預應力工程ppt

1、2024/3/30,1,預應力工程,2024/3/30,2,第四章 預應力混凝土工程,第一節(jié) 預應力混凝土及其分類一、預應力混凝土簡介 由于普通混凝土構件抗裂性能差，它的抗拉極限應變值ε只有0.0001~0.00015，即相當于每米只能拉長0.1~0.15mm，超過這個數值就會開裂，因此，鋼筋混凝土受拉構件，如果要保證混凝土不開裂，鋼筋的應力只能用到20~30N/mm2[fy = E ε = 2×105 ×

2、(0.0001~0.00015) = 20~30N／mm2]。因而，對于在使用中不允許開裂的構件，設計時不得不把受拉區(qū)混凝土的截面增大，從而,2024/3/30,3,增加了結構的自重；對于允許出現裂縫的構件，由于受裂縫寬度的限制，在使用荷載下，鋼筋應力也只能用到150~250N/mm2，從而限制了鋼筋混凝土構件中采用高強鋼材來節(jié)約鋼材的可能性。普通混凝土受拉區(qū)容易出現開裂的缺點，同使用要求之間的矛盾和高強鋼材不斷發(fā)展與普通混凝土構件中

3、不能充分發(fā)揮其高強性能的矛盾，促使人們在設計理論與施工工藝方面的研究有了新的突破——提出了預應力混凝土的理論和實踐，由于矛盾的主要方面是混凝土的極限抗拉應變太小（容易開裂），為了解決這一矛盾，在混凝土構件受拉區(qū)先施加預壓應力，當構件在荷載作用下，產生拉應力時，首先要抵消混凝土的預壓應力，,第一節(jié)預應力混凝土及其分類,2024/3/30,4,然后，隨著荷載的不斷增加，混凝土才受拉開裂，從而推遲裂縫的出現時間和限制裂縫的發(fā)展，達到提高構件抗

4、裂度和剛度的目的，同時，能有效地采用高強鋼材，大大節(jié)約鋼材。預應力混凝土構件與普通混凝土構件相比，除能提高構件的抗裂度和剛度外，還具有能增加構件的耐久性，節(jié)約材料，減少自重等優(yōu)點。但是在制作預應力混凝土構件時，增加了張拉工作，相應增添了張拉機具和錨固裝置，制作工藝也較復雜。,第一節(jié)預應力混凝土及其分類,2024/3/30,5,二、預應力混凝土的分類1、按施工工藝分先張法后張法2、按鋼筋是否與混凝土構為一體分有粘結無粘結,第

5、一節(jié)預應力混凝土及其分類,,2024/3/30,6,1、先張法 先張法是先張拉預應力筋，后澆筑混凝土的預應力混凝土生產方法。這種方法需要專用的生產臺座和夾具，以便張拉和臨時錨固預應力筋，待混凝土達到設計強度后，放松預應力筋。先張法適用于預制廠生產中小型預應力混凝土構件。預應力是通過預應力筋與混凝土間的粘結力傳遞給混凝土的。,第一節(jié)預應力混凝土及其分類,,動畫,2024/3/30,7,2、后張法后張法是先澆筑混凝土后張拉預應力筋的預應

6、力混凝土生產方法。這種方法需要預留孔道和專用的錨具，張拉錨固的預應力筋要求進行孔道灌漿。后張法適用于施工現場生產大型預應力混凝土構件與結構。預應力是通過錨具傳遞給混凝土的。,第一節(jié)預應力混凝土及其分類,動畫,2024/3/30,8,3、有粘結所謂有粘結預應力混凝土是指預應力筋沿全長均與周圍混凝土相粘結。先張法的預應力 筋直接澆筑在混凝土內，預應力筋和混凝土是有粘結的；后張法的預應力筋通過孔道灌漿與混凝土形成粘結力，這種方法生產的預應力

