预应力混凝土课件集合

1 1 现代预应力混凝土结构现代预应力混凝土结构 Modern Prestressed Concrete Structures 2 第一讲 预应力简介 混凝土结构的特点 素混凝土梁 L=1500mm 120 20 0 C20 P 钢筋混凝土梁 L=1500mm 120 20 0 2φ14 C20 P P=4.4 kN P=62.5 kN 3 第一讲 预应力简介 由上述对比试验可知： 钢筋混凝土梁的承载力比素混凝土梁大大提高（14倍）； 素混凝土梁破坏突然，没有明显预兆；而钢筋混凝土梁则 表现出较好的延性，破坏前有明显预兆； 钢筋混凝土梁最终由于混凝土被压碎而破坏，此时钢筋已 经屈服，钢筋和混凝土的材料强度均得到充分利用。 4 第一讲 预应力简介 qk=10kN/m L0 跨度为5.2m的简支梁，截面尺寸为200×450mm2，作用均布活 荷载标准值qk=10kN/m，均布恒荷载gk=5kN/m。 5 第一讲 预应力简介 L0 5.2m b×h 200×450 自重 gk 5kN M 67.6kN·m fy Ⅱ级 310 As 603mm2 Mk 50.7kN·m af 16.4 σsk 232MPa [wmax]=0.3 0.25 1、普通钢筋混凝土在应用于大跨度结构时有其局限性 2、高强度钢材应用于普通钢筋混凝土结构时不能充分发挥其 强度（受构件变形及裂缝宽度限制） ☺发现现象 跨度增加一倍 10.4m 400×900 20kN 513.76kN·m Ⅱ级 310 2106mm2 405.6kN·m 38.1 跨度增加两倍 20.8m 800×1900 80kN 5948.8kN·m Ⅱ级 310 12650mm2 4867.2kN·m 88.8 采用高强钢筋 5.2m 200×450 5kN 67.6kN·m Ⅳ级 580 308mm2 50.7kN·m 32.2 453MPa 0.75 6 第一讲 预应力简介 9耐久性 采用高强 度钢筋 9安全性 截面尺寸 混凝土 配筋 强度 合理受力 结构优化 ¾自重大 增加配 筋量 模量 ¾变形大 ¾裂缝宽 9适用性 ☺提出问题 预定功能要求：可靠性 超筋，延性 2 7 第一讲 预应力简介 ★★ 产生上述问题原因主要是因为混凝土的抗拉强度太低，导致 受拉区混凝土过早开裂，截面抗弯刚度显著降低，或者裂缝宽 度过大，不满足适用性和耐久性的要求。 ★★ 钢筋混凝土梁应用于大跨度结构时，如果为了增加刚度而加 大截面尺寸，会导致自重进一步增大，形成恶性循环。 ★★ 采用高强钢筋，按正截面承载力要求可减少配筋，但由于钢 筋模量差别不大，钢筋应力大时，变形同比增大，故挠度变形 控制难以满足。 ★★ 裂缝宽度与钢筋应力基本成正比，如配筋按正截面承载力计 算 ， σsk=(0.5~0.7)fy 。 对 于 Ⅱ 级 钢 筋 ， fy =310MPa ， σsk=150~210MPa，裂缝宽度已达(0.15~0.25) mm。如采用Ⅵ级 高强钢筋，fy=580MPa，则σsk= 290 ~406 MPa，裂缝宽度已远 远超过容许限值。 8 第一讲 预应力简介 σct q ep N σpc σct-σpc N q 预应力 ☺解决问题 预应力 预应力一般 通过张拉高 强度钢筋、 高强钢丝或 钢绞线施予 9 第一讲 预应力简介 ct pc 0σ σ− < ct pc tk0 fσ σ< − < ct pc tkfσ σ− > 预加压应力σpc较大，受拉边缘仍处于受压 状态，不会出现开裂； 受拉边缘应力虽然处于受拉状态，但拉应 力小于混凝土的抗拉强度，一般不会出现 开裂； 受拉边缘应力超过混凝土的抗拉强度，虽然 会产生裂缝，但比钢筋混凝土构件（Np=0） 的开裂明显推迟，裂缝宽度也显著减小。 ”对高强度钢材进行预拉，使其产生一定的初始变形，从而降低高 强度钢筋在构件使用阶段的变形量（高强度钢筋的应用） 10 第一讲 预应力简介 预应力结构定义： 在结构承受外载荷之前，预先对其在外载荷作用下的受拉 区施加压应力，以改善结构使用性能的这种结构型式称之为预 应力结构 。 预应力是改善构件抗裂性能的有效途径，同时也是使高强 度钢筋可以合理使用的一种工艺方法。 在混凝土构件承受外载荷之前，对其受拉区预先施加压应 力，就形成了预应力混凝土。这种预压应力可以部分或全部抵 消外载荷产生的拉应力，因而可推迟甚至避免裂缝的出现。 预应力混凝土是根据需要人为地引入某一数值与分布的内内 应力应力，用以全部或部分抵消外荷载应力全部或部分抵消外荷载应力的一种加筋混凝土。 ACI（美国混凝土协会）定义 11 第一讲 预应力简介 另一种理解方式：另一种理解方式： 通过对混凝土结构合理布置并施加预应通过对混凝土结构合理布置并施加预应 力产生与力产生与外荷载效应相反外荷载效应相反的的等效荷载等效荷载，该等，该等 效荷载可以抵消部分或全部外荷载，使结构效荷载可以抵消部分或全部外荷载，使结构 受到的实际剩余荷载明显减少，从而可实现受到的实际剩余荷载明显减少，从而可实现 当当 99梁板跨度和所受外荷载相同时，截面尺寸梁板跨度和所受外荷载相同时，截面尺寸 减少减少;; 99截面尺寸和所受外荷载相同时，结构跨度截面尺寸和所受外荷载相同时，结构跨度 明显增大明显增大 12 第一讲 预应力简介 3 13 第一讲 预应力简介 上图作用于梁上的外荷载为上图作用于梁上的外荷载为100kN/m100kN/m，，而而 张拉预应力筋引起的反荷载为张拉预应力筋引起的反荷载为80kN/m80kN/m，，则作则作 用在梁上的剩余荷载为用在梁上的剩余荷载为100100--80=20kN/m80=20kN/m，，预应预应 力梁较相同跨度的普通混凝土梁的负担明显力梁较相同跨度的普通混凝土梁的负担明显 减小。减小。