承載三力是三否足三夠？驗算三包括三兩個三方面三：1．張三拉（三或放三松）三預應三力鋼三筋時三構件三的承三載力三驗算為了三保證三在張三拉（三或放三松）三預應三力鋼三筋時三，混三凝土三不被三壓碎三，混三凝土三的預三壓應三力應三符合三下列三條件三：10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構先張三法構三件在三放松三（或三切斷三）鋼三筋時三，僅三按第三一批三損失三出現三后計三算σcc：后張三法張三拉鋼三筋完三畢，三應力三達到σco三n，而三又未三及錨三固時三，按三不考三慮預三應力三損失三值計三算σcc：10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構2．三后張三法構三件端三部局三部受三壓承三載力三計算局部三受壓三承載三力計三算的三原因三：后張三法構三件端三部錨三具下三的混三凝土三處于三高應三力狀三態(tài)下三的三三向受三力情三況：三縱向三有較三大壓三應力三，徑三向、三環(huán)向三有拉三應力三。構件三端部三鋼筋三比較三集中三，混三凝土三截面三又被三預留三孔道三消弱三較多三，混三凝土三強度三又較三低。10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構為了三防止三混凝三土因三局部三受壓三強度三不足三而發(fā)三生脆三性破三壞，三在局三部受三壓區(qū)三內配三置方三格網三式或三螺旋三式間三接鋼三筋。約束三混凝三土的三橫向三變形三，從三而提三高局三部受三壓承三載力三。間接三鋼筋三應配三置在h范圍三內。方格三網式三鋼筋三片不三應小三于4片；螺旋三式鋼三筋不三應小三于4圈。10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構Al——三混凝三土局三部受三壓面三積，可按三應力三沿錨三具邊三緣在三墊板三中以三45三°角三擴散三后傳三到混三凝土三的受三壓面三積計三算，Ab——三局部三計算三的底三面積三；10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計Aco三r——三鋼筋三網以三內的三混凝三土核三心面三積，三其重三心應三與Al重心三相重三合，Aco三r＜Ab。第十三章三預三應力三混凝三土結三構Al＝2三80三×（三12三0＋三20三＋2三0）Ab＝2三80三×三（1三60三＋6三0＋三60三）Aco三r＝2三50三×三25三0Aln＝Al－2三×3三.1三4三×5三52/4三（孔三道面三積）三，凈三面積10三.5三預三應力三混凝三土軸三心受三拉構三件設三計第十三章三預三應力三混凝三土結三構當配三置方三格網三式或三螺旋三式間三接鋼三筋且三符合Aco三r≥Al時