预应力混凝土结构的基本原理

预应力混凝土结构的基本原理小组名单目录预应力混凝土的基本概念预加应力的效果预加应力的方法预应力混凝土的分类预应力损失预应力的传递和局部受压预应力混凝土结构的基本原理预应力混凝土在混凝土构件承受使用荷载前的制作阶段，预先对使用阶段的受拉区施加压应力，造成一种人为的应力状态。当构件承受使用荷载而产生拉应力时，首先要抵消混凝土的预压应力，然后随着荷载的增加，受拉区混凝土产生拉应力。因此，可推迟混凝土裂缝的出现和开展，以满足使用要求。这种在结构构件承受荷载以前预先对受拉区混凝土施加压应力的结构构件，就称为预应力混凝土构件。预应力混凝土结构的基本原理预压力作用下(a)外荷载作用下(b)预压力与外荷载共同作用(c)当两种应力状态相互叠加时梁跨中下边缘的应力可能是数值很小的拉应力，也可能是压应力，甚至应力为零，视施加压力P和荷载的相对大小而定。通过张拉预应力筋来实现预应力是最常用方法预应力混凝土结构的基本原理预应力混凝土的受力特征预应力混凝土结构的基本原理预加应力的方法（1）先张法（工艺如下）在生产台座上张拉钢筋至要求的控制应力，并将其临时锚固于台座上。制作混凝土构件待混凝土构件达到一定强度后，放松预应力筋。由于预应力筋的回缩收到混凝土构件束，混凝土构件受压力产生预应力。预应力混凝土结构的基本原理预加应力的方法（2）后张法（工艺如下）制作混凝土构件，并在预应力筋处预留孔道待混凝土达到一定强度后，穿颈应力筋，直接在构件上张拉；当预应力筋张拉至要求的控制应力时，用锚具锚固锚具凹槽预应力混凝土结构的基本原理预应力混凝土分类全预应力混凝土和部分预应力混凝土全预应力混凝土特点：抗裂性好、刚度大和抗疲劳性能好；费钢材、反拱大、预拉区开裂、延性差.部分预应力混凝土无粘结和有粘结预应力混凝土结构的基本原理预应力损失（1）张拉控制应力•Σcon张拉控制应力σcon是张拉预应力筋时，张拉设备所控制的总张力除以预应力钢筋截面面积得到的应力值。•张拉控制应力的确定张拉控制应力的数值与钢筋的种类和施加预应力的方法有关.《规范》规定的张拉控制应力允许值见下表。预应力混凝土结构的基本原理钢筋种类张拉方法先张法后张法预应力钢丝、钢绞线0.75fptk0.75fptk热处理钢筋0.70fptk0.65fptk张拉控制应力极限值表预应力混凝土结构的基本原理（2）预应力损失由于张拉工艺和材料特性等原因，预应力筋中的初始预应力在施工及使用过程中不断降低，这现象称为预应力损失。引起预应力损失的因素1、预应力钢筋与孔道之间的摩擦引起的预应力损失对于κx+μθ≤0.2的预应力混凝土构件，σl2可按下式近似计算：预应力混凝土结构的基本原理引起预应力损失的因素2、锚具变形和预应力钢筋滑动回缩引起的预应力损失σl1其中，张拉端锚具变形和预应力筋滑动的内缩值（mm）预应力混凝土结构的基本原理预应力混凝土结构的基本原理引起预应力损失的因素3、混凝土加热养护时预应力筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失σl3=EsαΔt=2Δt4、预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失a预应力钢丝、钢绞线普通松弛：钢丝、钢绞线低松弛：当σcon≤0.7fptk时预应力混凝土结构的基本原理引起预应力损失的因素当0.7fptk＜σcon≤0.8fptk时b热处理钢筋：一次张拉σl4=0.05σcon超张拉σl4=0.035σcon预应力混凝土结构的基本原理引起预应力损失的因素5、混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失σl5先张法构件后张法构件6、螺旋式预应力钢筋局部挤压混凝土引起的预应力损失σl6预应力混凝土结构的基本原理预应力的传递局部受压承载力计算局部受压承载力计算要求：不开裂，无过大变形（下陷）足够的局部抗压承载力局部受压面积验算：Fl≤1.35βcβlfcAlnlblAA确定局部受压计算底面积Ab预应力混凝土结构的基本原理局部受压承载力验算：局部受压配筋（a）方格网配筋；（b）螺旋式配筋谢谢观赏