《預(yù)應(yīng)力溷凝土》課件

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1、第 一 章 預(yù) 應(yīng) 力 概 述 一 、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 的 概 念發(fā) 現(xiàn) 鋼 筋 混 凝 土 使 用 中 存 在 的 問 題在 解 決 問 題 的 過 程 中 提 出 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 的 概 念在 逐 漸 的 實 踐 中 形 成 科 學(xué) 的 系 統(tǒng) 的 體 系 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 是 指 對 受 拉 區(qū) 混 凝 土 預(yù) 先 施 加 一 定 的壓 應(yīng) 力 ， 使 其 能 夠 部 分 或 全 部 抵 消 由 荷 載 產(chǎn) 生 的 拉 應(yīng) 力 。 二 、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 構(gòu) 件 原 理epNp spc 三 、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 的 分 類 按 照 使 用 荷 載 下

2、對 截 面 拉 應(yīng) 力 控 制 要 求 的 不 同 ， 預(yù)應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件 可 分 為 三 種 ： 全 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 全 預(yù) 應(yīng) 力 混 全 凝 土 是 指 在 各 種 荷 載 組 合 下 構(gòu) 件 截 面上 均 不 允 許 出 現(xiàn) 拉 應(yīng) 力 的 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 構(gòu) 件 。 大 致 相 當(dāng)于 裂 縫 控 制 等 級 為 一 級 的 構(gòu) 件 。 有 限 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 有 限 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 是 按 在 短 期 荷 載 作 用 下 ， 容 許 混凝 土 承 受 某 一 規(guī) 定 拉 應(yīng) 力 值 ， 但 在 長 期 荷 載 作 用 下 ， 混凝 土

3、 不 得 受 拉 的 要 求 設(shè) 計 。 相 當(dāng) 于 裂 縫 控 制 等 級 為 二 級的 構(gòu) 件 。 部 分 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 部 分 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 是 按 在 使 用 荷 載 作 用 下 ， 容 許 出現(xiàn) 裂 縫 ， 但 最 大 裂 寬 不 超 過 允 許 值 的 要 求 設(shè) 計 。 相 當(dāng) 于裂 縫 控 制 等 級 為 三 級 的 構(gòu) 件 。 全 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 構(gòu) 件 具 有 抗 裂 性 和 抗 疲 勞 性 好 、 剛 度大 等 優(yōu) 點 ， 但 也 存 在 構(gòu) 件 反 拱 值 過 大 ， 延 性 差 ， 預(yù) 應(yīng) 力 鋼筋 配 筋 量 大 ， 施 加 預(yù) 應(yīng) 力

4、工 藝 復(fù) 雜 、 費 用 高 等 主 要 缺 點 。因 此 適 當(dāng) 降 低 預(yù) 應(yīng) 力 ， 做 成 有 限 或 部 分 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 構(gòu) 件 ，即 克 服 了 上 述 全 預(yù) 應(yīng) 力 的 缺 點 ， 同 時 又 可 以 用 預(yù) 應(yīng) 力 改 善鋼 筋 混 凝 土 構(gòu) 件 的 受 力 性 能 。 有 限 或 部 分 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 介 于 全 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 和 鋼 筋混 凝 土 之 間 ， 有 很 大 的 選 擇 范 圍 ， 設(shè) 計 者 可 根 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 的 功能 要 求 和 環(huán) 境 條 件 ， 選 用 不 同 的 預(yù) 應(yīng) 力 值 以 控 制 構(gòu) 件 在 使用 條

5、件 下 的 變 形 和 裂 縫 ， 并 在 破 壞 前 具 有 必 要 的 延 性 ， 因 而 是 當(dāng) 前 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 的 一 個 主 要 發(fā) 展 趨 勢 。 四 、 預(yù) 應(yīng) 力 與 非 預(yù) 應(yīng) 力 構(gòu) 件 的 比 較1、 預(yù) 應(yīng) 力 構(gòu) 件 在 使 用 階 段 可以 不 開 裂 、 撓 度 減 小 ；2、 預(yù) 應(yīng) 力 構(gòu) 件 混 凝 土 的 抗 拉能 力 明 顯 提 高 ， 但 同 時 降 低了 混 凝 土 抗 壓 能 力 和 鋼 筋 的抗 拉 能 力 ；3、 預(yù) 應(yīng) 力 構(gòu) 件 與 非 預(yù) 應(yīng) 力 構(gòu)件 相 比 ， 構(gòu) 件 的 承 載 力 基 本相 同 ；4、 預(yù) 應(yīng)

