预应力混凝土结构可以避免构件裂缝

第9章 预应力混凝土结构构件计算

1．何谓预应力混凝土结构？

答：所谓预应力混凝土结构，就是在外荷载作用之前，先对混凝土施加压力，造成人为的应力状态，它所产生的预压应力能抵消外荷载所引起的部分或全部拉应力?。这样，在外荷载作用下，裂缝就能延缓或不会产生，即使出现了裂缝，裂缝宽度也不致过大。

2．与非钢筋混凝土结构相比较，预应力混凝土结构主要有哪几方面的优点？ 答：与非钢筋混凝土结构相比较，预应力混凝土结构主要有以下几方面的优点： （1）预应力混凝土结构在使用荷载作用下不出现裂缝或推迟裂缝的出现，在同样的荷载下，能减小裂缝宽度，因此也提高了构件的刚度，增加结构的耐久性。如用在处于腐蚀性介质和潮湿环境中的结构以及海洋工程结构中，可根本解决裂缝问题，对水工建筑物的意义尤为重大。

（2）预应力混凝土结构可以合理、有效地利用高强钢筋?和高强混凝土，从而节省材料，减轻结构自重，可建造大跨度结构。

（3）施加纵向预应力可延缓斜裂缝的形成，使受剪承载力得到提高。 （4）预应力可以降低钢筋的疲劳应力比，因而提高了构件的抗疲劳性能。 3．根据预应力对构件裂缝控制程度不同预应力混凝土结构可分成哪几类，各有何特点？ 答：根据预应力对构件裂缝控制程度不同预应力混凝土

第十章 预应力混凝土构件

本章要求

1、预应力混凝土的基本概念，了解预应力混凝土构件工作的原理。 2、了解预应力的施加方法和对钢材及混凝土材料的要求。

3、掌握各项预应力损失产生的原因及各项损失减小的措施和各项损失的不同组合。 4、熟练掌握预应力混凝土轴心受拉构件的设计计算方法。

5、掌握预应力混凝土受弯构件在受力后的强度、刚度。裂缝及设计计算方面的联系和区别。 6、掌握部分预应力混凝土与无粘结预应力混凝土的基本概念。 7、熟悉预应力混凝土构件的构造要求。 第一节 预应力混凝土结构原理及计算规定 一、预应力混凝土的概念

普通钢筋混凝土构件，在各种荷载作用下，一般都存在混凝土的受拉区。而混凝土本身的抗拉强度及极限拉应变却很小（混凝土抗拉强度约为抗压强度1/10，抗拉极限应变约

-3

为极限压应变的1/12）。其极限拉应变约为（0.1~0.15）×10，因此，对使用上不允许出现裂缝的构件，受拉钢筋的应力仅为20~30N/mm（

），对于允许开裂的构件，当裂缝宽度限制在0.2~0.3

时，受拉钢

2

筋的应力也只能在左右。所以，如果采用高强度的钢筋，在使用阶段钢筋达到

-3

屈服时其拉应变很大，约在2×10以上，与混凝土极限拉应变相差悬殊，裂缝宽度将很大，无法

第十章 预应力混凝土构件

本章要求

1、预应力混凝土的基本概念，了解预应力混凝土构件工作的原理。 2、了解预应力的施加方法和对钢材及混凝土材料的要求。

3、掌握各项预应力损失产生的原因及各项损失减小的措施和各项损失的不同组合。 4、熟练掌握预应力混凝土轴心受拉构件的设计计算方法。

5、掌握预应力混凝土受弯构件在受力后的强度、刚度。裂缝及设计计算方面的联系和区别。 6、掌握部分预应力混凝土与无粘结预应力混凝土的基本概念。 7、熟悉预应力混凝土构件的构造要求。 第一节 预应力混凝土结构原理及计算规定 一、预应力混凝土的概念

普通钢筋混凝土构件，在各种荷载作用下，一般都存在混凝土的受拉区。而混凝土本身的抗拉强度及极限拉应变却很小（混凝土抗拉强度约为抗压强度1/10，抗拉极限应变约

-3

为极限压应变的1/12）。其极限拉应变约为（0.1~0.15）×10，因此，对使用上不允许出现裂缝的构件，受拉钢筋的应力仅为20~30N/mm（

），对于允许开裂的构件，当裂缝宽度限制在0.2~0.3

时，受拉钢

2

筋的应力也只能在左右。所以，如果采用高强度的钢筋，在使用阶段钢筋达到

-3

屈服时其拉应变很大，约在2×10以上，与混凝土极限拉应变相差悬殊，裂缝宽度将很大，无法

预应力混凝土T梁裂缝分析

摘要：贵州省遵义—绥阳高速公路TJ4合同段4座大桥均为多跨25m先

简支后连续预应力T梁，在预制T梁的过程中，多片T梁腹板逐渐出现了裂缝。从T梁结构设计、施工工艺、材料配合比、温度、基座沉降等方面分析裂缝产生的原因，有效解决了T梁腹板开裂问题，并提出了相应改进措施和建议。