7、混凝土也是有粘結的。,第一節(jié)預應力混凝土及其分類,2024/3/30,9,4、無粘結無粘結預應力混凝土的預應力筋沿全長與周圍混凝土能發(fā)生相對滑動，為防止預應力筋腐蝕和與周圍混凝土粘結，采用涂油脂和纏繞塑料薄膜等措施。,第一節(jié)預應力混凝土及其分類,2024/3/30,10,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,一、夾具Grip在先張法預應力混凝土構件施工時，為保持預應力筋的拉力并將其固定在生產臺座(或設備)上的臨時性錨固裝置；在后張法預應力

8、混凝土結構或構件施工時，在張拉千斤頂或設備上夾持預應力筋的臨時性錨固裝置。,2024/3/30,11,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,夾具必須工作可靠，構造簡單，使用方便，能多次重復使用。夾具根據工作特點分為張拉夾具和錨固夾具。張拉夾具:將預應力筋和張拉機械相連，進行預應力筋張拉；錨固夾具:是將預應力筋臨時固定在臺座橫梁上的工具。,2024/3/30,12,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,二、錨具Anchorage在后張法預應

9、力混凝土結構或構件中，為保持預應力筋的拉力并將其傳遞到混凝土上所用的永久性錨固裝置。三、連接器Coupler 用于連接預應力筋的裝置。四、錨具、夾具性能要求1、 預應力筋用錨具、夾具和連接器的性能均應符合現行國家標準《預應力筋用錨具、夾具和連接器》GB／T 14370的規(guī)定。,2024/3/30,13,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,2、在預應力筋強度等級已確定的條件下，預應力筋—錨具組裝件的靜載錨固性能試驗結果，應同時滿足錨具

10、效率系數(ηa) 等于或大于0．95和預應力筋總應變(εapu)等于或大于2．0％兩項要求。錨具的靜載錨固性能，應由預應力筋—錨具組裝件靜載試驗測定的錨具效率系數(ηa)和達到實測極限拉力時組裝件受力長度的總應變(εapu)確定。錨具效率系數(ηa)應按下式計算：,2024/3/30,14,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,Fapuηa= ———— ηp.Fpm 式中 Fapu——預應力筋—錨具組裝件的實

11、測極限拉力； Fpm——預 應力筋的實際平均極限抗拉力。由預應力鋼材 試件實測破斷荷載平均值計算得出； ηp——預應力筋的效率系數。ηp應按下列規(guī)定取用： 預應力筋—錨具組裝件中預應力鋼材為1至5根時，ηp=1；6至12根時，ηp=0．99；13至19根時，ηp=0.98；20根以上時，ηp=0．97。,2024/3/30,15,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,當預應力筋—錨具(或連接器)組裝件達到實測極限拉力 (Fapu)

12、時，應由預應力筋的斷裂，而不應由錨具(或連接器)的破壞導致試驗的終結。預應力筋拉應力未超過0．8fptk時，錨具主要受力零件應在彈性階段工作，脆性零件不得斷裂。3、 用于承受靜、動荷載的預應力混凝土結構，其預應力筋—錨具組裝件，除應滿足靜載錨固性能要求外，尚應滿足循環(huán)次數為200萬次的疲勞性能試驗要求。,2024/3/30,16,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,疲勞應力上限應為預應力鋼絲或鋼絞線抗拉強度標準值。(fptk)的65％(當

13、為精軋螺紋鋼筋時，疲勞應力上限為屈服強度的80％)，應力幅度不應小于80MPa。對于主要承受較大動荷載的預應力混凝土結構，要求所選錨具能承受的應力幅度可適當增加，具體數值可由工程設計單位根據需要確定。,2024/3/30,17,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,4、在抗震結構中，預應力筋—錨具組裝件還應滿足循環(huán)次數為50次的周期荷載試驗。組裝件用鋼絲或鋼絞線時，試驗應力上限應為0．8fptk；用精軋螺紋鋼筋時，應力上限應為其屈服強 度的9

