预应力混凝土结构2.pdf

1、重点内容回顾重点内容回顾 预应力的方向通常与外荷载产生的应力方预应力的方向通常与外荷载产生的应力方向相同还是相反向相同还是相反？向相同还是相反向相同还是相反？相反1重点内容回顾重点内容回顾 先张法靠什么来传递预应力？先张法靠什么来传递预应力？预应力筋和混凝土之间的粘结力2第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构分类分类：后张法后张法分类分类：后张法后张法 后张法：先浇筑混凝土，待混凝土结硬并达到后张法：先浇筑混凝土，待混凝土结硬并达到定的强度后定的强度后再在构件上张拉预应力筋再在构件上张拉预应力筋一一定的强度后定的强度后，再在构件上张拉预应力筋再在构件上张拉预应力筋 后张法施工流程：后张

2、法施工流程：预留孔道预留孔道：先浇筑混凝土，：先浇筑混凝土，并在构件中配置预应力钢筋的部位上预留孔道，并在构件中配置预应力钢筋的部位上预留孔道，孔道可以采用预埋波纹管孔道可以采用预埋波纹管，也可以直接将无粘也可以直接将无粘孔道可以采用预埋波纹管孔道可以采用预埋波纹管，也可以直接将无粘也可以直接将无粘结预应力筋直接置于混凝土中；结预应力筋直接置于混凝土中；制造构件，预留孔道（）a3第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构分类分类：后张法后张法分类分类：后张法后张法 后张法施工流程：后张法施工流程：穿筋穿筋：待混凝土达到一定：待混凝土达到一定强度强度（般不低于设计强度的般不低于设计强度的）后

3、后在孔在孔强度强度（一一般不低于设计强度的般不低于设计强度的75%）后后，在孔在孔道内穿筋或将钢筋设置在套管（如波纹管）内道内穿筋或将钢筋设置在套管（如波纹管）内浇筑混凝土，然后安装张拉设备；浇筑混凝土，然后安装张拉设备；张拉张拉：张：张拉钢筋拉钢筋，混凝土混凝土同时同时被压缩获得压应力被压缩获得压应力，当预当预拉钢筋拉钢筋，混凝土混凝土同时同时被压缩获得压应力被压缩获得压应力，当预当预应力筋的张拉应力达到规定值（张拉控制应力）应力筋的张拉应力达到规定值（张拉控制应力）后后在张拉端用锚具锚紧在张拉端用锚具锚紧（锚具留在构件中不锚具留在构件中不后后，在张拉端用锚具锚紧在张拉端用锚具锚紧（锚具留在

4、构件中不锚具留在构件中不再取出），使构件保持预压状态再取出），使构件保持预压状态钢筋伸长钢筋伸长混凝土缩短4穿筋，安装拉伸机（）b张拉钢筋（）c第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构分类分类：后张法后张法分类分类：后张法后张法 后张法施工流程：后张法施工流程：灌浆灌浆：往孔道内压力灌浆，：往孔道内压力灌浆，使预应力筋与孔道之间产生粘结力使预应力筋与孔道之间产生粘结力防止钢筋防止钢筋使预应力筋与孔道之间产生粘结力使预应力筋与孔道之间产生粘结力，防止钢筋防止钢筋锈蚀，并使预应力筋与混凝土结为一体锈蚀，并使预应力筋与混凝土结为一体制造构件，预留孔道穿筋，安装拉伸机钢筋伸长（）a（）b钢筋伸长

5、混凝土缩短张拉钢筋锚固钢筋，孔道灌浆（）c（）d5第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构分类分类：后张法后张法分类分类：后张法后张法6板内无粘结预应力筋铺设板内无粘结预应力筋铺设第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构分类分类：后张法后张法分类分类：后张法后张法7梁内的曲线预应力筋梁内的曲线预应力筋第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构分类分类：后张法后张法分类分类：后张法后张法8梁内的曲线预应力筋梁内的曲线预应力筋第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构分类分类：后张法后张法分类分类：后张法后张法 下图哪个是先张法，哪个是后张法？下图哪个是先张法，哪个是后张法？没

