预应力混凝土工程_课件.pdf
《预应力混凝土工程_课件.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《预应力混凝土工程_课件.pdf(120页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、1预应力混凝土工程主要内容:预应力混凝土工程的先张法、后张法的;施工工艺,机具设备和施工方法。无粘结预应力混 凝土施工原理、特点及应用。学习要求:了解预应力混凝土的概念)及其在工程应用中 的优点;熟悉预应力混凝土的材料品种、规格及要求;熟悉先张法、后张法的施工工艺;掌握先张法、预应力筋的控制应力、张拉程序 和放张顺序的确定和注意事项;掌握后张法孔道留设、锚具选择、预应力筋的 张拉顺序、孔道灌浆等施工方法及注意要点;了解电热张法、无粘结预应力混凝土施工原理 及应用;熟悉预应力混凝土质量保证措施及安全技术。麴普通混凝土构件抗裂性能差,它的抗拉极限应变值 只有0.oooro.00015,即相当于每米
2、只能拉长 0.To.15mm,超过这个数值就会开裂,因此,钢筋 混凝土受拉构件,如果要保证混凝土不开裂,钢筋 的应力只能用到203 0N/mm2 fy=E e=2X105 X(0.oooro.00015)=203 0N/mm2 o 因而,对于在使用中不允许开裂的构件,设计时不得不把受 拉区混凝土的截面增大,从而增加了结构的自重;对于允许出现裂缝的构件,由于受裂缝宽度的限制,在使用荷载下,钢筋应力也只能用到15CP250N/mm2,从而限制了钢筋混凝土构件中采用高强钢材来 节约钢材的可能性。电普通混凝土受拉区容易出现开裂的缺点同使用要求 之间的矛盾以及高强钢材不断发展与普通混凝土构 件中不能充分
3、发挥其高强性能的矛盾,促使人们在 设计理论与施工工艺方面的研究有了新的突破预应力混凝土能充分发挥高强度钢材的 作用,即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 混凝土预先施力口压力,产至预床应力,隹 混凝土结构在作用状态下充分发挥钢筋抗 拉强度高和混凝土抗压能力强的特点,可 以提高构件的承载能力。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,受拉区混凝土力受 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。这种利用钢筋对受拉区混凝土施加 预压应力的钢筋混凝土,叫做预应力混凝 土。-预加应力的方法,可以分为先
4、张法和 后张法两类。先张法是先张拉钢筋,后浇筑混凝土,预 应力靠钢筋与混凝土之间的粘结力传递给 混凝土。后张法是先浇筑混凝土并预留孔道,待混 凝土达到一定强度后张拉钢筋,预应力靠 锚具传递给混凝土。为了达到较高的预应力值,宜优先采 用高标号混凝土。当采用冷拉HRB3 3 5、HRB4 00钢筋和冷轧带肋钢筋作预应力钢筋 时,其混凝土强度不宜低于C3 0;当采用消 除应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应 力钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C4 0。5.1先张法5.2后张法5.3 无粘结预应力混凝土施工5.4 液压张拉设备仪表的使用 安全技术、校验与操作本章小结05.1先张法先张法:在浇筑混凝土构件之
5、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;待 混凝土达到规定的强度,保证预应力筋与混凝土有足够 的粘结力时,放松预应力筋,借助于它们之间的粘结 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。先张法生产示意图见图5.1所示。图5.1先张法生产示意图(a)预应力筋张拉;(b)混凝土浇筑和养护;(c)放松预应力筋 1一台座;2横梁;3一台面;4预应力筋;5夹具;6构件 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、楝条及吊车梁等。先张法生产时,可采用台座法和机组流水法。采用台座法时,
