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1、預應力混凝土預應力混凝土的基本概念預應力混凝土的基本概念是利用受拉區(qū)混凝土原有的抗壓強度,對它施加預壓應力,用以抵消或減小荷載產(chǎn)生的拉應力,以達到防止開裂(或推遲開裂)、提高鋼筋混凝土構(gòu)件的抗裂性和剛度的目的。材料要求預應力鋼筋混凝土孔道及灌漿材料●預應力鋼筋★高強度。預應力混凝土構(gòu)件在制作和使用過程中,由于種種原因,會出現(xiàn)各種預應力損失,為了在扣除預應力損失后仍然能使混凝土建立起較高的的預應力值,需采用較高的張拉應力,因此預應力鋼筋必須采用高強鋼筋(絲)。具有一定得塑性。為防止發(fā)生脆性破壞,要求預應力鋼筋在拉斷時,具有一定的伸長率。★具有
2、一定得塑性。為防止發(fā)生脆性破壞,要求預應力鋼筋在拉斷時,具有一定的伸長率。★良好的加工性能。要求鋼筋有良好的可焊性,以及鋼筋“鐓粗”后并不影響原來的物理性能。★與混凝土之間有較好的粘結(jié)強度。先張法構(gòu)件的預應力傳遞是靠鋼筋和混凝土的粘結(jié)力完成的,因此需要有有足夠的粘結(jié)強度。♂●混凝土★高強度。預應力混凝土需要采用較高強度的混凝土,才能建立起較高的預應壓力,并可減少構(gòu)件截面尺寸,減輕結(jié)構(gòu)自重。先張法構(gòu)件采用較高強度的混凝土,可提高粘結(jié)強度。★收縮、徐變小?;炷恋氖湛s、徐變產(chǎn)生的應力損失,占總應力損失中的很大比例。采用收縮、徐變小的混凝土,可減
3、少應力損失。★快硬、早強。為了提高臺座、模具、夾具等設備的周轉(zhuǎn)率,盡早施加預應力,加快施工進度,降低間接費用,預應力混凝土需要采用早期強度高的混凝土?!痘炷两Y(jié)構(gòu)設計規(guī)范》規(guī)定,預應力混凝土構(gòu)件的混凝土強度不應低于C30,當采用碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作為預應力筋時,混凝土強度不宜低于C40。♂后張法混凝土構(gòu)件的預留孔道是通過制孔器來形成的,常用的制孔器的形式有兩類:一類為抽拔式制孔器,即在預應力混凝土構(gòu)件中根據(jù)設計要求預留制孔器具,帶混凝土初凝后抽拔出制孔器具,形成預留孔道。常用橡膠抽拔管作為抽拔制孔器。另一類為埋入式制孔器,即在預應
4、力混凝土構(gòu)件中根據(jù)設計要求永久埋置制孔器,形成預留孔道。常用鐵皮管或金屬波紋管作為埋入式制孔器。●孔道及灌漿材料♂預應力混凝土施工方法及其區(qū)別先張法后張法兩者的區(qū)別●先張法先張法就是張拉鋼筋先于混凝土構(gòu)件澆注成型的方法,其主要工序如下:(1)、在臺座或鋼模上張拉預應力筋:將預應力筋傳入臺座橫梁或鋼模的孔洞中,一端用夾具固定,另一端用千斤頂張拉,如圖所示,待張拉到預定的拉力后,將預應力筋用夾具固在臺座橫梁上;♂(2)、支模、綁扎非預應力鋼筋、澆筑混凝土,如圖所示;待混凝土養(yǎng)護到一定強度后,切斷或放松鋼筋,通過鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力擠壓混凝土
5、,使構(gòu)件產(chǎn)生預壓應力,如圖所示?!?3)、先張法構(gòu)件中,預應力是靠鋼筋和混凝土之間的粘結(jié)力傳遞。但是這種力的傳遞過程,需要經(jīng)過一段傳遞長度Lu才能完成。♂現(xiàn)實中案例先張法預應力混凝土大空心梁先張法預應力混凝土大空心梁♂●后張法后張法就是在構(gòu)建澆筑成型后再張拉鋼筋的施工方法,其主要工序如圖:P163(1)、澆筑混凝土構(gòu)件,在制作構(gòu)件時預留穿應力筋的孔道,如圖所示??椎揽刹捎妙A埋鐵皮管、鋼管抽芯或用充壓橡皮管抽芯成型;(2)、待混凝土養(yǎng)護到一定強度后將預應力筋穿入孔道,安裝固定端錨具。在另一端用千斤頂張拉鋼筋,同時擠壓混凝土,如圖所示;(3)、
6、在預應力筋張拉到設計要求后,用錨具將預應力筋錨固在構(gòu)件上,使之保持張拉狀態(tài),如圖所示;(4)、最后用壓力灌漿在孔道內(nèi)灌入水泥砂漿,使預應力筋與構(gòu)件混凝土形成整體。后張法構(gòu)件中,不需要臺座或鋼模,直接以構(gòu)件或結(jié)構(gòu)作為支座,張拉預應力鋼筋,預應力主要靠鋼筋端部的錨具來傳遞?!岈F(xiàn)實中案例后張法預應力混凝土鐵路橋簡支♂先張法工藝比較簡單,但需要臺座或鋼模實施,適用于在預制構(gòu)件廠批量制造的、便于運輸?shù)闹行⌒蜆?gòu)件,如空心板、吊車梁、15m以下的屋面梁及V形折板等。采用長線法(100m臺座)生產(chǎn)時,張拉一次同時生產(chǎn)大量構(gòu)件,效率高。后張法不需要臺座或鋼模
7、,但工序多,工藝較復雜,需要在構(gòu)建上安裝永久性錨具,成本高。后張法更適用于現(xiàn)場澆注、就地張拉的大型構(gòu)件,如屋架、橋梁和電視塔等特殊架構(gòu)。后張法的另一優(yōu)點是可采用曲線預應力配筋,使構(gòu)件的受力狀態(tài)更為合理。后張無粘結(jié)預應力施工技術(shù)不需要預留孔道(孔道占截面積較大),可減少截面高度,因此更適合于用作板類構(gòu)件的配筋。一般采用無粘結(jié)預應力配筋的板,板厚h=200到250mm,跨度可達10m。●先張法與后張法的比較♂再見