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1、預(yù)應(yīng)力混凝土工程,第一節(jié) 預(yù)應(yīng)力混凝土的基本知識(shí) 一、預(yù)應(yīng)力混凝土的概念： 1、預(yù)應(yīng)力混凝土： 在構(gòu)件使用前，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉區(qū)的鋼筋在彈性范圍之內(nèi)的拉伸，利用鋼筋的彈性回縮，對(duì)受拉區(qū)的混凝土預(yù)先施加預(yù)壓應(yīng)力，以提高構(gòu)件的剛度、抗裂性和耐久性。,2、預(yù)應(yīng)力混凝土的分類： （1）按施加預(yù)應(yīng)力的方式不同可分為： 1）先張法預(yù)應(yīng)力混凝土 2）后張法預(yù)應(yīng)力混凝土 （2）按混凝土施工方法不同可分為： 預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土、現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力混凝土和疊合預(yù)應(yīng)力混凝土等。 （3）按預(yù)應(yīng)力度大小可分為： 全預(yù)應(yīng)力混凝土和部分預(yù)應(yīng)力混凝土。,二、預(yù)應(yīng)力混凝土的材料 1、混凝土材料,（1）強(qiáng)度要求：一般不低于C30；當(dāng)采用
2、碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作為預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不低于C40。目前，在一些重要的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中，已開始采用C50C60的高強(qiáng)混凝土，并逐步向更高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土發(fā)展 （2）混凝土的配置：應(yīng)盡可能采用高標(biāo)號(hào)水泥（宜用硅酸鹽水泥），減少水泥用量，降低水灰比（控制在0.5以下），不能摻用對(duì)鋼筋有侵蝕作用的氯鹽，如氯化鈣、氯化鈉等，否則會(huì)發(fā)生嚴(yán)重質(zhì)量事故,2、鋼筋 （1）強(qiáng)度高。預(yù)應(yīng)力鋼筋必須采用高強(qiáng)度鋼材，以減少預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，由于混凝土的收縮徐變等原因，而造成預(yù)應(yīng)力損失。 （2）要有較好的焊接性能和塑性。 （3）預(yù)應(yīng)力筋的種類：?jiǎn)胃咒摻睿摻钏?，鋼絞線索、鋼絲索等。
3、（4）預(yù)應(yīng)力筋的冷加工：冷拉和冷拔,（1） 冷拔低碳鋼絲 （2）冷拉鋼筋 （3）碳素鋼絲,（4）鋼絞線,預(yù)應(yīng)力鋼絞線截面圖 D鋼絞線直徑；d0中心鋼絲直徑；d外層鋼絲直徑,（5）熱處理鋼筋,（6） 精軋螺紋鋼筋 具有錨固簡(jiǎn)單、施工方便、無(wú)需焊接等優(yōu)點(diǎn)。,(a)帶縱肋 (b)無(wú)縱肋,熱處理鋼筋外形,精軋螺紋鋼筋外形,三、預(yù)加應(yīng)力的方法：,1、先張法先張拉鋼筋，后澆注混凝土。 2、后張法先澆注混凝土，預(yù)留孔道， 后張拉鋼筋 3、無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力 還有電熱法,四、預(yù)應(yīng)力張拉控制應(yīng)力（con):,注：fptk預(yù)應(yīng)力筋極限抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（N/mm2） fpyk預(yù)應(yīng)力筋屈服強(qiáng)度標(biāo)
