第12章 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料課件

第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料

第二篇預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-1概述一、預(yù)應(yīng)力混凝土的提出

第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-1概述二、預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理

在混凝土構(gòu)件承受外荷載之前，對其受拉區(qū)預(yù)先施加壓應(yīng)力。這種預(yù)壓應(yīng)力可以部分或全部抵消外荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力，因而可減少甚至避免裂縫的出現(xiàn)。由此達到改善普通砼缺點的目的。

基本原理：第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-1概述圖所示為一根由C30混凝土制做的純混凝土梁計算跨徑：L=4m截面尺寸：200×300mm截面抵抗矩W

=200×3002/6=3000000mm3

舉例說明：

300mm

在q=15kN/m的均布荷載作用下跨中截面應(yīng)力？

如果在受荷之前在梁端加一對偏心距e=50mm，

N=300kN的預(yù)加力，情況如何？第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料300mm

在q=15kN/m的均布荷載作用下跨中截面應(yīng)力？跨中彎距：截面應(yīng)力：第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料

在梁端加一對偏心距e=50mm，N=300kN的預(yù)加力，截面應(yīng)力？

300mme=50mm截面應(yīng)力：第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料300mme=50mm

在q=15kN/m、N=300kN共同作用下跨中截面應(yīng)力？截面應(yīng)力：第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-1概述

在q=15kN/m的均布荷載作用下：跨中彎距：截面應(yīng)力：

在預(yù)加力作用下：截面應(yīng)力：在均布荷載和預(yù)加力共同作用下：截面應(yīng)力：第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料后張法先張法后張法(曲線配筋）第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-1概述第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-1概述第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-1概述三、預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)缺點

優(yōu)點：①提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度。②可以節(jié)省材料，減少自重，擴大了構(gòu)件的應(yīng)用范圍。③可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力。④結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。⑤預(yù)應(yīng)力可作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的手段，促進了橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。缺點：①制作工藝復(fù)雜，制作技術(shù)和施工質(zhì)量要求高。②需要有專門設(shè)備。③預(yù)應(yīng)力反拱度不易控制。④施工周期較長，成本高。第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備一、預(yù)加應(yīng)力的主要方法先張拉鋼筋，后澆筑構(gòu)件混凝土的方法。1.先張法工藝放張支模、澆砼并養(yǎng)護錨固張拉鋼筋第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備放置預(yù)應(yīng)力鋼筋第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋（固定端）第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋（張拉端）第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備張拉端錨固第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備綁扎普通鋼筋、模板安裝第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備綁扎普通鋼筋、模板安裝第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備澆筑底板混凝土第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備澆筑底板混凝土第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備放置芯模、頂板鋼筋第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備放置鋼筋后第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備澆筑頂板第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備放張第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備鋼絲刷拉毛第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備成品第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備工作原理特點預(yù)應(yīng)力鋼筋：高強鋼絲（刻痕）、鋼鉸線；工藝簡單，不必耗費較多的錨具；初期投資費用較高；宜生產(chǎn)直線配筋的中、小型構(gòu)件。借助與混凝土的粘結(jié)力，以獲得較好的自錨性能。第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備2．后張法先澆筑構(gòu)件混凝土，待混凝土結(jié)硬后，再張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋并錨固的方法。工藝綁普筋、預(yù)留孔道立模、澆砼形成孔道穿預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固灌漿封錨第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備工作原理通過錨具來傳遞和保持預(yù)應(yīng)力。特點適用性較大；工藝復(fù)雜；錨具耗用量較多。第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備二、錨具1.對錨具的要求①受力安全可靠；②構(gòu)造簡單、緊湊，制作方便，用鋼量少;③張拉錨固方便迅速;④預(yù)應(yīng)力損失要小。第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備2.錨具的分類①依靠摩阻力錨固的錨具錐形錨、夾片式群錨等②依靠承壓錨固的錨具鐓頭錨、鋼筋螺紋錨等③依靠粘結(jié)力錨固的錨具先張法的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固、后張法固定端的鋼絞線壓花錨具等第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料3.橋梁結(jié)構(gòu)中常用的錨具

