建筑結構預應力混凝土結構

第四章第四節(jié)預應力混凝土結構中國民航大學交通工程學院

鋼筋混凝土受拉與受彎等構件，由于混凝土抗拉強度及極限拉應變值都很低，所以在使用荷載作用下，通常是帶裂縫工作的。因而對使用上不允許開裂的構件，不能充分利用受拉鋼筋的強度。為了要滿足變形和裂縫控制的要求，則需增大構件的截面尺寸和用鋼量，這將導致自重過大，使鋼筋混凝土結構用于大跨度或承受動力荷載的結構成為不可能或很不經濟。4.1概述4.1.1預應力混凝土的概念預應力砼的提出：普通砼的缺點：a.

在使用荷載下帶裂縫工作：影響耐久，功能！剛度！疲勞性！若不裂，加大截面面積增加自重。不開裂s=20～30MPab.難以利用高強度鋼筋。與max對應的s=200N/mm2。而高強鋼絲可達1860N/mm2。預應力砼的基本原理：預應力：在砼結構承受使用荷載之前的制作階段預先對砼施加應力。在構件未受力之前，在擬受拉區(qū)施加壓應力，使構件在使用荷載下產生的拉應力很大部分被預壓應力抵消。由此達到改善普砼缺點的目的。預應力混凝土結構受力示意圖預應力混凝土的優(yōu)缺點：優(yōu)點：a.提高構件的抗裂能力b.增大了構件的剛度。f預<<f普，耐久性好，耐疲勞，提高抗剪承載力。c.充分利用高強度材料的性能。d.擴大了構件的使用范圍：減輕自重，加大跨度，提高適用能力。缺點：成本高，材料質量要求高。工序復雜，技術水平要求高。①先張法：先張法就是張拉鋼筋先于混凝土構件澆筑成型的方法。4.1.2施加預應力的方法先張法先張法預應力混凝土構件，預應力是靠鋼筋與混凝土之間的粘結力來傳遞的。②后張法：后張法就是在構件澆筑成型后再張拉鋼筋的施工方法。后張法構件中，預應力主要靠鋼筋端部的錨具來傳遞。

后張法4.1.3預應力混凝土使用的機具錨、夾具：用于固定鋼筋構件制作完后，能取下重復使用–––夾具用于永久固定鋼筋、作為構件的一部分–––錨具不同種類的錨具，有不同的固定原理。同時固定預應力筋不同。錨具不同則回縮量不同，尺寸外形對構件的影響不同。4.1匠.4扶張拉惰控制應摩力σcon張拉控制筆應力是指張拉列預應力鋼繳筋時所控狂制的最大兼應力值，樣其值為張障拉設備所典控制的總胖的張拉力嫁除以預應軋力鋼筋面糊積得到的弟應力值。從充分發(fā)禁揮預應力白優(yōu)點的角錫度考慮，鄙張拉控制解應力宜盡館可能地定奇得高一些刑，σcon定得高豈，形成票的有效賴預壓應系力高，點構件的貓抗裂性居能好，裝且可以地節(jié)約鋼縱材，但滴如果控矩制應力求過高，會出現以乘下問題：①σcon越高，功構件的起開裂荷框載與極餐限荷載旗越接近雜，使構買件在破袍壞前無董明顯預異兆，構換件的延昌性較差它。②在施蜓工階段拾會使構駝件的某繭些部位中受到拉近力甚至塌開裂，立對后張江法構件重有可能封造成端遼部混凝變土局部歌受壓破汽壞。③有時宜為了減辰少預應攝力損失隨，需對蒜鋼筋進凈行超張乓拉，由川于鋼材吧材質的灣不均勻遵，可能閘使個別的鋼筋的續(xù)應力超孝過它的膏實際屈優(yōu)服強度離，而使李鋼筋產戲生較大頂塑性變感形或脆墻斷，使拒施加的披預應力加達不到必預期效址果。σcon也不能悄定得過面低，它熔應有下聚限值。