第5章 预应力混凝土1分析.ppt

第五章 预应力混凝土工程 本章要求： 了解先张法与后张法的不同工艺特点及适用范围。理解后张法锚具的作用和对锚具的要求，掌握预应力筋、锚具与张拉千斤顶的配套使用。了解千斤顶的检验，理解孔道的留设，了解预应力筋的制作及下料长度的计算。掌握预应力的建立和校核方法，理解预应力的损失，掌握孔道灌浆。 了解先张法张拉设备、台座、夹具和张拉工艺，掌握预应力筋的放张要求、放张顺序和放张方法。 了解无粘结预应力的施工工艺及适用范围。 第一节 预应力混凝土的基本知识 一、预应力混凝土的概念： 1、预应力混凝土： 在构件使用前，对结构构件受拉区的钢筋在弹性范围之内的拉伸，利用钢筋的弹性回缩，对受拉区的混凝土预先施加预压应力，以提高构件的刚度、抗裂性和耐久性。 二、预应力混凝土的材料 1、混凝土材料 （1） 冷拔低碳钢丝 冷拔低碳钢丝是由直径6～10mm的I级钢筋在常温下通过拔丝模冷拔而成，一般拔至直径3～5mm。冷拔钢丝强度比原材料屈服强度显著提高，但塑性降低，是适用于小型构件的预应力筋。 （2）冷拉钢筋 冷拉钢筋是将Ⅱ～Ⅳ级热轧钢筋在常温下通过张拉到超过屈服点某一应力，使其产生一定的塑性变形后卸荷，再经时效处理而成。这样钢筋的塑性和弹性模量有所降低而屈服强度和硬度有所提高，可直接用作预应力筋 （3）碳素钢丝 碳素钢丝是由高碳钢盘条经淬火、酸洗、拉拔制成。为了消除钢丝拉拔中产生的内应力，还需经过矫直回火处理。钢丝直径一般为3～8mm，最大为12mm，其中3～4mm直径钢丝主要用于先张法，5～8mm直径钢丝用于后张法。钢丝强度高，表面光滑，用作先张法预应力筋时，为了保证高强钢丝与混凝土具有可靠的粘结，钢丝的表面需经过刻痕处理 （4）钢绞线 钢绞线一般是由6根碳素钢丝围绕一根中心钢丝在绞丝机上绞成螺旋状，再经低温回火制成。图为预应力钢绞线截面图。钢绞线的直径较大，一般为9～15mm，比较柔软，施工方便，但价格比钢丝贵 （5）热处理钢筋 热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点，直径为6～10mm。 热处理钢筋的螺纹外形，有带纵肋和无纵肋两种 三、预加应力的方法： 1、先张法——先张拉钢筋，后浇注混凝土。 2、后张法——先浇注混凝土，预留孔道， 后张拉钢筋 3、无粘结预应力 4、电热法 四、预应力张拉控制应力（?con): 五、预应力损失的概念： 预应力总损失值小于下列数值时，则按下列数值取用： 先张法：100 N/ mm2 后张法： 80 N/ mm2 1、锚具变形和钢筋内缩损失： ?l1(先、后张法均有） 式中： ——张拉锚具变形和钢筋内缩值； 长线台座先张法： =5 mm 后张法螺丝端杆锚具（一条缝隙） =5 mm l ——张拉端至固定端之间的距离。 3、温度应力损失： ?l3 长线台座生产时，采用蒸汽养护时存在。 4、钢筋应力松弛损失： ?l4 (先、后张法均有） 5、混凝土收缩徐变应力损失： ?l5 (先、后张法均有） 预应力损失的组合 六、先、后张法构件设计施工对比： 1、先张法构件需要台座，故在预制厂生产中小型构件。 后张法不需要台座，故在现场生产大型构件。 2、设计中：先张法采用：换算截面——A0 后张法采用： 净面积——Aj 3、预应力损失不同。 4、预应力传递不同： 先张法是依靠混凝土和钢筋之间的粘结力来传递。 后张法是通过锚具来传递预应力。 5、预应力筋张拉控制应力不同： 先张法?con＞后张法?con，但最终效果一致。 第二节 先张法施工 二、台座：（略） 1、墩式台座： 2、槽式台座： 2、钢筋的夹具和张拉机具 1）钢筋夹具 钢筋锚固多用螺丝端杆锚具、镦头锚和销片夹具等。张拉时可用连接器与螺丝端杆锚具连接，或用销片夹具等。 钢筋镦头，直径22mm以下的钢筋用对焊机热镦或冷镦，大直径钢筋可用压模加热锻打成型。镦过的钢筋需经过冷拉，以检验镦头处的强度。 销片式夹具由圆套筒和圆锥形销片组成(图)，套筒内壁呈圆锥形，与销片锥度吻合，销片有两片式和三片式，钢筋就夹紧在销片的凹槽内。 夹具还应具备下列性能： ①在预应力夹具组装件达到实际破断拉力时，全部零件均不得出现裂缝和破坏； ②应有良好的自锚性能； ③应有良好的