6、浇混凝土的是先张法，浇完混凝土的是后张法没浇混凝土的是先张法，浇完混凝土的是后张法9第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构分类分类：后张法后张法分类分类：后张法后张法 先穿束：穿筋方便；后穿束：预应力筋线型定先穿束：穿筋方便；后穿束：预应力筋线型定位更准确位更准确位更准确位更准确10第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构分类分类：后张法后张法分类分类：后张法后张法 预应力传递方式：通过预应力传递方式：通过锚具锚具以及钢筋与混凝土以及钢筋与混凝土之间的之间的粘结力粘结力来传递来传递之间的之间的粘结力粘结力来传递来传递 适用范围：大型构件，结构体系，目前使用极适用范围：大型构件，结

7、构体系，目前使用极为广泛为广泛 优点优点：适合在施工现场进行张拉适合在施工现场进行张拉，并能根据需并能根据需 优点优点：适合在施工现场进行张拉适合在施工现场进行张拉，并能根据需并能根据需要将预应力筋做成各种曲线形式要将预应力筋做成各种曲线形式 不足不足使用锚具较多使用锚具较多造价较高造价较高后张法要等后张法要等 不足不足：使用锚具较多使用锚具较多，造价较高造价较高，后张法要等后张法要等混凝土达到一定强度才能进行张拉，所需时间混凝土达到一定强度才能进行张拉，所需时间较长较长较长较长11第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构施加预应力的时间施加预应力的时间施加预应力的时间施加预应力的时间

8、规范规定规范规定：施加预应施加预应 规范规定规范规定：施加预应施加预应力时，所需的混凝土力时，所需的混凝土立方体抗压强度应经立方体抗压强度应经立方体抗压强度应经立方体抗压强度应经计算确定，但不宜低计算确定，但不宜低于设计的混凝土强度于设计的混凝土强度等级值的等级值的75%等级值的等级值的 实际工程：实际工程：先张法先张法90%，后张法后张法100%90%，后张法后张法100%12第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构施加预应力的方法施加预应力的方法：预弯法预弯法施加预应力的方法施加预应力的方法：预弯法预弯法 工艺流程：用千斤顶给梁施加初始挠度；工艺流程：用千斤顶给梁施加初始挠度；将钢板

9、条将钢板条或纤维布或纤维布）穿过千斤顶穿过千斤顶并与梁涂并与梁涂将钢板条将钢板条（或纤维布或纤维布）穿过千斤顶穿过千斤顶，并与梁涂并与梁涂胶粘贴；待钢板条与梁粘牢后，释放千斤顶，胶粘贴；待钢板条与梁粘牢后，释放千斤顶，从而对梁施加预应力从而对梁施加预应力 优点优点：施工工艺简单施工工艺简单；优点优点：施工工艺简单施工工艺简单；缺点：梁由反弯复原的过程中，建立起来的预缺点：梁由反弯复原的过程中，建立起来的预应力比直接施加在梁上的预应力要小应力比直接施加在梁上的预应力要小不适用不适用应力比直接施加在梁上的预应力要小应力比直接施加在梁上的预应力要小，不适用不适用于要求高预应力的场合；对胶的要求较高。

10、于要求高预应力的场合；对胶的要求较高。13第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构施加预应力的方法施加预应力的方法：打孔穿丝法打孔穿丝法施加预应力的方法施加预应力的方法：打孔穿丝法打孔穿丝法 工艺流程：在木梁两个端部的上端向梁跨中工艺流程：在木梁两个端部的上端向梁跨中方向大方向大的孔的孔将钢筋穿过圆孔将钢筋穿过圆孔并在并在方向大方向大3045的孔的孔；将钢筋穿过圆孔将钢筋穿过圆孔，并在并在钢筋两端加工螺纹用螺帽拧紧钢筋，施加预钢筋两端加工螺纹用螺帽拧紧钢筋，施加预应力应力 优点优点：折线型预应力筋效果较好折线型预应力筋效果较好 优点优点：折线型预应力筋效果较好折线型预应力筋效果较好 缺点