这就是普通混凝土框架的经济跨度多这就是普通混凝土框架的经济跨度多 为为66～～10m10m（（跨高比为跨高比为88～～1515），而预应力混），而预应力混 凝土框架的经济跨度可达凝土框架的经济跨度可达1212～～24m24m（（跨高比跨高比 为为1515～～2525）的原因。）的原因。 14 第一讲 预应力简介 一. 预应力结构的简史 §1-1 预应力发展简史 生活中使用预应力的实例 15 第一讲 预应力简介 ¾上述原理直到1886年才被应用于混凝土，当时美国师 P.H.Jackson，在混凝土内张拉钢筋用作楼板。1888年前后，德 国的C.E.W. Doehring在楼板受荷载前用已施加拉力的钢筋来加 强混凝土。 ¾这些应用都是基于：混凝土虽然抗压能力很强，但抗拉能力 很弱，而抵着混凝土预拉钢筋就会使混凝土产生压应力，从而 抵消由恒载或活载在混凝土内所产生的拉应力。 ¾这些最初关于预应力的尝试并不成功，因为当时钢筋的强度 一般比较低，预先张拉钢筋产生的低值预拉应力很快由于混凝 土的收缩和徐变而损失掉。 钢筋强度不高和混凝土的收缩及徐变限制了预 应力混凝土结构的发展。 16 第一讲 预应力简介 ¾由于最终的收缩和徐变常常在混凝土中导致与上述值不相上 下的缩短量，钢筋的伸长最后可能完全消失，或者仅有很少部 分的预应力能保留，因而这一方法在经济上不能和混凝土的普 通配筋方法相竞争。 ¾ 1908年，美国的C.R.Steiner建议在混凝土的收缩和徐变发生 一部分之后重新张拉钢筋以挽回一些应力损失。1925年，美国 R.E.Dill用加有涂层的高强度钢筋，以防止钢筋和混凝土粘结， 并在混凝土硬结后，张拉钢筋并靠螺帽锚于混凝土上。但是， 由于经济上的原因，这些方法都未能得到推广应用。 120 0.0006 200000 f E δ = = = ¾考虑一普通混凝土结构的钢筋，预加应力至120MPa，若钢材 的弹性模量约计为200GPa时，则钢筋的单位伸长为 17 第一讲 预应力简介 ¾预应力混凝土的现代发展应归功于法国的弗来西奈（E. Freyssinet）。他在1928年开始将高强度钢丝用于预应力混凝 土。这种钢丝极限强度高达1725MPa，屈服点超过1240MPa， 预加应力至大约1000MPa时 ，产生的应变为 1000 0.005 200000 f E δ = = = ¾假定由于混凝土收缩和徐变以及其它因素引起的应变总损失 为0.0008，则在钢丝中仍能保留净应变0.0050-0.0008＝0.0042， 这相当于应力 200000 0.0042 840MPaf Eδ= = × = 将高强度钢丝高强度钢丝用于预应力混凝土，克服了因混凝土徐变造成 的预应力完全丧失问题，从而使预应力混凝土结构在工程上广 泛应用。 18 第一讲 预应力简介 ¾预应力的基本原理并不限于使用混凝土建造的结构物，它 同样可应用于钢结构、砌体结构以及钢-混凝土组合结构 等。 ¾无论预应力方法是用于钢材或混凝土，其最终目的有二： 9第一，在结构物内产生希望得到的应变和应力； 9第二，抵消不希望出现的应变和应力。 4 19 第一讲 预应力简介 二. 预应力混凝土结构的特点 优点： ¾提高构件的抗裂能力； ¾增大构件的刚度（不开裂或裂缝很小）； ¾充分利用高强度材料（预拉）； ¾扩大了构件的应用范围（大跨、重载、承受反复荷 载的结构）。 20 第一讲 预应力简介 局限性： 优先采用预应力混凝土的结构： ¾施工工序多，对施工技术要求高； ¾需要专门的锚具和张拉设备以及预应力钢筋，费用高； ¾开裂荷载与破坏荷载比较接近，破坏前的延性相对较差。 ¾要求裂缝控制等级较高的构件； ¾大跨度或重载荷结构； ¾对构件刚度和变形控制要求较高的结构构件。 21 第一讲 预应力简介 一. 按预应力程度分类 1. 国外分类（FIP, CEB） ¾全预应力混凝土 ¾限值预应力混凝土 ¾部分预应力混凝土 ¾普通钢筋混凝土 Fédération Internationale de la Précontrainte Comité Européen international du Béton 在全部荷载最不利组合作用下，混凝土不出现拉应力 在全部荷载最不利组合作用下，混凝土允许出现拉应力，但 不超过容许值，在长期持续荷载作用下，不出现拉应力 在全部荷载最不利组合作用下，混凝土允许出现裂缝，但裂缝 宽度不超过规定值 §1-2 预应力混凝土的分类 22 第一讲 预应力简介 2. 国内分类 （中国土木工程学会《部分预应力混凝土结构建议》） ¾全预应力混凝土 ¾部分预应力混凝土 ¾普通钢筋混凝土 ◆ 限值预应力混凝土 ◆ 部分预应力混凝土 23 第一讲 预应力简介 二. 按施工工艺分类 先张法 ¾先张法－在浇注混凝土之前张拉预应力筋 预应力筋回缩过程中利用其与混凝土之间的粘结力对混 凝土施加预压应力。 24 第一讲 预应力简介 后张法 ¾后张法－在混凝土强度达到设计值后张拉预应力筋 ¾以混凝土构件本身为台座支承张拉预应力筋 ¾预设孔道，混凝土浇注并养护 ¾在预设孔道内穿入预应力筋 ¾用特制锚具将预应力筋锚固形成永久预加力 ¾最后进行孔道灌浆 5 25 第一讲 预应力简介 三. 按预应力筋的位置分类 ¾体内预应力混凝土 ◆ 有粘结预应力混凝土 ◆ 无粘结预应力混凝土 ¾体外预应力混凝土 26 第一讲 预应力简介 ¾预应力混凝土框架(梁、柱) 一. 房屋建筑 §1-3 预应力结构应用实例 ¾预应力混凝土平板结构（板） ¾预应力混凝土转换层结构 ¾预应力钢结构 二. 桥梁工程 27 第一讲 预应力简介 三. 特种结构 ¾预应力混凝土储液池、筒仓； ¾预应力混凝土核安全壳； ¾预应力混凝土悬挑结构； ¾预应力混凝土高耸结构。 四. 路面结构 五. 加固、改造结构 预应力混凝土路面工程技术规范GB50422-2007 28 第一讲 预应力简介 §1-4 预应力结构发展方向 一. 