预应力混凝土-第3章-预应力及预应力损失计算ppt课件.ppt
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1、我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第二节第二节 预应力损失计算预应力损失计算第三节第三节 有效预应力计算有效预应力计算第三章第三章 预应力及预应力损失计算预应力及预应力损失计算第一节第一节 预应力钢筋张拉控制力预应力钢筋张拉控制力第四节第四节 减少预应力损失的措施减少预应力损失的措施我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?
2、但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物了解预应力损失,张拉控制力、有效预应力概念了解预应力损失,张拉控制力、有效预应力概念; 熟悉预应力损失的种类及计算;熟悉预应力损失的种类及计算;掌握有效预应力的计算;掌握有效预应力的计算;了解减少预应力损失的方法措施。了解减少预应力损失的方法措施。本章内容:本章内容:第三章第三章 预应力及预应力损失计算预应力及预应力损失计算我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但
3、是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物张拉应力张拉应力张拉控制应力张拉控制应力初始应力初始应力有效应力有效应力应力损失应力损失第三章第三章 预应力及预应力损失计算预应力及预应力损失计算几个重要的概念几个重要的概念我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证
4、实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1、预应力损失、预应力损失l 由于受到由于受到施工因素施工因素、材料性能材料性能及及环境条件环境条件的影响,预应力筋中的影响,预应力筋中的预拉应力在施工和使用过程中往往会的预拉应力在施工和使用过程中往往会逐渐减小逐渐减小,从而使混凝土中,从而使混凝土中的预压应力相应减小,预应力筋中这种预拉应力减小的现象称为预的预压应力相应减小,预应力筋中这种预拉应力减小的现象称为预应力损失。应力损失。 几个重要的概念几个重要的概念第三章第三章 预应力及预应力损失计算预应力及预应力损失计算我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也
5、感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2 2、张拉应力张拉应力 预应力筋张拉锚固前,张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力筋张拉锚固前,张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积,得到钢筋应力值。预应力钢筋截面积,得到钢筋应力值。 任何情况下,预应力钢筋中的最大控制张拉应力:钢丝和钢绞任何情况下,预应力钢筋中的最大控制张拉应力:钢丝和钢绞线不应超过线不应超过0.800.80fpk,冷拉热轧钢筋不应超过,冷拉热轧钢筋不应超过0.950.95
6、fpk。注:注:fpk为预应力钢筋的抗拉强度标准值。为预应力钢筋的抗拉强度标准值。 几个重要的概念几个重要的概念第三章第三章 预应力及预应力损失计算预应力及预应力损失计算我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3 3、预应力钢筋预应力钢筋张拉控制应力张拉控制应力con 张拉预应力筋对构件施加预应力时,张拉设备(千斤顶油压表)张拉预应力筋对构件施加预应力时,张拉设备(
7、千斤顶油压表)所控制的总张拉力所控制的总张拉力N Np,conp,con除以预应力筋面积除以预应力筋面积A Ap p得到的应力。得到的应力。u后张法构件:后张法构件: con是张拉钢筋的锚下应力,张拉应力是张拉钢筋的锚下应力,张拉应力扣除锚圈口扣除锚圈口摩擦损失后的应力值;摩擦损失后的应力值;u先张法构件:先张法构件: con是张拉应力是张拉应力扣除台座的弹性损失后的应力值。扣除台座的弹性损失后的应力值。几个重要的概念几个重要的概念第三章第三章 预应力及预应力损失计算预应力及预应力损失计算我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜
8、测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物4、初始应力:、初始应力: 定义的方式有多种,此将决定预应力损失所包含的类型;定义的方式有多种,此将决定预应力损失所包含的类型;普遍采用普遍采用张拉控制应力张拉控制应力con作为初始预应力,作为初始预应力,预应力损失包括:混凝土弹性压缩、混凝土的收缩与徐变、钢筋预应力损失包括:混凝土弹性压缩、混凝土的收缩与徐变、钢筋的松弛等;的松弛等; 采用采用张拉应力张拉应力本身作为初始预应力,本身作为初始预应力,预应力损失包括:锚具损失、混凝
