混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容

即本學(xué)期的三部分內(nèi)容預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)單層工業(yè)廠房多層框架各部分之間相互獨立。預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能chapter10康錦霞講師

國家一級注冊結(jié)構(gòu)工程師聯(lián)系方式：本章提要了解預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念及優(yōu)缺點；掌握預(yù)應(yīng)力混凝土損失的計算和采取的措施；熟練掌握預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件的設(shè)計計算方法；熟悉預(yù)應(yīng)力混凝土的構(gòu)造要求。了解部分預(yù)應(yīng)力混凝土與無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念。法國的弗萊西奈－－預(yù)應(yīng)力混凝土之父

1928年法國E.Freyssinet提出預(yù)應(yīng)力混凝土概念。脆性材料變?yōu)閺椥圆牧希A(yù)應(yīng)力混凝土有限預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)應(yīng)力混凝土成為專門的學(xué)科分支預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)，混凝土結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)等。預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件就是在構(gòu)件受外荷載以前，對混凝土受拉區(qū)施加預(yù)壓應(yīng)力的構(gòu)件。原理預(yù)壓應(yīng)力作用荷載作用共同作用二、預(yù)應(yīng)力混凝土的特點加載加載*提高剛度和抗裂度*減輕結(jié)構(gòu)自重*提高梁的抗扭和抗剪承載力，但不提高抗彎承載力*提高梁的抗疲勞承載力保護(hù)鋼筋免受大氣腐蝕二、預(yù)應(yīng)力混凝土分類

1.根據(jù)張拉預(yù)應(yīng)力筋的順序分

先張法和后張法見flash張拉鋼筋并在臺座上固定澆注混凝土構(gòu)件混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計強(qiáng)度的70%以上時剪斷鋼筋澆混凝土構(gòu)件，并在構(gòu)件中預(yù)留孔道在構(gòu)件中預(yù)留孔道中穿鋼筋并張拉錨固灌漿特點先張法特點：需要臺座千斤頂傳力架和錨具；錨具可以重復(fù)使用；適應(yīng)在預(yù)制廠預(yù)制；臺座較長可以減少損失保證強(qiáng)度和剛度等優(yōu)點。后張法特點：不用臺座；可現(xiàn)場張拉；需要灌漿留孔等工藝槽式臺座2.根據(jù)預(yù)應(yīng)力鋼筋的不同分為無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋和有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋；相應(yīng)的混凝土分為有粘結(jié)和無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋：混凝土和鋼筋之間通過粘結(jié)共同工作，鋼筋應(yīng)力與同一位置的混凝土應(yīng)力相等。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋：鋼筋和混凝土之間可以自由滑動，鋼筋應(yīng)力處處相等。圖片有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土。有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土先張法生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件以及后張法張拉鋼筋后在孔道中灌漿所生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件特點受力性能好，裂縫分布均勻，裂縫寬度較小無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土后張法張拉鋼筋后不在孔道中灌漿所生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件特點造價低，便于以后再次張拉或更換預(yù)應(yīng)力鋼筋4.根據(jù)預(yù)應(yīng)力度分為全預(yù)應(yīng)力、部分預(yù)應(yīng)力和鋼筋混凝土。預(yù)應(yīng)力度定義為：受彎構(gòu)件軸心受拉構(gòu)件。分類全預(yù)應(yīng)力混凝土

部分預(yù)應(yīng)力混凝土

鋼筋混凝土

全預(yù)應(yīng)力和部分預(yù)應(yīng)力使用荷載下不出現(xiàn)拉應(yīng)力或裂縫全預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件使用荷載下允許混凝土受拉區(qū)產(chǎn)生寬度不大的裂縫部分預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件5根據(jù)施加預(yù)應(yīng)力的大小分為全預(yù)應(yīng)力混凝土、有限預(yù)應(yīng)力混凝土和部分預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力的大小全預(yù)應(yīng)力混凝土：在使用荷載作用下截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力。特點：抗裂性能好，抗疲勞性能好，反拱值過大，延性較差。有限預(yù)應(yīng)力混凝土：是指在使用荷載作用下出現(xiàn)拉應(yīng)力但不開裂。特點：反拱值減小，但仍是脆性破壞。部分預(yù)應(yīng)力混凝土：是指在使用荷載作用下出現(xiàn)裂縫但是裂縫寬度受限制。特點：合理控制裂縫，節(jié)約鋼材，反拱值減小，延性較好綜合經(jīng)濟(jì)效果好，但是計算復(fù)雜。