预应力结构型式与体系 ¾预应力结构型式 ◆ 有粘结预应力结构 ◆ 无粘结预应力结构 ◆ 体外预应力结构 ¾预应力结构体系 ◆ 房屋建筑 ◆ 桥梁工程 ◆ 特种结构 29 第一讲 预应力简介 ¾混凝土 ◆ 轻质 ◆ 高强 ◆ 高耐久性 ¾预应力筋 ◆ 金属预应力筋 ◆ 非金属预应力筋（纤维塑料筋或FRP筋） 二. 预应力结构新材料 ◇ GFRP（Glass-FRP） ◇ AFRP（Aramid-FRP） ◇ CFRP（Carbon-FRP） Fiber Reinforced Plastics 30 第一讲 预应力简介 ¾设计方法 ¾部分预应力混凝土结构与无粘结预应力混凝土结构 三. 预应力结构设计理论 ¾预应力超静定结构次内力与内力重分布 ¾预应力结构抗震设计 ¾结构耐久性设计 ¾现代预应力混凝土结构体系及其计算 6 31 第一讲 预应力简介 ¾超长跨度有粘结与无粘结预应力技术 ¾体外预应力施工新技术 四. 预应力施工工艺 ¾节段施工技术 ¾与非金属预应力筋配套的预应力锚夹具的开发 ¾扁型波纹管与非金属波纹管的开发与应用 32 第一讲 预应力简介 林同炎（1912-2003）: “预应力混凝土先生” 吕志涛 院士（1937-）：东南大学 董石麟 院士（1932-）：浙江大学 郑文忠（1965-）：哈尔滨工业大学 苏小卒（1956-）: 同济大学 叶列平（1960-）: 清华大学 薛伟辰（1970-）: 同济大学 中国预应力网 http://www.chinaprestress.com/ 美国预应力协会（PCI，1954）http://www.pci.org/ 预应力技术 美国预应力协会杂志（PCI Journal） 五. 预应力相关知识 同吉科技：http://www.tjpec.com 南京东大：http://www.js.cei.gov.cn/gshbl/32010027/cnjd_h10.htm 中国建研院上海分公司：http://www.jkjg.com/default.htm RC&PC:96114874 33 第一讲 预应力简介 林同炎(1912-2003)是世界著名桥梁和结构工程学家。世界上最早一个以中 国人命名的科学奖，就是美国土木工程学会的林同炎奖。 1925年，林同炎14岁考取了唐山交通大学土木工程系。他是校长茅以升的得 意门生。1931年，林同炎赴美国加州大学柏克莱分校工程研究院深造，获硕士学 位。他的毕业论文《力矩分配法》轰动了美国建筑界。林同炎硕士毕业后曾留校 任教。其间，他到过旧金山、芝加哥、纽约、柏林、巴黎、伦敦等地，一路观看 了许多展览和建筑，其中最使他感兴趣的就是各国的桥梁，他一一拍照，以备日 后深入研究。 1956年他完成的力作《预应力混凝土》一书，被公认为预应力学术界的权威 著作，被美国土木工程学会评选为大学最好教科书之一，翻译成日、俄、西班牙 等多种文字出版。他是“美国预应力的功勋人”，被尊称为“预应力混凝土先生”。 他首创的“荷载平衡法”设计理论，成为预应力混凝土设计三大基础理论之一，被 尊为现代建筑的一代宗师。 1954年，林同炎在美国创建了“预应力学会”(PCI)和“林同炎国际公司” (T.Y. Lin International) 。“林同炎国际公司”在美国和世界各地设计、建造了百 余座桥梁及房屋建筑，举世闻名。1972年12月23日，尼加拉瓜首都马拉瓜发生强 烈地震，市中心511个街区成为一片废墟，惟独屹立着林同炎建造的一座18层的 美洲银行大厦。1977年，他精心设计了世界上第一座半面弧形的拉克巧起大桥 (Ruck-A-Chucky Bridge) ，轰动全美，并荣获美国全国建筑设计比赛的第一名。 他设计的莫斯康会议中心，被誉为是“结构计算的奇迹，也是视觉的奇迹。” 34 第一讲 预应力简介 ¾ 所谓现代预应力混凝土结构是指采用高强钢材、较高强度 等级的混凝土，通过先进的设计理论和先进的施工工艺建 造起来的配筋混凝土结构。 （一）现代预应力混凝土结构的概念 附：现代预应力混凝土结构介绍 35 第一讲 预应力简介 ¾ 传统预应力混凝土结构中的预应力筋多为冷加工钢材和中强钢， 而现代预应力混凝土结构是以抗拉强度标准值不小于1860MPa的 φs15～φs28.6钢绞线为主导预应力钢材。 ¾ 传统预应力混凝土结构多采用C30～C40的混凝土，而现代预应 力混凝土结构则应采用C40～C60或更高强度等级的混凝土（国 内部分工程已用到C80，中国大剧院已用到C100）。 ¾ 传统预应力混凝土以预应力空心板、预应力屋面板、预应力吊车 梁、预应力屋架及屋面梁等预应力构件为主，而现代预应力混凝 土则以大跨现浇结构为主，既包括静定预应力结构，也包括超静 定预应力结构，实现了“预应力”由“构件”向“体系”的跨越。 ¾ 传统预应力为我国量大面广的土木工程建设作出了重要贡献，而 现代预应力已经拓展到大、高、重、特、长等现代土木工程结构 领域。 （二）现代预应力混凝土结构的特点 36 第一讲 预应力简介 预应力混凝土结构设计与施工工作必须依照国家颁 布的各种结构类型的设计规范或规程进行设计。规范 条文尤其是强制性条文是设计中必须遵守的带法律性 的技术文件。由于工程结构类型很多，不同的结构类 型有不同的设计规范或规程，但结构的基本理论是一 致的，应重点学好基本理论。本课程将以基本理论为 主，并结合主要用于建筑结构的《混凝土结构设计规 范GB50010-2002》学习。 7 37 第一讲 预应力简介 此外，设计工作是一项创造性工作。一方面在设 计工作中必须按照规范进行，另一方面只有深刻理 解规范的理论依据，才能更好地应用规范，充分发 挥设计者的主动性和创造性。本学科还在不断的发 展和更新，因此设计工作也不应被规范束缚，在经 过各方面的可靠性论证后，应积极采用先进的理论 和技术。