四章预应力混凝土工程ppt课件

1、 预应力构造可以定义为：在构造接受外荷载之前，预先对其在外荷载作用下的受压区施加相反的应力，以改善构造适用性能的构造方式称之为预应力构造。 预应力混凝土的优点：能提高钢筋混凝土构件的刚度、抗裂性和耐久；有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土。与普通混凝土相比，在同样条件下具有截面小、自重轻、质量好、资料省要节约钢材2040，并能扩展预制装配化程度。 分类： 1、按施加预应力的方式不同分为先张法和后张法； 2、按施加预应力的手段不同分为机械张拉和电热张拉； 3、按预应力筋与混凝土的粘结形状不同分为有粘结和无粘结预应力混凝土； 4、按施加预应力大小的程度分为全预应力和部分预应力混凝土； 5、按施

2、工方法不同分为预制预应力和现浇预应力混凝土。 4.2.1 预应力钢筋 预应力钢筋通常由单根或成束的钢丝、钢绞线或钢筋组成。 1.高强钢筋 高强钢筋可分为冷拉热轧低合金钢筋和热处置低合金钢筋。目前我国消费的精轧螺纹钢筋种类有直径为25mm及32mm,其屈服点为750MPa及900MPa两种。 2.高强钢丝 常用的高强钢丝分为冷拉和矫直回火两种，按外形分为光面、刻痕和螺旋肋三种。常用的高强钢丝的直径mm有：4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0等几种。 3.钢绞线 钢绞线规格有2股、3股、7股和19股等。 7股钢绞线由于面积较大、柔软、施工定位方便，适用于先张法和后张法预应力构造与构件，是

3、目前国内外运用最广的一种预应力筋。 4.无粘结预应力筋 无粘结预应力筋的高强钢材和有粘结的要求完全一样，常用的有7根直径5mm的碳素钢丝束及由7根5mm或4mm的钢丝绞合而成的钢绞线。 5.非金属预应力筋 6.非预应力筋 4.2.2 预应力筋用锚具、夹具及衔接器 1. 性能要求 预应力筋用锚具、夹具和衔接器的性能均应符合现行国家规范GBT 14370的规定。 在预应力筋强度等级已确定的条件下，预应力筋锚具组装件的静载锚固性能实验结果，应同时满足锚具效率系数(a) 等于或大于095和预应力筋总应变(apu)等于或大于20两项要求。 1314图 5 钢质锥形锚具 1锚环；2锚塞。 图 6 锥形螺杆

4、锚具 1螺帽；2锥形螺杆；3套筒；4钢丝； 图 7压花锚具 4.2.3 预应力筋、锚具、张拉机具的配套运用 工程设计选定的锚具或衔接器，应在设计图纸上注明型式、规格及性能要求，不得指定消费厂名或以独家产品型号间接指定消费厂名。 可以适用于高强度预应力钢材的锚具(或衔接器)，也可用于较低强度的预应力钢材；仅适用于低强度预应力钢材的锚具 (或衔接器)，那么不得用于高强度的预应力钢材。在施工中，锚具 需求代换时，应经工程设计责任方审核赞同。 夹具和先张法预应力筋衔接器的选用，应根据预应力筋的种类、规格、张拉设备型式以及工艺操作要求，由构件的消费单位或消费线的设计单位确定。 4.3.1 先张法施工工艺

5、流程 先张法施工是在浇筑混凝土之前，先张拉钢筋或钢丝，用夹具暂时将其固定在台座或钢模上，然后再支撑模板主要是侧模和断模，并安装非预应力钢筋，接着浇筑混凝土并养护，待构件混凝土到达设计强度70%以后，保证钢筋钢丝与混凝土之间有足够粘结力时，放松钢筋钢丝，钢筋钢丝弹性回缩，对混凝土构件产生预压应力。 先张法施工表示图 a)预应力筋张拉阶段，b)混凝土浇筑和养护阶段，c)预应力筋放松阶段 1一台座；2一横梁；3一台面；4一预应力筋；5一锚固夹具；6一混凝土构件 4.3.2 先张法施工设备 先张法施工用机具设备主要是台座、夹具和张拉机具。 一台座 组成：台面、横梁、承力构造。 类型：墩式台座、槽式台座

6、、桩式台座等。 1、墩式台座： 以混凝土墩作为承力构造的台座称为墩式台座。普通用于消费中小型构件。 1 墩式台座分类： 简易墩式台座；重力墩式台座；构架式台座；计算简图：计算简图：2 2 墩式台座计算要点：墩式台座计算要点： 2111.5pGLE eMKMNeM M倾覆力矩，由预应力倾覆力矩，由预应力筋的张拉力产生；筋的张拉力产生；M1M1倾覆力矩，由台座自倾覆力矩，由台座自重和土压力等产生；重和土压力等产生；抗倾覆平安系数。抗倾覆平安系数。 稳定性验算：抗倾覆、抗滑移的才干稳定性验算：抗倾覆、抗滑移的才干 A A、抗倾覆验算：、抗倾覆验算：2、槽式台座、槽式台座用于张拉力和倾覆力矩较大的构件

