3-1认识预应力混凝土结构课件讲解

桥梁上部施工技术耿爽学习情境三预应力混凝土简支梁桥施工先张法施工二后张法施工三预制构件的移运和堆放四装配式简支梁桥的安装五认识预应力混凝土结构一装配式简支梁桥施工案例六任务一认识预应力混凝土结构

预应力的施加方法二预应力混凝土结构的材料三施加预应力四预应力混凝土的基本原理一1、预应力混凝土的基本原理

从受力性能的角度而言，所谓预应力混凝土结构，就是在结构承受外荷载作用之前，在其可能开裂的部位预先的施加压应力，以抵消或减少外荷载所引起的拉应力，是结构在正常使用和在作用下不开裂或者裂缝开展宽度小一些的结构。一、预应力混凝土的基本原理2、预应力混凝土结构的特点

能利用高强度材料，节约钢材，减小构件截面尺寸，减轻自重。不易开裂，增大构件刚度，提高了结构耐久性，加大了跨越能力，增大了桥梁的适用范围。预应力为装配式结构提供了更有效的接头和拼装技术手段。《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60—2015)将预应力度定义为由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩M的比值，即式中：

λ=M0/M

λ──预应力度。

M0──消压弯矩，也就是使构件控制截面受拉区边缘混凝土的预压应力抵消到零时的弯矩；

M──使用荷载(不包括预加力)作用下控制截面的弯矩；一、预应力混凝土的基本原理及特点预应力度的定义一、预应力混凝土的基本原理及特点3．预应力混凝土结构的分类（1）全预应力混凝土：λ≥1，沿预应力筋方向的正截面不出现拉应力；（2）部分预应力混凝土1>λ>0，沿预应力筋方向的正截面出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝；当对拉应力加以限制时，为部分预应力混凝土A类构件；当拉应力超过规定限值或出现不超过限值的裂缝时，为部分预应力混凝土B类构件。（3）钢筋混凝土：λ=0，无预加应力。

通过张拉预应力钢筋并阻止其回弹，来施加预加压力。

按施加预应力方式的不同，分为：1.先张法（1）在台座上按设计规定的拉力张拉钢筋，并用锚具临时固定于在台座上。（2）支模、绑扎非预应力钢筋、浇筑混凝土。（3）待构件混凝土达到一定的强度后，切断或放松预应力钢筋，预应力钢筋的弹性回缩受到混凝土阻止而使混凝土受到挤压，而产生预压应力。二、预应力的施加方法2.后张法（1）浇筑构件混凝土，预留孔道。（2）待混凝土达到一定强度时，穿入预应力钢筋并张拉锚固。（3）孔道压浆，封锚。二、预应力的施加方法二、预应力的施加方法后张法无粘结预应力二、预应力的施加方法先张法和后张法区别构件类型适用构件获得预应力生产锚夹具先张法中小型构件预制预应力筋和混凝土之间的粘结力需要台座夹具，可重复利用后张法大中型构件的预制和现浇锚具锚固预应力筋现浇施工时，不需要台座锚固，不可重复利用同学们

接受测验吧BA√DC×CA1．混凝土1）预应力混凝土结构对混凝土的要求（1）强度高。（2）收缩、徐变小。（3）快硬、早强。2）混凝土的配制要求为了提高混凝土强度，减少其收缩、徐变变形值，除了选用高强度等级水泥、减少水泥用量、选用高品质的骨料以及加强振捣和养护外，还要尽量降低水灰比，水灰比控制在0.25~0.35范围内。为了增加和易性，可掺加适量的高效减水剂。另外，为了减少混凝土的收缩、徐变变形。还可以掺加优质活性掺和剂。三、预应力混凝土结构的材料2．预应力钢筋1）对预应力钢筋性能的要求(1)高强度。(2)塑性好。(3)与混凝土间具有良好的粘结性能。(4)良好的加工性能。2）常用的预应力钢筋（1）钢绞线（2）钢丝（3）螺纹钢筋（精轧）预应力混凝土构件中的预应力钢筋应选用钢绞线、钢丝；中小型构件或竖向横向预应力钢筋，可选用预应力螺纹钢筋。预应力钢筋的性能和质量应符合现行国家标准的规定。三、预应力混凝土结构的材料三、预应力混凝土结构的材料钢绞线三、预应力混凝土结构的材料三、预应力混凝土结构的材料三、预应力混凝土结构的材料三、预应力混凝土结构的材料预应力钢筋按《桥施规》分批进场验收在存放和搬运过程中应避免产生机械损伤和有害锈蚀。宜存放在干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质的仓库里。室外存放时，不得直接堆放在地面，应支垫并遮盖，防止雨露和各种腐蚀性介质对其产生不利影响。存放要求宜不超过6个月现场存放时间同学们