14、0％。應力下限均應為相應強度的40％。,2024/3/30,18,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,5、 錨具尚應滿足分級張拉、補張拉和放松拉力等張拉工藝的要求。錨固多根預應力筋的錨具，除應具有整束張拉的性能外，尚宜具有單根張拉的可能性。 Fgpuηg= ———— Fpm 式中 ： Fgpu ——預應力筋—夾具組裝件的實測極限拉力。 試驗結果應滿足夾具效率系數(ηg

15、)等于或大于0．92的要求。 當預應力筋—夾具組裝件達到實測極限拉力時，應由預應力筋的斷裂，而不應由夾具的破壞導致試驗終結。,2024/3/30,19,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,7、夾具應具有良好的自錨性能、松錨性能和安全的重復使用性能。主要錨固零件宜采取鍍膜防銹。8、永久留在混凝土結構或構件中的預應力筋連接器，應符合錨具的性能要求；用于先張法施工且在張拉后還將放張和拆卸的連接器，應符合夾具的性能要求。,2024/3/30,2

16、0,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,四、錨具、夾具和連接器的選用1、 預應力筋用錨具、夾具和連接器按錨固方式不同，可分為夾片式(單孔和多孔夾片錨具)：JM12（圖5—1）支承式(鐓頭錨具、螺母錨具等)：鐓頭錨具（圖5—2）、螺絲端桿錨具（圖5—3）、幫條錨具（圖5—4）錐塞式：鋼質錐形錨具（圖5—5）握裹式(擠壓錨具、壓花錨具等)：錐形螺桿錨具（圖5—6）、壓花錨具（圖5—7）。工程設計單位應根據結構要求、產品技術性能和張拉

17、施工方法，按表5—1選用錨具。,2024/3/30,21,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,2024/3/30,22,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,2024/3/30,23,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,2024/3/30,24,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,圖5-4 幫條錨具1—襯板；2—幫條；3—主筋,圖5-5鋼質錐形錨具1—錨環(huán)；2—錨塞,2024/3/30,25,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,2024/3/30,26

18、,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,表5—1 錨具選用,2024/3/30,27,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,2、 預應力混凝土結構工程用錨具在錨固部位的布置，應根據錨具型號、預應力筋 數量、混凝土強度等級等條件，進行局部 承壓驗算。錨具間距應滿足最小間距的要求。當錨具下的錨墊板要求采用喇叭管時，宜選用鋼制或鑄鐵的產品，錨墊板下應設置足夠的螺旋鋼筋或網狀分布鋼筋。錨墊板與預應力筋(或孔道)在錨固區(qū)及其附近應相互垂直。錨墊板

19、上宜設灌漿孔，此孔還可用于排氣或安設水泥漿泌水補償器。選用錨具時，應根據張拉設備的要求，使現場有足夠的操作空間。,2024/3/30,28,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,3、 工程設計選定的錨具或連接器，應在設計圖紙上注明型式、規(guī)格及性能要求，不得指定生產廠名或以獨家產品型號間接指定生產廠名。 能夠適用于高強度預應力鋼材的錨具(或連接器)，也可用于較低強度的預應力鋼材；僅適用于低強度預應力鋼材的錨具 (或連接器)，則不得用于高強度

20、的預應力鋼材。在施工中，錨具 需要代換時，應經工程設計責任方審核同意。 4、 夾具和先張法預應力筋連接器的選用，應根據預應力筋的品種、規(guī)格、張拉設備型式以及工藝操作要求，由構件的生產單位或生產線的設計單位確定。,2024/3/30,29,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,五、 進場驗收 （一） 錨具進場驗收時，需方應按合同核對產品質量證明書中所列的型號、數量及適用于何種強度等級的預應力鋼材，確認無 誤后應按下列三項規(guī)定進行檢驗。檢驗

