预应力混凝土的基本原理图解

第五章 预应力混凝土结构第一节 预应力混凝土的基本原理 所谓预应力混凝土，指在混凝土结构承受外荷载前预先引入内部应力，并使其应力大小和分布能抵消使用荷载产生的应力至期望程度的混凝土。

现以图5-1所示的预应力混凝土简支梁为例，说明预应力混凝土结构的基本原理。

该梁在荷载作用之前，通过张拉高强度钢筋的方法，预先在梁的受拉区施加偏心压力p N ，使梁的下边缘产生预压应力1c σ，上边缘产生预拉应力1t σ（如图5-1（a ）），当荷载q （包括梁自重）作用时，在梁跨中截面下边缘将产生拉应力2t σ，梁上边缘产生压应力2c σ（如图5-1（b ））。

这样，在预压力p N 和荷载q 共同作用下，梁下边缘拉应力将减至12c t σσ-，梁上边缘一般为压应力，但也可能为有限的拉应力（如图5-1（c ））。

由此可见，由于预先给混凝土梁施加了预压力p N ，使混凝土梁在荷载q 作用下，其下边缘产生的拉应力被预压应力完全或大部分抵消，因而可以避免混凝土出现裂缝（或将裂缝宽度控制在容许范围之内），这就改善了钢筋混凝土梁的抗裂性能，并能充分发挥高强度材料的作用。

(拉)(压)σ(压)(拉)σσ(压或拉)σσ-(拉)σσ-σ图5-1 预应力的作用第二节 预加应力的方法与设备5.2.1 预加应力的方法常用的预加应力方法主要有先张法和后张法两类。

1、先张法即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土。

工序如图5-2所示。

先在台座上按设计规定的拉力张拉钢筋，并用锚具临时固定；再浇筑构件混凝土；待混凝土达到规定强度后，放松钢筋，混凝土构件借助钢筋的弹性恢复获得预压应力。

先张法预应力混凝土构件是通过预应力筋和混凝土之间的粘结力来保持和传递预应力。

先张法通常适用在长线台座 (50～200m)上成批生产直线预应力布筋的中小型构件，如屋面板、空心板梁、桩等。

先张法的主要优点是生产效率高、施工工艺简单、锚夹具可多次重复使用。

临时固定钢筋伸长台座固定端横梁张拉图5-2 先张法工序示意（a ）钢筋就位；（b ）张拉钢筋：（c ）临时固定钢筋，浇筑梁体混凝土并进行混凝土养护；（d ）放松钢筋，钢筋回缩，混凝土受预压而上拱。

预应力混凝土的基本原理图解关键信息项：1、预应力混凝土的定义和分类：＿___________________________2、预应力的施加方式：＿___________________________3、预应力混凝土的优点和局限性：＿___________________________4、预应力混凝土构件的设计要点：＿___________________________5、预应力损失的计算方法：＿___________________________6、预应力混凝土施工工艺：＿___________________________7、预应力材料的选择和要求：＿___________________________1、引言11 预应力混凝土在现代建筑结构中的重要性12 本协议的目的和范围2、预应力混凝土的基本概念21 定义预应力混凝土是在混凝土结构承受荷载之前，预先对其施加压力，使其在使用阶段产生的拉应力减小甚至变为压应力，从而提高混凝土结构的抗裂性能和承载能力。

22 分类221 先张法预应力混凝土在台座上张拉钢筋，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，切断或放松钢筋，使钢筋回缩，从而对混凝土施加预应力。

222 后张法预应力混凝土先浇筑混凝土构件，预留孔道，待混凝土达到一定强度后，在孔道中穿入预应力钢筋，然后进行张拉并锚固，最后进行孔道压浆。

3、预应力的施加方式31 机械张拉通过千斤顶等机械装置对预应力钢筋进行张拉。

32 电热张拉利用钢筋的电阻特性，通过通电使钢筋发热伸长，从而实现张拉。

4、预应力混凝土的优点41 提高结构的抗裂性能有效减少混凝土裂缝的产生，提高结构的耐久性。

42 增大结构的跨度和承载能力能够建造更大跨度的桥梁、屋盖等结构。

43 节省材料由于充分发挥了混凝土和钢筋的性能，可以减少材料的用量。

44 改善结构的使用性能减少结构的挠度，提高结构的刚度和稳定性。

5、预应力混凝土的局限性51 施工工艺复杂需要专业的设备和技术人员，施工难度较大。

预应力混凝土工程课件一、引言预应力混凝土作为一种先进的建筑材料，具有高强度、高耐久性和良好的抗裂性能，因此在土木工程领域得到了广泛应用。

本课件旨在介绍预应力混凝土的基本原理、材料性能、施工工艺及质量控制等方面，为土木工程技术人员提供一定的参考和指导。

二、预应力混凝土基本原理1.预应力概念预应力混凝土是指在混凝土硬化过程中，预先施加一定的应力，使混凝土在荷载作用下产生压应力，从而提高其承载能力和抗裂性能。

预应力混凝土分为两种：先张法和后张法。

2.预应力原理（1）先张法：先张法是在混凝土浇筑前，先将预应力钢筋（或钢绞线）张拉到一定应力，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，将预应力钢筋锚固，使混凝土受到预压应力。

此时，预应力钢筋与混凝土形成整体，共同承担荷载。

（2）后张法：后张法是在混凝土浇筑后，通过预留孔道将预应力钢筋穿入，然后在混凝土达到一定强度后，对钢筋进行张拉和锚固，使混凝土受到预压应力。

三、预应力混凝土材料性能1.混凝土预应力混凝土应选用高强度、高耐久性和良好工作性能的混凝土。

混凝土强度等级不宜低于C40，且应满足设计要求。

2.预应力钢筋预应力钢筋主要包括预应力钢丝、钢绞线和钢筋。

预应力钢筋应具备高强度、良好的锚固性能和焊接性能。

预应力钢筋的抗拉强度不宜低于1570MPa。

3.锚具和连接器锚具和连接器是预应力混凝土构件中的重要组成部分，主要用于固定预应力钢筋和传递预应力。

锚具和连接器应具备高强度、良好的锚固性能和疲劳性能。

四、预应力混凝土施工工艺1.先张法施工工艺（1）预应力钢筋的张拉：在混凝土浇筑前，对预应力钢筋进行张拉，张拉应力应符合设计要求。

（2）混凝土浇筑：在预应力钢筋张拉完毕后，进行混凝土浇筑，浇筑时应确保混凝土充满模板，避免出现空洞和蜂窝。

（3）锚固预应力钢筋：待混凝土达到一定强度后，将预应力钢筋锚固，使其与混凝土形成整体。

2.后张法施工工艺（1）预留孔道：在混凝土浇筑前，预留孔道，用于穿入预应力钢筋。