第六章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件簡(jiǎn)介第二講教學(xué)目標(biāo)66課件講解

1.理解張拉控制應(yīng)力的概念及其確定原則；2.理解預(yù)應(yīng)力損失的概念、種類及減小措施；3.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的一般構(gòu)造要求。第六章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件簡(jiǎn)介

第二講教學(xué)目標(biāo)：1.張拉控制應(yīng)力的概念及其確定原則；2.預(yù)應(yīng)力損失的概念、種類及減小措施;3.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的一般構(gòu)造要求。預(yù)應(yīng)力損失的概念及減小措施。重點(diǎn)難點(diǎn)6.2.1張拉控制應(yīng)力

1.定義在張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋時(shí)所達(dá)到的規(guī)定應(yīng)力,用σcon表示。

2.張拉控制應(yīng)力的確定原則張拉控制應(yīng)力取得高些，不但可以提高構(gòu)件的抗裂性能和減小撓度，而且可以節(jié)約鋼材。因此，σcon值適當(dāng)取高一些是有利的。但σcon值不能過(guò)高。

6.2張拉控制應(yīng)力與預(yù)應(yīng)力損失鋼筋種類張拉方法先張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線熱處理鋼筋3.張拉控制應(yīng)力的數(shù)值注：下列情況，表中數(shù)值可提高0.05fptk；①要求提高構(gòu)件在施工階段的抗裂性能而在使用階段受壓區(qū)內(nèi)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力筋；②要求部分抵消由于應(yīng)力松馳、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力鋼筋與張拉臺(tái)座之間的溫差因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。6.2.2預(yù)應(yīng)力損失及其減小措施

預(yù)應(yīng)力損失：由于張拉工藝和材料特性等原因，從張拉鋼筋開(kāi)始直到構(gòu)件使用的整個(gè)過(guò)程中，經(jīng)張拉所建立起來(lái)的鋼筋預(yù)應(yīng)力將逐漸降低，這種現(xiàn)象稱為預(yù)應(yīng)力損失。

1.張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生原因：由于經(jīng)過(guò)張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋被錨固在臺(tái)座或構(gòu)件上以后，錨具、墊板與構(gòu)件之間的縫隙被壓緊，以及預(yù)應(yīng)力鋼筋在錨具中的滑動(dòng)，造成預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。

產(chǎn)生范圍：先張法構(gòu)件、后張法構(gòu)件。減小措施：（1）選擇變形小或預(yù)應(yīng)力筋滑動(dòng)小的錨具、夾具，并盡量減少墊板的數(shù)量；（2）對(duì)于先張法張拉工藝，選擇長(zhǎng)的臺(tái)座。臺(tái)座長(zhǎng)度超過(guò)100m時(shí)，可忽略不計(jì)。

2.預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失。產(chǎn)生原因：后張法構(gòu)件在預(yù)留孔道中張拉鋼筋時(shí)，因鋼筋與孔道壁之間的接觸引起摩擦阻力而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。產(chǎn)生范圍：后張法構(gòu)件。減少措施：（1）采用兩端張拉；（2）采用“超張拉”工藝。其工藝程序?yàn)椋?/p>

停2min停2min01.1σcon0.85σconσcon。

3.混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋與臺(tái)座間溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生原因：當(dāng)先張法構(gòu)件進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)，隨著鋼筋溫度升高，其長(zhǎng)度也增加（由于新澆混凝土尚未結(jié)硬，不能約束鋼筋增長(zhǎng)），而臺(tái)座長(zhǎng)度固定不變，因此張拉后的鋼筋變松，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力降低。降溫時(shí)混凝土和鋼筋已粘結(jié)成整體，二者一起回縮，鋼筋的應(yīng)力不能恢復(fù)到原來(lái)的張拉應(yīng)力值。產(chǎn)生范圍：采用蒸汽養(yǎng)護(hù)的先張法構(gòu)件。

減少措施：

(1)蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)采用兩次升溫養(yǎng)護(hù)，即第一次升溫至20℃，恒溫養(yǎng)護(hù)至混凝土強(qiáng)度達(dá)到7~10N/mm2

時(shí)，再第二次升溫至規(guī)定養(yǎng)護(hù)溫度。

(2)在鋼模上張拉，將構(gòu)件和鋼模一起養(yǎng)護(hù)。此時(shí)，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋和臺(tái)座間不存在溫差，故溫差損失為0。

4.預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生原因：預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失實(shí)際上是鋼筋的應(yīng)力松馳和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失的統(tǒng)稱。產(chǎn)生范圍：先張法構(gòu)件、后張法構(gòu)件。減小措施：