9、土弹性压缩、混凝土的收缩与预应力损失包括:锚具损失、混凝土弹性压缩、混凝土的收缩与徐变、钢筋的松弛等;徐变、钢筋的松弛等;采用采用混凝土弹性缩短后的应力混凝土弹性缩短后的应力作为初始预应力,作为初始预应力,预应力损失包括:仅有混凝土的收缩及徐变、钢筋的松弛。预应力损失包括:仅有混凝土的收缩及徐变、钢筋的松弛。几个重要的概念几个重要的概念第三章第三章 预应力及预应力损失计算预应力及预应力损失计算我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的
10、世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物5 5、有效预应力、有效预应力pe 初始应力(锚下张拉控制应力初始应力(锚下张拉控制应力con )扣除相应应力损失)扣除相应应力损失 l 后预后预应力钢筋存在的预拉应力。应力钢筋存在的预拉应力。 第三章第三章 预应力及预应力损失计算预应力及预应力损失计算几个重要的概念几个重要的概念我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错
11、:表里边有一个活的生物1 1、预应力钢筋、预应力钢筋张拉控制应力张拉控制应力con定义:在张拉预应力筋对构件施加预应力时,张拉设备(千斤顶定义:在张拉预应力筋对构件施加预应力时,张拉设备(千斤顶油压表)所控制的总张拉力油压表)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得到的应力。得到的应力。特点特点(1)预应力筋在构件受荷以前所经受的最大应力。预应力筋在构件受荷以前所经受的最大应力。 (2)张拉控制应力)张拉控制应力s scon取值越高,预应力筋对混凝土的预压取值越高,预应力筋对混凝土的预压作用越大,可以使预应力筋充分发挥作用。作用越大,可以使预应力筋充分发挥作用。pco
12、npconAN,s第一节第一节 预应力钢筋张拉控制力预应力钢筋张拉控制力我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 控制张拉应力控制张拉应力con值的值的取值原则取值原则:从经济的角度越大越好,但:从经济的角度越大越好,但也不能取值过高,否则会引起以下问题。也不能取值过高,否则会引起以下问题。(1)引起预应力钢丝断裂;)引起预应力钢丝断裂;(2)张拉控制应力越大,预应
13、力钢筋的应力松弛也会越大;)张拉控制应力越大,预应力钢筋的应力松弛也会越大;(3)没有足够的安全系数防止预应力混凝土构件脆断。)没有足够的安全系数防止预应力混凝土构件脆断。第一节第一节 预应力钢筋张拉控制力预应力钢筋张拉控制力我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 预应力筋的张拉过程是在施工阶段进行的,同时张拉预应力预应力筋的张拉过程是在施工阶段进行的,同时张拉预
14、应力筋也是对它进行的一次检验,所以表中筋也是对它进行的一次检验,所以表中s scon是以预应力筋的标准是以预应力筋的标准强度给出的,且强度给出的,且s scon可不受抗拉强度设计值的限制可不受抗拉强度设计值的限制。 在下列情况下,在下列情况下, s scon可提高可提高0.05 fpk: 为提高构件在施工阶段的抗裂性能,而在使用阶段受压区内设为提高构件在施工阶段的抗裂性能,而在使用阶段受压区内设置的预应力筋;置的预应力筋;为部分抵消应力松弛、摩擦、分批张拉和温差产生预应力损失。为部分抵消应力松弛、摩擦、分批张拉和温差产生预应力损失。 为避免为避免s scon的取值过低,影响预应力筋充分发挥作用
15、,的取值过低,影响预应力筋充分发挥作用,规规范范规定规定s scon不应小于不应小于0.4 fpk。第一节第一节 预应力钢筋张拉控制力预应力钢筋张拉控制力我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 定义:定义: 预应力筋张拉后,由于混凝土和钢材的性质以及预应力筋张拉后,由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上原因,制作方法上原因,预应力筋中应力会从预应力筋中应力会从s s
16、con逐步减少逐步减少,并经过,并经过相当长的时间才会最终稳定下来,这种应力降低现象称为预应相当长的时间才会最终稳定下来,这种应力降低现象称为预应力损失。力损失。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。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设计和施工中的一个关因此,预应力损失是预应力混凝土结构设计和施工中的一个关键的问题。键的问题。过高或过低估计预应力损失,都会对结构的使用性能产生不过高或过低估计预应力损失,都会对结构的使用性能产生不利影响。利影响。第二节第二节 预应力损失计算预应力损失计算我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什