规范一般十年左右修订一次，就是为了反 映学科最新发展的成果。 38 第一讲 预应力简介 §2-1 预应力筋 第二讲 预应力材料第二讲第二讲 预应力材料预应力材料 §2-2 预应力混凝土 §2-3 预应力孔道及灌浆材料 39 第一讲 预应力简介 一. 对预应力筋的要求 ¾ 高强度 §2-1 预应力筋 ¾ 较好的塑性 ¾ 与混凝土之间有良好的粘结强度 ◆ 添加合金元素（C、Mn、Si、Cr等） ◆ 冷拔、冷拉 ◆ 热处理（淬火、回火） ¾ 良好的可焊性 ¾ 低的应力松弛 40 第一讲 预应力简介 二. 预应力筋的种类 ¾ 金属预应力筋 ¾ 非金属预应力筋 ◆ 高强钢筋 ◆ 高强度钢丝 ◆ 钢绞线 冷拉热轧低合金钢筋 热处理低合金钢筋 41 第一讲 预应力简介 ①冷拉热轧低合金钢筋 ‹通常将Ⅳ级热轧钢筋经冷拉后作为预应力筋，抗拉强度可 达700MPa以上。 ‹为解决粗直径钢筋的连接问题，钢筋表面轧制成不带纵向 肋的精制螺纹，可用套筒直接连接。 ‹‹但随着近年来高强钢丝和钢绞线的大量生产，这种预应力但随着近年来高强钢丝和钢绞线的大量生产，这种预应力 筋的应用已很少。（新的混凝土规范中没有列入）筋的应用已很少。（新的混凝土规范中没有列入） 热处理钢筋（Ⅴ级钢筋）是对某些Ⅳ钢筋进行加热、淬 火、回火等热处理后形成的。热处理钢筋抗拉强度可达 1500MPa左右，抗拉屈服强度约1100MPa左右。 ②热处理低合金钢筋 42 第一讲 预应力简介 预应力筋的应力-应变曲线无 明显屈服点时，采用残余应变为 0.2%的条件屈服点作为抗拉强 度设计指标。 a 0.2% σ0.2 fu 8 43 第一讲 预应力简介 高强度钢丝 预应力混凝土结构常用的高强钢丝，是用高碳镇静钢热处 理后经多次冷拔制成的，高强钢丝的直径有（mm）：2.5， 3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0，9.0，10.0，12.2等几种。高强 钢丝多用于大跨度构件。钢丝经冷拔后，存在较大的内应力 （残余应力），一般都需要采用低温回火处理来消除内应力 （消除应力钢丝）。 为增加与混凝土粘结强度，钢丝表面可刻痕，也可制成螺 旋肋。 刻痕钢丝 螺旋肋钢丝 44 第一讲 预应力简介 钢绞线 钢绞线是用2、3、7、19股等高强钢丝扭结（捻）而成的一 种高强预应力筋，其中以7股钢绞线应用最多。7股钢绞线的 公称直径为9.5~15.2 mm，通常用于无粘结预应力筋，强度可 高达1860MPa。2股和3股钢绞线用途不广，仅用于某些先张 法构件，以提高与混凝土的粘结强度。 45 第一讲 预应力简介 非金属预应力筋 非金属预应力筋主要指用纤维增强塑料（简称FRP）制成 的预应力筋，主要有玻璃纤维增强塑料（GFRP）、芳纶纤 维增强塑料（AFRP）及碳纤维增强塑料（CFRP）预应力 筋等几种类型。 FRP与钢材相比有下列性能特点： ‹强度高，重量轻，强度－质量密度比约为钢材的5倍 ‹抗腐蚀性能好 ‹热膨胀系数与混凝土相近 ‹非导电材料及非磁性材料 ‹弹性模量约为钢材的2/3-2/4 ‹碳纤维和芳纶纤维筋具有良好的抗疲劳性能 FRP的缺点是断裂应变性能较差、较脆、徐变值较大，高 温下的热膨胀系数较大。 46 第一讲 预应力简介 三. 影响预应力筋力学性能的因素 ¾ 松弛 预应力钢筋的松弛，是指钢筋受到已定的张拉力以后，在一 定长度与温度保持不变的条件下，预应力筋的拉应力随时间增 长而降低的现象。在温度与应力保持不变的情况下，预应力筋 的应变随时间而增长的现象则称为蠕变。 预应力筋的松弛试验通常在温度 20℃、初始应力范围 （0.6～0.8）fpu的情况下进行，fpu为预应力筋的抗拉强度。试 验表明，在第一个小时中，应力松弛非常显著，试验持续到七 八年之后尚未完成，持续数十年之后才能趋于停止。但松弛率 随时间增长而逐渐减小。所以，习惯上把1000小时发生的松弛 作为推断长期松弛的依据，即以1000小时试验确定的应力松 弛，乘以放大系数作为结构使用寿命的长期松弛损失。 47 第一讲 预应力简介 ¾ 温度 当温度在不太高的范围内变化时，对预应力钢筋的一些性 能，如屈服强度、抗拉强度和弹性模量，一般都没有显著的影 响。但温度对松弛的影响却十分显著，且比初始应力对松弛的 影响还大。同时应力松弛随温度的升高而增加的这种影响还会 长期存在。因此对于采用蒸汽养护或长期处于高温状态下工作 的预应力混凝土构件，应考虑温度对预应力松弛的影响。 特别高或特别低的温度对预应力筋的性能有很大的影响。温 度的急剧下降将增加钢筋的强度和弹性模量，但对塑性和抗冲 击性能不利。 预应力混凝土结构中的非预应力纵向钢筋一般选用热轧钢筋 HRB335和HRB400，箍筋一般选用热轧钢筋HPB235。 Hot rolled Ribbed steel Bar Hot rolled Plane steel Bar 48 第一讲 预应力简介 一. 对预应力混凝土的要求 ¾ 强度高 §2-2 预应力混凝土 ¾ 低收缩，低徐变 采用高强度混凝土是为了与高强度预应力筋相适应，保证钢 筋充分发挥作用，并能有效地减小构件截面尺寸和减轻自重。 ◆减小由于混凝土收缩、徐变产生的预应力损失 ◆有效控制预应力混凝土结构的徐变变形。 ¾高弹性模量 构件刚度大，变形小，预应力损失减小 ¾ 快硬、早强 能尽早施加预应力，加快施工进度，提高设备利用率 9 49 第一讲 预应力简介 二. 预应力混凝土的种类 ¾ 普通混凝土 普通混凝土指采用常规的水泥、砂石为原材料，采用常规生 产工艺生产的水泥混凝土，是目前工程中最常用的混凝土。其 强度等级一般为C30 ～ C50。 一般来说，预应力构件的混凝土强度等级不应低于C30，当 采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋等作为预应力钢筋以及大跨度 结构时，预应力混凝土强度等级不宜低于C40。