4章预应力混凝土工程.pptx

第四章 预应力混凝土工程;第一节 概述 一、预应力混凝土的概念 混凝土的抗拉强度很低，约为抗压强度的1/10，所以在一般受弯构件中，为了避免承受荷载后的受拉区过早出现裂缝，设计时，不得不限制其中钢筋的相应的变形率，这样不利于钢筋性能的发挥。 预应力混凝土能充分发挥高强度钢材的作用，它是利用钢筋对受拉区混凝土施加预压应力的钢筋混凝土。其特点是：构件截面小、自重轻、刚度好、抗裂度高、耐久性好、材料省，并能用于大跨度结构，同时可节约钢材、降低成本。 预应力混凝土的应用非常广泛,其技术水平也反映和体现了一个国家的建筑技术水平的高低.;预应力混凝土是最近几十年发展起来的一项新技术，现在世界各国都在普遍地应用，其推广使用的范围和数量，已成为衡量一个国家建筑技术水平的重要标志之一。????目前， 预应力混凝土不仅较广泛地应用于工业与民用建筑的屋架，吊车梁、空心楼板、大型屋面板等，交通运输方面的桥梁、轨枕以及电杆、桩等方面，而且已应用到矿井支架、海港码头和造船等方面，如60m拱形屋架、12m 跨度200t吊车梁，5000t水压机架，大跨度薄壳结构、144m悬臂拼装公路桥和11万吨容量的煤气罐等都已应用成功。;二、预应力混凝土施工工艺 预加应力混凝土的施工工艺有先张法和后张法两种。 （一）先张法 先张法是在浇筑混凝土构件之前将预应力筋张拉到设计控制应力，用夹具将其临时固定在台座或钢模上，进行绑扎钢筋，安装铁件，支设模板，然后浇筑混凝土；当混凝土达到规定的强度，保证混凝土与钢筋有足够的粘结力时，放松预应力筋，借助于它们的粘结力，在预应力筋弹性回缩时，使混凝土构件受拉区的混凝土获得预压应力。 先张法一般用于预制构件厂生产定型的中小型构件，如楼板、屋面板、檩条及吊车梁等。 ;（二）后张法 后张法是先制作混凝土构件，并在预留出相应孔道，待混凝土强度达到设计规定的数值时，穿入预应力筋进行张拉，并利用锚具将预应力筋锚固，最后进行孔道灌浆。 后张法适合于现场制作大、中型构件，如屋架、吊车梁、托架等。 ;三、预应力混凝土对原材料的要求 预应力混凝土结构中，混凝土强度等级不宜低于C30，当用消除应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋做预应力钢筋时，混凝土强度等级不宜小于C40。 在预应力混凝土构件中，不能掺有对钢筋有腐蚀作用的氯盐。 预应力混凝土结构的钢筋有非预应力筋和预应力筋，非预应力筋可采用1、2、3级钢筋和乙级冷拔低碳钢丝，预应力筋宜采用预应力钢绞线、钢丝，也可采用热处理钢筋。 ;第二节 先张法施工 先张法施工是在浇筑混凝土前在台座上或钢模上张拉预应力筋，并用夹具将张拉完毕的预应力筋临时固定在台座的横梁上或钢模上，然后进行非预应力钢筋的绑扎，支设模板，浇筑混凝土，养护混凝土至设计强度等级的70%以上，放松预应力筋，使混凝土在预应力筋的反弹力作用下，通过混凝土与预应力筋之间的粘结力传递预应力，使得钢筋混凝土构件受拉区的混凝土承受 预压应力。下图为预应力混凝土构件先张法施工示意图 ;?先张法的特点：①预应力筋在台座上或钢模上张拉，由于台座或钢模承载力有限，先张法一般只能用于生产中小型构件，而且制造台座或钢模一次性投资大，所以，先张法多用于预制厂生产，可多次反复利用台座或钢模。 ????②预应力筋用夹具固定在台座上，放松后夹具不起作用——工具锚，可回收使用。 ????③预应力传递靠粘结力。 ;一、台座 ????台座是先张法施工张拉和临时固定预应力筋的支撑结构，它承受预应力筋的全部张拉力，因而要求台座必须具有足够的强度、刚度和稳定性，同时要满足生产工艺要求。台座按构造型式分为墩式台座和槽式台座。 ????（一）墩式台座 ????墩式台座是由传力墩、台面和横梁组成的，见图。? 1、传力墩是墩式台座的主要受力结构，传力墩依靠其自重和土压力平衡张拉力产生的倾覆力矩；依靠土的反力和摩阻力平衡张力产生的水平位移。因此，传力墩结构造型大，埋设深度深，投资较大。 ;2、台面是预应力混凝土构件成型的胎模。它是由素土夯实后铺碎砖垫层，再浇筑 50~80mm厚的C15~C20混凝土面层组成的。台面要求平整。光滑，沿其纵向留设0.3%的排水坡度，每隔10~20m设置宽30~50mm的温度缝。 3、横梁是锚固夹具临时固定预应力筋的支点，也是张拉机械张抗预应力筋的支座，常采用型钢或由钢筋混凝土制作而成。横梁挠度要求小于 2毫米，并不得产生翘曲。 墩式台座长度为100~150米，又称长线台座。墩式台座张拉一次可生产多根顶应力混凝土构件，减少了张拉和临时固定的工作，同时也减少了由于预应力筋滑移和横梁变形引起的预应力损失值。 ;（二）槽式台座 ????槽式台座是由端柱，传力柱和上、下横梁以及砖墙组成的，见图。 端柱，传力柱又叫钢筋混凝土压杆。 ????端柱和传力柱是槽式台座的主要受