11、缺点：钢筋直径大时不宜穿筋；木梁端部及钢：钢筋直径大时不宜穿筋；木梁端部及钢筋反弯点出存在局压问题筋反弯点出存在局压问题受施加预应力的方受施加预应力的方筋反弯点出存在局压问题筋反弯点出存在局压问题；受施加预应力的方受施加预应力的方式限制，只能选用钢筋作为预应力筋式限制，只能选用钢筋作为预应力筋14第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构施加预应力的方法施加预应力的方法：腹杆伸长法腹杆伸长法施加预应力的方法施加预应力的方法：腹杆伸长法腹杆伸长法 工艺流程：在木梁下部设置短腹杆，腹杆设工艺流程：在木梁下部设置短腹杆，腹杆设有螺纹可拧动伸长有螺纹可拧动伸长腹杆与木梁接触部位设垫腹杆与木梁接触部

12、位设垫有螺纹可拧动伸长有螺纹可拧动伸长，腹杆与木梁接触部位设垫腹杆与木梁接触部位设垫板；木梁两端设角钢与木梁可靠连接钢板板；木梁两端设角钢与木梁可靠连接钢板条与两端角钢焊接；伸长短腹杆，并塞入垫条与两端角钢焊接；伸长短腹杆，并塞入垫片片，通过腹杆伸长施加预应力通过腹杆伸长施加预应力片片，通过腹杆伸长施加预应力通过腹杆伸长施加预应力 优点优点：腹杆处产生集中力，预应力效果较好：腹杆处产生集中力，预应力效果较好 缺点缺点梁高增大较多梁高增大较多 缺点缺点：梁高增大较多梁高增大较多15第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预弯梁预应力预弯梁预应力预弯梁预应力预弯梁预应力 预弯型钢预弯型钢f1

13、a()预弯梁 预弯型钢预弯型钢 加载，型钢压加载，型钢压直直()施加压力直直 梁下翼缘浇筑梁下翼缘浇筑b()施加压力混凝土混凝土 释放压力释放压力，混混c()梁下翼缘浇筑混凝土释放压力释放压力，混混凝土受压凝土受压 整体浇筑整体浇筑形形f2d()释放压力 整体浇筑整体浇筑，形形成构件成构件()梁上翼缘浇筑混凝土16e()梁上翼缘浇筑混凝土第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结 有粘结预应力混凝土：是指预应力钢筋与周围有粘结预应力混凝土：是指预应力钢筋与周围的混凝土有可靠的粘结强度的混凝土有可靠的粘结强度使得在荷载作用使得在荷载作用

14、的混凝土有可靠的粘结强度的混凝土有可靠的粘结强度，使得在荷载作用使得在荷载作用下预应力钢筋与相邻的混凝土有同样的变形下预应力钢筋与相邻的混凝土有同样的变形 先张法先张法预应力混凝土及预应力混凝土及后灌浆后灌浆（有波纹管的有波纹管的）先张法先张法预应力混凝土及预应力混凝土及后灌浆后灌浆（有波纹管的有波纹管的）的预应力混凝土都是有粘结的的预应力混凝土都是有粘结的 适用范围：跨度较大或比较重要的构件（如主适用范围：跨度较大或比较重要的构件（如主梁梁桁架桁架转换层等转换层等）梁梁，桁架桁架，转换层等转换层等）17第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结有

15、粘结和无粘结18有粘结预应力施工现场有粘结预应力施工现场第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结 无粘结预应力混凝土是指预应力钢筋与其相邻无粘结预应力混凝土是指预应力钢筋与其相邻的混凝土没有任何粘结强度的混凝土没有任何粘结强度在荷载作用下在荷载作用下的混凝土没有任何粘结强度的混凝土没有任何粘结强度，在荷载作用下在荷载作用下，预应力筋与相邻的混凝土各自变形，预应力筋与相邻的混凝土各自变形 后张法中预应力筋后张法中预应力筋有塑料套管有塑料套管的都是无粘结的的都是无粘结的 预应力完全通过锚具来建立预应力完全通过锚具来建立，因此对锚具要求因