服否則預壟應力鋼拾筋在經用歷各種件預應力竿損失后即，對混先凝土產價生的預遲壓應力套過小，里達不到跳預期的用抗裂效哈果。4.1來.5慶預應力皇損失及房誠其組合（1）預應島力損失法的組成業(yè)及減少宋預應力皆損失的益措施鋼筋的張恒拉控制應漂力，從開瓣始張拉至棕構件使用宣；由于張撞拉工藝和充材料特性攻等原因將住不斷降低，這種鋤預應力降昨低的現象搖稱為預應概力損失。購預應力損蝴失包括以趁下6項：1）錨具變形懸和鋼筋內咐縮引起的郊預應力損盼失σl1當為直線型預蟻應力鋼筋時式中a——張押拉端錨得具變形妻和鋼筋衛(wèi)回縮值拼；l——張拉針端至錨固伯端之間的猾距離。減少此永項損失笛的措施愉有：①選擇排變形小創(chuàng)或預應魄力鋼筋臭內縮小犁的錨具絞，盡量狡減少墊院板數；②對先嬸張法構稻件，選凱擇長臺間座。2）預狀應力鋼澡筋與孔漁道壁之斷間摩擦森引起的術預應力仇損失σl2式中k——考慮娃孔道局部算偏差對摩思擦影響的罪系數：x——張拉材端至計算尸截面的孔語道長度，培可近似取州該孔道在站縱軸上的奶投影長度皆，μ——預互應力鋼爽筋與孔彎道壁的吧摩擦系梳數，θ——從張唱拉端至計臂算截面曲南線型孔道什部分切線當的夾角（木以弧度計削）。減少該頓項損失返，可采頌取以下藥措施：①對較焦長的構查件可在施兩端進行張拉疫；②采用掀超張拉闖，張拉雹程序可好采用：當第一梯次張拉岸至1.1σcon時，預應容力鋼筋應寺力沿EHD分布，當御張拉應力帆降至0.85σcon，由于鋼穿筋回縮受削到孔道反牲向摩擦力必的影響，錢預應力沿FGH董D分布，營當再張鞋拉至σcon時，鋼筋呆應力沿CFGH方D分布，可增見，超張冊拉鋼筋中爆的應力比舊一次張拉摧至σcon的應力分辱布均勻，姥預應力損院失要小一灣些。一端張拉兩端張拉超張拉3）混凝土菊加熱養(yǎng)乖護時，能受張拉煮的鋼筋缺與承受滲拉力的購設備之雙間溫差杠引起的裳損失σl3為了縮等短先張坡法構件歌的生產淚周期，奸混凝土瓣常采用累蒸汽養(yǎng)疾護辦法落。升溫時，新澆咸的混凝短土尚未結硬，肺預應力筋氏與臺座之書間的溫差言△t使鋼筋員受熱自音由伸長擺，但兩舅端的臺機座是固呈定不動只的，即錘距離保黨持不變尖，于是宅鋼筋就定松了，揪鋼筋的承應力降襲低；降溫時，預應燈力鋼筋廊與混凝騙土已黏免結成整急體，加鹽上兩者專的溫度媽線膨脹戶系數相慰近，二市者能夠寒同步回練縮，放林松鋼筋遙時因溫朗度上升梨鋼筋伸羊長的部武分已不計能回縮剃，因而譯產生了握溫差損繳失。僅先張廣法構件伶有該項脆損失。σl3=2△t（N/m禮m2）減少此死項損失門的措施歲有：①采用二次滑升溫養(yǎng)護拼。先在常溫固下養(yǎng)護至濾混凝土強積度等級達昌到C7.5～C10，再逐環(huán)漸升溫雪至規(guī)定方的養(yǎng)護忌溫度，徹這時可徐認為鋼熟筋與混交凝土已脊結成整掉體，能披夠一起踏脹縮而海不引起掏預應力虛損失;②在鋼模壩上張拉酸預應力宋鋼筋。由于鋼模必和構件一辜起加熱養(yǎng)菊護，升溫燃時兩者溫俗度相同，犯可不考慮被此項損失拐。4）鋼筋應力瘦松弛引起反的預應力誤損失σl4鋼筋的應浩力松弛是指鋼筋偉在高應力踐作用下及悠鋼筋長度蝦不變條件貍下，其應湖力隨時間饒增長而降低的現查象。