6、预应力筋的张拉、锚固,混凝土的浇 筑、养护及预应力筋放松等均在台座上进行;预应力筋 放松前,其拉力由台座承受。采用机组流水法时,构件连同钢模通过固定的机组,按 流水方式完成(张拉、锚固、混凝土浇筑和养护)每一 生产过程;预应力筋放松前,其拉力由钢模承受。先张法施,之流程如图5.2所示。图5.2先张法施工工艺流程图5.1.1先张法施工准备5.1.1.1 台座台座由台面、横梁和承力结构等组成,是先张法生产 的主要设备。预应力筋张拉、锚固,混凝土浇筑、振捣和 养护及预应力筋放张等全部施工过程都在台座上完成;预 应力筋放松前,台座承受全部预应力筋的拉力。因此,台 座应有足够的强度、刚度和稳定性。(1)
7、墩式台座墩式台座由台墩、台面与横梁等组成。台墩和台面共 同承受拉力。墩式台座用以生产各种形式的中小型构件。墩式台座的儿种形式重力式与台面共同作用式二:9力构架式三3,2台墩氢台墩是承力结构,由钢筋混凝土浇筑而成。客承力台墩设计时,皮进行稳定性和强度验算。稳定性验 算一般包括抗倾覆验算与抗滑移验算。抗倾覆系数不得 小于1.5,抗滑移系数不得小于1.3。目抗倾覆验算的计算简图如图5.3所示,按下式计算:式中Ko二前座蚯豳獴安全系数;M,由照拉石产生的倾覆力矩,kN-m;M=T-ee-张拉合力T的作用点到倾覆转动点。的力 臂,m;一抗倾覆力矩,kNm。如忽略土压力,则图5.3墩式台座抗倾覆验算简图抗
8、滑移能力按下式验算:K”晨 1.3 式中Ke1充骨移安全系数;T-张拉力合力,kN;T1-抗滑移的力,kN;对于独立的台 墩,由侧壁上压力和底部摩阻力等产生;对 与台面共同工作的台墩,其水平推力几乎全 部传给台面,不存在滑移问题,可不作抗滑 移计算,此时应验算台而的强度。D台面台面是预应力构件成型的胎模,要求地基坚实平 整,它是在厚150mm夯实碎石垫层上,浇筑6080mm厚 C20混凝土面层,原浆压实抹光而成。台面要求坚硬、平 整、光滑,沿其纵向有3%的排水坡度。横梁横梁以墩座牛腿为支承点安装其上,是锚固夹具临 时固定预应力筋的支承点,也是张拉机械张拉预应力筋 的支座。横梁常采用型钢或钢筋混
9、凝土制作。(2)槽式台座熨槽式台座由端柱、传力柱、横梁和台面组 成。卷槽式台座既可承受拉力,又可作蒸汽养护 槽,适用于张拉吨位较高的大型构件,如屋架、吊车梁等。电槽式台座构造如图5.3所示。定槽式台座需进行强度和稳定性计算。端柱和 传力柱的强度按钢筋混凝土结构偏心受压构 件计算。槽式台座端柱抗倾覆力矩由端柱、横梁自重力矩及部分张拉力矩组成。图5.4槽式台座1一钢筋混凝土端柱;2砖墙;3一下横梁;4一上横梁;5一传力柱;6一柱垫5.1.1.2 夹具夹具是先张法构件施工时保持预应力筋拉力,并将其固定在张拉台座(或设备)上的临时性 锚固装置。一按其工作用途不同分为锚固夹具和张拉夹具。(1)钢丝锚固夹
10、具圆锥齿板式夹具(锥销夹具)锥销夹具可分为圆锥齿板式夹具和圆锥槽式 夹具,如图5.5所示。徼头夹具如图5.6所示,采用徼头夹具时,将预应力筋(a)1(b)图5.5钢质锥形夹具(a)圆锥齿板式;(b)圆锥槽式 1一套筒;2齿板;3钢丝;4锥塞图5.6固定端锁头夹具1垫片;2一徽头钢丝;3一承力板(2)钢筋锚固夹具麴钢筋锚固常用圆套筒三片式夹具,由套筒和夹片组成(图5.7)o目其型号有YJ12、YJ14,适用于先张 法;用YC-18型千斤顶张拉时,适 用于锚固直径为12mm、14mm的单 根 冷 拉 HRB335、HRB400、RRB400级钢筋。4 5(。)(b)20圆套筒二片式夹具图5.7圆套
11、筒三片式夹具(a)装配图;(b)夹片;(c)套筒 1一套筒;2夹片;3一预应力钢筋2张拉夹具/张拉夹具是夹持住预应力筋后,与张拉机械连接 起来进行预应力筋张拉的机具。常用的张拉夹具有月牙形夹具、偏心式夹具、楔 形夹具等,如图5.8所示,适用于张拉钢丝和直 径16nmi以下的钢筋。力30(a)(c)图5.8张拉夹具月牙形夹具:(b)偏心式夹具;(c)楔形夹具5.1.1.3张拉设备,.张拉机具的张拉力应不小于预应力筋张 拉力的1.5倍;张拉机具的张拉行程不小 于预应力筋伸长值的L 11.3倍。(1)钢丝张拉设备一钢丝张拉分单根张拉和成组张拉。免用钢模以机组流水法或传送带法生产构 件时,常采用成组钢
