學(xué)習(xí)情境一 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料

項(xiàng)目二項(xiàng)目二預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)情境一 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本概念及材料學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：知道預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的分類及各自的特點(diǎn)；知道預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中鋼筋及混凝土材料的特點(diǎn)與要求。能力目標(biāo)：能力目標(biāo)：掌握預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及材料性質(zhì)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。子學(xué)習(xí)情境一子學(xué)習(xí)情境一 預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念與特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念與特點(diǎn) 一、預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的基本原理一、預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)的基本原理n基本概念基本概念:n事先人為地在砼或鋼筋砼中引入內(nèi)部應(yīng)力，事先人為地在砼或鋼筋砼中引入內(nèi)部應(yīng)力，其數(shù)值和分布恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應(yīng)力其數(shù)值和分布恰好能將使用荷載產(chǎn)生的應(yīng)力抵消到一個(gè)合適程度的配筋砼抵消到一個(gè)合適程度的配筋砼.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本原理預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的基本原理n 通過(guò)預(yù)壓力避免混凝土開(kāi)裂，使梁全截面通過(guò)預(yù)壓力避免混凝土開(kāi)裂，使梁全截面參與工作，改善了梁中混凝土的抗拉性能，達(dá)參與工作，改善了梁中混凝土的抗拉性能，達(dá)到充分利用高強(qiáng)鋼材性能的目的。到充分利用高強(qiáng)鋼材性能的目的。二、二、預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn):、提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度、提高了構(gòu)件的抗裂度和剛度；、可以節(jié)省材料，減少自重、可以節(jié)省材料，減少自重；、可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力；、可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力；、結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠、結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠;、預(yù)應(yīng)力可做為結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的手段，促進(jìn)了、預(yù)應(yīng)力可做為結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接的手段，促進(jìn)了 橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：n1工藝較復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高工藝較復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高,需要配備需要配備技術(shù)較熟練的專業(yè)隊(duì)伍技術(shù)較熟練的專業(yè)隊(duì)伍;n 2需要有一定的專門設(shè)備需要有一定的專門設(shè)備;n3預(yù)應(yīng)力反拱度不易控制預(yù)應(yīng)力反拱度不易控制;n4.預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)工費(fèi)用較大，對(duì)于跨預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開(kāi)工費(fèi)用較大，對(duì)于跨徑小、構(gòu)件數(shù)量少的工程，成本較高。徑小、構(gòu)件數(shù)量少的工程，成本較高。子學(xué)習(xí)情境二子學(xué)習(xí)情境二 預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的材料n一、混凝土n混凝土強(qiáng)度等級(jí)不應(yīng)低于C40，高強(qiáng)混凝土。n預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件對(duì)混凝上的要求比普通鋼筋混凝土要高，主要要求如下：n強(qiáng)度高n 勻質(zhì)性好。n 快硬、早強(qiáng)。n 收縮和徐變小，以減小預(yù)應(yīng)力損失。二、鋼筋n在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中有非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋。1、非預(yù)應(yīng)力鋼筋 預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中的非預(yù)應(yīng)力鋼筋與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所用的鋼筋品種和級(jí)別相同，其力學(xué)性能也與普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的物理力學(xué)性能一致。非預(yù)應(yīng)力鋼筋宜采用HRB335級(jí)和HRB400級(jí)熱軋鋼筋。在部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中非預(yù)應(yīng)力鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼筋一同作為主筋(混合配筋)、這樣能顯著改善梁的延性和變形性能。n2、預(yù)應(yīng)力鋼筋n（1）對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋的要求n強(qiáng)度高。n先張法構(gòu)件是靠鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力來(lái)傳遞預(yù)應(yīng)力的，因此在先張法中預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土之間必須有較高的粘著自錨強(qiáng)度，以防止鋼筋在混凝土中滑移。n預(yù)應(yīng)力鋼材要有足夠的塑性和良好的加工性能。n應(yīng)力松弛損失要低。n（2）常用預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類n預(yù)應(yīng)力鋼筋通常采用；高強(qiáng)鋼絲，鋼絞線，精軋螺紋鋼筋。n3、非鋼材的預(yù)應(yīng)力筋n用作預(yù)應(yīng)力筋的非鋼材材料主要是纖維增強(qiáng)塑料(Fiber Reinforced Plasfcs，簡(jiǎn)稱FRP)。纖維增強(qiáng)塑料(FRP)的生產(chǎn)是將多股連續(xù)纖維以環(huán)氧樹(shù)脂等作為基底材料進(jìn)行膠合、擠壓、拉拔而成型的復(fù)合材料。n纖維增強(qiáng)塑料具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕的特點(diǎn)子學(xué)習(xí)情景三子學(xué)習(xí)情景三 預(yù)應(yīng)力混凝土的分類預(yù)應(yīng)力混凝土的分類 l預(yù)應(yīng)力度的定義預(yù)應(yīng)力度的定義n也可定義為：也可定義為：=M0/Mspe 扣除全部扣除全部預(yù)應(yīng)預(yù)應(yīng)力力損損失后的失后的預(yù)預(yù)加力加力在構(gòu)件抗裂在構(gòu)件抗裂邊緣產(chǎn)邊緣產(chǎn)生的生的預(yù)壓應(yīng)預(yù)壓應(yīng)力力 sl 由作用短期效由作用短期效應(yīng)組應(yīng)組合合產(chǎn)產(chǎn)生的構(gòu)件生的構(gòu)件抗裂抗裂邊緣邊緣的法向的法向應(yīng)應(yīng)力力。消消壓壓彎矩，也就是消除構(gòu)件控制截面受拉區(qū)彎矩，也就是消除構(gòu)件控制截面受拉區(qū)邊緣邊緣混凝土的混凝土的預(yù)壓應(yīng)預(yù)壓應(yīng)力力,使其恰好使其恰好為為零零時(shí)時(shí)的彎矩；的彎矩；s按短期效按短期效應(yīng)組應(yīng)組合合計(jì)計(jì)算的彎矩算的彎矩值值；全全預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土鋼筋混凝土2.2.加筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類加筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類：沿預(yù)應(yīng)力方向的正截面不出：沿預(yù)應(yīng)力方向的正截面不出 現(xiàn)拉應(yīng)力，即現(xiàn)拉應(yīng)力，即：沿預(yù)應(yīng)力方向的正截面出：沿預(yù)應(yīng)力方向的正截面出現(xiàn)拉應(yīng)力或出現(xiàn)不超過(guò)規(guī)定現(xiàn)拉應(yīng)力或出現(xiàn)不超過(guò)規(guī)定寬度的裂縫，即寬度的裂縫，即：不施加預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)，：不施加預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)，即即部分部分預(yù)應(yīng)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件分力混凝土構(gòu)件分為為以下兩以下兩類類：類類：構(gòu)構(gòu)件件控控制制截截面面混混凝凝土土的的拉拉應(yīng)應(yīng)力力，不不超超過(guò)過(guò)規(guī)規(guī)定定的限的限值值。類類：構(gòu)構(gòu)件件正正截截面面混混凝凝土土的的拉拉應(yīng)應(yīng)力力允允許許超超過(guò)過(guò)類類構(gòu)構(gòu)件件規(guī)規(guī)定定的的限限值值或或出出現(xiàn)現(xiàn)不不超超過(guò)過(guò)寬寬度度限限值值的的裂裂縫縫時(shí)時(shí)，其其裂裂縫縫不得超不得超過(guò)過(guò)允允許許。