鋼筋應力鉗松弛有以晴下特點：①應力松廁弛與時間副有關，開遮始快，以雨后慢；②應力松跌弛與鋼材迎品種有關倆。冷拉鋼槳筋、熱處刪理鋼筋的酷應力松弛枯損失比碳海素鋼絲、框冷拔低碳鋼絲、輕鋼絞線要礦??；③張拉控叼制應力σcon高，應力槐松弛大。采用超張蕩拉可使應召力松弛損忠失有所降圍低。超張?zhí)桌绦驗閹?因為在躁較高應決力下持道荷兩分肅鐘所產復生的松梅弛損失增與在較曾低應力脖下經過美較長時撐間才能彼完成的誦松弛損莫失大體娃相當，乏所以經俱過超張扛拉后再澡張拉至σcon時，一遞部分松譜弛損失尸已完成付。5）混凝土艷的收縮凍徐變引教起的預裕應力損摸失σl5混凝土結奔硬時產生濱體積收縮側，在預壓叨力作用作袍用下，混若凝土會發(fā)圍生徐變，鏟這都會使蓬構件縮短，構件范中的預應犧力鋼筋跟爛著回縮，雕造成預應咱力損失。先張法濱構件后張法熄構件式中σpc,σpc′——分嗚別為完薄成第一殺批預應侄力損失葡后受寸拉區(qū)、帽受壓區(qū)留預應力姑鋼筋合恒力點處梯混凝土圓法向壓腎應力；fcu′——施哀加預應氏力時混洞凝土的剛實際立惡方體抗炭壓直強于度。一蘇般fcu′不等于闖構件混身凝土的沸立方體強度fcu，但要求fcu≥0.鳳75fcu′；ρ，ρ′——受拉極區(qū)、受壓述區(qū)預應力撤鋼筋和非但預應力鋼承筋的配筋級率。先張法構蝴件后張法構鳥件式中Ap,Ap′——分質別為受紹拉區(qū)和查受壓區(qū)暈預應力銀鋼筋截獎面面積摩，對稱繞配筋的窗構件，顛取ρ，ρ′，此時害配筋率役應按鋼脈筋截面理面積的晚一半進感行計算笛；A0,An′——分墻別為混載凝土換坡算截面鏡積、凈炎截面面揚積。后張法構燈件收縮徐份變損失比端先張法構話件小，原因是后張法襪構件在施緞加預應力找時，混凝滲土的收縮已完好成一部分殖。以上公充式適用于單一般相對海濕度環(huán)境斗，高濕度雅環(huán)境下，σl5，σl5′應降袋低，反塊之則增逼加。減少此項含損失的措勉施有：①采用仆高標號劫水泥，膝減少水魂泥用量噴，降低糠水灰比肝；②采用憲級配良承好的骨講料，加夜強振搗測，提高題混凝土床的密實交性；③加強養(yǎng)萌護，以減脅少混凝土床的收縮，④控制廣混凝土裁應力σpc，要求,以防止預發(fā)生非線氣性徐變。6）用螺果旋式預應完力鋼筋作臉配筋的環(huán)形構件顫由于混凝勿土的局部昆擠壓引起愛的預應力恐損失σl6僅后張娘法有這伍項損失攜。當D加≤3m，σl6=30MPa，竹當D＞3m，不考認慮該項損裹失。此處草D為環(huán)形構馬件的直稱徑。（2）預應與力損失肆值的組貸合為了計算春方便，《亡規(guī)范》把統(tǒng)預應力損釀失分為兩宜批，混凝掉土受預壓碌前產生的栽預應力損環(huán)失為第一批預應續(xù)力損失σlⅠ，而混凝沖土受預壓筋后產生的曬預應力損未失為第二鋒批預應力店損失σlⅡ。各階段途預應力碰損失值隔的組合預應力您損失值按的組合邪先張法岡構件腹后張法病構件混凝土帝預壓前巷（第一蒸批）的鍛損失σlⅠσl1+σl2+σl3+σl4σl1+σl2混凝土雙預壓后（第二批）的損失σlⅡσl5σl4+σl5+σl69、靜夜悶四無鄰襯，荒居偏舊業(yè)貧如。。4月-蟲234月-弱23Frid峽ay,議Apri澡l28搶,20攪2310、雨中蠢黃葉樹亮，燈下藥白頭人銷。。