关键词：T梁 竖向裂缝 环向裂缝 裂缝分析 一、 工程概况

贵州省遵义—绥阳高速公路TJ4合同段4座大桥上部结构均采用了25m预应力混凝土先简支后连续T梁，共有T梁570片。T梁的施工工艺均采用现场预制吊装，简支安装后浇注墩顶现浇连续段，并张拉墩顶现浇段负弯矩区预应力钢绞线，安装永久支座，拆除临时支座，最后形成结构连续，浇注桥面系，完成桥梁的施工。腹板厚度为20cm，T梁横断面结构尺寸如图1。

T梁结构采用的主要材料如下：预制T梁、现浇湿接缝、接头、调平层均采用C55混凝土；钢绞线采用低松驰高强度预应力钢绞线符合GB/T5224—2003的规定，单根钢绞线直径15.24mm，钢绞线面积A=140m2，强度级别为1860MPa，弹性模量为1.95×105MPa；普通钢筋采用HRB335和IR235级；钢板采用符合GB700—88规定的Q2

9 预应力混凝土构件

本章提要

本章主要介绍预应力混凝土的基本原理、预应力混凝土结构构件的基本计算规定、预应力混凝土轴心受拉构件的设计、预应力混凝土构件的构造要求。重点是预应力混凝土构件的设计原理和构造要求。

本 章 内 容

9.1 概述

9.2 预应力混凝土结构的材料

9.3 预应力混凝土结构构件的基本计算规定 9.4 预应力混凝土轴心受拉构件 9.5 预应力混凝土结构的构造要求

9.1 概述

9.1.1 普通钢筋混凝土结构的缺点

混凝土受拉构件、受弯构件、大偏心受压构件等，在各种荷载作用下，都存在受拉区。当荷载不是太大时，上述构件中将出现裂缝。

混凝土的极限抗拉应变值εctu大约为0.00015，则钢筋应力在开裂时的值约为: σs=Esεs=Esεctu=2×105×0.00015=30N/mm2

钢筋混凝土构件的另一大缺点是不能采用高强度钢筋。 

最后一点是：提高混凝土强度等级对构件抗裂性所起的作用也是极其有限的，因为各等级混凝土的极限抗拉应变相差不大；增加构件截面尺寸能提高抗裂性，但所需混凝土多，构件自重大。

9.1.2 预应力混凝土的基本原理

所谓预应力混凝土就是在混凝土构件承

第十章 预应力混凝土结构

第十章 预应力混凝土结构Prestressed Concrete Structure

10.1 预应力混凝土结构的概念一、钢筋混凝土结构的缺欠

qk=10kN/m

L0跨度为5.2m的简支梁，截面尺寸为200³450mm2,作用均布活 荷载标准值qk=10kN/m,均布恒荷载gk=5kN/m。10.1 预应力混凝土的概念 1

第十章 预应力混凝土结构

L0 b³h 自重 gk M fy AsMs

5.2m 200³450 5kN 67.6kN.mⅡ级 310

跨度增加一倍 10.4m 400³900 20kN 513.96kN.mⅡ级 310

跨度增加两倍 20.8m 800³1900 80kN 5948.8kN.mⅡ级 310

采用高强钢筋 5.2m 200³450 5kN 67.6kN.m冷拉Ⅳ级 580

[f]=

L0 300

sss [wmax]=0.3

603mm2 50.7kN.m L 16.4= 0 317 232MPa 0.25

2106mm2 405.6kN.m L 38.1= 0 273

12650mm2 4867.2kN.m L 88.8= 0 234

308mm2 5

9 预应力混凝土构件

本章提要

本章主要介绍预应力混凝土的基本原理、预应力混凝土结构构件的基本计算规定、预应力混凝土轴心受拉构件的设计、预应力混凝土构件的构造要求。重点是预应力混凝土构件的设计原理和构造要求。

本 章 内 容

9.1 概述

9.2 预应力混凝土结构的材料

9.3 预应力混凝土结构构件的基本计算规定 9.4 预应力混凝土轴心受拉构件 9.5 预应力混凝土结构的构造要求

9.1 概述

9.1.1 普通钢筋混凝土结构的缺点

混凝土受拉构件、受弯构件、大偏心受压构件等，在各种荷载作用下，都存在受拉区。当荷载不是太大时，上述构件中将出现裂缝。

混凝土的极限抗拉应变值εctu大约为0.00015，则钢筋应力在开裂时的值约为: σs=Esεs=Esεctu=2×105×0.00015=30N/mm2

钢筋混凝土构件的另一大缺点是不能采用高强度钢筋。 

最后一点是：提高混凝土强度等级对构件抗裂性所起的作用也是极其有限的，因为各等级混凝土的极限抗拉应变相差不大；增加构件截面尺寸能提高抗裂性，但所需混凝土多，构件自重大。

