预应力钢筋混凝土结构简介

1.预应力混凝土的基本概念；2.施加预应力的方法及锚具夹具；3.预应力混凝土构件对材料的要求；4.张拉控制应力和预应力损失；5.预应力混凝土构件的构造要求。

预应力钢筋混凝土简介

1.了解预应力混凝土的特点。2.理解预应力混凝土的基本原理和施加预应力的方法。

第一讲教学目标：重点1.预应力混凝土的基本原理2.预应力混凝土的分类3.施加预应力的方法难点施加预应力的方法及锚夹具1.1概述

1.普通混凝土存在的问题

（1）在使用荷载作用下，钢筋混凝土受拉、受弯等构件通常是带裂缝工作的；（2）高强度钢筋和高强混凝土无法充分发挥其作用。

2.预应力混凝土的应用预应力混凝土结构克服了钢筋混凝土结构的缺点，是一种具有广泛发展潜力、性能优良的结构。可利用高强钢材与高强混凝土。课题1预应力混凝土的基本概念1.2预应力混凝土的基本原理1.预应力混凝土预应力是预加应力的简称。2.原理在预应力混凝土结构中，通常为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，可以设法在结构构件承受使用荷载前，预先对受拉区的混凝土施加压力，使它产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态，以推迟混凝土裂缝的出现和扩展，从而提高构件的抗裂性能和刚度。

预应力混凝土的原理图预应力混凝土简支梁结构的基本原理示意图(a)预应力作用；(b)使用荷载作用；(c)预应力和荷载共同作用1.3预应力混凝土的分类1.3.1根据预加应力值大小对构件截面裂缝控制程度的不同分类（1）全预应力混凝土在使用荷载作用下，不允许截面上混凝土出现拉应力的构件。属严格要求不出现裂缝的构件。（2）部份预应力混凝土允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许值的构件。属允许出现裂缝的构件。1.3.2按照粘结方式分类（1）有粘结预应力混凝土（2）无粘结预应力混凝土1.4

预应力混凝土的特点1.构件的抗裂性能较好；2.构件的刚度较大；3.构件的耐久性较好；4.节省材料，减轻自重；5.工序较多，施工较复杂，且需要张拉设备和锚具等设施。2.1预加应力的方法2.1.1先张法先张法即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。1.主要工序是：（1）在台座或钢模上张拉预应力钢筋，待钢筋张拉到预定的张拉控制应力或伸长值后，将预应力钢筋用锚（夹）具固定在台座或钢模上。（2）支模、绑扎非预应力筋，并浇筑混凝土。（3）当混凝土达到一定强度后（约为混凝土设计强度的75%左右），切断或放松预应力钢筋，预应力钢筋在回缩时挤压混凝土，使混凝土获得预压应力。课题2施加预应力的方法及锚夹具先张法的工序1.先张法施工工序简简单，筋束靠粘结结力自锚，不必耗耗费特制的锚具，，临时固定所用的的锚具，都可以重重复使用。2.在大批量生产时，，先张法构件比较较经济，质量也比比较稳定。先张法的特点2.1.2后张法后张法是先浇筑构构件混凝土，待混混凝土结硬后，在在张拉钢筋束的方方法。1.主要工序是：（1）先浇筑混凝土构构件，并在构件中中配置预应力钢筋筋的位置上预留孔孔道。（2）待混凝土达到规规定的强度后（一一般不低于混凝土土设计强度的75%），将预应力钢筋筋穿入孔道，利用用构件本身作为台台座张拉钢筋，在在张拉钢筋的同时时，混凝土被压缩缩并获得预压应力力。（3）当预应力钢筋的的张拉应力达到设设计规定值后，在在张拉端用锚具将将钢筋锚住，使构构件保持预压状态态。（4）最后在预留孔道道内灌注水泥浆，，保护预应力钢筋筋不被锈蚀并使预预应力钢筋和混凝凝土结成整体；也也可不灌浆，完全全通过锚具传递压压力，形成无粘结结预应力混凝土构构件。后张法的工序后张法的特点1.可以在预制厂生产产，也可在施工现现场生产；2.生产周期较长；3.需要利用工作锚锚锚固钢筋，钢材消消耗较多，成本较较高；4.工序多，操作较复复杂，造价一般高高于先张法。大型构件在现场生生产可以避免长途途搬运，故我国大大型预应力混凝土土构件主要采用后后张法。2.2夹具和锚具2.2.1夹具在构件制作完毕后后，能够取下重复复使用的，称为夹夹具（先张法用））。2.2.2锚具永远锚固在构件端端部，与构件联成成一体共同受力，，不能取下重复使使用，称为锚具（（后张法用）。有时为了方便其见见，将锚具和夹具具统称为锚具。锚具的种类锚具的种类很多，，不同类型的预应应力筋所配用的锚锚具不同，常用的的锚具有以下几种种：1.螺丝端杆锚具由螺丝端杆、螺母母和垫板三部分组组成。型号有LMl8-LM36，适用于直径18～36mm的Ⅱ，Ⅲ级预应力钢筋。锚锚具长度一般为320mm，当为一端张拉或或预应力筋的长度度较长时，螺杆的的长度应增加30～50mm。螺丝端杆与预应力力筋用对焊连接，，焊接应在预应力力筋冷拉之前进行行。预应力筋冷拉拉时，螺母置于端端杆顶部，拉力应应由螺母传递至螺螺丝端杆和预应力力筋上。螺丝端杆锚具示意意图2.JMl2型锚具型锚具由锚具环及及夹片组成。锚环环分圆锚环和方锚锚环两种，圆锚环环对光圆及螺纹钢钢筋束、钢绞线束束均适用；方锚环环仅适用于钢筋束束。夹片按所锚固固预应力筋的种类类（光圆钢筋、螺螺纹钢筋和钢绞线线）和根数不同，，分为：光夹片、、螺夹片及绞夹片片数种，分别由3～6个夹片及5～6个夹片组成。JM12型锚具适用于后张工艺中锚固3～6根直径12毫米的冷拉Ⅳ级钢筋（光圆或螺螺纹）组成的钢筋筋束，或5～6根直径12毫米的7支4毫米钢绞线组成的的钢绞线组成的钢钢绞线束。JM-12型锚具示意图(a)预应力筋与锚具连连接图；(b)JM12-6型夹片；(c)JM12-6型锚环1-混凝土构件；2-孔道；3-钢筋束；4-JM12-6型锚具；5-