17、么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物 由于预应力的通过张拉预应力筋得到,由于预应力的通过张拉预应力筋得到,凡是能使预应力筋凡是能使预应力筋产生缩短的因素,都将引起预应力损失产生缩短的因素,都将引起预应力损失,主要有:,主要有:摩擦损失:摩擦损失:在预应力筋张拉过程中,后张法预应力筋与孔道壁在预应力筋张拉过程中,后张法预应力筋与孔道壁之间的摩擦,先张法预应力筋与锚具之间以及折点处的摩擦,都之间的摩擦,先张法
18、预应力筋与锚具之间以及折点处的摩擦,都会使张拉应力造成损失会使张拉应力造成损失s sl1 。u锚固损失:锚固损失:锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移造成损失锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移造成损失s sl2;温差损失:温差损失:先张法中的热养护引起的温差损失先张法中的热养护引起的温差损失s sl3 ;弹性压缩损失:弹性压缩损失:混凝土弹性压缩损失混凝土弹性压缩损失s sl4(后张法中,后拉束对后张法中,后拉束对先张拉束造成的压缩变形而产生分批张拉损失先张拉束造成的压缩变形而产生分批张拉损失);松弛损失:松弛损失:长度不变的预应力筋,在高应力的长期作用下会长度不变的预应力筋,在高应力的长期作用下会
19、产生松弛,会引起预应力损失产生松弛,会引起预应力损失s sl5;混凝土的收缩和徐变损失:混凝土的收缩和徐变损失:s sl6。第二节第二节 预应力损失计算预应力损失计算我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物一、摩擦损失一、摩擦损失s sl1 在在后张法后张法张拉钢筋时,由于预应力筋与周围接触的混凝土张拉钢筋时,由于预应力筋与周围接触的混凝土或套管之间存在摩擦(或套管
20、之间存在摩擦(孔道不直、尺寸偏差、孔壁粗糙等孔道不直、尺寸偏差、孔壁粗糙等),),引起预应力筋应力随距张拉端距离的增加而逐渐减少的现象。引起预应力筋应力随距张拉端距离的增加而逐渐减少的现象。直线预应力筋直线预应力筋曲线预应力筋曲线预应力筋第二节第二节 预应力损失计算预应力损失计算我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1 1、第一部分摩擦阻力(孔道偏差):、第一部分
21、摩擦阻力(孔道偏差):预留孔道因施工原因发生凸预留孔道因施工原因发生凸凹,张拉钢筋将产生法向应力引起预应力损失。凹,张拉钢筋将产生法向应力引起预应力损失。其值较小且主要取其值较小且主要取决于预应力钢筋长度接触材料间摩阻系数及孔道成型的质量。决于预应力钢筋长度接触材料间摩阻系数及孔道成型的质量。1pdFN dx NpNp-dF1dx注:注:为摩擦系数,为摩擦系数,k k为孔道偏差摩擦影响系数。为孔道偏差摩擦影响系数。第二节第二节 预应力损失计算预应力损失计算12dldFNdNR k=/Rk=/R2 2我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,
22、证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2pdFN d NpNp-dF2 pdd/2d/2dx2sin()sin222sin2pPppddpNNdFdNN d2 2、第二部分摩擦阻力(曲线孔道):、第二部分摩擦阻力(曲线孔道):张拉钢筋时,由于曲线布筋张拉钢筋时,由于曲线布筋,预应力钢筋和孔道壁之间产生附加法向应力引起摩擦阻力。其值,预应力钢筋和孔道壁之间产生附加法向应力引起摩擦阻力。其值较大且随预应力钢筋弯曲角度较大且随预应力钢筋弯曲角度的增加而增加。的增加
23、而增加。根据竖向力平衡根据竖向力平衡法向力法向力第二节第二节 预应力损失计算预应力损失计算我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物()ppdNdxdN ()0 xNN e1212=() pppppdFN dxdFN ddFdFdFN dxN ddFNdxd 第二节第二节 预应力损失计算预应力损失计算3、摩擦引起的预应力损失、摩擦引起的预应力损失s sl1 :边界条件
24、边界条件=0l=0N=N0我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第二节第二节 预应力损失计算预应力损失计算()0001()11,1xconconconlppkxlconNNNNeNNNNAAessss式中:式中:-摩擦系数;摩擦系数;-从张拉端至计算截面各曲线段孔道弯曲角之和;从张拉端至计算截面各曲线段孔道弯曲角之和; k- k-孔道偏差摩擦影响系数;孔道偏差摩擦
25、影响系数; x- x-从张拉端至计算截面的孔道长度。从张拉端至计算截面的孔道长度。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物第二节第二节 预应力损失计算预应力损失计算我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的
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