16、此对锚具要求 预应力完全通过锚具来建立预应力完全通过锚具来建立，因此对锚具要求因此对锚具要求较高（彩虹桥事故）较高（彩虹桥事故）适用范围适用范围现浇平板现浇平板连续梁连续梁框架结构框架结构 适用范围适用范围：现浇平板现浇平板、连续梁连续梁、框架结构框架结构 为了改善无粘结预应力混凝土构件的使用性能为了改善无粘结预应力混凝土构件的使用性能和和抗震能力抗震能力常在无粘结预应力混凝土构件中常在无粘结预应力混凝土构件中和和抗震能力抗震能力，常在无粘结预应力混凝土构件中常在无粘结预应力混凝土构件中配置一定数量的非预应力钢筋配置一定数量的非预应力钢筋19第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构有粘结

17、和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结 条件屈服点：残余应变为条件屈服点：残余应变为0.2%的抗拉强度的抗拉强度20第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结21板的无粘结预应力施工板的无粘结预应力施工第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结22输水隧道的无粘结预应力施工输水隧道的无粘结预应力施工第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结23环向无粘结筋张拉环向无粘结筋张拉第第7章 预应力混凝土结构章

18、预应力混凝土结构有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结24预应力筋与非预应力筋预应力筋与非预应力筋第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结有粘结和无粘结25悬索桥钢缆采用无粘结可更换预应力筋悬索桥钢缆采用无粘结可更换预应力筋第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力 体内预应力：预应力筋布置在混凝土内，主要体内预应力：预应力筋布置在混凝土内，主要用于用于新建工程新建工程用于用于新建工程新建工程 体外预应力：预应力筋布置在混凝土外，主要体外

19、预应力：预应力筋布置在混凝土外，主要用于用于加固改造加固改造11原梁原梁2预应力筋预应力筋3452预应力筋预应力筋3U形螺丝形螺丝4撑杆撑杆14撑杆撑杆5高强螺栓高强螺栓26第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力27通过柱端施加体外预应力通过柱端施加体外预应力第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力28位于梁底体外预应力筋位于梁底体外预应力筋第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构体内预应力和体外预应

20、力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力29自制型钢构成张拉端自制型钢构成张拉端第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力30用于桥梁加固的体外预应力技术用于桥梁加固的体外预应力技术第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力体内预应力和体外预应力31采用体外预应力技术对车库进行抽柱设计采用体外预应力技术对车库进行抽柱设计张拉控制应力张拉控制应力第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构张拉控制应力张拉控

21、制应力 张拉控制应力张拉控制应力 con：张拉设备（千斤顶油压表）：张拉设备（千斤顶油压表）所控制的总张拉力所控制的总张拉力Np,con除以预应力筋面积除以预应力筋面积Ap得得到的应力到的应力到的应力到的应力 预应力筋在在构件受荷以前所经受的最大应力预应力筋在在构件受荷以前所经受的最大应力 取值越高取值越高预应力筋对混凝土的预压作用越预应力筋对混凝土的预压作用越 con取值越高取值越高，预应力筋对混凝土的预压作用越预应力筋对混凝土的预压作用越大，预应力筋的利用效率越高大，预应力筋的利用效率越高 但但取值过高取值过高可能会在张拉时引起破断事故可能会在张拉时引起破断事故 但但 con取值过高取值过

22、高，可能会在张拉时引起破断事故可能会在张拉时引起破断事故，产生过大应力松弛（高应力下的钢筋，长度不，产生过大应力松弛（高应力下的钢筋，长度不变，应力下降的现象）。因此，规范规定变，应力下降的现象）。因此，规范规定了张拉控制应力限值了张拉控制应力限值 con32了张拉控制应力限值了张拉控制应力限值con张拉控制应力张拉控制应力第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构张拉控制应力张拉控制应力 钢丝、钢绞线：钢丝、钢绞线：0.4fptk con0.75fptkpp 预应力螺纹钢筋：预应力螺纹钢筋：0.4fptk con0.85fptk 规定上限是为了防止预应力筋拉断规定上限是为了防止预应力筋拉