(1)采用應(yīng)力松馳損失較小的鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋；

(2)采用“超張拉”工藝。

5.混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生原因：由于混凝土的收縮和徐變使構(gòu)件長(zhǎng)度縮短，被張緊的鋼筋回縮而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。此項(xiàng)預(yù)應(yīng)力損失是各項(xiàng)損失中最大的一項(xiàng)，在直線預(yù)應(yīng)力配筋構(gòu)件中約占總損失的50％，在曲線預(yù)應(yīng)力配筋構(gòu)件中約占30％左右。產(chǎn)生范圍：先張法構(gòu)件、后張法構(gòu)件。

減少措施：

(1)設(shè)計(jì)時(shí)盡量使混凝土壓應(yīng)力不要過(guò)高；

(2)采用高強(qiáng)度等級(jí)水泥，以減少水泥用量，同時(shí)嚴(yán)格控制水灰比；

(3)采用級(jí)配良好的骨料，增加骨料用量，同時(shí)加強(qiáng)振搗，提高混凝土密實(shí)性；

(4)加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，使水泥水化作用充分，減少同的收縮。有條件時(shí)宜采用蒸汽養(yǎng)護(hù)。

6.環(huán)形構(gòu)件采用螺旋預(yù)應(yīng)力筋時(shí)局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失產(chǎn)生原因：由于構(gòu)件環(huán)形配筋時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼筋將混凝土局部壓陷，使構(gòu)件直徑減小而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。產(chǎn)生范圍：直徑d≤3m的后張法構(gòu)件中。

6.3.1一般構(gòu)造要求

1.預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中鋼筋的布置（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋１）布置形式

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①直線布置主要優(yōu)點(diǎn)：施工簡(jiǎn)單適用范圍：主要用于跨度和荷載較小的情況，既可用于先張法構(gòu)件，又可用于后張法構(gòu)件。6.3預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求②曲線布置適用范圍：多用于跨度和荷載較大的構(gòu)件，如預(yù)應(yīng)力混凝土梁就多采用這種布置形式。曲線布置一般用于后張法構(gòu)件。

預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置２）間距及孔道尺寸預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈距不應(yīng)小于其公稱直徑或等效直徑的1.5倍，且符合下列規(guī)定：對(duì)熱處理鋼筋及鋼絲，不應(yīng)小于25mm；對(duì)3股鋼絞線，不應(yīng)小于20mm；對(duì)7股鋼絞線，不應(yīng)小于25mm。當(dāng)先張法預(yù)應(yīng)力鋼絲按單根方式配筋有困難時(shí)，可采用相同直徑鋼絲并筋的配筋方式。后張法構(gòu)件中，預(yù)應(yīng)力鋼絲束、鋼絞線束的預(yù)留孔道間的水平凈間距，在預(yù)制構(gòu)件中不宜小于50mm；孔道至構(gòu)件邊緣的凈距不宜小于30mm，且不宜小于孔道直徑的一半。

3）混凝土保護(hù)層預(yù)應(yīng)力鋼筋的保護(hù)層厚度同鋼筋混凝土構(gòu)件。處于一類環(huán)境且由工廠生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，預(yù)應(yīng)力鋼筋的保護(hù)層厚度不應(yīng)小于預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑d，且板不小于15mm，梁不小于20mm。（2）非預(yù)應(yīng)力鋼筋

1）縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋包括受力鋼筋和非受力鋼筋。非預(yù)應(yīng)力受力鋼筋宜采用HRB335、HRB400和CRB550級(jí)鋼筋，也可采用RRB400級(jí)鋼筋。為了防止受彎構(gòu)件制作、運(yùn)輸、堆放和吊裝時(shí)，在預(yù)拉區(qū)出現(xiàn)裂縫或減小裂縫寬度，可在構(gòu)件預(yù)拉區(qū)配置一定數(shù)量的縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)拉區(qū)和預(yù)壓區(qū)中應(yīng)設(shè)置縱向非預(yù)應(yīng)力構(gòu)造鋼筋。這些非預(yù)應(yīng)力鋼筋一般布置在預(yù)應(yīng)力鋼筋的外側(cè)。在無(wú)粘結(jié)后張預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件中，應(yīng)配置一定數(shù)量的縱向非預(yù)應(yīng)力鋼筋，以克服純無(wú)粘結(jié)受彎構(gòu)件只出現(xiàn)一條或少數(shù)幾條裂縫使混凝土壓應(yīng)變集中而引起脆性破壞的缺點(diǎn)，還利于分散裂縫，改善受彎構(gòu)件的變形性能和提高正截面受彎承載力。

2）箍筋預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的箍筋設(shè)置的構(gòu)造要求與普通鋼筋混凝土構(gòu)件基本相同。