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四、施加预应力（一）预应力损失1.三种预应力值

预应力筋中预拉应力的大小并不是一个恒定值，由于施工因素、材料性能及环境条件等的影响，钢筋中的预拉应力将会逐渐减小。张拉控制应力：是指钢筋初始张拉的预应力值。有效预应力：是指钢筋中实际存在的预应力值。预应力损失：是指预应力筋中由于各种原因而减小的预应力值。

四、施加预应力2.预应力损失产生原因1．预应力筋与管道壁之间的摩擦引起的应力损失2．锚具变形、钢筋回缩和拼装构件的接缝压缩引起的应力损失3．混凝土加热养护时，预应力钢筋与台座之间的温差引起的应力损失4．混凝土的弹性压缩引起的应力损失5．钢筋松弛引起的应力损失6．混凝土收缩和徐变引起的预应力钢筋应力损失先张法后张法预应力损失值的组合先张法构件后张法构件

传力锚固时的损失（第一批）

lⅠσl1+σl2+σ+l3σl4+0.5σl5σl1+σl2+σ+l4传力锚固后的损失（第二批）

lII0.5σl5+σl6σl5+σ+l6预应力损失值的组合上述预应力损失有的只发生在先张法中，有的则发生于后张法中，有的在先张法和后张法中均有，而且是分批出现的。为了便于分析和计算，设计时可将预应力损失分为两批：（1）传力锚固时的损失，称第一批损失

lⅠ；（2）传力锚固后出现的损失，称第二批损失

lII。先、后张法预应力构件在各阶段的预应力损失组合见表5-2-1。

四、施加预应力预应力钢筋的有效预应力预加力阶段：使用阶段：

四、施加预应力

四、施加预应力3.预应力损失减小措施两端张拉。超张拉。二次张拉。选用锚具变形和钢筋内缩值较小的锚具，减少垫板的数量，增加先张法台座的长度。采用分阶段升温养护方法，或采用整体式钢模板。能减小混凝土收缩和徐变的措施。四、施加预应力（二）锚夹具

锚具是锚固钢筋时所用的工具，是保证预应力混凝土结构安全可靠的关键部位之一。通常把在构件制作完毕后，能够取下重复使用的称为夹具；锚固在构件端部，与构件联成一体共同受力，不能取下重复使用的称为锚具。

锚具、夹具和连接器应按设计规定采用，其性能和质量应符合现行《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370）的规定。四、施加预应力（二）锚夹具

锚具的制作和选用应满足下列要求：

1）锚具零部件选用的钢材性能要满足规定指标，加工精度高，受力安全可靠，预应力损失小。

2）构造简单，加工方便，节约钢材，成本低。

3）施工简便，使用安全。

4）锚具性能满足结构要求的静载和动载锚固性能。

四、施加预应力目前，最常用的张拉端锚具为夹片式锚具。四、施加预应力1.适用：张拉端2.组成：螺栓端杆、螺母、垫板3.用于：螺纹钢筋，钢丝束4.螺栓端杆与钢筋连接：对焊连接；通过套筒连接。5.优点：简单、滑移小、便于再次张拉。6.缺点：钢筋长度要求高，不能太长或太短，否则螺纹长度不够用。特别注意焊接接头质量，以防发生脆断。四、施加预应力1.适用：张拉端：锚杯固定端：锚板2.用于：钢筋束，单根钢筋3.螺栓端杆与钢筋连接：对焊连接；通过套筒连接。4.优点：锚固可靠，操作方便。5.缺点：各根钢筋的长度有较高精度，否则会造成钢筋受力不均。四、施加预应力墩头器四、施加预应力1.适用：张拉端2.用于：钢丝束，钢绞线束3.组成：锚杯，锚塞4.留有灌浆孔四、施加预应力1.适用：张拉端2.用于：钢绞线束3.工作锚，工具锚4.留有灌浆孔目前，最常用的张拉端锚具为夹片式锚具。四、施加预应力

四、施加预应力1234四、施加预应力工具锚四、施加预应力四、施加预应力四、施加预应力四、施加预应力压花锚具：只能用于固定端四、施加预应力挤压锚具：只能用于固定端四、施加预应力连接器：钢筋、钢筋束

四、施加预应力连接器四、施加预应力四、施加预应力四、施加预应力四、施加预应力四、施加预应力（三）预应力张拉设备1.千斤顶2.高压油泵3.油压表4.油管四、施加预应力四、施加预应力前置内卡式千斤顶千斤顶

四、施加预应力

四、施加预应力

千斤顶要和工程中使用的油泵、油压表、油管等一起进行配套使用、配套标定。