1、本章重点本章重点 预应力混凝土的概念及其优点预应力混凝土的概念及其优点；施加预应力的方法及预应力混凝土材施加预应力的方法及预应力混凝土材料的要求；料的要求；预应力混凝土的概念及其优点预应力混凝土的概念及其优点；预应力混凝土构件的截面设计预应力混凝土构件的截面设计。预应力损失的原因及其计算和组合；预应力损失的原因及其计算和组合；预应力混凝土构件的受力性能分析；预应力混凝土构件的受力性能分析；施加预应力的方法及预应力混凝土材施加预应力的方法及预应力混凝土材料的要求；料的要求；第10章 预应力混凝土构件10.1.1预应力混凝土结构的概念预应力混凝土结构的概念10.1 10.1 基本知识基本知识普通混
2、凝土的缺点：普通混凝土的缺点：在使用荷载下带裂缝工作，影响使用功能、耐在使用荷载下带裂缝工作，影响使用功能、耐久、久、刚度和抗疲劳性。刚度和抗疲劳性。难以利用高强度钢筋。与难以利用高强度钢筋。与wmax对应的对应的 s=200N/mm2。而高强钢丝强度可达而高强钢丝强度可达1600N/mm2以上以上。1.预应力混凝土的基本原理预应力混凝土的基本原理NN（a）预应力作用下c(压)ct(拉)（b）外荷载作用下c(压)ct(拉)qNN（c）预应力与外荷载共同作用下(压或拉)ct-c(拉或压)q预应力原理在木桶上的应用预应力原理在木桶上的应用(a)木桶；木桶；(b)竹箍分离体图；竹箍分离体图；(c)板
3、块分离体图板块分离体图块体拼装式预应力块体拼装式预应力日常生活中有许多应用预应力的例子。日常生活中有许多应用预应力的例子。南京长江二桥南京长江二桥一、普通钢筋混凝土构件的缺点一、普通钢筋混凝土构件的缺点1 1、混凝土、混凝土抗裂性差抗裂性差；2 2、钢筋和混凝土的强度不能得到充分发挥；、钢筋和混凝土的强度不能得到充分发挥；3 3、结构自重大。、结构自重大。二、预应力钢筋混凝土构件的优点二、预应力钢筋混凝土构件的优点1 1、提高构件的抗裂度；、提高构件的抗裂度；2 2、提高构件刚度，减小变形；、提高构件刚度，减小变形；3 3、充分发挥材料高强度性能，节约钢筋，减轻自重。、充分发挥材料高强度性能，
4、节约钢筋，减轻自重。缺点：缺点：成本高，材料质量要求高，工序复杂，技术成本高，材料质量要求高，工序复杂，技术水平要求高。水平要求高。根据根据制作制作、设计设计和和施工施工的特点，预应力混凝土可以的特点，预应力混凝土可以有不同的分类：有不同的分类：1.先张法和后张法先张法和后张法钢筋张拉先于混凝土浇筑钢筋张拉先于混凝土浇筑先张法先张法钢筋张拉后于混凝土浇筑钢筋张拉后于混凝土浇筑后张法后张法部分截面受压部分截面受压部分预应力部分预应力2.全预应力和部分预应力全预应力和部分预应力全截面受压全截面受压全预应力全预应力3.有粘结预应力和无粘结预应力有粘结预应力和无粘结预应力预应力筋与周围的混凝土粘结、握
5、裹在一起预应力筋与周围的混凝土粘结、握裹在一起有粘结有粘结10.1.2预应力混凝土的分类预应力混凝土的分类有粘结预应力与无粘结预应力有粘结预应力与无粘结预应力 有粘结预应力有粘结预应力，是指沿预应力筋全长其周围均，是指沿预应力筋全长其周围均与混凝土粘结、握裹在一起的预应力混凝土结构。与混凝土粘结、握裹在一起的预应力混凝土结构。无粘结预应力无粘结预应力，是指预应力筋伸缩、滑动自，是指预应力筋伸缩、滑动自如，不与周围混凝土粘结的预应力混凝土结构。如，不与周围混凝土粘结的预应力混凝土结构。无粘结预应力混凝土制作方法无粘结预应力混凝土制作方法 无粘结预应力混凝土是指预应力钢筋不直接与构件无粘结预应力混
6、凝土是指预应力钢筋不直接与构件混凝土粘结，也不通过灌浆与混疑土粘结的后张预混凝土粘结，也不通过灌浆与混疑土粘结的后张预应力混凝土。通常的作法是应力混凝土。通常的作法是在预应力钢筋的表面涂在预应力钢筋的表面涂以具有防锈蚀和润滑作用的油脂，并用塑料套管或以具有防锈蚀和润滑作用的油脂，并用塑料套管或油纸包裹。油纸包裹。在施工时，像普通钢筋一样，直接安放在施工时，像普通钢筋一样，直接安放在模板中，然后浇灌混凝土，待混凝土达到设计强在模板中，然后浇灌混凝土，待混凝土达到设计强度后，即进行预应力钢筋的张拉和锚固。度后，即进行预应力钢筋的张拉和锚固。(一)先张法预应力混凝土构件工艺先张法预应力混凝土构件工艺