13:1渡1:0013:洋11:付0013:圈114/28教/202笑31:辛11:0昨0PM11、以我獨議沈久，愧懶君相見頻龍。。4月-暢2313:1卡1:0013:1奮1Apr脖-2328-首Apr佛-2312、故人江歪海別，幾修度隔山川蟻。。13:1逆1:0013:脈11:撿0013:妹11Frid然ay,侍Apri懷l28孔,20尚2313、乍見翻址疑夢，相消悲各問年砌。。4月-綱234月-2逃313:譽11:巨0013:1萬1:00Apri柔l28社,20學2314、他鄉(xiāng)生牛白發(fā)，舊賊國見青山番。。28歲四月表202哄31:11堅:00龜下午13:1唯1:004月-2汁315、比不了遲得就不比衣，得不到抬的就不要燥。。。四月漏231:1穩(wěn)1下該午4月-壟2313:1勉1Apri組l28嬌,20睜2316、行動出錫成果，工枕作出財富揮。。202脈3/4辜/28怨13雨:11勇:0013:1娘1:0028A正pril擺202水317、做前，摧能夠環(huán)視渡四周；做任時，你只跨能或者最任好沿著以坐腳為起點驗的射線向棟前。。1:1艷1:0刑0下勿午1:1哥1下移午13:1飛1:004月-棄239、沒有熄失敗，占只有暫駝時停止誕成功！桃。4月-谷234月-2憲3Frid佳ay,樸Apri之l28愉,20姿2310、很多鳳事情努彈力了未拖必有結糖果，但崗是不努稻力卻什銳么改變洞也沒有示。。13:1冬1:0013:崇11:鑒0013:1怕14/28轟/202章31:奇11:0夾0PM11、成功概就是日呢復一日磨那一點猜點小小該努力的揮積累。階。4月-2聾313:1童1:0013:遮11Apr雅-2328-A橋pr-2早312、世間冬成事，況不求其鈔絕對圓嘉滿，留綢一份不這足，可待得無限辨完美?？弧?3:套11:梳0013:1猴1:0013:1粉1Fri桶day匯,A縮慧pri吊l2魯8,元202胞313、不知香映積寺，數醬里入云峰督。。4月-傷234月-2涂313:1翼1:0013:首11:幼00Apri準l28糠,20齡2314、意志嬌堅強的釣人能把特世界放遣在手中徒像泥塊耀一樣任戲意揉捏嗓。28驢四月煙202妹31:1優(yōu)1:0比1下邪午13:性11:叔014月-2六315、楚塞鵝三湘接牛，荊門未九派通培。。。四月母231:11謹下午4月-2收313:滑11Apr照il鋸28,規(guī)20黃2316、少年鞠十五二泡十時，況步行奪脆得胡馬姿騎。。202灘3/4柱/28迫13刃:11晃:0113:牽11:肝0128龍Apr綢il魂202酬317、空山辨新雨后略，天氣沾晚來秋孝。。1:1房誠1:0破1下劑午1:11觸下午13:搶11:徒014月-2批39、楊柳散版和風，青事山澹吾慮裕。。4月-揚234月-2館3Frid裹ay,流Apri們l28抖,20酸2310、閱讀鎮(zhèn)一切好綠書如同文和過去啊最杰出撇的人談研話。13:級11:菠0113:異11:當0113:竄114/2稻8/2播023杠1:出11:弓01嚷PM11、越是沒威有本領的晝就越加自些命不凡。4月-庸2313:1磚1:0113:1彎1Ap