预应力混凝土构件简介

6预应力混凝土构件简介

本章主要介绍预应力混凝土的基本概念、预加应力的方法以及预应力混凝土的材料和构造要求。要求掌握预应力混凝土的原理，理解预应力混凝土构件的构造要求及先张法、后张法的张拉程序、传力途径，了解预应力钢筋的种类和对材料性能的要求。本章提要本章内容6.1预应力混凝土的基本原理

6.2预应力混凝土的材料及主要构造要求

6.1预应力混凝土的基本原理一般情况下，普通混凝土构件受拉区裂缝宽度限制在0.2～0.3mm，此时钢筋的应力仅为150～250

N/mm2，所以高强度钢筋不能充分利用。所谓预应力混凝土构件就是在构件受荷之前（制作阶段），人为给使用阶段的受拉区混凝土施加预压应力，受荷之后首先要抵消拉区混凝土的预压应力，若再加荷拉区混凝土开裂，直至破坏为止。预应力混凝土受弯构件的工作原理见表6.1。6.1.1基本概念及特点

表6.1预应力混凝土受弯构件工作原理给拉区混凝土施加预应力的方法，根据张拉钢筋与浇注混凝土的先后顺序分为先张法及后张法。（1）先张法即先张拉钢筋后浇注混凝土。其主要张拉程序为：在台座上按设计要求将钢筋张拉到控制应力→用锚具临时固定→浇注混凝土→待混凝土达到设计强度75%以上切断放松钢筋。其传力途径是依靠钢筋与混凝土的粘结力阻止钢筋的弹性回弹，使截面混凝土获得预压应力，见图6.1。6.1.2预加应力的方法

先张法施工简单，靠粘结力自锚，不必耗费特制锚具，临时锚具可以重复使用（一般称工具式锚具或夹具），大批量生产时经济，质量稳定。适用于中小型构件工厂化生产。（2）后张法①有粘结预应力混凝土先浇混凝土，待混凝土达到设计强度75%以上，再张拉钢筋（钢筋束）。其主要张拉程序为：埋管制孔→浇混凝土→抽管→养护穿筋张拉→锚固→灌浆（防止钢筋生锈）。其传力途径是依靠锚具阻止钢筋的弹性回弹，使截面混凝土获得预压应力，如图6.2所示。这种做法使钢筋与混凝土结为整体，称为有粘结预应力混凝土。有粘结预应力混凝土由于粘结力（阻力）的作用使得预应力钢筋拉应力降低，导致混凝土压应力降低，所以应设法减少这种粘结。这种方法设备简单，不需要张拉台座，生产灵活，适用于大型构件的现场施工。②无粘结预应力混凝土其主要张拉程序为预应力钢筋沿全长外表涂刷沥青等润滑防腐材料→包上塑料纸或套管（预应力钢筋与混凝土不建立粘结力）→浇混凝土养护→张拉钢筋→锚固。施工时跟普通混凝土一样，将钢筋放入设计位置可以直接浇混凝土，不必预留孔洞、穿筋、灌浆，简化施工程序，由于无粘结预应力混凝土有效预压应力增大，降低造价，适用于跨度大的曲线配筋的梁体。图6.1先张法工艺流程图6.2后张法主要工艺流程示意图(a)浇注构件混凝土，预留孔道，穿入钢筋束；(b)张拉钢筋并锚固；(c)往孔道内灌浆6.2预应力混凝土的材料及主要构造要求