4、準(zhǔn)值（N/mm2）,五、預(yù)應(yīng)力損失的概念：,預(yù)應(yīng)力總損失值小于下列數(shù)值時(shí)，則按下列數(shù)值取用： 先張法：100 N/ mm2 后張法： 80 N/ mm2 1、錨具變形和鋼筋內(nèi)縮損失： l1(先、后張法均有） 式中： 張拉錨具變形和鋼筋內(nèi)縮值； 長(zhǎng)線臺(tái)座先張法： =5 mm 后張法螺絲端桿錨具（一條縫隙） =5 mm l 張拉端至固定端之間的距離。,ES 鋼筋彈性模量。,五、預(yù)應(yīng)力損失的概念：,2、孔道摩擦損失： l2(后張法有） 當(dāng) 0.2時(shí)： 式中： 從張拉端至計(jì)算截面的距離 從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道傾角。 摩擦系數(shù),3、溫度應(yīng)力損失： l3
5、長(zhǎng)線臺(tái)座生產(chǎn)時(shí)，采用蒸汽養(yǎng)護(hù)時(shí)存在。 4、鋼筋應(yīng)力松弛損失： l4 (先、后張法均有） 5、混凝土收縮徐變應(yīng)力損失： l5 (先、后張法均有） 預(yù)應(yīng)力損失的組合,1、錨具變形和鋼筋內(nèi)縮損失： l1 2、孔道摩擦損失： l2,六、先、后張法構(gòu)件設(shè)計(jì)施工對(duì)比：,1、先張法構(gòu)件需要臺(tái)座，故在預(yù)制廠生產(chǎn)中小型構(gòu)件。 后張法不需要臺(tái)座，故在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)大型構(gòu)件。 2、設(shè)計(jì)中：先張法采用：換算截面A0 后張法采用： 凈面積Aj 3、預(yù)應(yīng)力損失不同。 4、預(yù)應(yīng)力傳遞不同： 先張法是依靠混凝土和鋼筋之間的粘結(jié)力來(lái)傳遞。 后張法是通過(guò)錨具來(lái)傳遞預(yù)應(yīng)力。 5、預(yù)應(yīng)力筋張拉控制應(yīng)力不同： 先張
6、法con后張法con，但最終效果一致。,第二節(jié) 先張法施工,一、施工工藝,臺(tái)座準(zhǔn)備,刷隔離劑,,,,,,鋪放預(yù)應(yīng)力筋等,張拉并錨固,安側(cè)模、安預(yù)埋件,澆混凝土,養(yǎng)護(hù),,,脫模、放張,,堆放,,,,起拱,第二節(jié) 先張法施工,二、臺(tái)座：（略） 1、墩式臺(tái)座： 2、槽式臺(tái)座：,第二節(jié) 先張法施工,三、預(yù)應(yīng)力筋的張拉： （一）張拉設(shè)備： 1、鋼絲的夾具和張拉機(jī)具 （1）張拉機(jī)具：,還有卷?yè)P(yáng)機(jī)。,選擇張拉機(jī)具時(shí)，為了保證設(shè)備、人身安全和張拉力準(zhǔn)確，張拉機(jī)具的張拉力應(yīng)不小于預(yù)應(yīng)力筋張拉力的1.5倍；張拉機(jī)具的張拉行程應(yīng)不小于預(yù)應(yīng)力筋張拉伸長(zhǎng)值的1.11.3倍。,第二節(jié) 先張法施工,（2）夾具： 先張法中
7、鋼絲的夾具分兩類：一類是將預(yù)應(yīng)力筋錨固在臺(tái)座或鋼模上的錨固夾具；另一類是張拉時(shí)夾持預(yù)應(yīng)力筋用的張拉夾具。錨固夾具與張拉夾具都是重復(fù)使用的工具。夾具的種類繁多，此處僅介紹常用的一些鋼絲夾具。,(a)鉗式 (b)偏心式 (c)楔形 鋼絲的張拉夾具 1鋼絲；2鉗齒；3拉鉤；4偏心齒條；5拉環(huán)；6錨板；7楔塊,(a)圓錐齒板式 (b)圓錐槽式 (c)楔形 鋼絲用錨固夾具 1套筒；2齒板；3鋼絲；4錐塞；5錨板；6楔塊,（2）鋼筋的夾具和張拉機(jī)具 1）鋼筋?yuàn)A具 鋼筋錨固多用:螺絲端桿錨具、鐓頭錨和銷片夾具等。張拉時(shí)可用連接器與螺絲端桿錨具連接，或用銷片夾具等。,兩片式