在一些发达国 家，工厂预制的预应力混凝土一般为C50 ～ C80，预计21世纪 混凝土强度可达400MPa。 50 第一讲 预应力简介 ¾ 高强混凝土 高强混凝土指采用常规的水泥、砂石为原材料，采用常规生 产工艺，主要依靠添加高效减水剂或同时掺加一定数量的活性 矿物材料，使新搅拌混凝土具有良好的工作性能，并在硬化后 具有高强、高密实性的水泥混凝土。其强度等级一般为C60 ～ C80。 采用高强混凝土是发展高层建筑、高耸结构、大跨度结构的 重要措施。采用高强混凝土可以减少构件截面尺寸、减轻自重 ，减少混凝土用量，降低成本。 51 第一讲 预应力简介 此外，由于高强混凝土较为密实，所以具有良好的耐久性， 其抗渗和抗冻性能均高于普通混凝土，因此属于腐蚀性环境下 或易破损的结构，尤其是基础设施工程，多采用高强混凝土。 9 高强混凝土具有优良的物理力学性能及良好的耐久性，但 是延性较差，这是主要缺点，在高强混凝土中加入适量钢纤维 后制成的纤维增强高强混凝土，其抗拉、抗弯、抗剪强度均有 提高，其韧性（延性）和抗疲劳、抗冲击等性能则会大幅提 高。 52 第一讲 预应力简介 ¾ 高性能混凝土（HPC） 高性能混凝土，是指混凝土具有高强度、 高耐久性、高流动性等多方面的优越性能。 高性能混凝土不是传统混凝土的简单扩展， 而是一种新材料。 长期以来人们总是以强度来评价混凝土的 性能。但实践证明，诸如桥梁、道路、海上 构筑物、化工构筑物等设计使用寿命较长且 处于恶劣环境中的结构物的破坏原因，并不 是强度问题，而是耐久性问题。事实上，强 度高的混凝土不一定能够保证有足够足够的耐久 性。 53 第一讲 预应力简介 高性能混凝土的优良性能主要体现在： ‹ 较高的早期强度、高验收强度 ‹ 高体积稳定性 ‹ 高耐久性 ‹ 良好的工作性能 此外，高性能混凝土还具备反应热低、密度小、耐磨、耐 疲劳和放气少等特性。 ¾ 高强轻骨料混凝土 ¾ 纤维增强混凝土 ¾ 自密实混凝土 几类特殊混凝土介绍 54 第一讲 预应力简介 §2-3 预应力孔道及灌浆材料 一. 预应力孔道 ¾ 抽拔式制孔 预应力混凝土结构所用材料除预应力筋和混凝土外，还有后 张法中预留孔道壁的管道材料和灌浆材料，预应力张拉锚固所 用的锚具和夹具等。 在预应力混凝土构件中根据设计要求预埋制孔器具，待混 凝土初凝后抽拔出制孔器具，从而形成预留孔道。常见的抽 拔方式根据孔道和制孔器，可分为钢管抽芯法和胶管抽芯法 两种。 9钢管抽芯法主要用于直孔 9胶管抽芯法可用于长孔或曲线孔。 10 55 第一讲 预应力简介 ¾ 埋入式制孔 在预应力混凝土构件中根据设计要求永久埋置管道，从而形 成预应力孔道，通常可采用钢管或金属波纹管作为制孔器。 近年来国内外开始采用塑料波纹管，采用的塑料为聚丙烯或 高密度聚乙烯。塑料波纹管有以下特点： 金属波纹管‹ 耐腐蚀性能好 ‹ 不导电 ‹ 粘结力高 ‹ 可弯性好 ‹ 孔道摩擦损失小 ‹ 重量轻，方便安装和运输 56 第一讲 预应力简介 二. 灌浆材料 在某些后张法预应力构件中，为了防止预应力筋的锈蚀并 使预应力筋与周围混凝土结合成一个整体，在预应力筋张拉 完毕后，需向预留孔道内注入水泥浆。因此在浇注混凝土之 前需设置灌浆孔、排气孔、排水孔和泌水管等。 由于预应力灌浆常会出现水泥浆不饱满，导致钢筋锈蚀， 构件断裂等事故，近年来出现了缓粘结水泥砂浆。在浇注混 凝土时，内部充满缓粘结水泥砂浆的塑料波纹管中的预应力 筋与非预应力筋一样预先布置就位。在混凝土硬化过程中， 缓粘结砂浆并不硬化，待施加预应力之后缓粘结砂浆才硬化 并达到设计强度。这种缓粘结水泥砂浆的特点是粘结时间 长，硬化后能达到粘结要求。 ◆缓粘结灌浆技术 57 第一讲 预应力简介 1.水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般在30～45min范 围内。水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。对于因延迟使用所致的流 动度降低的水泥浆，不得重通过加水来增加其流动度。 2.压浆时，对曲线孔道应从最低点压入，由最高点的排气孔排气和泌水。压浆顺 序宜先压注下层孔道。 3.压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次一一放 开和关闭，使孔道内排气通畅。较集中和领近的孔道，宜尽量先连续压浆完 成，不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用压力冲洗通畅。 4.可采用一次压浆的方法，压浆应使用活塞式压浆泵，不得使用压缩空气。压浆 应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥 浆为止。为保证管道中充满灰浆，关闭出浆口后，应保持不小于 0.5 Mpa的一 个稳压期，稳压期不宜少于2min。 5.压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5度，否则应采取保温 措施。当气温高于35度时，压浆宜在夜间进行。 6.压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正。 7.对需封锚的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净并对梁端混凝土凿毛，然后设 置钢筋网浇筑封锚混凝土。封锚混凝土的强度应符合设计规定，一般不宜低 于构件混凝土强度等级值的80%，必须严格控制封锚后的梁体长度。长期外露 的锚具，应采取防锈措施。 