9.1.2 预应力混凝土的基本原理

所谓预应力混凝土就是在混凝土构件承

预应力课件

5 预应力混凝土构件承 载能力极限状态计算本章为重点章节， 本章为重点章节，主要介绍 了受弯、受拉、受剪、受扭、 了受弯、受拉、受剪、受扭、截 面计算，局压承载力和冲切承载 面计算， 力计算，以及构件的疲劳验算。 力计算，以及构件的疲劳验算。 重点掌握： 重点掌握：各种不同受力形 式的截面计算， 式的截面计算，局压和冲切承载 力计算及疲劳验算。 力计算及疲劳验算。

预应力课件

5.1 一般规定《混凝土结构设计规范-2002》 5.2 受弯截面计算 5.3 受拉截面计算 5.4 受剪截面计算 5.5 受扭截面计算 5.6 局压承载力计算 5.7 受冲切承载力计算 5.8 疲劳验算

预应力课件

5.1 《规范-2002》一般规定5.1.1 基本假定 (1)混凝土构件截面应变保持平面； (2)不考虑混凝土的抗拉强度； (3)混凝土受压的应力-应变关系满足响应的假设(P62)。 5.1.2 受压区混凝土的等效矩形应力图 5.1.3 相对界限受压区高度的计算 5.1.4 纵向钢筋应力计算 5.1.5 由预应力产生的混凝土法向应力与预应力筋应力计算 5.1.6 预应力筋与非预应力筋的合力及合力的偏心矩

预应力课件

5.2 预应力混凝土受弯构件的计算5.2.

一、填空题 1. 张拉预应力钢筋的方法主要有( 先张法 ) 和( 后张法 )两种，前者靠(粘结力)传 递预应力，而后者靠(锚 具)传递预应2. 受弯构件的预应力度是指( 消压弯矩 )和 ( 短期效应组合 )计算弯矩值的比值。 3. 对构件受拉区施加预应力能延迟裂缝的出 现，提高构件的(抗裂度)和( 刚度)。

4. 对预应力钢筋与孔壁之间的摩擦引起的预 应力损失而言，采用两端张拉较一端张拉 时所产生的摩擦损失要( 小 )。5. 减少钢筋松弛损失的主要措施有 ( 超张拉 )。 6. ( 先张法 )构件无σl1项预应力损失， ( 后张法 )构件无σl3项预应力损失。

7. 先张法构件传力锚固时的预应力损失(第 一批)为( σl2+ σl3+ σl4 +0.5σl5 )传力 锚固后的预应力损失(第二批)为 ( 0.5 σl5 +σl6 )。 8. 后张法构件传力锚固时的预应力损失(第 一批)为( σl1+ σl2+ σl4 )传力锚固后 的预应力损失(第二批)为 ( σl5 +σl6 )。

9. 适筋预应力混凝土构件达到极限状态的标 志是( 受拉区钢筋屈服及受压区普通钢筋屈服，受压区外边缘混凝土达到极 限压应变 )。

10. 预应力混凝土结构在使用阶段，钢筋

一切事故都是可以避免的，也是可以预防的。

杜邦安全管理十大基本原则?? ??所有的安全事故是可以防止的； ??各级管理层对各自的安全直接负责；?? ??所有安全操作隐患是可以控制的；?? ??安全是被雇佣的条件；???? 员工必须接受严格的安全培训；?? ??各级主管必须进行安全检查；?? ??发现安全隐患必须及时消除；?? ??工作外的安全和工作内安全同样重要；?? ??良好的安全就是一门好的生意；?? ??员工的直接参与是关键。

本质安全，就是通过追求企业生产流程中人、物、系统、制度等要

素的安全可靠和谐统一，使各种危害因素始终处于受控制状态，进而逐步趋近本质型、恒久型安全目标。

人的本质安全：包括两方面基础性含义。一是人在本质上有着对安全的需要。二是人通过教育引导和制度约束，可以实现系统及个人岗位的安全生产无事故。

本质安全型的员工：通俗的解释为：想安全，会安全，能安全。具备自主安全理念，具备充分的安全技能，在可靠的安全环境系统保障之下，具有安全结果的生产管理者和作业者。

考虑的问题：施工现场交叉作业，现场环境差；能见度低；噪声大；弧光晃眼；交流不畅。现场人员的视觉，听觉及反应都不在正常状态。如何避免？ * 进入施工安全检查方法;