[PPT]預(yù)應(yīng)力混凝土

1、 預(yù)應(yīng)力混凝土第一節(jié) 概 述第二節(jié) 先張法第三節(jié) 后張法1第一節(jié) 概 述預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)：預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)。一、預(yù)應(yīng)力的概念和特點(diǎn)預(yù)應(yīng)力混凝土：由在構(gòu)件受拉區(qū)配置的受力鋼筋通過(guò)張拉或其他方法預(yù)先在構(gòu)件的受拉區(qū)建立預(yù)壓應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。施工中稱為預(yù)應(yīng)力混凝土工程。預(yù)應(yīng)力的作用可部分或全部抵消外荷載對(duì)混凝土產(chǎn)生的拉應(yīng)力，從而提高結(jié)構(gòu)的抗裂性。預(yù)應(yīng)力工程的特點(diǎn)：1、更能發(fā)揮材料的效能；節(jié)約材料；鋼材40-50%、砼20-40%。2、抗裂性好，剛度大，耐久；3、構(gòu)件截面尺寸較小，重量較輕；4、降低造價(jià)； 5、預(yù)制裝配化程序高。 2二、預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類預(yù)應(yīng)力筋常用高強(qiáng)度鋼材，常見(jiàn)的有以下五種1、

2、鋼絞線 2、高強(qiáng)度鋼絲 3、熱處理鋼筋4、精扎螺紋鋼筋 5、冷拉鋼筋非金屬預(yù)應(yīng)力筋：纖維增強(qiáng)塑料制成的預(yù)應(yīng)力筋。3二、預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類鋼絞線 4二、預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類三、對(duì)混凝土的要求：一般要求混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于C30。當(dāng)采用鋼絞線、綱絲、熱處理鋼筋作預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，要求混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于C40。一些重要的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，多采用C50 C60的高強(qiáng)混凝土，并向逐步C80等更高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土發(fā)展。在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件生產(chǎn)中，不能摻用對(duì)鋼筋有侵蝕作用的氯鹽。5二、預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類四、預(yù)應(yīng)力的施加方法預(yù)應(yīng)力的施加方法，根據(jù)與構(gòu)件制作相比較的先后順序，分為先張法，后張法兩大類。按鋼筋的張拉方法分

3、為機(jī)械張拉和電熱張拉法。后張法因工藝不同分為一般后張法、后張自錨法、無(wú)粘結(jié)后張法、電熱法。 6第二節(jié) 先張法 先張法：在臺(tái)座上張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋后澆筑混凝土，并通過(guò)粘結(jié)力傳遞而建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。多用于生產(chǎn)中小型構(gòu)件。施工工藝：張拉鋼筋臨時(shí)固定澆砼養(yǎng)護(hù)放松鋼筋7第二節(jié) 先張法先張法生產(chǎn)有：臺(tái)座法、臺(tái)模法（機(jī)組流水法，傳送帶法）兩種。適用范圍：多用于預(yù)制構(gòu)件廠生產(chǎn)中、小型構(gòu)件，如樓屋面板，中、小吊車梁特點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力由握裹力傳遞。 8一、先張法施工設(shè)備 1、墩式臺(tái)座組成：臺(tái)面、橫梁和承力結(jié)構(gòu)等組成對(duì)臺(tái)座的要求：強(qiáng)度、穩(wěn)定性分為：墩式、槽式1、墩式臺(tái)座：由臺(tái)墩、橫梁和臺(tái)面組成。按受力大小分：重力式墩

4、、構(gòu)架式墩、樁基構(gòu)架式墩臺(tái)座設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行：臺(tái)座穩(wěn)定性和強(qiáng)度驗(yàn)算； 抗傾覆驗(yàn)算和平移驗(yàn)算。 9（1）抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算K0=M/M1.50 M：傾覆力矩 ： M抗傾覆力矩 （4-1）（2）抗側(cè)移驗(yàn)算： K0 =抵抗作用力/張拉力 1.3（3）強(qiáng)度驗(yàn)算：傳力墩按鋼筋砼結(jié)構(gòu)計(jì)算方法10一、先張法施工設(shè)備2、槽式臺(tái)座槽式臺(tái)座具有通長(zhǎng)的鋼筋混凝土壓桿，可以承受較大的張拉力和傾覆力，其上加砌專墻，加蓋后還可進(jìn)行蒸汽養(yǎng)護(hù)。適用于生產(chǎn)吊車梁、屋架等預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件。設(shè)計(jì)槽式臺(tái)座時(shí)，也應(yīng)進(jìn)行抗傾傾覆穩(wěn)定和強(qiáng)度驗(yàn)算。生產(chǎn)張拉力較大的構(gòu)件，不存在抗滑移問(wèn)題。 11（二）張拉機(jī)具和夾具 要求工作可靠，構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，

