杭州城站火车站6.1预应力混凝土的基本概念第六节钢筋混凝土预应力构件由于混凝土的抗拉性能很差，使得钢筋混凝土构件出现了两个问题：1、钢筋混凝土受拉、受弯等构件通常带裂缝工作；2、为保证结构耐久性，必须限制裂缝宽度。解决问题的首先想到的方法：1、加大截面尺寸——自重过大；2、采用高强度钢筋——裂缝过宽，无法满足使用要求；3、提高混凝土强度等级——抗裂性能提高不明显。上述方法都不能很好地解决大跨度结构，以及承受动载结构中裂缝宽度过大，变形严重的问题。继续思考：能否借助混凝土较高的抗压能力来弥补其抗拉能力的不足？6.1预应力混凝土的基本概念第六节钢筋混凝土预应力构件１、预应力构件基本原理：预先在混凝土受拉区施加压应力，使其减小或抵消荷载引起的拉应力，将构件受到的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态，即可控制构件裂缝宽度，甚至可以使构件不产生裂缝。6.1预应力混凝土的基本概念第六节钢筋混凝土预应力构件预应力与木桶鸡：木桶在制作过程中，用铁箍把木板箍紧，目的是为了使木板间产生环向预压力，装水或装汤后，由水产生环向拉力，预压力抵消掉全部拉力，就不会漏水。2、预应力混凝土的分类分为全预应力混凝土和部份预应力混凝土两类。在使用荷载作用下，不允许截面上混凝土出现拉应力的构件，称为全预应力混凝土，属严格要求不出现裂缝的构件；允许出现裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许值的构件，则称为部分预应力混凝土，属允许出现裂缝的构件。6.1预应力混凝土的基本概念第六节钢筋混凝土预应力构件2、预应力混凝土的分类按照粘结方式，预应力混凝土还可分为有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土。无粘结预应力混凝土，是指配置无粘结预应力钢筋的后张法预应力混凝土。无粘结预应力钢筋是将预应力钢筋的外表面涂以沥清、油脂或其他润滑防锈材料，以减小摩擦力并防锈蚀，并用塑料套管或以纸带、塑料带包裹，以防止施工中碰坏涂层，并使之与周围混凝土隔离，而在张拉时可沿纵向发生相对滑移的后张预应力钢筋。从90年代开始，无粘结束技术已在我国的某些桥梁工程中得到应用，目前最大跨度可达到20m。6.1预应力混凝土的基本概念第六节钢筋混凝土预应力构件3、预应力混凝土的特点1、增强结构抗裂性和抗渗性2、改善结构耐久性3、提高结构与构件的刚度，减少变形4、提高结构的抗疲劳能力5、减轻构件自重7、合理利用高强材料6、提高构件的跨越能力8、工序较多，施工较复杂，且需张拉设备和锚具等。注意：预应力混凝土不能提高构件的承载能力。也就是说，当截面和材料相同时，预应力混凝土与普通钢筋混凝土受弯构件承载能力相同。6.1预应力混凝土的基本概念第六节钢筋混凝土预应力构件4、施加预应力的方法（1）、先张法先张拉预应力钢筋，然后浇筑混凝土的施工方法，称为先张法。主要工艺过程：穿钢筋→张拉钢筋→浇筑混凝土并养护→切断钢筋6.1预应力混凝土的基本概念第六节钢筋混凝土预应力构件4、施加预应力的方法（2）、后张法先浇筑混凝土，待混凝土硬化后，在构件上直接张拉预应力钢筋，这种施工方法称为后张法。主要工艺过程：浇筑混凝土构件（在构件中预留孔道）并进行养护→穿预应力钢筋→张拉钢筋并用锚具锚固→往孔道内压力灌浆。6.1预应力混凝土的基本概念第六节钢筋混凝土预应力构件先张法与后张法的比较（１）、张拉顺序先张法——先张拉钢筋，后浇注混凝土后张法——先浇注混凝土，后张拉钢筋（２）、工艺过程先张法——穿钢筋→拉钢筋→浇混凝土→养护至75％→断钢筋后张法——留孔道→浇混凝土→养护至75％→穿钢筋→拉钢筋→锚钢筋→压力灌浆。（３）、预压应力的传递先张法——传递主要靠钢筋和混凝土间的粘结力，因此，必须待混凝土达到设计强度75％以上，方可切断钢筋；后张法——主要通过工作锚具传递，因此，张拉钢筋时，混凝土强度必须达到设计强度75％以上。6.1预应力混凝土的基本概念第六节钢筋混凝土预应力构件（５）、缺点先张法——需要台座，不适合现场施工；后张法——生产周期较长，需工作锚具，钢材消耗多，成本较高；工序多，操作复杂，造价高于先张法。（６）、适用的构件先张法——适于工厂化生产，...