后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件在預(yù)應(yīng)力鋼筋彎折處，應(yīng)加密箍筋或沿彎折處內(nèi)側(cè)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。（2）后張法構(gòu)件1）當(dāng)構(gòu)件在端部有局部凹進(jìn)時(shí)，為防止在施加預(yù)應(yīng)力過(guò)程中，端部轉(zhuǎn)折處產(chǎn)生裂縫，應(yīng)增設(shè)折線構(gòu)造鋼筋。2）為了防止施加預(yù)應(yīng)力時(shí)在構(gòu)件端部產(chǎn)生沿截面中部的縱向水平裂縫和減少使用階段構(gòu)件在端部區(qū)段的混凝土主拉應(yīng)力（簡(jiǎn)支構(gòu)件），宜將一部分預(yù)應(yīng)力鋼筋在靠近支座處彎起，并使預(yù)應(yīng)力鋼筋盡可能沿構(gòu)件端部均勻布置。當(dāng)需集中布置在端部截面的下部或集中布置在上部和下部時(shí)，應(yīng)在構(gòu)件端部0.2h（h為構(gòu)件端部截面高度）范圍設(shè)置豎向附加的焊接鋼筋網(wǎng)、封閉式箍筋或其他形式的構(gòu)造鋼筋，附加豎向鋼筋宜采用帶肋鋼筋。

3）在預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具下及張拉設(shè)備的支承處，應(yīng)設(shè)置預(yù)埋鋼墊板，并設(shè)置間接鋼筋和附加構(gòu)造鋼筋。

6.3.2現(xiàn)澆無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓板的配筋及構(gòu)造

1.現(xiàn)澆無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土樓板的形式

2.無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的布置方式（1）多跨單向平板多跨單向平板中，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋多采用縱向多波連續(xù)配筋方式。單向板中無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的最大間距應(yīng)不大于板厚度的6倍且不宜大于lm。返回（2）柱支承多跨雙向無(wú)梁平板在柱支承多跨雙向無(wú)梁平板中，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋在縱橫兩個(gè)方向均采用縱向多波連續(xù)配筋方式。在均布荷載作用下，其配筋形式有以下兩種：1）按柱上板帶和跨中板帶布筋2)一方向集中布筋而另一方向均勻分散布筋。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼樓蓋的鋼筋布置

(3)多跨雙向密肋板在多跨雙向密肋板中，每根肋內(nèi)部布置無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，柱間采用雙向無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力扁梁(與肋等高)。在密肋板單向連續(xù)平板和雙向平板中，必須配置無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的支撐鋼筋，其間距不宜大于2m，直徑不宜小于10mm。支撐鋼筋可采用HPB235級(jí)鋼筋。

3.其他規(guī)定當(dāng)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋長(zhǎng)度超過(guò)25m時(shí)，宜采用兩端張拉；當(dāng)長(zhǎng)度超過(guò)50m時(shí)，宜采取分段張拉，如圖下圖。對(duì)單向多跨連續(xù)板，在設(shè)計(jì)時(shí)宜將無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋分段錨固或增設(shè)中間錨固點(diǎn)。在雙向平板的外邊緣和拐角處，應(yīng)設(shè)置暗圈梁或鋼筋混凝土邊梁。暗圈梁的縱向鋼筋直徑不應(yīng)小于12mm，且不應(yīng)少于4根；箍筋直徑不應(yīng)小于6mm，間距不應(yīng)大于250mm。當(dāng)板上需要設(shè)置不大的孔洞時(shí)，可將板內(nèi)無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋在兩側(cè)繞過(guò)開(kāi)洞處鋪放，無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋距洞邊不宜小于150mm，水平偏移的曲率半徑不宜小于6.5m。洞邊應(yīng)配置構(gòu)造鋼筋。4.板的錨固區(qū)構(gòu)造（1）單根無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的錨固區(qū)應(yīng)配有鋼承壓板及螺旋筋。當(dāng)每根無(wú)粘結(jié)鋼絞線設(shè)單獨(dú)墊板時(shí)，鋼承壓板的尺寸一般為100mm×l00mm，厚度10mm。有時(shí)為了局部承壓需要，鋼承壓板的厚度可適當(dāng)放大。螺旋筋可采用φ6鋼筋制成，螺旋直徑70mm，長(zhǎng)度4.5圈。（2）無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完畢后，應(yīng)及時(shí)對(duì)錨固區(qū)進(jìn)行保護(hù)和護(hù)腐蝕處理。（3）當(dāng)張拉端設(shè)在建筑物周邊時(shí)，混凝土樓板宜伸出梁邊和柱邊，形成寬≥150mm的懸挑帶（圖6.3.15），此種構(gòu)造便于預(yù)應(yīng)力施工，在完成外裝修后也不會(huì)影響建筑物的外觀。（4）固定端錨具可以設(shè)置在主體結(jié)構(gòu)端部的墻內(nèi)、梁內(nèi)或梁柱節(jié)點(diǎn)內(nèi)。當(dāng)固定端設(shè)置在