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12.1.1
配筋混凝土结构——预应力、部分预应力、普通钢筋 混凝土结构
1）国外配筋混凝土结构的分类
I级：全预应力混凝土 全预应力混全凝土是指在各种荷载组合下构件
截面上均不允许出现拉应力的预应力混凝土构件。
II级：有限预应力混凝土 有限预应力混凝土是按在短期荷载作用下，容
许混凝土承受某一规定拉应力值，但在长期荷载作 用下，混凝土不得受拉的要求设计。
我国按照工程习惯，根据预应力度将配筋混凝土 分为全部预应力混凝土、部分预应力混凝土和普通 钢筋混凝土。
（1）预应力度的定义 《公路桥规》将受弯构件的的预应力度(λ)定义为： 由预应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩 M的比值。
M0 M
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二、预应力混凝土结构的分类
▪ 1.根据预加应力值大小对构件截面裂缝控制程度的不同分类
sc spcftk
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任务2.预应力混凝土的分类
在现代预应力混凝土结构学中，通常把在使用荷载作用下，沿预应力筋方 向的正截面始终不出现拉应力的预应力混凝土，称为“全预应力混凝土”； 把普通钢筋混凝土称为“非预应力混凝土（non-pre-stressed structure）”； 把介于钢筋混凝土与全预应力混凝土之间，预应力程度不同的整个区间的 预应力混凝土，称为“部分预应力混凝土（partially pre-stressed concrete structure）”。 （1）国际预应力协会将加筋混凝土按预加应力的大小划分为Ⅰ级、Ⅱ级、 Ⅲ级、Ⅳ级分别为全预应力、有限预应力、部分预应力、普通钢筋混凝土 结构。其中有限预应力也成为部分预应力A类，其中部分预应力也成为部分 预应力B类。 （2）国内加筋混凝土结构的分类 我国按预应力度分成全预应力混凝土、部分预应力混凝土和钢筋混凝土等 三种结构的分类方法。
后张法
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◆后张法的工序
※ 浇筑混凝土构件，并 在构件中预留孔道
※ 待混凝土达到预定强 度后，用千斤顶张拉 钢筋，用锚具将张拉 端预应力钢筋锚固
※ 用压力泵将高强水泥 浆灌入预留孔道，使 预应力钢筋与孔道壁 产生粘结力
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a. 预留孔道；
b. 穿预应力 筋、张拉；
c. 预应力筋 锚固；
d. 孔道压浆 、封锚
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无粘结预应力混凝土
先张法预应力混凝土构件，预应力是靠钢筋与混 凝土之间的粘结力来传递的。
先张法
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◆先张法的工序
※ 将预应力钢筋用夹具 固定于台座或钢模上
※ 支模、帮扎非预应 力钢筋、浇注混凝土
※ 待混凝土达到预定
强度后，切断或放松
钢筋，使混凝土产生
预压应力。
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②后张法：后张法就是在构件浇筑成型后再张拉钢筋 的施工方法。后张法构件中，预应力主要靠钢筋端部 的锚具来传递。
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1）国外配筋混凝土结构的分类
III级：部分预应力混凝土 部分预应力混凝土是按在使用荷载作用下，容许
出现裂缝，但最大裂宽不超过允许值的要求设计。
IV级：普通钢筋混凝土 部分预应力混凝土是按在使用荷载作用下，容许
出现裂缝，但最大裂宽不超过允许值的要求设计。
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材料
2）国内配筋混凝土结构的分类
（a）预压力作用 （b）荷载作用 （c）预压力与荷载共同作用
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预应力混凝土的概念
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5
图示，跨经为L截面为b×h，承受均部荷载，跨中 最大弯矩为M的简支梁
M
sc I
h 2
sc
6M bh2
s c
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6
图示，跨经为L的简支梁
spcNAp
Npep I
h 2
ep
Np
s pc
spc
Np bh
Npep bh2 6
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三、预加力的施加方法
2、后张法
穿预应力筋
预留孔道
压浆封锚
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张拉
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二、预应力混凝土结构的分类
❖ 按照粘结方式分类
① 有粘结预应力混凝土 ② 无粘结预应力混凝土
无粘结预应力混凝土是继有粘结预应力混凝土和部分预应力混凝土之后又一种新的预 应力形式。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，而在张拉时可以纵向发生相对滑移的后张预应力钢筋。
① 全预应力混凝土： λ≥1，沿预应力筋方向的正截面不 出现拉应力；
② 部分预应力混凝土：1>λ>0，沿预应力筋方向的正截 面出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝；当对拉 应力加以限制时，为部分预应力混凝土A类构件；当 拉应力超过规定限值或出现不超过限值的裂缝时，为 部分预应力混凝土B类构件。
③ 钢筋混凝土：λ=0，无预加应力。
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2.预应加力的主要方法:预应力的施加方法，按混凝土浇筑成型和预
应力钢筋张拉的先后顺序，可分为先张法和后张法两大类。
①先张法：先张法就是张拉钢筋先于混凝土构件浇筑成型的方 法。先张法构件中，预应力是靠钢筋和混凝土之间的黏结力传 递。但是这种力的传递：过程，需要经过一段传递长度 ltr才能 完成。
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3
任务1.预应力混凝土的基本原理
预应力混凝土结构(prestressed concrete structure)是 指结构在承受外荷载以前，预先采用人为的方法，在结构内 部形成一种应力状态，使结构在使用阶段产生拉应力的区域 先受到压应力，这项压应力将与使用阶段荷载产生的拉应力 抵销一部分或全部，从而推迟裂缝的出现，限制裂缝的展开， 提高结构的刚度。
道路桥梁工程技术专业
钢筋混凝土结构计算
Calculation of Reinforced Concrete Structures
预应力混凝土原理及分类
能力目标
顶推 施工
预应力混凝土 的基本原理
目标１
预应力混凝 土的分类
目标２
预应力混凝土 的特点
目标３
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2
资讯
本节任务
任务1.预应力混凝土的基本原理 任务2.预应力混凝土的分类 任务3.预应力混凝土的特点
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7
sb sc spc
M h(Np Npep h) I2 A I 2
.
sc
sb
8
由于预加应力spc较大，受拉边缘仍处于受
压状态，不会出现开裂；
sc spc0
受拉边缘应力cftk
受拉边缘应力超过混凝土的抗拉强度，虽然 会产生裂缝，但比钢筋混凝土构件（Np =0） 的开裂明显推迟，裂缝宽度也显著减小。