主要用于鋼絲束的錨固。（1）錐形錨（又稱為弗式錨）

由錨圈和錨塞（又稱錐銷）兩部分組成。第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備

特點

錨固方便，錨具面積小，便于在梁體上分散布置；主要錨固鋼絲束；錨固時鋼絲的回縮量較大，應(yīng)力損失較其他錨具大；不能重復(fù)張拉和接長。第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料

主要用于錨固鋼絲束，也可錨固直徑在14mm以下的預(yù)應(yīng)力粗鋼筋。圖鐓頭錨錨具工作示意圖（2）鐓頭錨

由錨杯和錨圈組成。

特點

受力明確，錨固可靠，不會滑絲；錨固時，預(yù)應(yīng)力損失??；對鋼絲的下料的長度要精確。第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料（3）鋼筋螺紋錨具

主要用于錨固高強粗鋼筋。

特點

受力明確，錨固可靠；構(gòu)造簡單，施工方便；能重復(fù)張拉和接長。第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料JM錨、群錨（4）夾片錨具JM錨由帶單錐孔的錨環(huán)、夾片組成。

主要用于錨固鋼絞線。第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料JM錨、群錨（4）夾片錨具

群錨由帶錐孔的錨板、夾片及鑄鐵喇叭形錨墊板所組成。

主要用于錨固鋼絞線。第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料（5）固定端錨具

擠壓錨具圖12-8壓頭機的工作原理

第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料

壓花錨具圖12-9壓花錨具第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料（6）連接器圖12-10連接器構(gòu)造a）錨頭連接器b）接長連接器

第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料各種錨具都必須配置相應(yīng)的張拉設(shè)備，才能順利地進行張拉、錨固。與夾片錨具配套的張拉設(shè)備，是一種大直徑的穿心單作用千斤頂（圖12-11）。它常與夾片錨具配套研制。圖12-11夾片錨張拉千斤頂安裝示意圖三、千斤頂?shù)?2章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-2預(yù)加應(yīng)力的方法與設(shè)備四、預(yù)加應(yīng)力的其他設(shè)備1.制孔器

抽拔橡膠管波紋管2.水泥漿

金屬波紋管塑料波紋管第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料一、預(yù)應(yīng)力鋼材1.對預(yù)應(yīng)力鋼筋的要求（1）強度要高。（2）有較好的塑性。（3）要具有良好的與混凝土粘結(jié)性能。（4）應(yīng)力松弛損失要低。

預(yù)應(yīng)力鋼材今后發(fā)展的總要求:高強度、粗直徑、低松弛、耐腐蝕第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料圖12-12幾種常見的預(yù)應(yīng)力鋼絞線

a）三股鋼絞線b）七股鋼絞線

c）七股拔模鋼絞線d）無粘結(jié)鋼絞線2.預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類（1）鋼絞線第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料

圖12-13幾種常見的預(yù)應(yīng)力高強鋼絲

a）光面鋼絲b）兩面刻痕鋼絲

c）三面刻痕鋼絲d）無粘結(jié)鋼絲束（2）高強度鋼絲第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料應(yīng)用范圍：中、小型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件箱梁的豎向、橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋。

（3）精軋螺紋鋼筋第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料二、混凝土1.對混凝土要求

能快硬、早強，以便能及早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工進度，提高設(shè)備、模板等的利用率；

強度高，強度等級不應(yīng)低于C40；

收縮和徐變小。第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料(1)收縮、徐變對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的影響2.收縮、徐變的影響及其計算《公路橋規(guī)》建議的徐變系數(shù)計算式為：(2)混凝土徐變變形

第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及其材料§12-3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料

加載齡期（d）40%≤RH＜70%70%≤RH＜90%理論厚度h(mm)理論厚度h(mm)100200300≥600100200300≥60033.903.503.313.032.832.652.562.4473.333.002.822.592.412.262.192.08142.922.622.482.272.121.991.921.83282.562.302.171.991.861.741.691.60602.211.991.881.721.611.511.461.39902.051.841.741.591.491.391.351.28混凝土名義徐變系數(shù)表12-1第12章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的