預應力混凝土結構教案

混凝土結構設計原理課程教案授課時間第1周第節(jié)課次1授課方式（請打√）√理論課□討論課□實驗課□習題課□其他□√課時安排3學時授課題目（教學章、節(jié)或主題）：預應力混凝土構件設計一、預應力混凝土的基本知識二、預應力混凝土構件設計的一般規(guī)定（一）張拉控制應力（二）預應力損失三、有效預應力沿構件長度的分布四、無粘結預應力混凝土結構教學目的、要求（分掌握、熟悉、了解三個層次）：1．掌握預應力混凝土的概念；熟悉預應力混凝土的分類。2．掌握張拉預應力鋼筋的方法；了解夾具和錨具。3．掌握預應力混凝土材料的基本要求；預應力混凝土特點。4．掌握張拉控制應力的有關概念5．熟悉預應力損失的計算原理。6．掌握減少各項預應力損失的方法。7．掌握先、后張法預應力損失組合的基本原則。8．熟悉先張法有效預應力的傳遞長度和錨固長度；9．熟悉先、后張法有效預應力的分布規(guī)律。10．了解無粘結預應力混凝土的基本概念。教學重點及難點：教學重點：1．預應力混凝土的概念。2．預應力混凝土材料的基本要求，張拉控制應力的有關概念。3．預應力損失計算原理。減少各項預應力損失的方法。4．先、后張法預應力損失組合的基本原則。5．先張法有效預應力的傳遞長度和錨固長度；6．先、后張法有效預應力的分布規(guī)律。教學難點：1．預應力損失的計算原理。課堂組織1.對比普通混凝土結構講解預應力混凝土的基本概念；熟悉預應力混凝土的分類；→張拉預應力鋼筋的方法；→夾具和錨具；→預應力混凝土材料的基本要求；→預應力混凝土特點；2．講解張拉控制應力的有關概念→介紹預應力損失的類型。3．講解各種預應力損失的產生機理→各種預應力損失的計算方法→減少預應力損失的措施。4．先、后張法預應力損失組合的基本原則。5．先張法有效預應力的傳遞長度和錨固長度；→先、后張法有效預應力的分布規(guī)律。6．簡要介紹無粘結預應力混凝土的基本概念。教學基本內容方法及手段時間分配（分鐘）預應力混凝土構件設計一、預應力混凝土的基本知識1.鋼筋混凝土構件的最大缺點是抗裂性能差?；炷灵_裂，使構件的剛度降低，變形增大。施加預應力：2．預應力混凝土的分類（1）先張法與后張法。（2）全預應力和部分預應力。（3）有粘結預應力與無粘結預應力。3．施加預應力的方法（1）先張法（2）后張法多媒體講解15教學基本內容方法及手段時間分配（分鐘）4．錨具5．預應力混凝土的材料對鋼筋、混凝土的基本要求，及選用。6．預應力混凝土的特點二、預應力混凝土構件設計的一般規(guī)定1．張拉控制應力σcon若σcon過大，則會產生如下問題：(1)個別鋼筋可能被拉斷；(2)稱為預拉區(qū)甚至開裂，還可能使后張法構件端部混凝土產生局部受壓破壞；(3)使開裂荷載與破壞荷載相近。2．預應力損失：6種預應力損失基本概念：多媒體講解2010（二）預應力損失1.張拉端錨具變形和鋼筋內縮引起的預應力損失σl1介紹產生的原因：σl1=α·Es/l講解減小σl1的措施2.后張法中預應力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的預應力損失σl2。講解產生σl2的原因：3.先張法中由于溫差引起的預應力損失σl3。產生原因：ε＝△l/l＝lα△t/l＝α△tσl3=2Δt講解減少σl3的措施。多媒體講解20教學基本內容方法及手段時間分配（分鐘）4.預應力鋼筋的應力松弛引起的預應力損失σl4（先張法和后張法都有）。講解產生原因：介紹計算方法：講解減少σl4的措施5.混凝土的收縮和徐變引起的預應力損失σl5。講解影響因素：多媒體講解25講解計算方法:減少措施：所有能減少混凝土收縮徐變的措施，相應地都將減少σl5。6.用螺旋式預應力鋼筋作配筋的環(huán)形構件，由于混凝土的局部擠壓引起的預應力損失σl6。（僅在后張法制作的環(huán)形構件中存在）多媒體講解107.預應力損失的分階段組合第一批損失記為σlⅠ，先張法σlⅠ＝σl1+σl3+σl4后張法σlⅠ＝σl1+σl2第二批損失記為σlⅡ，先張法σlⅡ＝σl5后張法σlⅡ＝σl4+σl5+σl6全部損失σl＝σlⅠ＋σlⅡ總損失值σl小于下列數值時，應按下列數值取用：先張法構件100N／mm2：后張法構件80N／mm2。多媒體講解10教學基本內容方法及手段時間分配（分鐘）三、有效預應力沿構件長度的分布1.先張法——預應力傳遞長度ltr和錨固長度la。ltr＝ασped/ftkla=αfpyd/ft預應力傳遞長度ltr和錨固長度la的應用。2．后張法構件有效預應力沿構件長度的分布后張法構件中預應力鋼筋的有效應力沿構件長度方向的各截面是不同的從而在混凝土中建立了有效預應力也是變化的(張拉端最大、錨固端最小)，其分布規(guī)律同摩擦損失，所以計算后張法構件時必須特別注意針對的是哪個截面。10.2.4無粘結預應力混凝土結構，一般是指在預應力鋼筋外面涂防腐油脂外包塑料套管防止鋼筋與混凝土粘結、按后張法制作的預應力混凝土結構。多媒體講解15講解無粘結預應力混凝土結構有如下優(yōu)點：本次課總結：1．預應力混凝土的概念；2．預應力混凝土材料的基本要求；3．張拉控制應力的有關概念4．熟悉預應力損失的計算原理。5．掌握減少各項預應力損失的方法。6．掌握先、后張法預應力損失組合的基本原則。多媒體講解10思考題：1.預應力構件張拉控制應力為什么不宜太高，也不宜太低？2.為什么預應力砼構件必須采用高強材料？3．對混凝土施加預應力的目的是什么？4．張拉預應力鋼筋的方法有哪些？3．預應力混凝土對夾具和錨具有何要求？4．預應力混凝土材料的基本要求有哪些？5．減少各項預應力損失的方法有哪些。6．先、后張法預應力損失組合的基本原則。7．說明先張法有效預應力的傳遞長度和錨固長度如何確定；8．說明先、后張法有效預應力的分布規(guī)律。課后小結1．預應力混凝土的概念；2．張拉預應力鋼筋的方法；3．夾具和錨具；4．預應力混凝