7、消费。用于张拉力和倾覆力矩较大的构件消费。3、钢模台座、钢模台座4.3.3 4.3.3 先张法施工工艺先张法施工工艺工艺流程图：工艺流程图： 3.施工本卷须知 1钢筋的张拉 2混凝土的浇筑与养护 混凝土可采用自然养护或蒸汽养护。但应留意，在台座上用蒸汽养护时，温度升高后，预应力筋膨胀而台座的长度并无变化，因此引起预应力筋应力减小，这就是温差引起的预应力损失。为了减少这种温差应力损失，应保证混凝土在到达一定强度之前，温差不能太大普通不超越20，故在台座上采用蒸汽养护时，其最高允许温度应根据设计要求的允许温差张拉钢筋时的温度与台座温度的差经计算确定。当混凝土强度养护至7.5Pa粗钢筋或10Pa钢丝

8、、钢绞线配筋以上时，那么可不受设计要求的温差限制，按普通构件的蒸汽养护规定进展。这种养护方法又称为二次升温养护法。在采用机组流水法用钢模制造、蒸汽养护时，由于钢模和预应力筋同样伸缩，所以不存在因温差而引起的预应力损失，可以采用普通加热养护制度。 3 预应力筋放松 混凝土到达规定强度后，才可以放松预应力筋。当设计无要求时，不得低于设计的混凝土强度标谁值的75。对于重叠消费的构件，要求最上一层构件的混凝土强度不低于设计强度规范值的75时方可进展预应力筋的放张。过早放张会引起较大的预应力损失或产生预应力筋滑动。预应力混凝土构件在预应力筋放张前要对混凝土试块进展试压，以确定混凝土的实践强度。 4.4.

9、1 后张法施工工艺流程 后张法是先浇筑混凝土后张拉预应力筋的预应力混凝土消费方法。这种方法需求预留孔道和公用的锚具，张拉锚固的预应力筋要求进展孔道灌浆。 4.4.2 后张法施工工艺 1.有粘结预应力施工工艺 后张法施工工艺与预应力施工有关的是孔道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆三部分。 1构件的孔道留设 构件中留设孔道主要为穿预应力钢筋束及张拉锚固后灌浆用。孔道留设的根本要求： 孔道直径应保证预应力筋束能顺利穿过。 孔道应按设计要求的位置、尺寸埋设准确、结实，浇筑混凝土时不应出现移位和变形。 在设计规定位置上留设灌浆孔。 在曲线孔道的曲线波峰部位应设置排气兼泌水管，必要时可在最低点设置排水管。 灌

10、浆孔及泌水管的孔径应能保证浆液畅通。 预留孔道外形有直线、曲线和折线形，孔道留设方法： 1 钢管抽芯法 预先将平直、外表圆滑的钢管埋设在模板内预应力筋孔道位置上。在开场浇筑至浇筑后拔管前，间隔一定时间要缓慢匀速地转动钢管；待混凝土初凝后至终凝之前，用卷扬机匀速拔出钢管即在构件中构成孔道。 钢管抽芯法只用于留设直线孔道，钢管长度不宜超越15m，钢管两端各伸出构件500mm左右，以便转动和抽管。构件较长时，可采用两根钢管，中间用套管衔接。抽管时间与水泥种类、浇筑气温暖养护条件有关。 采用钢筋束镦头锚具和锥形螺杆锚具留设孔道时，张拉端的扩展孔也可用钢管成型，留孔时应留意端部扩孔应与中间孔道同心。 2

11、 胶管抽芯法 胶管采用57层帆布夹层，壁厚67mm的普通橡胶管，用于直线、曲线或折线孔道成型。胶管一端密封，另一端接上阀门，安放在孔道设计位置上；待混凝土初凝后、终凝前，将胶管阀门翻开放水或放气降压，胶管回缩与混凝土自行零落。普通按先上后下、先曲后直的顺序将胶管抽出。 3 预埋波纹管法 预埋管法是用钢筋井字架将黑铁皮管、薄钢管或金属螺旋管固定在设计位置上，在混凝土构件中埋管成型的一种施工方法。适用于预应力筋密集或曲线预应力筋的孔道埋设，但电热后张法施工中，不得采用波纹管或其他金属管埋设的管道。 2预应力筋张拉 对于曲线预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋，应采用两端同时张拉的方法；长度等于或

12、小于24m的直线预应力筋，可一端张拉，但张拉端宜分别设置在构件两端。 对预埋波纹管孔道曲线预应力筋和长度大于30m的直线预应力筋宜在两端张拉，长度等于或小于30m的直线预应力筋可在一端张拉。 安装张拉设备时，对于直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线重合；对于曲线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线末端的切线方向重合。 张拉平安事项 在张拉构件的两端应设置维护安装，如用麻袋、草包装土筑成土墙，以防止螺帽滑脱、钢筋断裂飞出伤人； 在张拉操作中，预应力筋的两端严禁站人，操作人员应在侧面任务。 3孔道灌浆 预应力筋张拉后，应尽快地用灰浆泵将水泥浆压灌到预应力孔道中去。 灌浆用水泥浆应有足够的粘结力，且应有较大的流动性，较小的干缩性和泌水性。 灌浆前，用压力水冲洗和潮湿孔道。 灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆把下层孔道堵塞。 灌浆任务应缓慢均匀延续进展，不得中断。 2. 无粘结预应力混凝土施工工艺 1预应力筋的铺设 铺设双向配筋的无粘结预应力筋时，应先铺设标高低的钢丝束，再铺设标高较高的钢丝束，以防止两个方向钢丝束相互交