58 第一讲 预应力简介 §3-1 预应力锚具 第三讲 预应力施工工艺第三讲第三讲 预应力施工工艺预应力施工工艺 §3-2 预应力施工工艺 59 第一讲 预应力简介 §3-1 预应力锚具 一. 预应力锚具的要求 根据设计取用的预应力筋种类、预应力大小及布束的需要 选择预应力锚具 ¾ 锚具应具有足够的强度和刚度，安全可靠 ¾ 构造简单，加工制作方便 ¾ 施工方便，节省材料，价格低廉 锚具是预应力混凝土构件锚固预应力筋的装置，它对在构锚具是预应力混凝土构件锚固预应力筋的装置，它对在构 件中建立有效预应力起着至关重要的作用件中建立有效预应力起着至关重要的作用。先张法构件中的 锚具可重复使用，也称夹具或工作锚；后张法构件依靠锚具 传递预应力，锚具也是构件的组成部分，不能重复使用。 60 第一讲 预应力简介 二. 预应力锚具的分类 现在国内外的锚具、夹具种类繁多，按构造形式及锚固 原理，可分为三种基本类型。 ◆锚块锚塞型 ◆螺杆螺帽型 ◆镦头型锚具 11 61 第一讲 预应力简介 1. 锚块锚塞型锚具 ¾ 锥形锚具 锥形锚具由锚圈和锚塞两部分组成。 目前在后张法预应力混凝土结构中常用 的锥形锚主要用于锚固高强钢丝束。 9 锥形锚具尺寸较小，便于分散布 置。但钢丝回缩量大，所引起的应力损 失也大，预应力施加难易控制，且无法 重复张拉或接长。 62 第一讲 预应力简介 ¾ 夹片锚具（楔形锚具） 夹片锚具由夹片、锚板及锚垫片等部分组成。夹片按楔块 作用原理夹持钢绞线，在钢绞线回缩过程中将其拉紧进行锚 固。夹片式锚具的夹片接缝有平行钢绞线轴向的直接缝和呈 一定角度的斜接缝两种。 夹片式锚具的锚固性能稳定，应力均匀，安全可靠，锚 固钢绞线的范围非常广泛。 63 第一讲 预应力简介 单孔夹片锚的组成及组装 ⑴单孔夹片锚 64 第一讲 预应力简介 多孔夹片锚组成 ⑵多孔夹片锚 65 第一讲 预应力简介 扁锚的组成 ⑶扁锚 66 第一讲 预应力简介 2. 螺杆螺帽型（轧丝锚具） 轧丝锚具是一种简单的螺杆锚具，适用于锚固预应力粗钢 筋。 轧丝锚具制作简单，用钢量最省，张拉操作方便，锚具作 用明确可靠，锚具的预应力损失小，适用于短小预应力混凝 土构件，也能用简单的套筒接长，还具有能多次重复张拉和 放松的优点。 12 67 第一讲 预应力简介 3. 镦头型锚具 预应力靠镦头的承压力传到锚杯，再依靠螺纹上的承压力 传到螺帽，再经过支承垫板传到混凝土构件上。镦头锚具主 要用于张拉高强度钢丝或钢丝束。 镦头锚具操作简便迅速，不会出现滑丝的现象。与锥形锚 具相比一般可节约预应力钢丝20％左右，锚具费用按吨位计 算约节省40％。缺点是下料长度要求精确，如果误差太大， 在张拉时会因各钢丝受力不均匀而发生断丝现象。 68 第一讲 预应力简介 锚固体系除锚具、夹具外，还有钢筋连接器、锚下支承系 统等。 在施工中会遇到钢筋长度不足的情况，为接长钢筋满足结 构要求，常通过连接器来实现。 普通钢筋的连接 69 第一讲 预应力简介 补充内容： ¾ 在国家标准GB/T14370-1993《预应力筋用锚具、夹具和连接 器》中原本规定了锚具分为I和II两类，在新版的国家标准 GB/T14370-2000《预应力筋用锚具、夹具和连接器》及行业 标准JGJ85-2002《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术 规程》中不再进行分类，技术性能要求相当于原来的I类。 预应力锚具的锚固性能包括静载锚固性能、疲劳荷载性 能和周期荷载性能。 ¾预应力锚具的静载锚固性能由预应力筋组装件静载试 验确定的锚固效率系数 和达到实测极限拉应力时的总 应变 确定。 aη apu,totε 70 第一讲 预应力简介 apu apu a c p F F η η= apuF －锚具组装件的实测极限拉力 pη －预应力筋的效率系数，当预应力筋为1-5根时取1， 预应力筋为6-12根时取0.99，预应力筋为13-19根时取 0.98，20根以上取0.97 apu cF －锚具组装件中各预应力钢材的计算极限拉力之和 2 1 apu,tot 0 100%L L a L ε − − Δ= × 1L －千斤顶活塞初始行程读数 2L －试件破坏时活塞终了行程读数 aΔ －预应力钢材与锚具、夹具或连接器在预应力筋达 到极限拉力时的相对位移 apu c ptm pmF f A= 71 第一讲 预应力简介 锚具的静载锚固性能应同时符合下列要求： 锚具的预应力筋锚具组装件除必须满足静载锚固性能外，还需 满足循环次数为200万次的疲劳性能试验。试验应力上限取预应 力钢材抗拉强度标准值的65%，应力幅度取80MPa。试件经受 200万次循环荷载后预应力筋因锚具影响发生疲劳破坏的面积不 应大于试件总截面面积的5%。 在抗震结构中，还应满足循环次数为50次的低周反复作用载 荷试验。试验应力上限取预应力钢材抗拉强度标准值的80%，下 限取预应力钢材抗拉强度标准值的40%。试件经50次循环荷载后 预应力筋不应发生破断。 a apu,tot0.95, 2.0%η ε≥ ≥ 72 第一讲 预应力简介 gpu gpu g c p F F η η= 夹具的静载锚固性能，由夹具组装件静载试验测定的夹具效 率系数 确定：gη gpuF －夹具组装件的实测极限拉力 apu cF －夹具组装件中各预应力筋的 计算极限拉力之和 夹具的静载锚固性能应符合 g 0.95η ≥ 13 73 第一讲 预应力简介 ⑶穿心拉杆式千斤顶 ⑵穿心内卡式千斤顶 张拉设备 ⑴前卡式千斤顶 74 第一讲 预应力简介 §3-2 预应力施工工艺 预应力施工工艺是指在混凝土结构中建立预加应力的施 工方法。 一. 施加预应力方法分类 ¾ 内部预应力 ¾ 外部预应力 通过机械方法调节外部反力。如在混凝土与支墩之间用 千斤顶建立预应力。 