（1）强度高。

（2）较好的塑性、可焊性。

（3）良好的粘结性。

（4）低松弛。6.2.1钢筋

6.2.2.1性能要求（1）热处彩理钢修筋热处象理钢渗筋（陷用ΦHT表示限）是朽将合乔金钢娃（40军Si造2M光n、48陪Si企2M麦n、45翅Si味2C赚r）经筝过调悬质热扛处理传而成烟，达漆到提杂高抗屡拉强逐度（fPy=1积04铸0N等/m海m2），匹且塑陆性降平低不匙多。浅这种友钢筋迎具有惩强度气高（共节省集钢材梢）、泥低松源弛的询特点棍，其饭直径6~棉10所mm，以眯盘圆却形式绸供给死，省加去焊酷接，区有利别施工酿。6.桂2.完2.蛮2钢筋拐的种述类（2）消除付应力替钢丝包括誉光面闲（ΦP）、吼螺旋昼肋（ΦH）、抱三面屑刻痕泉（ΦI）消失除应份力钢痛丝，圣是用吩高碳送镇静袍钢轧蔽制成虹的盘拆圆，新经过利加温秋、淬赵火（绢铅浴稿）、喂酸洗渗、冷代拔、茎回火猎矫直柿等处禾理工歉序来误消除擦应力遭而成卷的，某可提粗高抗扯拉强臣度（爸光面槽钢丝fP宏y=拨12团50舍N/敏mm2，其截余fPy≥1听11畅0N/辟mm2），凝直径4~游9m锤m，强温度高党，低触松弛县。（3）钢绞棉线以一秋根直纱径较胡粗的回钢丝棕为芯滑，并铜用边掀丝围焰绕它知进行泰螺旋仍状绞停捻而坟成，同有1×箭3捻或1×弹7捻，麦直径偏用ΦS表示尤，外挣径8.示6~梁15览.2搅mm，fPy=1勇11港0~众13目20呜N/辱mm2，强爬度高奏，低凝松弛仆，伸俩直性辰好，赴比较僚柔软勾，盘积弯方软便，掘粘结终性好伏。用于抚预应甩力混卖凝土搂结构赖的混乘凝土被应符挨合下胜列要仙求：水（1）高强蜡度。《混凝到土规严范》规定丢：预悉应力达混凝必土结响构强李度等逆级不吊应低愚于C3斥0，当衰采用孙钢绞竟线、皱钢丝翁、热激处理编钢筋稿时预候应力份混凝铸土结买构强具度等女级不疏宜低织于C4牌0。（2）收缩波小、赤徐变达小。由于概混凝破土收行缩徐握变的界结果率，使参得混市凝土廉得到锅的有乐效预辣压力省减少腰，即羊预应弃力损遗失，欠所以否在结秒构设锈计中侍应采两取措朝施减乔少混翻凝土草收缩辈徐变狱。6.厘2.珠2混凝抬土（1）预应绸力钢粥筋的酷净距淘及保乒护层籍应满凯足表6.妈2(详见P1板38疤)的要畅求。（2）端部臣加强短措施菜（图6.兼3）①对单饥根预辅应力扇钢筋背，其颂端部墓宜设荒置长负度≥15偏0m康m且不到少于4圈螺凯旋筋狮，如图6.熟3（a）；当擦有可扁靠经新验时坟，亦凯可利瞎用支摄座垫蚊板上汗的插齿筋代脖替螺汇旋筋忍但不陷少于4根，匆长度您≥12源0m汁m，如图6.叼3（b）。6.晋2.穿3构造揉要求6.伐2.殖3.翅1先张杜法构务件②对多寻根预读应力滑钢筋竭，其透端部10裤d范围航内应宝设置3~逢5片与晓预应径力钢贱筋垂厦直的辅钢筋醒网。创③对钢随丝配选筋的伴薄板锹，在筹端部10诞0m完m范围嘴内应鞭适当鱼加密励横向绝钢筋需。图6.蝴3构件谅端部横配筋痰构造版要求（1）孔道左及排叶气孔企要求见停表6.秩3扔(详见P1赏38油)。（2）端部皮加强搭措施励为了遭提高柱锚具胳下混辱凝土栗的局虫部抗脂压强锦度，喇防止章局部崇混凝凶土压磁碎，如应在满端部洁预埋劳钢板蓄（厚退度≥10夸mm），茄并应慕在垫咱板下获设置着附加祥横向盗钢筋浑网片（图6.稀4（a））或螺选旋式枪钢筋（图6.抄4（b））等措弦施。（3）长期青外露去的金方属锚芦具应碧采取自涂刷浊或砂改浆封编闭等苦防锈户措施晃。6.资2.狱3.朵2后张额