23、断规定上限是为了防止预应力筋拉断规定上限是为了防止预应力筋拉断 规定下限是为了充分利用预应力筋规定下限是为了充分利用预应力筋 注注当符合下列情况之时当符合下列情况之时上述张拉控制应上述张拉控制应 注注：当符合下列情况之当符合下列情况之一一时时，上述张拉控制应上述张拉控制应力限值可提高力限值可提高0.05fptk：1）要求）要求提高提高构件在构件在施工施工p阶段的抗裂性能阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内设置的而在使用阶段受压区内设置的预应力筋预应力筋；2）要求部分要求部分抵消抵消由于由于应力松应力松弛、弛、摩摩预应力筋预应力筋；要求部分要求部分抵消抵消应力松应力松摩摩擦、钢筋分批张拉以及预应力

24、筋与张拉台座之擦、钢筋分批张拉以及预应力筋与张拉台座之间的温差等因素产生的间的温差等因素产生的预应力损失预应力损失33间的温差等因素产生的间的温差等因素产生的预应力损失预应力损失预应力损失预应力损失第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失 预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上的原因，预应力筋中预应力会从及制作方法上的原因，预应力筋中预应力会从 con逐步减少逐步减少，并经过相当长时间才最终稳定下并经过相当长时间才最终稳定下 con逐步减少逐步减少，并经过相当长时间才最终稳定下并经过相当长时间才最终稳定下来，这种应

25、力降低称为预应力损失来，这种应力降低称为预应力损失 最终稳定后的应力值最终稳定后的应力值（称为有效预应力称为有效预应力）才才 最终稳定后的应力值最终稳定后的应力值（称为有效预应力称为有效预应力 pe）才才对构件产生实际预应力效果对构件产生实际预应力效果 高估损失高估损失实际预应力实际预应力计算预应力计算预应力反拱偏反拱偏 高估损失高估损失：实际预应力实际预应力计算预应力计算预应力，反拱偏反拱偏大大 低估损失：实际预应力 计算预应力，挠度或低估损失：实际预应力 计算预应力，挠度或裂缝可能偏大裂缝可能偏大34裂缝可能偏大裂缝可能偏大预应力损失预应力损失-锚固损失锚固损失第第7章 预应力混凝土结构章

26、 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-锚固损失锚固损失 锚固损失锚固损失 l1：预应力筋张拉后锚固时，由于锚：预应力筋张拉后锚固时，由于锚具受力后变形、垫板缝隙的挤紧以及钢筋在锚具受力后变形、垫板缝隙的挤紧以及钢筋在锚具中的内缩引起的预应力损失具中的内缩引起的预应力损失具中的内缩引起的预应力损失具中的内缩引起的预应力损失35预应力损失预应力损失-摩擦损失摩擦损失第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-摩擦损失摩擦损失 摩擦损失摩擦损失 l2：在后张法张拉钢筋时，由于预应：在后张法张拉钢筋时，由于预应力筋与周围接触的混凝土或套管之间存在摩擦，力筋与周围接触的混凝土或

27、套管之间存在摩擦，引起预应力筋应力随距张拉端距离增加而逐渐引起预应力筋应力随距张拉端距离增加而逐渐引起预应力筋应力随距张拉端距离增加而逐渐引起预应力筋应力随距张拉端距离增加而逐渐减少的现象减少的现象36预应力损失预应力损失-摩擦损失摩擦损失第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-摩擦损失摩擦损失 预应力筋和混凝土间的这种摩擦力可分为曲率预应力筋和混凝土间的这种摩擦力可分为曲率效应和长度效应效应和长度效应 曲率半径越大曲率半径越大，摩擦损失越小摩擦损失越小曲率半径越大曲率半径越大，摩擦损失越小摩擦损失越小 长度越大摩擦损失越大（孔道偏差引起）长度越大摩擦损失越大（孔道