6、力 構(gòu) 件 雖 然 使 用 了 高強 鋼 筋 和 高 強 混 凝 土 ， 但 造價 并 不 是 隨 強 度 的 提 高 成 比例 增 加 ， 因 為 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 與 普 通 混 凝 土 相 比 ， 減 小 了截 面 尺 寸 ， 減 少 了 材 料 的 用量 。 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 與 普 通 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 相 比 ,其 主 要優(yōu) 點 是 ： 提 高 構(gòu) 件 的 抗 裂 度 ， 改 善 了 構(gòu) 件 的 受 力 性 能 。 因此 適 用 于 對 裂 縫 要 求 嚴 格 的 結(jié) 構(gòu) ； 由 于 采 用 了 高 強 度 混 凝 土 和 鋼 筋 ， 從 而 節(jié) 省 材 料和

7、 減 輕 結(jié) 構(gòu) 自 重 ， 因 此 適 用 于 跨 度 大 或 承 受 重 型 荷 載 的構(gòu) 件 ； 提 高 了 構(gòu) 件 的 剛 度 ， 減 少 構(gòu) 件 的 變 形 ， 因 此 適 用于 對 構(gòu) 件 的 剛 度 和 變 形 控 制 較 高 的 結(jié) 構(gòu) 構(gòu) 件 ； 施 加 預(yù) 應(yīng) 力 可 檢 驗 混 凝 土 的 質(zhì) 量 ； 提 高 了 結(jié) 構(gòu) 或 構(gòu) 件 的 耐 久 性 、 耐 疲 勞 性 和 抗 震 能力 。五 、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 的 優(yōu) 缺 點 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 的 缺 點 是 需 要 增 設(shè) 施 加 預(yù) 應(yīng) 力 的設(shè) 備 ， 制 作 技 術(shù) 要 求 較 高 ， 施

8、工 周 期 較 長 。 六 、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 的 應(yīng) 用 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 常 用 于 以 下 一 些 結(jié) 構(gòu) 中 。 一 、 大 跨 度 結(jié) 構(gòu) 。 如 大 跨 度 橋 梁 、 體 育 館 和 車 間 等 。 二 、 對 抗 裂 有 特 殊 要 求 的 結(jié) 構(gòu) 。 如 壓 力 容 器 、 壓 力 管 道 、水 工 或 海 洋 建 筑 等 。 三 、 高 聳 建 筑 結(jié) 構(gòu) 。 如 水 塔 、 煙 筒 、 電 視 塔 等 。 四 、 大 量 制 造 的 預(yù) 制 構(gòu) 件 。 如 常 見 的 預(yù) 應(yīng) 力 空 心 板 、預(yù) 應(yīng) 力 預(yù) 制 樁 等 。 1.2 施 加 預(yù) 應(yīng) 力 的

9、方 法 先 張 法 主 要 適 用 于 大 批 量 生 產(chǎn) 以 鋼 絲 或 d16mm鋼 筋 配 筋 的 中 、 小 型 構(gòu) 件 ， 如 常 見 的 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 樓板 、 水 管 、 電 桿 等 。一 、 先 張 法 后 張 法 主 要 用 于 以 粗 鋼 筋 或 鋼 絞 線 配 筋 的 大 型 預(yù)應(yīng) 力 構(gòu) 件 ， 如 橋 梁 、 屋 架 、 屋 面 梁 、 吊 車 梁 等 。二 、 后 張 法 二 、 后 張 法 后 張 法 主 要 用 于 以 粗 鋼 筋 或 鋼 絞 線 配 筋 的 大 型 預(yù)應(yīng) 力 構(gòu) 件 ， 如 橋 梁 、 屋 架 、 屋 面 梁 、 吊 車 梁 等 。

10、三 、 先 張 法 與 后 張 法 的 異 同 1、 先 張 法 通 過 鋼 筋 與 混 凝 土 之 間 的 粘 結(jié) 力傳 力 ， 后 張 法 通 過 構(gòu) 件 端 部 的 錨 具 將 力 傳 給 構(gòu) 件 。 2、 先 張 法 不 需 要 錨 具 ， 后 張 法 需 要 。 3、 以 相 同 的 張 拉 應(yīng) 力 張 拉 鋼 筋 時 ， 先 張 法建 立 的 預(yù) 應(yīng) 力 低 ， 后 張 法 建 立 的 預(yù) 應(yīng) 力 高 。 4、 先 張 法 鋼 筋 一 般 多 為 直 線 型 ， 后 張 法 鋼筋 可 為 曲 線 形 ， 沿 主 拉 應(yīng) 力 的 跡 線 布 置 。 1、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié)

11、構(gòu) 對 鋼 筋 的 要 求 高 強 度 具 有 一 定 的 塑 性 良 好 的 加 工 性 能 與 混 凝 土 之 間 有 較 好 的 黏 結(jié) 強 度 。一 、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 對 材 料 的 要 求1.3 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 使 用 的 材 料 和 機 具 目 前 國 內(nèi) 常 用 的 預(yù) 應(yīng) 力 鋼 材 有 高 強 光 面 鋼 絲 、 刻痕 鋼 絲 、 高 強 鋼 絞 線 和 熱 處 理 鋼 筋 。 2、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 對 混 凝 土 的 要 求 強 度 高 。 收 縮 、 徐 變 小 。 快 硬 、 早 強 。 二 、 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié) 構(gòu)