5、成本低。按作用分為：錨固夾具：將預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺(tái)座或鋼模上。張拉夾具：張拉時(shí)夾持預(yù)應(yīng)力筋用。自錨：預(yù)應(yīng)力筋在張拉中能可靠地錨固而不被從夾具中拉出的能力 。自鎖：錐銷、齒板、鍥塊打入后不會(huì)反彈而脫出的能力。 按預(yù)應(yīng)力分為：鋼絲夾具、鋼筋?yuàn)A具1、鋼絲的夾具和張拉機(jī)具（1） 錨固夾具 P158 圖4-10 （2）張拉夾具 P158 圖4-11 122、鋼筋的夾具和張拉機(jī)具 鋼筋錨固：螺絲桿桿錨具，墩頭錨和銷片夾具 P160 圖4-15張拉：連接器與螺絲端桿連接、銷片夾具 自錨及自鎖條件：自錨tga（u1-u3）/（1+u1u3）自鎖tgau1/（1+u1u3） u1：鋼筋與鎖片間的磨擦系數(shù) u3：鎖

6、片與套筒間的磨擦系數(shù) 133、對(duì)夾具的要求 工作可靠，使用方便，構(gòu)造簡(jiǎn)單，加工容易。能自錨、自鎖和放松 14二、先張法施工工藝 1、預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制應(yīng)力con：張拉時(shí)按設(shè)計(jì)規(guī)定。用控制應(yīng)力con來(lái)控制。con太少，預(yù)應(yīng)力不明顯。con大，預(yù)應(yīng)力大，抗裂性好。 當(dāng)con太大時(shí)，預(yù)應(yīng)力處于高應(yīng)力狀態(tài)，構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時(shí)的荷載接近破壞荷載，即S6安全儲(chǔ)備低，破壞前無(wú)明顯預(yù)兆，工程不允許。 但con太小，砼徐變、收縮變形等產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失也較大，預(yù)應(yīng)力不明顯。為克服預(yù)應(yīng)力損失超張拉方法。 15張拉程序： （1）0- 105% con 2min con（2）0- 103% con（多用）法1：加快鋼筋松弛

7、早期發(fā)展，以減少松弛的預(yù)應(yīng)力損失50%；法2：彌補(bǔ)預(yù)應(yīng)力松弛引起的預(yù)應(yīng)力損失。張拉伸長(zhǎng)值L L=PL/AP*ES2、砼的澆筑與養(yǎng)護(hù)克服砼因收縮、徐變和溫度差產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。 163、預(yù)應(yīng)力筋的放松 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的75%。放張順序：1、軸心變壓：同時(shí)放張；2、偏心變壓：先放預(yù)應(yīng)力較小的，再放較大的。3、分階段、對(duì)稱、交錯(cuò)逐一放張。放張方法：剪切、鋸割。鋼筋：加熱熔斷或單放。多筋同放：油壓千斤頂，楔塊或砂箱。 17第三節(jié) 后張法 后張法：在混凝土達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度后，通過(guò)張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋并在結(jié)構(gòu)上錨固而建立預(yù)加應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)。用于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)大型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件。施工工藝：制作構(gòu)件留設(shè)孔道砼達(dá)

8、到強(qiáng)度孔道穿筋張拉錨固 孔道灌漿適用范圍：現(xiàn)場(chǎng)大、中型預(yù)制構(gòu)件及現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)。特點(diǎn)：預(yù)應(yīng)力由錨具傳遞。 18一、預(yù)應(yīng)力筋、錨具和張拉機(jī)具預(yù)應(yīng)力筋：常用的有單根粗鋼筋、鋼筋束（鋼絞線束）、鋼絲束。錨具：重要組成部分，是保證應(yīng)力值和安全之關(guān)鍵。對(duì)錨具的基本要求：1、工作可靠，構(gòu)造簡(jiǎn)單；2、施工方便，成本低；3、預(yù)應(yīng)力損失少，能滿足施工要求。4、能自錨與自鎖。分：張拉端錨具、固定端錨具。按原理構(gòu)造分：螺桿錨具、夾片錨具、錐銷錨具、鐓頭錨具。按鋼筋分：?jiǎn)胃纸铄^具、鋼筋束和鋼絞線束錨具、鋼絲束錨具。 19（一）單根粗鋼筋 1、錨具：螺絲端桿錨具、幫條錨具、鐓頭錨具。一端張拉：張拉端螺絲端桿錨具18-36m

