预应力混凝土工程讲课资料.ppt

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1、第五章预应力混凝土工程概述先张拉法施工后张拉法施工电热张拉法施工第一节概述一、预应力混凝土的特点和应用1.特点：普通砼构件当裂缝宽度限制在0.2~0.3mm时受拉钢筋的应力也只能达到150~250N/mm2，不能充分发挥钢筋作用。通过对钢筋进行张拉、锚固（放松），使砼获得预压应力。当构件受力时，首先与压缩变形抵消，然后才被拉伸，这就延缓了裂缝的出现和开展。提高了构件的刚度、抗裂性和耐久性。预应力构件具有构件截面小、自重轻、刚度大、抗裂度高、耐久性好、材料省等优点。2.应用：单厂的预制构件、多层厂房、高层建筑、大型桥梁、核电站、电视塔和大跨度薄

2、壁结构等。二、预应力筋的种类预应力筋按材料类型可分为：钢丝、钢绞线、钢筋（钢棒）、非金属预应力筋等。1.冷拔低碳钢丝：一般直径3~5mm，适用于小型构件的预应力筋。2.消除应力钢丝（普通松弛型、低松弛型）。3.钢绞线：一般由7根钢丝绞合而成，直径一般为9~15mm。施工方便但价格较贵。4.热处理钢筋：普通中碳钢经调质处理制成，直径6~12mm，屈、强点1325、1470MPa。5.精轧螺纹钢筋：接长用连接器，端头锚固直接用螺母。连接可靠、施工方便。三、对混凝土的要求：预应力砼结构中，一般要求砼的强度等级不低于C30；当采用碳素钢丝、钢绞线、Ⅳ

3、级热处理钢筋作预应力筋时，砼的强度等级不低于C40。目前一些重要的预应力结构中，已开始用C50~C60高强砼。预应力砼中，不宜掺用对钢筋有锈蚀作用的氯盐。第二节先张法施工一、先张法原理1.原理（附图）2.先张法施工可采用台座法或机组流水法（台模法）。二、先张法施工设备（一）台座台座是预应力张拉时的承力结构，必须有足够的强度、刚度和稳定性。台座分墩式台座和槽式台座。1.墩式台座其构造如图，一般用于生产中小型构件。台座一般长度为100~150m，可一次生产多根构件。墩式台座由台墩、台面与横梁等组成。（1）台墩一般由现浇钢筋砼构成。台墩除应具有足够

4、的强度和刚度外，还应进行抗倾覆与抗滑移等稳定性验算。1）抗倾覆验算2）抗滑移验算（2）台面（3）横梁：按承受均布荷载的简支梁计算。2.槽式台座由端柱、传力柱、柱垫、横梁和台面组成。设计时也应进行强度和抗倾覆稳定性验算。多用于生产较大型构件。（二）张拉设备与夹具1.夹具（1）墩头式夹具：分单根墩头夹具和墩头梳筋板夹具，适用于有墩粗头的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级螺纹钢筋和钢丝。（2）锥销式夹具：适用于夹持直径的冷拔低碳钢丝和碳素钢丝。（3）夹片式夹具：分圆套筒三片式（12、14单根冷拉钢筋）；方套筒二片式（8.2热处理钢筋）；单根钢绞线夹具（12和15

5、钢绞线）。墩头式夹具夹片式夹具2.张拉设备（1）钢丝张拉设备：1）单根张拉可用小型卷扬机或电动螺杆张拉机（附图），用弹簧测力计控制张拉力。2）多根同时张拉可用台座式千斤顶（YT120)。（2）钢筋张拉设备：钢筋张拉多采用穿心式千斤顶（YC20）（附图），也可张拉单根钢绞线或小型钢丝束；成组张拉粗钢筋多用台座式千斤顶。电动螺杆张拉机三、先张法施工工艺先张法工艺流程：（一）预应力筋的铺设（二）预应力筋张拉1.张拉方法（1）单根预应力筋张拉1）冷拔低碳钢丝用10kN电动卷扬张拉机张拉，锥销式夹具锚固。2）高强刻痕钢丝用20kN电动卷扬张拉机张拉，优

6、质锥销式夹具或墩头螺杆夹具锚固。3）冷拉钢筋、热处理钢筋和钢绞线用穿心式千斤顶张拉，夹片式夹具锚固。（2）多根预应力筋成组张拉1）用梳筋板夹具张拉2）用多横梁装置张拉2.预应力筋张拉（1）张拉控制应力1）张拉控制应力的确定张拉控制应力con设计最大值钢种张拉方法先张法后张法消除应力钢丝、钢绞线0.75fptk0.75fptk热处理钢筋0.70fptk0.65fptk精扎螺纹钢筋0.85fpyk2）与最大张拉控制应力允许值的关系钢种张拉方法先张法后张法消除应力钢丝、钢绞线0.80fptk0.80fptk热处理钢筋0.75fptk0.70fpt

7、k精扎螺纹钢筋0.95fpyk（2）张拉程序1）预应力钢丝采用一次张拉程序：01.03con锚固2）粗钢筋张拉程序：01.05con持荷2mincon锚固超张拉的目的是为减少应力松弛损失。成组张拉时应预先调整初应力。（3）张拉张拉力Nj=mcon·Ap张拉顺序（4）预应力值校核预应力钢筋的张拉力，一般用伸长值校核。预应力钢丝用钢丝内力测定仪测内力校核。（三）混凝土的浇筑与养护多层叠浇时，下层构件强度达到8~10N/mm2后，方可浇筑上层构件砼。蒸气养护时注意问题。（四）预应力筋的放张1.放张预应力筋时，对砼强度的要求。放张时混凝

8、土的强度不得低于设计强度标准值的75％。2.放张顺序放张顺序应符合设计要求，若无专门要求，应符合下列规定：（1）对承受轴心预压应力的构件，应同时放张。（2）对承受偏