12、對 機 具 的 要 求這 里 的 機 具 主 要 指 錨 具 。1、 對 錨 具 的 要 求 錨 具 應(yīng) 保 證 受 力 可 靠 ， 使 錨 固 的 鋼 筋 不 會 發(fā) 生 滑 移 ，保 證 預(yù) 應(yīng) 力 的 可 靠 傳 遞 ， 并 便 鋼 筋 的 預(yù) 應(yīng) 力 損 失 盡 可 能 小 。 錨 具 還 應(yīng) 使 錨 固 和 放 松 簡 易 而 快 速 。 錨 具 應(yīng) 盡 可 能 做 到 構(gòu) 造 簡 單 、 制 造 方 便 、 輕 質(zhì) 、 用 料省 、 價 格 低 。 2、 錨 具 的 種 類 錨 具 的 工 作 原 理 可 以 分 為 兩 大 類 。 一 類 是 利 用 鋼 筋 回 縮 帶 動 椎

13、形 或 楔 形 的 錨 塞 、 夾 片 一起 移 動 ， 使 之 擠 緊 在 錨 杯 的 椎 形 內(nèi) 壁 上 ， 同 時 擠 壓 力 也 使錨 塞 或 夾 片 緊 緊 擠 住 鋼 筋 ， 產(chǎn) 生 極 大 的 摩 擦 力 ， 甚 至 是 鋼筋 變 形 ， 從 而 阻 止 了 鋼 筋 的 回 縮 。 另 一 類 則 是 用 螺 絲 、 焊 接 、 墩 頭 等 方 法 為 鋼 筋 制 造 一個 擴 大 的 端 頭 ， 在 錨 板 、 墊 板 等 的 配 合 下 阻 止 鋼 筋 的 回 縮 。常 用 的 錨 具 有 以 下 幾 種 。 錐 形 錨 ， 又 稱 弗 氏 錨 。 包 括 錨 圈 和 錨 塞

14、 (又 稱 錐 銷 )。錐 形 錨 的 優(yōu) 點 是 ： 錨 固 方 便 ， 橫 截 面 積 小 ， 便 于 在 梁 體上 分 散 布 置 。 缺 點 是 錨 固 時 鋼 筋 回 縮 量 大 ， 預(yù) 應(yīng) 力 損 失大 ， 不 能 重 復(fù) 張 拉 或 接 長 ， 使 鋼 筋 設(shè) 計 長 度 受 到 千 斤 頂行 程 的 限 制 。 但 近 年 在 這 些 方 面 已 有 較 大 改 進 。 鐓 頭 錨 ， 又 稱 BBRV錨 。 適 用 于 錨 固 鋼 絲 束 。 使 用 時 先 將 鋼 絲逐 根 穿 過 錨 杯 的 孔 ， 然 后 用 鐓 頭 機 將 鋼 絲 端 頭 墩 粗 如 圓 釘 帽 狀

15、，使 鋼 絲 錨 固 于 錨 杯 上 。 在 固 定 端 ， 將 錨 圈 (螺 帽 )擰 在 錨 杯 上 即可 將 鋼 絲 束 錨 固 于 粱 端 。 在 張 拉 端 ， 通 過 螺 紋 把 千 斤 頂 與 錨 杯連 接 ， 井 進 行 張 拉 ， 然 后 擰 上 錨 圈 ， 再 放 松 千 斤 頂 ， 即 可 完 成張 拉 錨 固 過 程 。 (a) 張 拉 端 (b) 分 散 式 固 定 端 (c) 集 中 式 固 定 端圖 鐓 頭 錨 具 螺 紋 錨 。 用 于 錨 固 高 強 粗鋼 筋 ， 其 構(gòu) 造 很 簡 單 ， 即 用一 錨 固 螺 帽 直 接 擰 緊 在 已 張拉 的 高 強

16、粗 鋼 筋 上 的 螺 紋 上 。這 種 錨 具 構(gòu) 件 簡 單 ， 施 工 方便 ， 且 較 為 可 靠 ， 預(yù) 應(yīng) 力 損失 小 。 圖 螺 絲 端 桿 錨 具 夾 片 錨 。 夾 片 錨 具 有 各 種 不 同 的 形 式 ， 但 都 是 用 來 錨 固 鋼 絞線 的 。 由 于 近 年 來 在 大 跨 度 預(yù) 應(yīng) 力 混 凝 土 結(jié) 構(gòu) 中 大 都 采 用 鋼 絞線 ， 因 此 夾 片 錨 具 的 使 用 隨 之 增 多 。 國 內(nèi) 主 要 的 夾 片 錨 具 為 JM、XM、 QM、 YM及 OVM系 列 錨 具 ， 可 錨 固 由 幾 根 至 幾 十 根 鋼 絞 線 組成 的 鋼 束 。