9、m. 固定端表面 12-40mm，襯板與三根幫條。兩端張拉：螺絲端桿錨具。2、預(yù)應(yīng)力筋制作（下料長(zhǎng)度）考慮的因素：（1）錨具種類；（2）對(duì)焊接頭或鐓粗的壓縮量；（3）張拉伸長(zhǎng)值；（4）冷拉率；（5）張拉回縮率； （6）構(gòu)件長(zhǎng)度。 20A、當(dāng)兩端采用螺絲端桿錨具時(shí)： 成品全長(zhǎng)：L1=l+2l2預(yù)應(yīng)力部分鋼筋冷拉后的長(zhǎng)度： L0=L1-2l2預(yù)應(yīng)力部分鋼筋下料長(zhǎng)度： L=L0/（1+r-S）+n l0 公式（4 - 8） 21B、當(dāng)一端采用螺絲端桿錨具另一端用幫條錨具時(shí)： 成品全長(zhǎng)：L1=L+L2+L3預(yù)應(yīng)力部分鋼筋下料長(zhǎng)度：L0=L1-l1預(yù)應(yīng)力部分鋼筋下料長(zhǎng)度：L=L0/（1+r-S）+n l

10、0 公式（4-9）其中：L1：孔道長(zhǎng)度（成品全長(zhǎng)）L2：螺絲端桿外伸長(zhǎng)度L2=120-150mm 張拉端L2=2H+h+5mm 錨固端L2=H+h+10mm 22符號(hào)表示：L1：螺絲端桿長(zhǎng)度 24m孔道；320mmr：冷拉率 s：彈性回縮率 0.4-0.6% n：對(duì)焊接頭數(shù)l0：每個(gè)對(duì)焊接頭壓縮率20-30mm H：螺母高度 h：墊塊厚度 23例：已知：某屋架孔邊長(zhǎng)度為23000mm，且4冷拉r=4-2%，s=0.4%，兩端用螺絲端桿錨具，5個(gè)接頭l0=30mm，25，螺絲規(guī)格M30*2，螺絲端桿長(zhǎng)度=320mm，螺帽厚度45mm，取外伸長(zhǎng)L2=120mm，求下料長(zhǎng)度L1。因?yàn)椋篖=L0/(1

11、+r-8)+n l0 L0=L1-2L1 L1=L+2L2=23.8+2*0.12=24.04mL0=L1-2L1=24.04-2*0.32=32.40mL=23.4/(1+0.042-0.004)+5*0.03=22.69m 24（二）預(yù)應(yīng)力鋼筋束和鋼絞線束 1、錨具：自鎖、自錨JM12型錨具，KT-2型錨具（可鍛鑄鐵錐形錨具），XM型錨具和固定端用的鐓頭錨具。 P168-169 圖4-23272、預(yù)應(yīng)力筋制作（下料長(zhǎng)度L） 兩端張拉 公式4-10、12 一端張拉 公式4-11、1325（三）鋼絲束 1、錨具鋼質(zhì)錐形錨具，鋼絲束鐓頭錨具，錐形螺桿錨具 P172，圖4-3033。2、鋼絲束制作

12、3、鋼絲束的張拉設(shè)備26二、后張法施工工藝 分：孔道留設(shè)，預(yù)應(yīng)力筋張拉和孔道灌漿三部分1：孔道留設(shè)（1）鋼管抽芯法：鋼管（2）膠管抽芯法：橡膠管重復(fù)使用，造價(jià)低，但施工較煩。初凝后，終凝前抽。抽管順序：先上后下。氣孔：兩端或跨中。（3）預(yù)埋波紋管法：金屬波紋管不抽出。272：預(yù)應(yīng)力筋張拉 混凝土強(qiáng)度設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)的75%。主要要求張拉控制應(yīng)力和張拉程序要求對(duì)稱張拉，分批、分階段張拉分批張拉的后張部分會(huì)損失部分預(yù)應(yīng)力損失，故應(yīng)提高先張部分預(yù)應(yīng)力ncc = P175 公式4-1428預(yù)應(yīng)力損失 （1）松馳變形，（2）砼收縮徐變（3）錨具變形（4）磨擦損失（5）重迭澆注損失： 上層對(duì)下層之約束，自上而下加大控制應(yīng)力。 293：孔道灌漿 目的： 防止鋼