混凝土结构设计原理第九章：预应力溷凝土构件设计.ppt

文档介绍：混凝土结构设计原理第九章：预应力溷凝土构件设计
第 9 章
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根据制作、设计和施工的特点，预应力混凝土可以有不同的分类：
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预应力筋张拉后，由于各种原因其张拉应力会下降，这一现象称为预应力损失。引起预应力损失的原因有六大类。先分别找出这些损失出现的原因，再根据先张法和后张法的施工特点，了解不同预应力损失的组合。
预应力损失l
pe = con–l
最终有效预应力：
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1. 张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失l1
直线：
…9－1
曲线：
…9－2
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rc –––曲线的曲率半径；
, k –––预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数及局部
偏差的摩擦系数；
x –––张拉端至计算截面的距离 x  lf；
l –––张拉端至锚固端距离。
lf –––反向摩擦影响长度， m；
…9－3
a–––张拉端锚具变形和钢筋回缩量；
式中：
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2. 预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的损失l2
x ––– 从张拉端至计算截面的孔道长度，m，可用投影长度；
 ––– 从张拉端至计算截面曲线孔道长度的夹角，rad。
当（ + kx ）， l2 = con(kx + )
…9－4
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3. 受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失l3
加热养护：此时混凝土未硬结，钢筋自由伸长，而台
座不动。钢筋松了––– 产生温差损失。
小钢模生产的构件无此项损失。
…9－5
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4. 预应力钢筋的应力松弛引起的损失l4
应力松弛现象：指钢筋在高应力状态下，由于钢筋
　　　　　　　的塑性变形而使应力随时间的增长
　　　　　　　而降低的现象。
钢筋长度不变，应力随时间增长而降低。
应力松弛损失的特点：
与张拉时间有关，先快后慢。第1小时为50%，
　24小时完成80%。
与预应力钢筋种类有关。预应力钢筋种类不同，
　则损失大小不同；
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利用超张拉工序可以减少l4
超张拉工序：
第一种：  从 0con
第二种：  从 0con(持荷2min) con
原理：超张拉的持荷2min，已将部分松 弛在钢筋锚固前完成，所以可达到减少l4的目的。
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预应力钢丝、钢绞线：
普通松驰：
 =（一次），
 =（超）
热处理钢筋：
低松驰：
l4 = con(一次），
l4 = con（超）
当con fptk ,l4 = 0。因为，应力不高，其徐变不明显。
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、徐变引起的预应力损失l5
收缩、徐变将引起构件缩短，所以 钢筋回缩，引起l5。
此时预应力损失值的大小，与纵筋含钢率ρ、混凝土预压应力的大小pc及混凝土抗压强度f 'cu有关。
先张法：
…9－6
…9－7
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 、 ' ––– 受拉区、受压区预应力筋和非预应力筋
　　　　　的含钢率；
pc、 ' pc ––– 产生第一批预应力损失后，受拉区、受压区预应力钢筋在各自合力点处混凝土的法向压应力。
后张法：
…9－9
…9－8
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l6
后张法中，用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件