预应力混凝土的基本原理图解

预应力混凝土工程PPT一、预应力混凝土工程的概述预应力混凝土是一种在混凝土结构承受荷载之前，预先对其施加压力的技术。

通过这种方式，可以提高混凝土结构的性能，如抗裂性、刚度和耐久性等。

预应力混凝土工程在现代建筑中应用广泛，特别是在大跨度结构、高层建筑和特殊要求的结构中发挥着重要作用。

二、预应力混凝土的基本原理预应力混凝土的基本原理是利用高强度钢筋或钢绞线的预拉应力，在混凝土构件中产生预压应力。

当构件承受外荷载时，预压应力能够部分或全部抵消拉应力，从而延缓或避免混凝土裂缝的出现。

这种预加应力的方法可以有效地提高混凝土的抗拉能力，使其能够承受更大的荷载，并减小变形。

三、预应力混凝土的材料（一）混凝土预应力混凝土结构通常采用高强度等级的混凝土，一般不低于C40。

高强度混凝土具有较高的抗压强度和较好的耐久性，能够更好地与预应力钢筋协同工作。

（二）钢筋预应力钢筋主要有高强度钢丝、钢绞线和精轧螺纹钢筋等。

这些钢筋具有较高的抗拉强度和良好的塑性性能，能够满足预应力施加的要求。

（三）锚具锚具是将预应力钢筋固定在混凝土构件上的重要部件。

常见的锚具有夹片式锚具、支承式锚具和锥塞式锚具等。

锚具的性能直接影响预应力的施加效果和结构的安全性。

四、预应力混凝土的施工方法（一）先张法先张法是在台座上先张拉预应力钢筋，然后浇筑混凝土，待混凝土达到一定强度后，放松预应力钢筋，使钢筋的回缩力通过混凝土与钢筋之间的粘结力传递给混凝土，从而在混凝土中产生预压应力。

先张法施工工艺简单，成本较低，但需要较大的台座和张拉设备，适用于生产中小型预制构件。

（二）后张法后张法是先浇筑混凝土构件，在构件中预留孔道，待混凝土达到一定强度后，将预应力钢筋穿入孔道，然后在两端进行张拉，并用锚具将钢筋锚固在构件上。

后张法不需要台座，适用于大型构件和现场施工，但施工工序较为复杂，成本相对较高。

五、预应力混凝土结构的设计要点（一）预应力损失的计算在预应力施加过程中，由于各种因素的影响，会产生预应力损失。

第五章预应力混凝土结构详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。