通过机械方法即张拉预应力筋建立预应力。内部预应力 还可用电热法等方法进行。 75 第一讲 预应力简介 二. 机械法预应力施工工艺分类 ¾ 先张法预应力施工工艺 先张法通常适合在长线台座（50～200m）上成批生产配 直线预应力筋的混凝土构件，如屋面板、空心楼板、檩条 等。 先张法的优点是生产效率高、施工工艺简单、锚具、夹 具可多次重复使用等。 先张法是依靠预应力筋与混凝土之间的粘结力粘结力来传递预 应力的。 76 第一讲 预应力简介 ¾ 后张法预应力施工工艺 ◆有粘结后张法预应力施工工艺 但施工工艺较为复杂，锚具、夹具消耗量大，成本较 高。 有粘结后张法预应力施工不需要专门台座，便于在现场 制作大型构件，适用于配直线及曲线预应力筋的构件。 77 第一讲 预应力简介 ◆无粘结后张法预应力施工工艺 无粘结预应力与有粘 结的施工工艺基本特 点相似，区别在于： 1. 由 于 避 免 了预留 孔 道、穿预应力筋以及 灌浆等施工工艺，无 粘结预应力的施工过 程较为简单； 2. 预应力筋与混凝土无 粘结，预应力完全依 靠锚具传递，因此对 锚具的要求高得多。 无粘结预应力混凝土结构一 般指在预应力筋外面涂防腐 油脂外包塑料套管防止与混 凝土粘结、按后张法制作的 预应力混凝土结构。 78 第一讲 预应力简介 ◆体外预应力施工工艺 与有粘结后张法预 应力结构相比，体外 预应力结构的预应力 筋布置灵活，便于更 换。 但预应力筋的防 火、防腐蚀以及防冲 撞等措施较为复杂。 体外预应力主要用 于加固工程，如桥 梁、楼板的加固等。 14 79 第一讲 预应力简介 所谓张拉是指借助油泵、千斤顶和锚具拉伸并锚固预应力 筋，对结构构件建立预加力的过程。 ★ 张拉 80 第一讲 预应力简介 目前，现浇后张占主流，先张预制也有一定份额。先张预 制既可为先张钢绞线，也可为先张钢丝。后张现浇，对于比 较重要的结构构件以后张有粘结为主，对板和分散梁则可采 用后张无粘结。现在后张缓粘结有取代后张无粘结的趋势。 关于张拉控制应力的取值问题：新的混凝土结构设计规范 （GB50010－2002）对钢丝钢绞线的张拉控制应力已取到 σcon＝0.75fptk ，一方面是由于钢丝钢绞线的条件屈服点不小 于0.85fptk ，另一方面是由于钢丝、钢绞线的质量比较稳定。 81 第一讲 预应力简介 §4-1 预应力张拉控制应力 第四讲 预应力损失计算第四讲第四讲 预应力损失计算预应力损失计算 §4-2 预应力损失计算及减小预应力损失的措施 §4-3 有效预应力的计算 82 第一讲 预应力简介 §4-1 预应力张拉控制应力 ¾预应力张拉控制应力σcon:指张拉预应力钢筋时，张拉设备 的测力仪表所指示的总张拉力除以预应力筋截面积得出的拉 应力值。 ¾ 对于如钢制锥形锚具等一些因锚具构 造影响而存在（锚圈口）摩阻力的锚 具，σcon指经过锚具、扣除此摩阻力后的 （锚下）应力值。摩阻力一般为张拉应 力的3-6%。准确地说，σcon是指预应力 筋张拉时锚下的张拉控制应力。 预应力张拉控制应力 83 第一讲 预应力简介 ¾预应力结构中预应力筋的拉应力是一个不断变化 的值。在预应力结构的施工施工及使用使用过程中，由于张 拉工艺、混凝土和钢筋材料特性以及环境条件的影 响等原因，预应力筋中的拉应力是不断降低的。这 种预应力筋应力的降低，即为预应力损失。 ¾由于最终稳定后的应力值才对构件产生实际的预 应力效果，因此预应力损失是预应力混凝土结构计 算中的一个关键问题关键问题。 预应力损失 84 第一讲 预应力简介 构件出现脆性破坏 但σcon过大会产生 如下问题 个别预应力筋可能被拉断 增加钢筋的应力松弛 ¾张拉控制应力σcon取值越高，在构件受拉区建立的混凝土 预压应力也越大，从而提高构件的抗裂性，减小变形，可以 使预应力筋充分发挥作用。 混凝土局部受压破坏 ¾满足设计需要的预应力筋中的拉应力，应是张拉控制应 力扣除预应力损失后的有效预应力有效预应力。因此一方面要预先确 定预应力筋张拉控制应力σcon，另一方面要准确估算预应力 损失值。 构件预拉区受拉开裂 15 85 第一讲 预应力简介 1）张拉控制应力一般不大于比例极 限。这样规定是为保证计算张拉 伸长值时按线性计算。 σ ε 1. 取值原则 ptkf 0.2f pf 预应力筋的应力-应变曲线 16850.86 fptk0.76 fptk15 Φj15 钢绞线 17200.87 fptk0.78 fptk50 Φs5 钢丝 fptk （N/mm2） f0.2 （N/mm2） fp （N/mm2）根数品种规格 预应力钢丝与钢绞线的拉伸试验数据 2）张拉控制应力不宜过低，不应小于0.4 ,否则会造成预 应力钢材的浪费，并给预应力筋布置造成困难。 ptkf fptk为预应力筋的强度标 准值，对于热处理钢筋fptk 由屈服强度决定；钢丝和 钢绞线的fptk由极限抗拉强 度确定。 Eσ ε= 86 第一讲 预应力简介 预应力筋的张拉控制应力 不宜超过下表规定的张拉 控制应力限值。 conσ 2.取值方法 当符合下列情况时，表中的张拉控制应力限值可提高 ：ptk0.05 f 1）要求提高构件在施工阶段的抗裂性能而在使用阶段受压区内（预 拉区）设置的预应力钢筋； 2）要求部分抵消由于应力松弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力钢 筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。 张拉控制应力限值[σcon]（GB50010-2002） 张拉方法 钢筋种类 先张法 后张法 消除应力钢丝、钢绞线 0.75 fptk 0.75 fptk 热处理钢筋 0.70 fptk 0.65 fptk 87 第一讲 预应力简介 3. 