7、10.1.3预应力的建立方法预应力的建立方法张拉钢筋张拉钢筋 支模、浇混凝土支模、浇混凝土 混凝土达到一定强混凝土达到一定强度度剪钢丝剪钢丝 产生预应力产生预应力张拉钢筋浇注混凝土剪断钢筋先张法构件是通过预应力筋与砼之间的粘结力传递预应力。先张法构件是通过预应力筋与砼之间的粘结力传递预应力。1）模板法模板法：模板法是利用模板作为锚定预应力筋的承力：模板法是利用模板作为锚定预应力筋的承力架，以浇筑混凝土的模板为单元进行机组流水的一种生产架，以浇筑混凝土的模板为单元进行机组流水的一种生产方法。方法。2）台座法台座法：用专门设计的台座墩子承受预应力筋的张拉：用专门设计的台座墩子承受预应力筋的张拉反力
8、，用台座的台面作为构件底模的一种生产方法。反力，用台座的台面作为构件底模的一种生产方法。对于对于无法采用曲线形预应力筋的缺点，则可以采用折线形筋的无法采用曲线形预应力筋的缺点，则可以采用折线形筋的方法来弥补。方法来弥补。先张法生产方法先张法应用实例图：长线法台座后张法预应力混凝土构件工艺后张法预应力混凝土构件工艺后张法构件是依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并后张法构件是依靠其两端的锚具锚住预应力钢筋并传递预应力。传递预应力。浇混凝土，预留孔道浇混凝土，预留孔道 达到强度，穿筋达到强度，穿筋 张拉钢张拉钢筋，锚固筋，锚固 产生预应力产生预应力 孔道灌浆孔道灌浆浇注混凝土穿钢筋、张拉、锚固灌浆v 先
9、张法、后张法有各自适用范围和优、缺点先张法、后张法有各自适用范围和优、缺点。非预应力钢筋v 无粘结预应力混凝土结构通常与后张预应力工无粘结预应力混凝土结构通常与后张预应力工 艺相结合。艺相结合。10.1.4预应力混凝土构件的锚、夹具预应力混凝土构件的锚、夹具锚具锚具是预应力混凝土构件锚固预应力筋的装置，其对在构件中是预应力混凝土构件锚固预应力筋的装置，其对在构件中建立有效的预应力起着至关重要的作用。建立有效的预应力起着至关重要的作用。先张法中的锚具可以重复使用，也称为先张法中的锚具可以重复使用，也称为夹具夹具。后张法中的锚具不能重复使用，永久留在构件上，称为后张法中的锚具不能重复使用，永久留在
10、构件上，称为锚具锚具。构件制作完后，能取下重复使用构件制作完后，能取下重复使用夹具夹具用于永久固定钢筋、作为构件的一部分用于永久固定钢筋、作为构件的一部分 锚具锚具1、什么是锚夹具2、锚具的要求对锚具的要求是：安全可靠、使用有效、节约钢材及制对锚具的要求是：安全可靠、使用有效、节约钢材及制作简单。作简单。(a)张拉端 (b)分散式固定端(c)集中式固定端镦头锚具锥塞式锚具(a)JM12型锚具夹片式锚具(b)XM型与QM型锚具夹片(c)QM型单孔锚具(d)QM型多孔锚具QMXM常见的几种锚具常见的几种锚具混凝土：混凝土：一般要求不应低于一般要求不应低于C30；采用钢丝，钢铰；采用钢丝，钢铰线，热
11、处理钢筋作预应力钢筋时，混凝线，热处理钢筋作预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于土强度等级不宜低于 C40。钢筋：钢筋：预应力钢筋宜采用钢丝、钢铰线，也可采用预应力钢筋宜采用钢丝、钢铰线，也可采用热处理钢筋；普通钢筋宜采用热处理钢筋；普通钢筋宜采用HRB400级和级和HRB335 级钢筋。级钢筋。10.1.5预应力混凝土的材料预应力混凝土的材料工程应用实例工程应用实例1、柱网最大的预应力工程深圳车港工程桁架柱网：1625m 桁架跨度：45m2、最大预应力钢桁架工程北京西客站3、层数最多的预应力工程（63层）广州国际大厦4、高度最高的预应力工程青岛中银大厦 241m高，58层5、面积最大的单体预应力工程是首都国际机场新航站楼工程8.8万m2/层，总计：35万m2