二、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力與無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)二、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力與無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)1、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)、有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)n按照張拉鋼筋與澆搗混凝土的先后次序分按照張拉鋼筋與澆搗混凝土的先后次序分為：為：n先張法先張法n后張法后張法n（1）先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)）先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)（一）先張法：（一）先張法：na a、定義、定義：n先張拉鋼筋，后澆筑混凝土，靠粘結(jié)力傳力。先張拉鋼筋，后澆筑混凝土，靠粘結(jié)力傳力。nb、適用范圍、適用范圍n直線配筋的中小型構(gòu)件直線配筋的中小型構(gòu)件nc、所需設(shè)備：、所需設(shè)備：千斤頂、臺(tái)座千斤頂、臺(tái)座nd、施工工序、施工工序先張法先張法先張法：先張法：n、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）工序簡(jiǎn)單）工序簡(jiǎn)單 2）不必耗費(fèi)錨具）不必耗費(fèi)錨具 3）質(zhì)量較穩(wěn)定）質(zhì)量較穩(wěn)定n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1）僅適于中、小跨徑結(jié)構(gòu)）僅適于中、小跨徑結(jié)構(gòu) 2）需臺(tái)座和預(yù)制場(chǎng)地）需臺(tái)座和預(yù)制場(chǎng)地（2)、后張法：、后張法：na、定義：、定義：n先澆筑砼，后張拉力筋并錨固，靠錨具來(lái)傳遞先澆筑砼，后張拉力筋并錨固，靠錨具來(lái)傳遞并保持預(yù)加力并保持預(yù)加力nb、適用范圍：、適用范圍：n既可以就地澆筑，又可以預(yù)制裝配。既可以就地澆筑，又可以預(yù)制裝配。n適宜于曲線配筋的大型構(gòu)件制作。適宜于曲線配筋的大型構(gòu)件制作。nc、施工工序、施工工序nd、特點(diǎn)：、特點(diǎn)：n優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1）無(wú)需臺(tái)座）無(wú)需臺(tái)座 2）適宜大跨度和曲線配筋）適宜大跨度和曲線配筋n缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：1）工藝復(fù)雜）工藝復(fù)雜 2）錨具用量大）錨具用量大n后張與先張的區(qū)別后張與先張的區(qū)別：施工工藝不同，建立預(yù)應(yīng)力的方法也不同。后張施工工藝不同，建立預(yù)應(yīng)力的方法也不同。后張法是靠工作錨具來(lái)傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力的；先張法法是靠工作錨具來(lái)傳遞和保持預(yù)加應(yīng)力的；先張法則是靠粘結(jié)力來(lái)傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。則是靠粘結(jié)力來(lái)傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。后張法：后張法：2、無(wú)粘接預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu) 目前最常見(jiàn)的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)有無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝目前最常見(jiàn)的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)有無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，屬后張法一種。鋼筋表面涂膜防腐蝕土結(jié)構(gòu)，屬后張法一種。鋼筋表面涂膜防腐蝕油脂，與混凝土一同澆筑。避免預(yù)留孔洞油脂，與混凝土一同澆筑。避免預(yù)留孔洞，穿，穿筋，灌漿繁雜過(guò)程。適用于跨度大于筋，灌漿繁雜過(guò)程。適用于跨度大于6 m的樓的樓板及大跨度梁。板及大跨度梁。無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力束無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力束思考題與習(xí)題n1名詞解釋：n預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；全預(yù)應(yīng)力混凝土；部分預(yù)應(yīng)力混凝土A類構(gòu)件；部分預(yù)應(yīng)力混凝土B類構(gòu)件；先張法；后張法；預(yù)應(yīng)力度n2我國(guó)的工程中的按預(yù)應(yīng)力度的概念對(duì)加筋混凝土是如何分類的？n3什么是無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土？無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)點(diǎn)？n4何謂預(yù)應(yīng)力混凝土？與普通鋼筋混凝土構(gòu)件相比，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件有何優(yōu)缺點(diǎn)n5為什么預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件必須采用高強(qiáng)鋼材，且應(yīng)盡可能采用高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土？n6施加預(yù)應(yīng)力的方法有哪幾種？先張法和后張法的區(qū)別何在？試簡(jiǎn)述它們的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍。