第十章 预应力混凝土构件1、教学要求（ 1）掌握预应力混凝土的基本概念和预加应力的方法，了解预应力混凝土材料。
（ 2）掌握张拉控制应力、预应力损失的概念和各阶段预应力损失的组合。
（ 3）掌握轴心受拉构件各阶段的应力状态，掌握轴心受拉构件的计算。
（ 4）了解预应力混凝土受弯构件的设计计算方法。
（ 5）了解预应力混凝土构件的构造要求。
2、重点、难点 （ 1）重点：预应力混凝土的基本概念、预加应力的方法、预应力混凝土材料、张拉控制应力和预应力损失、预应力混凝土轴心受拉构件的计算。
（ 2）难点：张拉控制应力和预应力损失、预应力混凝土轴心受拉构件的计算、预应力混凝土受弯构件。
§ 10.1 概述一、预应力混凝土的基本概念1、能否在普通钢筋混凝土中使用高强度钢筋。
①. 混凝土抗裂性能较低。
开裂时，钢筋的应力达到②. 对允许开裂的构件，当裂缝宽度限制在 0.2 - 0.3mm 时，２０ - ３０时，就会开裂。
钢筋的应力也只能达到２５０。
因此，若配高强度钢筋，将由于裂度和挠度的限制，而不能被充分利用。
2、基本概念：在构件受荷以前，预先对外荷载作用时的受拉区混凝土施加压应力的构件称为预应力混凝土构件。
图10.1使构件的强度和裂缝宽度大大减小，满足了使用要求（适用性、耐久性）但预应力不能提高构件的承载力。
二、优缺点1、优点：〈１〉易于满足裂缝控制的要求。
〈２〉能充分利用高强度材料。
〈３〉提高构件刚度，减小构件变形。
由图10.1可见，由于预应力的存在，部分或全部抵消了。
２、缺点：〈１〉设计计算较复杂。
〈２〉工艺较复杂。
〈３〉质量要求较高。
〈４〉造价较高。
§10．2 施加预应力的方法一、先张法 图 10．2靠粘结力传递 )二、 后张法 图 10．3 张拉程序：先张法与后张法的不同点张拉程序：张拉钢筋--->固定---->浇混凝土放松钢筋切断-->使混凝土得预应力〈1〉 传力途径不同〈2〉 预应力高低不同，后张法高后张法锚具： 螺丝端杆锚具帮条锚具夹片式锚具镦头锚具§ １０ ． 3 预应力混凝土材料一、混凝土要求:1. 强度高一般预应力混凝土构件 ≥Ｃ 30钢丝、钢铰线、热处理钢筋作预应力筋时 ≥ Ｃ 402.收缩，徐变。
３．快硬，早强。
二、钢筋图１０ . ４ ２．预应钢筋的分类§ １０.４ 张拉控制应力和预应力损失 一. 张拉控制应力1.定义： 指在张拉预应力筋时，控制其达到的应力。
１．要求高强度具有一定的塑性与混凝土有较好的粘结强度 良好的加工性能冷拉热扎钢筋 热处理钢筋 钢铰线 消除应力钢丝：光面、螺旋肋、刻痕—张拉力— 预应力筋面积2.预应力混凝土结构与普通钢筋混凝土结构的比较。
图１０.５不同点：开裂弯矩大大提高挠度降低3. 张拉控制应力过高的弊病。
(1)构件的延性降低。
(2)预应力筋过早进入塑流。
(3)张拉控制应力的取值：（见表１０ ． １）表１０ ．１ 张拉控制应力限值① 要求提高构件在施工阶段抗裂性能而在使用阶段受压区内设置预应力钢筋；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。
(1)受压区的预应力筋。
(2)补偿松弛，摩擦，温差损失。
二．预应力损失 ；注：符合下列情况之一时，表中限值可提高： 4 ．下列情况下允许提高５％。
预应力钢筋的张拉力在张拉至使用的整个过程中，会不断的降低减小，这个降低值就是预应力损1 、锚具变形损失图１０.６《规范》：。
式中—锚具变形值。
表１０．２。
减小办法：〈１〉选用变形小，预应筋回缩小的锚具，减少垫板数。
〈２〉增加台座长度。
2 、摩擦损失图１０．７失。
预应力筋回缩变形后张法施工时由于孔道尺寸偏差孔道壁粗糙钢筋自重下垂式中：表１０.３ 摩擦系数(1)采用两端张拉，可减少一半。
(2)采用超张拉： 张拉程序：— 摩擦系数 Ｋ — 孔道局部偏差对摩擦的影响系数。
减少的办法：图１０.８ 3 、温差损失 图１０.９ 升温时混凝土尚未结硬。
钢筋受热膨胀台座两端固定不动预应力筋与台座间的温差降温时：混凝土已硬化，与钢筋形成整体。
钢筋和混凝土同时降温、同时缩短。
故降温不会改变预应筋与混凝土间已建立的应力关系。
(1)采用两次升温养护：减小损失的办法：采用钢模板生产时，预应力筋固定在钢模上，即台座图１０.１０钢筋的塑性变形徐变：当应力不变时，应变随时间增长。
松弛：在长度不变时，应力随时间的增长而降低。
例琴弦变松。
(1)预应力钢丝、钢铰丝与钢筋温度相同，不产生。
4 、钢筋松弛损失钢筋应力松弛与时间 有关。
钢筋品种张拉控制应力 的计算：普通松弛：〈２〉热处理钢筋减少的办法：采用超张拉工艺。
的计算： 一般情况：此外，一次张拉超张拉低松弛：当一次张拉时：超张拉时：超张拉：5 ．混凝土的收缩、徐变损失。
、——受拉区，受压区预应力钢筋和非预应力钢筋的配筋率。
受弯构件：先张法：，后张法：，先张法构件：后张法构件：轴心受拉构件：先张法：后张法：重要的结构构件：按《规范》有关规定采用。
①采用高标号水泥、减少水泥用量、减少水灰比、采用干硬性混凝土； ②加强养护。
（防止水分过多散失），减少收缩； ③采用级配好的骨料，加强震捣；非线性徐变的迅速增加。
环形构件三.预应力损失组合为了便于分析和计算预应力混凝土构件在各阶段预应力损失值，按混凝土预压结束后，分别对先张法构件和后张法构件的预应力损失值进行组合，见表 10.4。
表１０．４ 各阶段预应力损失值的组合减少的办法： ④设计时控制混凝土压应力不要过高，尽可能满足,以减小混凝土微裂缝引起的 6、环向预应力钢筋挤压混凝土引起的损失 （可以忽略）与构件直径有关有关§10.5 预应力混凝土轴心受拉构件一、各阶段应力分析1.先张法构件先张法轴心受拉构件各阶段应力分析（表）(图10.11)⑴ 施工阶段(预加应力阶段)① 张拉钢筋,并固定,浇混凝土,养护混凝土到放松钢筋前完成第一批损失 ,② 放松钢筋:混凝土 : 不受力预应力筋 :非预应力筋 :混凝土 (压):预应力损失限值先张法：后张法：（图 10-12）… ⑴ ③ 完成第二批损失：混凝土收缩徐变，，总损失预应力筋 (拉):预应力筋 (压):由力的平衡条件 , 。
混凝土（压）：由降为,下降值预应力筋(拉):(图10-13)… ⑵⑵ 使用阶段：（承受外荷载阶段）非预应力筋 (压):由平衡条件,得: 《规范》规定，当时，忽略项。
① 加载至，求。
混凝土：预应力筋（拉）：（图10-14）： (3)② 加载至混凝土即将开裂（图10-15）非预应力筋（压）：混凝土：预应力筋（拉）：非预应力筋（拉）：由力的平衡条件：得预应力筋：非预应力筋：非预应力筋（压）：：③ 完成第二批预应力损失，（混凝土（压）：预应力筋（拉）：非预应力筋（压）：：… ⑺⑵ 使用阶段（承受外荷载阶段）① 加载至混凝土：预应力筋（拉）：非预应力筋（压）：… ⑻② 加载至混凝土即将开裂（图10-19）混凝土（拉）：预应力筋（拉）：非预应力筋（拉）：§10.6 预应力混凝土构件的构造要求一、一般要求1.截面形式和尺寸⑴ 截面形式：常用矩形 , T 形工字形或箱形。