8、銷片夾具 1銷片；2套筒；3預(yù)應(yīng)力筋,,2）鋼筋的張拉機(jī)具 先張法粗鋼筋的張拉，分單根張拉和多根成組張拉。由于在長(zhǎng)線臺(tái)座上預(yù)應(yīng)力筋的張拉伸長(zhǎng)值較大，一般千斤頂行程多不能滿足要求，故張拉較小直徑鋼筋可用卷?yè)P(yáng)機(jī)。此外，張拉直徑1220mm的單根鋼筋、鋼絞線或小型鋼絲束，可用YC20型穿心式千斤頂(圖)。張拉時(shí)，前油嘴回油、后油嘴進(jìn)油，被偏心夾具夾緊的鋼筋隨著油缸的伸出而被拉伸。如油缸行程已接近最大行程而鋼筋尚未達(dá)到控制應(yīng)力時(shí)，可使千斤頂卸載、油缸復(fù)位，然后繼續(xù)張拉。此外，YC18型穿心式千斤頂(張拉力18t，張拉行程250mm)亦可用于張拉單根鋼筋和鋼絲束。,(a)暫時(shí)錨固、回油使油缸復(fù)位
9、 (b)張拉 用YC20型穿心式千斤頂張拉預(yù)應(yīng)力筋 1偏心夾具；2后油嘴；3前油嘴；4彈性頂壓頭；5銷片夾具；6臺(tái)座橫梁；7預(yù)應(yīng)力筋,第二節(jié) 先張法施工,（二）張拉制度： 1、超張拉制度： 0 105% con con 2、一次張拉制度： 0 103% con 采用超張拉工藝的目的是為了減少預(yù)應(yīng)力筋的松弛應(yīng)力損失 所謂“松弛”即鋼材在常溫、高應(yīng)力狀態(tài)下具有不斷產(chǎn)生塑性變形 的特性。 在第一分鐘內(nèi)可完成損失總值的50，24h內(nèi)則可完成80。所以采用超張拉工藝。先超張拉5再持荷2min，則可減少50以上的松弛應(yīng)力損失。而采用一次張拉錨固工藝，因松弛損失大，故張
10、拉力應(yīng)比原設(shè)計(jì)控制應(yīng)力提高3。,,,持荷2分鐘,,,四、 混凝土的澆筑與養(yǎng)護(hù) 確定預(yù)應(yīng)力混凝土的配合比時(shí)，應(yīng)盡量減少混凝土的收縮和徐變，以減少預(yù)應(yīng)力損失。收縮和徐變都與水泥品種和用量、水灰比、骨料孔隙率、振動(dòng)成型等有關(guān)。 預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，鋼筋綁扎、模板拼裝和混凝土澆筑等工作應(yīng)盡快跟上?；炷翍?yīng)振搗密實(shí)?；炷翝仓r(shí)，振動(dòng)器不得碰撞預(yù)應(yīng)力筋。混凝土未達(dá)到強(qiáng)度前，也不允許碰撞或踩動(dòng)預(yù)應(yīng)力筋。 采用重疊法生產(chǎn)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)待下層構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度達(dá)到5.0MPa后，方可澆筑上層構(gòu)件的混凝土。,,第二節(jié) 先張法施工,五、預(yù)應(yīng)力筋的放張： 1、放張的要求： 放張預(yù)應(yīng)力筋放張時(shí)，混凝土強(qiáng)度必須符合設(shè)計(jì)要求，如無(wú)設(shè)計(jì)要求時(shí)，混凝土強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%。 2、放張的方法： 鋼絲可用砂輪鋸或切斷機(jī)切斷 粗鋼筋對(duì)熱處理鋼筋及冷拉IV級(jí)鋼筋，不得用電弧切割，宜用砂輪鋸或切斷機(jī)切斷。 當(dāng)放張多根預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，多根鋼絲或鋼筋的同時(shí)放松，可用油壓千斤頂、砂箱、楔塊等同時(shí)放張。,
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