四、施加預(yù)應(yīng)力的方法直接張拉法：用千斤頂?shù)葯C(jī)械工具直接張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋電熱法：低電壓強(qiáng)電流通過鋼筋使其發(fā)熱伸長，達(dá)設(shè)計要求時斷電連續(xù)配筋法：用旋轉(zhuǎn)工作臺將預(yù)應(yīng)力筋纏繞于混凝土塊體上或水池壁上自張法：用自應(yīng)力水泥制成混凝土，結(jié)硬時混凝土膨脹帶動混凝土中的鋼筋一起伸長，在混凝土中產(chǎn)生壓力直接加壓法：用千斤頂直接在構(gòu)件兩端加力使其獲得預(yù)壓力五、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的錨、夾具及張拉設(shè)備夾具是指當(dāng)構(gòu)件制成后能夠取下重復(fù)使用的。錨具是指當(dāng)構(gòu)件制成后留在構(gòu)件上不再取下的。建筑工程中常用的錨具有：螺絲端桿錨具、錐形錨具、鐓頭錨具、夾具式錨具。夾具式錨具主要有JM12型（錨固3－6根直徑d=12mm的鋼筋束）QM型（群錨可錨固多根鋼絞線）、XM型（斜錨）等。對錨具的要求：安全可靠、不產(chǎn)生滑移、構(gòu)造簡單、使用方便。

LM型螺絲端桿錨

用于預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉錨固，依靠對焊與預(yù)應(yīng)力鋼筋連接。錨具和夾具鋼質(zhì)錐形夾具錐形夾具可分為圓錐齒板式夾具和圓錐槽式夾具錨具和夾具墩頭錨具鐓頭夾具:采用鐓頭夾具時，將預(yù)應(yīng)力筋端部熱鐓或冷鐓，通過承力分孔板錨固。夾具式錨具夾具式錨具QM型錨具與XM型錨具相似，它也是由錨板和夾片組成但錨孔是直的，錨板頂面是平的，夾片垂直開縫。此外，備有配套喇叭形鑄鐵墊板與彈簧等。夾具式錨具JM12型無粘結(jié)鋼絲束鐓頭錨具

無粘結(jié)鋼絞線夾片式錨具常采用XM型錨具，其固定端采用壓花成型埋置在設(shè)計部位，待混凝土強(qiáng)度等級達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，方能形成可靠的粘結(jié)式錨頭。

錨具根據(jù)受力性能分為摩擦型錨具錨具根據(jù)受力性能分為粘結(jié)型錨具：利用構(gòu)件端部預(yù)留錐形自錨孔的后澆混凝土錨固預(yù)應(yīng)力鋼筋灌漿口（灌漿錨固）6~8螺旋筋8箍筋3鉛絲線圈預(yù)應(yīng)力筋錨具根據(jù)受力性能分為承壓型錨具：利用螺帽、墊板等的承壓作用將預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固在端部預(yù)應(yīng)力筋墊板螺絲桿端螺母對焊接頭張拉設(shè)備：拉桿式千斤頂(YL－60)，穿心式千斤頂(YC－60、YC－20、YC－18。配置撐腳和拉桿等附件后,可作為拉桿式千斤頂使用。

穿心式千斤頂六、預(yù)應(yīng)力混凝土所用的材料

1.鋼筋強(qiáng)度高；與混凝土間有足夠的粘結(jié)力；良好的加工性能；具有一定的塑性。要求鋼筋熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線、（冷拔低碳鋼絲、冷拉鋼筋）分類我國目前在預(yù)應(yīng)力混凝土中使用的預(yù)應(yīng)力鋼筋主要有鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋。鋼絞線是有直徑5－6mm的高強(qiáng)度鋼絲攆制成的。用三根鋼絲捻制成的鋼絞線，其結(jié)構(gòu)為1X3，公稱直徑有8.6mm、10.8mm、12.9mm。鋼絲可分為冷拉鋼絲和消除應(yīng)力鋼絲。按外形可分為圓鋼絲、螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲。按應(yīng)力松弛性能分為普通松弛即Ⅰ級松弛和低松弛即Ⅱ級松弛。熱處理鋼筋是用熱軋的螺紋鋼筋經(jīng)淬火和回火的調(diào)質(zhì)熱處理而成的。按外形可分為有縱肋和無縱肋。注意1.處于侵蝕介質(zhì)中的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不宜采用熱處理鋼筋、碳素鋼絲、刻痕鋼絲、鋼絞線等作為預(yù)應(yīng)力鋼筋2.對直接承受動荷載的預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，不得采用有焊接接頭的冷拉鋼筋2.混凝土C30一般預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件采用熱