28、偏差引起）37预应力损失预应力损失-摩擦损失摩擦损失第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-摩擦损失摩擦损失 距离张拉端越距离张拉端越远，摩擦损失远，摩擦损失越大越大（累积效累积效越大越大（累积效累积效果）果）但摩擦损失增但摩擦损失增 但摩擦损失增但摩擦损失增大的速度越慢大的速度越慢 实际的预应力实际的预应力 实际的预应力实际的预应力随着距离张拉随着距离张拉端的距离而减端的距离而减小小38小小预应力损失预应力损失-摩擦损失摩擦损失第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-摩擦损失摩擦损失 减小摩擦损失的措施减小摩擦损失的措施 两端张拉两端张

29、拉：无粘结超过：无粘结超过30m宜两端张拉宜两端张拉 超张拉超张拉：01.1 con持续持续2min 0.85 con超张拉超张拉：con持续持续con con一一端张拉端张拉两端张拉两端张拉超张拉超张拉39端张拉端张拉两端张拉两端张拉超张拉超张拉预应力损失预应力损失-热养护损失热养护损失第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-热养护损失热养护损失 为缩短先张法构件的生产周期，常采用蒸汽养为缩短先张法构件的生产周期，常采用蒸汽养护加快混凝土的凝结硬化护加快混凝土的凝结硬化 升温时升温时，预应力筋伸长预应力筋伸长，导致预应力值降低导致预应力值降低；升温时升温时，预应力

30、筋伸长预应力筋伸长，导致预应力值降低导致预应力值降低；降温时，混凝土已经硬化并与预应力筋形成整降温时，混凝土已经硬化并与预应力筋形成整体体预应力值不能恢复预应力值不能恢复产生产生热养护损失热养护损失 体体，预应力值不能恢复预应力值不能恢复，产生产生热养护损失热养护损失 l3T T2 2T TT T2 2T T1 1T T1 1tEss40预应力损失预应力损失-松弛损失松弛损失第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-松弛损失松弛损失 松弛：钢筋在长期高应力作用下，在长度保持松弛：钢筋在长期高应力作用下，在长度保持不变的条件下，应力值随时间增长而逐渐降低，不变的条件下，

31、应力值随时间增长而逐渐降低，这种现象称为松弛这种现象称为松弛这种现象称为松弛这种现象称为松弛 影响因素：应力大小；作用时间影响因素：应力大小；作用时间 减小减小松弛损失松弛损失 的方法的方法：减小减小松弛损失松弛损失 l4的方法的方法：选用低松弛钢筋；选用低松弛钢筋；超张拉超张拉（01 0301 05持续持续 超张拉超张拉（01.03 con；01.05 con持续持续2min con）41预应力损失预应力损失-收缩徐变损失收缩徐变损失第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-收缩徐变损失收缩徐变损失 混凝土的收缩和徐变，都会导致预应力混凝土混凝土的收缩和徐变，都会导

32、致预应力混凝土构件长度缩短，引起预应力损失，称为构件长度缩短，引起预应力损失，称为收缩徐收缩徐变变损失损失 l5变变损失损失 l5 影响收缩徐变损失的因素影响收缩徐变损失的因素：构件配筋率构件配筋率混凝混凝 影响收缩徐变损失的因素影响收缩徐变损失的因素：构件配筋率构件配筋率、混凝混凝土预压应力值、混凝土强度、预应力分布、受土预压应力值、混凝土强度、预应力分布、受荷时的龄期荷时的龄期构件尺寸及环境温湿度等构件尺寸及环境温湿度等（前三前三荷时的龄期荷时的龄期、构件尺寸及环境温湿度等构件尺寸及环境温湿度等（前三前三项为主）项为主）42预应力损失预应力损失-局部挤压损失局部挤压损失第第7章 预应力混凝

33、土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-局部挤压损失局部挤压损失 用螺旋式预应力筋作配筋的环形构件，由于混用螺旋式预应力筋作配筋的环形构件，由于混凝土的局部挤压引起的预应力损失，称为凝土的局部挤压引起的预应力损失，称为局部局部挤压损失挤压损失 l6挤压损失挤压损失l6 张拉预应力后，环形构件直径减小，预应力筋张拉预应力后，环形构件直径减小，预应力筋中的应力值下降中的应力值下降引起损失引起损失中的应力值下降中的应力值下降，引起损失引起损失 直径越大直径越大 l6越小，当直径越小，当直径d3m时，不再考虑时，不再考虑局部挤压损失局部挤压损失局部挤压损失局部挤压损失43预应力损失预应力损失-

34、各阶段预应力损失值的组合各阶段预应力损失值的组合第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-各阶段预应力损失值的组合各阶段预应力损失值的组合 以“预压”为界，把预应力损失分为两批以“预压”为界，把预应力损失分为两批“预压预压”先张法指放张时刻先张法指放张时刻后张法指后张法指“预压预压”：先张法指放张时刻先张法指放张时刻；后张法指后张法指预应力筋应力达到预应力筋应力达到 con并开始锚固时刻并开始锚固时刻con 先张法构件的先张法构件的 l4在第一批和第二批损失中所占在第一批和第二批损失中所占的比例的比例如需区分如需区分可根据实际情况确定可根据实际情况确定44的比例的比例

35、，如需区分如需区分，可根据实际情况确定可根据实际情况确定预应力损失预应力损失-总预应力损失的近似估算总预应力损失的近似估算第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-总预应力损失的近似估算总预应力损失的近似估算 提出估算方法的原因提出估算方法的原因 按规范计算预应力损失，需要先求构件在外荷按规范计算预应力损失，需要先求构件在外荷载及预应力作用下的内力载及预应力作用下的内力计算过程很复杂计算过程很复杂载及预应力作用下的内力载及预应力作用下的内力，计算过程很复杂计算过程很复杂 初步设计时，并不需要也无法精确计算预应力初步设计时，并不需要也无法精确计算预应力损失损失 由此可见

36、由此可见根据工程经验根据工程经验理论分析和试验结理论分析和试验结 由此可见由此可见，根据工程经验根据工程经验、理论分析和试验结理论分析和试验结果，给出预应力损失的大体估计是具有非凡意果，给出预应力损失的大体估计是具有非凡意义的义的45预应力损失预应力损失-总预应力损失的近似估算总预应力损失的近似估算第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-总预应力损失的近似估算总预应力损失的近似估算 林同炎结合美国实际工程给出的损失估计林同炎结合美国实际工程给出的损失估计先张法先张法 con百分数后张法百分数后张法 con百分数百分数混凝土弹性压缩4%1%混凝土弹性压缩4%1%混凝土

37、徐变6%5%混凝土收缩7%6%混凝土收缩7%6%钢材松弛8%8%总损失总损失25%20%平均预应力平均预应力P/A=7N/mm2先张先张30%后张后张25%平均预应力平均预应力P/A=7N/mm2，先张先张30%，后张后张25%P/A=1.7N/mm2，先张，先张18%，后张，后张15%46预应力损失预应力损失-总预应力损失的近似估算总预应力损失的近似估算第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力损失预应力损失-总预应力损失的近似估算总预应力损失的近似估算 对于工程中最为常用的对于工程中最为常用的1860级钢绞线级钢绞线 张拉控制应力张拉控制应力2 张拉控制应力张拉控制应力：con=

38、0.71860=1302 N/mm2 有效预应力：有效预应力：pe=0.81302=1042 N/mm2p pe 通常的后张法预应力混凝土工程中，跨数不多通常的后张法预应力混凝土工程中，跨数不多（2）的预应力梁在估算时的预应力梁在估算时有效预应力可以有效预应力可以（2）的预应力梁在估算时的预应力梁在估算时，有效预应力可以有效预应力可以直接取直接取1042，不必详细计算各项预应力损失，不必详细计算各项预应力损失不同级别不同级别不同品种的预应力钢筋不同品种的预应力钢筋不同的跨不同的跨 不同级别不同级别，不同品种的预应力钢筋不同品种的预应力钢筋，不同的跨不同的跨数及跨度，此数值有所不同数及跨度，此数

