《土木工程工》第12次课(第5章_预应力混凝土工程).ppt

建筑施工 建筑施工 第5章 预应力混凝土工程 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状态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、按施工方法不同分为预制预应力和现浇预应力混凝土。 高架桥预应力混凝土梁拆除场景 张拉预应力钢筋时的注意事项： 后张法是先浇筑混凝土后张拉预应力筋的预应力混凝土生产方法（概念）。这种方法需要预留孔道和专用的锚具，张拉锚固的预应力筋要求进行孔道灌浆（特点）。后张法适用于施工现场生产大型预应力混凝土构件与结构。预应力是通过锚具传递给混凝土的（应用）。 5.3 后张法施工 1、定义： 制备留有孔道的混凝土构件，混凝土达到设计规定强度后，穿筋并用张拉机具张拉钢筋至设计规定应力值，借助锚具把预应力筋锚固在构件端部，最后，孔道灌浆，这种预加应力的方法称为后张法。 2、特点： ① 混凝土的弹性压缩对预应力值的建立无直接影响； ② 锚具不能重复使用，成本高； ③ 工艺比较复杂（构件制作、留孔、穿筋、张拉、灌浆）； ④ 可拼装预制构件（现场拼装）。 3、适用范围 现场制作大型构件，避免大型构件运输的麻烦。 4、生产过程 （1）构件生产阶段； （2）预加应力阶段（包括锚具、预应力筋制作、张拉、灌浆等）。 对锚具的要求： ① 尺寸准确； ② 不致产生预应力筋的滑移； ③ 有足够刚度和强度。 （一）锚具和预应力筋的制作 常见预应力筋类型：① 单根钢筋，直径大于12毫米； ② 钢筋束与钢绞线束； ③ 钢丝束。 1、锚具 张拉端：螺丝端杆锚具。 固定端：帮条锚具或墩头锚具。 （1）螺丝端杆锚具 组成：螺丝端杆、螺母、垫板。 （2）帮条锚具 组成：帮条、衬板。 （3）镦头锚具 直接在钢筋端部用热镦、冷镦、锻打成型。 （4）Ⅳ级精轧螺旋钢筋：直径有25和32两种。 一） 单根预应力筋的锚具及制作 2、预应力筋的制作 （1）制作： 包括配料、对焊、冷拉等工序。 （2）下料长度计算 ① 锚具特点：螺丝端杆外露在孔道外的长度为120～150mm，帮条、镦头视锚具尺寸而定。 ② 对焊接头：每个对焊接头的压缩量约等于钢筋直径。 ③ 钢筋冷拉率：实际测定作为下料依据。 ④ 弹性回缩率：冷拉后的回缩值与冷拉完成时的长度的比值，一般为0.3％左右。 * 一、预应力的工作原理 预应力混凝土，是在构件在承受荷载之前，预先对受拉区混凝土施加压力，当构件在荷载作用下产生拉力，首先必须抵消预先对构件施加的压力，然后随着荷载的不断增加，混凝土才开始受拉，从而防止和延缓混凝土裂缝的出现，并限制了裂缝的开展程度。这种施加预应力的混凝土称为预应力混凝土。 5.1 预应力混凝土分类 普通钢筋混凝土的抗拉极限应变只有0.0001～0.0015，在正常使用条件下受拉区混凝土开裂，构件的刚度小、挠度大。要使混凝土不开裂，受拉钢筋的应力只能达到30Mpa；对允许出现裂缝的构件，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200 Mpa 左右。为了克服普通钢筋混凝土过早出现裂缝和钢筋不能充分发挥其作用这一矛盾，人们创造了对混凝土施加预应力的方法。 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、材料省（要节约钢材20％～40％），并能扩大预制装配化程度。 在结构或构件受拉区域，通过对钢筋进行张拉后将钢筋的回弹力施加给混凝土，使混凝土受到一个预压应力，产生一定的压缩变形。当该构件受力后，受拉区混凝土的拉伸变形，首先与压缩变形抵消，然后随着外力的增加，混凝土才逐渐被拉伸，明显推迟了裂缝出现时间。 二、预应力用钢材 ① 冷拔低碳钢丝，直径：3～5ｍｍ； ② 冷拉钢筋（冷加工钢筋）； ③ 碳素钢丝，直径：3～8ｍｍ； ④ 钢绞线，由6根碳素钢丝缠绕而成； ⑤ 热处理钢筋，直径：6～10ｍｍ； ⑥ 精轧螺纹钢筋，直径：25，32ｍｍ。 三、预应力对混凝土的要求 混凝土强度等级一般不低于C30； 当采用碳素钢丝、钢绞线、V级钢筋（热处理）作预应力钢筋时，混凝