12、丝张拉。段在台座上生产构件一般采用单根钢丝张 拉,可采用电动卷扬机、电动螺杆张拉 机进行张拉。电动卷扬机张拉、杠杆测力装置如图5.10所示。电动螺杆张拉机如图5.11所示,电动螺杆张拉机由螺杆、顶杆、张拉夹具、弹簧测力器及电动机组成。175454 50600图5.10卷扬机张拉、杠杆测力装置示意图1钳式张拉夹具;2钢丝绳;3、4一杠杆;5一断电器;6祛码:7夹轨器:8导向轮:9卷扬机:10钢丝3图5.11电动螺杆张拉机1电动机;2皮带;3齿轮;4齿轮螺母;5一螺杆;6一顶杆;7一台座横梁;8钢丝;9锚固夹具;10张拉夹具;11弹簧测力计;12滑动架(2)钢筋张%设备 穿心式千斤顶用于直径122
13、0mm的单根钢筋、钢绞线 或钢丝束的张拉。用YC 20型穿心式千斤顶(图5.12)张拉时,高压油泵 启动,从后油嘴进油,前油嘴回油,被偏心夹具夹紧的 钢筋随液压缸的伸出而被拉伸。YC20型穿心式千斤顶的最大张拉力为20kN,最大行 程为200mm。适用于用圆套筒三片式夹具张拉锚固12 20mm单根冷拉HRB335、HRB400和RRB400钢筋。图5.12 YC-20型穿心式千斤顶(a)张拉;(b)复位1TW筋;2一台座;3穿心式夹具;4弹性顶压头;5、6油嘴;7一偏心式夹具;8弹簧5.1.2先张法施工工艺5.1.2.1张拉控制应力和张拉程序-张拉控制应力是指在张拉预应力筋时所达到的规定应 力
14、,应按设计规定采用。控制应力的数值直接影响预应力的效果。施工中采用 超张拉工艺,使超张拉应力比控制应力提高3%5%。预应力筋的张拉控制应力,应符合设计要求。施工中 预应力筋需要超张拉时,可比设计要求提高3%5%,但其最大张拉控制应力不得超过表5.1的规定。表5.1张拉控制应力限值 张拉程序可按下列之一进行:0-105%。持荷2mm cr/con con或0-103%=其中。con为预应力筋的张拉控制应力 为了减少应力松弛损失,预应力钢筋宜采用的张力程序。预应力钢丝张拉工作量大时,宜采用一次张拉程序0-103%ocon5.1.2.2预应力值的校核预应力钢筋的张拉力,一般用伸长值校核。卷预应力筋理
15、论伸长值AL按下式计算:匕=好式中 Fp 一预应力筋平均张拉力,kN;轴线张拉取张 拉端的拉力;两端张拉的曲线筋取张拉端的拉力与跨中 扣除孔道摩阻损失后拉力的平均值;L一预应力筋的长度,mm;Ap一预应力筋的截面面积,mm2;Es预应力筋的弹性模量,kN/mm2o预应力筋的实际伸长值,宜在初应力约为10%。con时 测量,并加初应力以内的推算伸长值。国产2CN-1型钢丝内力测定仪如图5.13所示。/2/2_,图5.13 CN-1型钢丝测力计1钢丝;2一挂钩;3测头;4一测挠度百分表;5涮力百分表,6*m籥,7一推杆,8夷梁,9螺丝5.1.2.3 张拉前的准备(1)钢筋的接长与冷拉钢丝的接长一般
16、用钢丝拼接器用2022号铁丝密 排绑扎(图5.14)。绑扎长度的规定:冷拔 低碳钢丝不得小于40倍钢丝直径;高强度 钢丝不得小于80倍钢丝直径。图5.14钢丝拼接器1拼接器;2一钢丝 预应力钢筋的接长与冷拉/预应力钢筋一般采用冷拉HRB335、HRB400和RRB400热轧钢筋。预应力钢筋的接长及预应力钢筋与,螺丝端杆的连接,宜采用对焊连接,且应先焊接后冷拉,以免焊接而降低冷拉后的强度。预应力钢筋的制 作,一般有对焊和冷拉两道工序。预应力钢筋铺设时,钢筋与钢筋、钢筋与螺丝端杆的 连接可采用套筒双拼式连接。(2)钢筋(丝)的徼头 预应力筋(丝)固定端采用徼头夹具锚固时,钢筋(丝)端头要徼粗形成徼
17、粗头。徼头一般有热徼和冷徼两种工艺。热徼在手动电焊机上进行,钢筋(丝)端部在喇叭 口紫铜模具内,进行多次脉冲式通电加热、加压形 成徼粗头(图5.15)o图5.15钢筋热徼示意图1一钢筋;2紫铜棒;3电极(3)预应力筋的张拉力和伸长值的计算 控制张拉力:FP=o con-AP-n/超张拉力:F=(103-105)%ocon-AP-n 伸长值:al=lES式中。con-预应力张拉控制应力,kN/mm2;Ap-预应力筋截面面积,mm2;n-同时张拉预应力筋的根数;Es-预应力筋的弹性模量,kN/mm2;L 一预应力筋的长度,mm。(4)张拉机具设备及仪春定期维护和校验张拉设备应配套校验,以确定张拉力