⑵ 截面尺寸：一般 T 形梁：---- 梁跨度2. 预应力纵向钢筋的布置图 10.27三种布置方式直径布置曲线布置折线布置3. 非预应纵向钢筋的布置二 . 先张法构件的构造要求1. 并筋配筋的等效直径2. 预应力钢筋的净间距 :热处理钢筋 , 钢丝钢铰线三股：七股：3. 构件端部加强措施图 10.28三 . 后张法构件的构造要求1. 对预留孔道的规定双并配筋：1.4d三并筋： 1.7d⑴ 孔道水平净距孔道与构件边缘净距, 孔径。
⑵ 框架梁中竖直净距——孔道外径 水平净距保护层：⑶ 孔径较钢筋 ( 束 ) 大 10 — 15mm ⑷ 设灌浆孔 , 排气孔 , 起拱 , 距离2. 曲线预应力钢筋的曲率半径 ,3. 构件端部构造要求 图10.29 图10.30在构件支座的预应力钢筋应弯起防止撕裂裂缝 , 否则应设加强筋 。
梁底梁侧当时 ,当时 ,第十章小结1、预应力混凝土构件是指在结构承受外荷载之前，预先对荷载作用下的受拉区混凝土施加压应力的构件。
采用预应力混凝土构件的主要原因在于它既能很好地满足裂缝控制的要求。
又能充分的利用高强度材料，同时，还可以提高构件的刚度、减小构件的变形。
2、根据张拉钢筋与浇灌混凝土的先后顺序不同，预加应力的方法一般有两种，即先张法和后张法。
先张法适宜于工厂成批生产中，小型预应力混凝土构件；后张法适用于大型预应力混凝土构件。
3、张拉控制应力是张拉预应力钢筋时，钢筋所达到的最大应力，其取值既不能过高，又不能过抵。
4、预应力损失是指由于张拉工艺和材料特性等原因，预应力钢筋从张拉开始直至使用的整个过程中，预应力钢筋的应力逐渐降低的现象。
同时，混凝土的预应力也随之而降低。
由于构件中预应力损失的存在，会使构件达不到预期的效果。
因此，应采取各种有效的措施，以减少各项预应力损失。
5、预应力混凝土轴心受拉构件的计算，包括使用阶段和施工阶段两部分。
使用阶段应进行承载力计算和抗裂度验算，施工阶段应进行承载力验算和后张法局部受压承载力验算。
6、“构造要求”是保证设计意图顺利实现的重要措施，必须按规定执行。
第十一章梁板结构1、教学要求（ 1）掌握单向板肋梁楼盖按弹性理论和按塑性理论的计算方法和截面设计及构造。
学会按弹性计算方法编制的弯矩和剪力系数表及按塑性计算方法编制的连续板、次梁的弯矩和剪力系数，并能熟练应用。
（ 2）掌握双向板按弹性理论和按塑性理论的计算方法、截面设计与构造要求。
学会按弹性理论编制的计算表格及应用，使学生能运用现有表格进行梁板结构计算。
（ 3）了解装配式钢筋混凝土楼盖的平面布置原则和构造要求。
（ 4）、掌握楼梯和雨蓬的计算方法及构造。
2、重点、难点：（ 1）重点：整体现浇式单向板肋梁楼盖的设计计算、楼梯、雨蓬。
（ 2）难点：双向板肋梁楼盖双向板肋梁楼盖的设计计算。
图11.1图11.2§11.1整体式单向板肋梁楼盖一.单向板楼盖的结构平面布置 1.单向板与双向板 图11.3楼盖分类：单向板肋梁楼盖:：板→次梁→主梁→柱 双向板肋梁楼盖:双重井式楼盖: 梁内矩1-2m, 梁等高次梁支承于周边主梁上无梁楼盖:升级法施工,天花板光平, 便于布置通风管道R.C 梁板现浇整体式:整体刚性好预制装配式楼盖 装配整体式楼盖单向板： , 力主要沿短边传递,受力筋配于短边方向,短向为板的跨度 双向板：2. 结构平面布置(柱网和梁格)荷载传递路线：板→次梁→主梁→柱(墙)→基础 图11.4 结构布置原则:⑴选择经济合理的梁格, 柱网尺寸⑵选择适宜的主、次布置方向：①主梁沿纵向布置：天花板光亮，降低层高（通风要求）； 横向刚度差，次梁落在窗上。