39、值有所不同 初估预应力损失后，进行截面设计，而后进行初估预应力损失后，进行截面设计，而后进行验算验算（一一般能够通过般能够通过）47验算验算（般能够通过般能够通过）预应力筋线型及其等效荷载预应力筋线型及其等效荷载-直线直线第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力筋线型及其等效荷载预应力筋线型及其等效荷载-直线直线 直线预应力筋：端部轴压力直线预应力筋：端部轴压力+端部弯矩端部弯矩peppepApepApepApepAppepeAppepeA48预应力筋线型及其等效荷载预应力筋线型及其等效荷载-单段抛物线单段抛物线第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力筋线型及其等效荷载

40、预应力筋线型及其等效荷载-单段抛物线单段抛物线 单段抛物线：端部轴力单段抛物线：端部轴力+弯矩弯矩+节间均布荷载节间均布荷载 常用于常用于简支简支梁梁板中板中 常用于常用于简支简支梁梁、板中板中 优点：线型简单；缺点：张拉端不垂直优点：线型简单；缺点：张拉端不垂直epepe2pppep/)(8leeAq49第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力筋线型及其等效荷载预应力筋线型及其等效荷载-单段抛物线单段抛物线预应力筋线型及其等效荷载预应力筋线型及其等效荷载-单段抛物线单段抛物线50不垂直的张拉端给施工造成不便不垂直的张拉端给施工造成不便第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构

41、预应力筋线型及其等效荷载预应力筋线型及其等效荷载-单段抛物线单段抛物线预应力筋线型及其等效荷载预应力筋线型及其等效荷载-单段抛物线单段抛物线51不垂直的张拉端给施工造成不便不垂直的张拉端给施工造成不便预应力筋线型及其等效荷载预应力筋线型及其等效荷载-三段抛物线三段抛物线第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力筋线型及其等效荷载预应力筋线型及其等效荷载-三段抛物线三段抛物线 三段抛物线：端部轴力三段抛物线：端部轴力+弯矩弯矩+节间分段荷载节间分段荷载 张拉端垂直于梁板侧面张拉端垂直于梁板侧面应用广泛应用广泛ep 张拉端垂直于梁板侧面张拉端垂直于梁板侧面，应用广泛应用广泛epe52预应

42、力筋线型及其等效荷载预应力筋线型及其等效荷载-折线折线第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构预应力筋线型及其等效荷载预应力筋线型及其等效荷载-折线折线 折线：端部轴力折线：端部轴力+弯矩弯矩+节间集中力节间集中力 常用于加固改造工程常用于加固改造工程 常用于加固改造工程常用于加固改造工程epep53线型选择线型选择第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构线型选择线型选择 尽可能与弯矩图形状一致尽可能与弯矩图形状一致 尽可能把控制截面预应力筋往受拉边缘拉尽可能把控制截面预应力筋往受拉边缘拉 尽可能把控制截面预应力筋往受拉边缘拉尽可能把控制截面预应力筋往受拉边缘拉 尽可能减小摩擦损失

43、（平滑过渡）尽可能减小摩擦损失（平滑过渡）尽可能连续布置尽可能连续布置60 80或更大或更大ep6080或更大或更大ep30(35)或或50(55)30(35)或或50(55)54线型选择线型选择第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构线型选择线型选择55抽柱改造设计抽柱改造设计线型选择线型选择第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构线型选择线型选择56弯矩图及线型图弯矩图及线型图线型选择线型选择第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构线型选择线型选择57走廊预应力筋布置走廊预应力筋布置线型选择线型选择第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构线型选择线型选择58设置支架来确定保证预应力筋线型设置支架来确定保证预应力筋线型线型选择线型选择第第7章 预应力混凝土结构章 预应力混凝土结构线型选择线型选择59设置支架来确定保证预应力筋线型设置支架来确定保证预应力筋线型