18、与仪表读数的 关系曲线,保证张拉力的准确,每半年校验一次。设备 出现反常现象或检修后应重新校验。张拉设备宜定岗负 责,专人专用。(5)预应力筋(丝)的铺设 长线台座面(或胎模)在铺放钢丝前,应清扫并涂 刷隔离剂。一般涂刷皂角水溶性隔离剂,易干燥,污染 钢筋易清除。涂刷均匀不得漏涂,待其干燥后,铺设预 应力筋,一端用夹具锚固在台座横梁的定位承力板上,另一端卡在台座张拉端的承力板上待张拉。在生产过程 中,应防止雨水或养护水冲刷掉台面隔离剂。(2)预应力筋张拉注意事项 为避免台座承受过大的偏心力,应先张拉靠近台座截面重心处的 预应力筋。钢质锥形夹具锚固时,敲击锥塞或楔块应先轻后重,同时倒开张 拉设备
19、并放松预应力筋,两者应密切配合,既要减少钢丝滑移,又要防止锤击力过大导致钢丝在锚固夹具处断裂。对重要结构构件(如吊车梁、屋架等)的预应力筋,用应力控制 方法张拉时,应校核预应力筋的伸长值。同时张拉多根预应力钢丝时,应预先调整初应力(10%ocon),使其相互之间的应力一致。5.1.2.4预应力筋的张拉(1)张拉前的准备 检查预应力筋的品种、级别、规格、数量(排数、根数)是否符合设计要求。预应力筋的外观质量应全数检查,预应力筋应符合 展开后平顺,没有弯折,表面无裂纹、小刺、机械 损伤、氧化铁皮和油污等。张拉设备是否完好,测力装置是否校核准确。横梁、定位承力板是否贴合及严密稳固。预应力筋张拉后,对
20、设计位置的偏差不得大于5nim,也不得 大于构件截面最短边长的4%。在浇筑混凝土前发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。张拉、锚固预应力筋应专人操作,实行岗位责任制,并做好 预应力筋张拉记录。在已张拉钢筋(丝)上进行绑扎钢筋、安装预埋铁件、支承 安装模板等操作时,要防止踩踏、敲击或碰撞钢丝。5.1.2.5 混凝土的浇筑与养护混凝土的收缩是水泥浆在硬化过程中脱水密结和形成 的毛细孔压缩的结果。混凝土的徐变是荷载长期作用 下混凝土的塑性变形,因水泥石内凝胶体的存在而产 生。为了减少混凝土的收缩和徐变引起的预应力损 失,在确定混凝土配合比时,应优先选用干缩性小的 水泥,采用低水灰比,控制水泥用量,对
21、骨料采取良 好的级配等技术措施。预应力钢丝张拉、绑扎钢筋、预埋铁件安装及立模工 作完成后,应立即浇筑混凝土,每条生产线应一次连 续浇筑完成。采用机械振捣密实时,混凝土未达到一定强度前,不 允许碰撞或踩踏钢丝。预应力混凝土可采用自然养护或湿热养护,自然养护 不得少于14d。干硬性混凝土浇筑完毕后,应立即覆 盖进行养护。当预应力混凝土采用湿热养护时,要尽量减少由于温 度升高而引起的预应力损失。为了减少温差造成的应力损失,采用湿热养护时,在 混凝土未达到一定强度前,温差一般不超过20 Co5.1.2.6预应力筋放张(1)放张顺序预应力筋放张时,应缓慢放松锚固装置,使各根预应力筋 缓慢放松。预应力筋放
22、张顺序应符合设计要求,当设计未规定时,可 按下列要求进行::承受轴心预应力构件的所有预应力筋应同时放张;承 受偏心预压力构件,应先同时放张预压力较小区域的 预应力筋,再同时放张预压力较大区域的预应力筋。:长线台座生产的钢弦构件,剪断钢丝宜从台座中部开 始;叠层生产的预应力构件,宜按自上而下的顺序进 行放松;板类构件放松时,从两边逐渐向中心进行。(2)放张方法 对于中小型预应力混凝土构件,预应力丝的放张宜从生 产线中间处开始,以减少回弹量且有利于脱模;对于构 件应从外向内对称、交错逐根放张,以免构件扭转、端 部开裂或钢丝断裂。放张单根预应力筋,一般采用千斤顶放张,如图5.16(a)所示。构件预应
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 预应力 混凝土 工程 课件
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【曲****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【曲****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。