张拉条件 1）一端张拉工艺： 预应力筋一端为固定端，在另一端用张拉设备张拉预应力 筋的张拉形式。下列情况宜采用一端张拉工艺： a.长度不大于24m抽芯成孔的直线预应力筋； b.长度不大于30m预埋波纹管的直线预应力筋； c.有埋入式固定端的直线预应力筋 因为先张法是在浇灌混凝土之前在台座上张拉钢筋，预应力钢筋 中的拉应力就是控制应力(千斤顶所示读数)。放张预应力钢筋后 构件产生回缩回缩而引起预应力损失；而后张法是在混凝土构件上张 拉钢筋，张拉时构件被压缩张拉时构件被压缩，张拉设备千斤顶所示的张拉控制应 力为已扣除已扣除混凝土弹性压缩后的钢筋应力，所以先张法的张拉控 制应力略高于后张法。 88 第一讲 预应力简介 2）两端张拉工艺: 在预应力筋两端同时同步用张拉设备进行张拉的施工形 式。下列情况宜采用两端张拉工艺： b. 长度大于24m抽芯成孔的直线预应力筋； a. 较长的预应力筋束，为了避免因预应力筋较长而造 成较大的摩擦损失； c. 长度大于30m预埋波纹管的直线预应力筋 89 第一讲 预应力简介 §4-2 预应力损失计算及减小预应 力损失的措施 预应力损失的分类 ¾ 摩擦损失σl2：在预应力筋张拉过程中，由于预留孔道制作偏 差、孔道壁粗糙（混凝土灰浆碎渣等杂物）、曲线孔道等原 因，预应力筋与孔壁接触引起摩擦力，该摩擦力与张拉力方 向相反相反，又称为摩阻力。距离张拉端越远累积的摩阻力值越 大，从而使构件每一截面上预应力筋的拉应力值沿构件逐渐 减小 ¾ 锚固损失σl1：锚具变形、锚具与垫板等之间的缝隙被挤压、 预应力筋内缩、分块拼装构件接缝压密引起的应力损失 ¾ 温差损失σl3：混凝土加热养护时，预应力筋与台座间的温差 引起的温差损失（先张工艺） 90 第一讲 预应力简介 ¾ 松弛损失σl4：预应力筋松弛引起的预应力损失 ¾ 混凝土的收缩和徐变引起的损失σl5 ¾ 螺旋式预应力筋对混凝土的局部挤压损失σl6 16 91 第一讲 预应力简介 ¾ 摩擦损失σl2 P Px Px-dPx 预应力筋轴线 张拉端 锚固端 x dx dθθ后张法中，预应力筋与孔道壁接触而引起摩擦 力，预拉应力损失随离 开张拉端距离增大而增 大 主要由两部分组成 *孔道偏差 等因素引 起（长度 效应，对 直线孔道 也存在） *曲线型 孔道而引 起（曲率 效应） dθ Px Px-dP1 dP1 dx r1 F dθ2 Px Px-dP2 dP2 dx r2 F’ 92 第一讲 预应力简介 ◆曲线型孔道引起的摩擦力 1dP Fμ= − 0Y∑ = 1 d dsin ( d )sin 2 2x x F P P Pθ θ= + − 1d d2 sin d sin2 2xP P θ θ= − d2 sin d 2x x P Pθ θ= ≈ 1d dxP Pμ θ= − dP1 dθ Px-dP1 dx r1 F Px dθ Px-dP1 dx r1 F dθ/2 dθ/2 Y X Px 由曲线型孔道引起的损失值与预应力 和孔道曲率成正比 93 第一讲 预应力简介 由孔道偏差引起的损失 值与预应力和孔道长度 成正比 2 xdP kP dx= − 负号表示dP2和Px 方向相反 ◆孔道偏差等因素引起的摩擦力 dθ2 Px Px-dP2 dP2 dx r2 F’ 2 2 2 dx x dxdP P P r μ θ μ= − ≈ − 2 k r μ=令 为孔道设计位置偏差系数 94 第一讲 预应力简介 P Px Px-dPx 预应力筋轴线 张拉端 锚固端 x dx dθθ 1 2x x xdP dP dP P d kP dxμ θ= + = − − 0 0 xP xx P x dP d kdx P θ μ θ= − −∫ ∫ ∫ ln xP kx P μθ= − − ( )x kx PP e μθ + = 预应力筋计算截面处因摩擦 力引起的应力损失σl2 dθ Px Px-dP1 dP1 dx r1 F dθ2 Px Px-dP2 dP2 dx r2 F’ 95 第一讲 预应力简介 预应力筋计算截面处因摩擦力引起的应力损失σl2 ( )x kx PP e μθ + = ( ) 1(1 )x kxP P P e μθ + − = − { [ ]}( )2 con con con1 1 1 ( ) ( )kxl e kx kxμθσ σ σ μθ σ μθ− +⎡ ⎤= − ≈ − − + = +⎣ ⎦ 考虑摩擦的孔道 设计偏差系数 预应力钢筋与孔道 壁间的摩擦系数 kxμθ + 2lσ 2 con ( )l kxσ σ μθ= + 当 不大于0.2时， 可按下列近似公式计算 ( ) 2 con con( ) 1(1 ) 1 kxl kx ee μθ μθσ σ σ − ++ ⎡ ⎤= − = −⎣ ⎦ 96 第一讲 预应力简介 17 97 第一讲 预应力简介 *采用两端张拉可以减少σl2 张拉端 锚固端 σcon 张拉端 σcon 张拉端 σcon *采用超张拉可以减少σl2 建议的张拉程序为 conconcon σσσ ⎯⎯⎯ →⎯⎯⎯⎯ →⎯⎯→⎯ min2min2 85.01.10 荷载荷载 一般达总损失的30％左右2lσ *采用润滑剂 *改善预留孔道质量 电热后张时，不考虑摩擦损失！ 98 第一讲 预应力简介 ¾ 锚固损失σl1 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 及钢筋在锚具中的回缩 引起的预应力损失 pl El a=1σ 张拉端至锚固端 之间的距离 预应力筋的弹性 模量 张拉端锚具的变形 和钢筋的内缩值 按直线 布置的 预应力 钢筋 锚具变形和钢筋内缩值a（mm） 锚 具 类 别 a 支承式锚具（钢丝束镦头锚具等）： 螺帽缝隙 每块后加垫板的缝隙 1 1 锥塞式锚具（钢丝束的钢质锥形锚具等） 5 有顶压时 5夹片式