5预应力混凝土工程课案.ppt

建筑施工技术 第五章 预应力混凝土工程 5.1.1预应力混凝土的概念 预应力混凝土是在外荷载作用于构件之前，利用钢筋张拉后的弹性回缩，对构件受拉区的混凝土预先施加压力，产生预压应力，当构件在荷载作用下产生拉应力时，首先抵消预应力，然后随着荷载不断增加，受拉区混凝土才受拉开裂，从而延迟了构件裂缝的出现和限制了裂缝的开展，提高了构件的抗裂度和刚度。 5.1.2 预应力混凝土的特点 构件截面小、自重轻、质量好、材料省(可节约钢材40%～50%、混凝土20%～40%)，在跨度较大的结构中，其综合经济效益较好，并能扩大预制装配化程度。 预应力混凝土施工，需要专门的机械设备，工艺比较复杂，操作要求较高。 ??? 预应力混凝土的应用范围也愈来愈广。预应力混凝土的使用范围和数量，已成为一个国家建筑技术水平的重要标志之一。 一般要求混凝土的强度等级不低于C30。目前，我国在一些重要的预应力混凝土结构中，已开始采用C50～C60的高强混凝土，最高混凝土强度等级已达到C80，并逐步向更高强度等级的混凝土发展。国外混凝土的平均抗压强度每10年提高5～10MPa，现已出现抗压强度高达200MPa的混凝土。 5.1.3 预应力混凝土的分类 预应力混凝土按预应力度大小分：全预应力混凝土和部分预应力混凝土。 预应力混凝土按施工方式分：预制预应力混凝土、现浇预应力混凝土和叠合预应力混凝土等。 按预加应力的方法分：先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。 5.2 预应力筋 5.2.1 预应力的种类 常用的预应力筋： 钢丝 冷拔低碳钢丝，直径：3～5ｍｍ 碳素钢丝，直径：3～8ｍｍ 钢绞线：由7根碳素钢丝缠绕而 成。 热处理钢筋：直径：6～10ｍｍ 精轧螺纹钢筋，直径：25，32ｍｍ 5.2.2 预应力筋的特性 预应力筋的特性：应力－应变曲线和应力松弛。 一、应力－应变曲线 二、应力松弛 1、概念：钢筋受到一定的张拉力后，在长度保持不变的条件下，钢筋的应力随着时间的增长而降低的现象，起压力激昂的值就是应力松弛损失。 2、应力松弛的特点： 初期发展快。 钢丝和钢绞线的应力松弛率大于热处理钢筋和精轧螺纹钢筋。 初应力大，松弛损失也大。 松弛损失率随温度的升高急剧增加。 5.2.3 预应力筋的检验 一、钢丝的检验 1、外观检查 2、力学性能试验 二、钢绞线的检验 1、成批验收 2、屈服强度和松弛试验 3、外观检查和力学性能检验 三、热处理钢筋的检验 1、外观检查 2、拉伸试验 5.3 预应力施工工艺 5.3.1 先张法施工 （动画） 二、先张法施工设备 1、台座 组成：台面、横梁、承力 结构。 分类：墩式台座、槽式台座、桩式台座等。 （1）墩式台座 适用于生产中、小型构件。 设计墩式台座时，应进行台座 的稳定性验算。 墩式台座的验算 稳定性验算： 抗倾覆验算： 抗滑移能力验算： 强度验算： 支承横梁的牛腿，按柱子的牛腿计算配筋； 墩式台座与台面接触的外伸部分，按偏心受压构件计算； 台面按轴心受压构件计算； 横梁按承受均布荷载的简支梁计算。 （2）槽式台座 组成：端柱、传力柱、横梁和台面。 适用于张拉吨位较高的大型构件，如屋架、吊车梁等。 槽式台座设计需进行强度和稳定性计算。 2、夹具与张拉设备 （1）钢丝的夹具 和张拉机具 钢丝夹具 钢丝锚固夹具： 锥形、 楔形 钢丝张拉夹具：偏心式、钳式、楔形。  钢丝墩头锚具：采用冷墩形成。 钢丝张拉设备： 要求：简易可靠，准确控制钢丝的拉力，稳速增大拉力。 种类： 卷扬机张拉：弹簧测力、杠杆测力。 电动螺杆张拉机张拉：构造简单，体积小，重量轻，操作灵活，移动 方便。 （2）钢筋的夹具和张拉机具 钢筋夹具 锚固夹具： 工具式螺杆－螺丝端杆锚具； 穿心式夹具－自锚； 墩头锚固：d 12mm 冷墩 d 22mm 热墩 d 22mm 加热锻打 张拉夹具：压销式、穿心式。 钢筋张拉机具 油压千斤顶、拉伸机、穿心式千斤顶、电动螺杆张拉机。 预应力筋的铺设 预应力筋的张拉 混凝土浇筑何养护 预应力筋的放张 1、预应力筋的铺设 2、预应力筋的张拉 预应力筋的张拉是预应力混凝土施工中的关键工序。在张拉中要严格控制张拉应力、张拉程序、计算张拉力和进行预应力值校核。 先张法预应力筋的张拉有单根张拉和多根成组张拉。一般预制厂选用多根成组张拉，施工现场常用单根张拉。 （1）张拉控制力 张拉控制应力是指在张拉预应力筋时所达到的规定应力，按设计规定采用。 （2）张拉程序： 预应力钢丝的张拉程序： 0→1