21、合格后方可在工程中應用。1、外觀檢查：從每批中抽10％的錨具且不應少于10套，檢查其外觀質量和外形尺寸；并按產品技術條件確定是否合格。 所抽全部樣品均不得有裂紋出現，當有二套表面有裂紋時，則本批應逐套檢查，合格者方可進入后續(xù)檢驗組批；,2024/3/30,30,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,2、 硬度檢驗：對硬度有嚴格要求的錨具零件，應進行硬 度檢驗。應從每批中抽取5％的樣品且不應少于5套，按產品設計規(guī)定的表面位置和硬度范圍(該

22、表面位置和硬度范圍是品質保證條件，由供貨方在供貨合同中注明)做硬度檢驗。有一個零件不合格時，則應另取雙倍數量的零件重做檢驗；仍有一件不合格時，則應對本批產品逐個檢驗，合格者方可進入后續(xù)檢驗組批；,2024/3/30,31,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,3、 靜載錨固性能試驗——在通過外觀檢查和硬度檢驗的錨具中抽取6套樣品，與符合試驗要求的預應力筋組裝成3個預應力筋——錨具組裝件，并應由國家或省級質量技術監(jiān)督部門授權的專業(yè)質量檢測機構

23、進行靜載錨固性能試驗。試驗結果應單獨評 定，每個組裝件試件都必須符合本節(jié)四、2條的要求。有一個試件不符合要求時，則應取雙倍數量的錨具重做試驗；仍有一個試件不符合要求時，則該批錨具應視為不合格品。,2024/3/30,32,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,在試驗過程中，當試驗數據已滿足本節(jié)四、2條的要求而組裝件仍未拉斷，此時，在能證明錨具的負載能力大于或等于 Fpm，可終止試驗，并判定試驗結果合格。 注：1、對于錨具用量不多的工程

24、，如由供貨方提供有效試驗合格證明文件，經工程負責單位審議認可并正式備案，可不必進行靜載驗收試驗；2、用于主要承受動荷載的錨具，可按本節(jié)四、4條確定的疲勞應力幅度進行疲勞荷載試驗。,2024/3/30,33,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,2024/3/30,34,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,,2024/3/30,35,第二節(jié) 預應力夾具和錨具,（二）夾具進場驗收時，應進行外觀檢查、硬度檢驗和靜載錨 固性能試驗。檢驗和試驗方法

25、與錨具相同；但靜載試驗結果應符合本節(jié)四、7條的規(guī)定。（三）后張法連接器的進場驗收規(guī)定應與錨具相同。先張法連接器的進場驗收規(guī)定應與夾具相同。（四） 劃分進場驗收批時，只有在同種材料和同一生產工藝條件下生產的產品，才可列為同一批量。錨固多根預應力鋼材的錨具或夾具應以不超過1000套為一個驗收批；錨固單根預應力鋼材的錨具或夾具，每個驗收批可擴大為2000套。連接器的每個 驗收批不宜超過500套。每個工程或標段不宜使用兩個生產廠家提供的產

26、品。（五）預應力筋用錨具、夾具和連接器的錨固性能試驗方法，應符合有關規(guī)定。,2024/3/30,36,第三節(jié) 先張法施工,先張法施工是在澆筑混凝土前在臺座上或鋼模上張拉預應力筋，并用夾具將張拉完畢的預應力筋臨時固定在臺座的橫梁上或鋼模上，然后進行非預應力鋼筋的綁扎，支設模板，澆筑混凝土，養(yǎng)護混凝土至設計強度等級的70%以上，放松預應力筋，使混凝土在預應力筋的反彈力作用下，通過混凝土與預應力筋之間的粘結力傳遞預應力，使得鋼筋混凝

27、土構件受拉區(qū)的混凝土承受 預壓應力。圖5—11為預應力混凝土構件先張法施工示意圖。,2024/3/30,37,第三節(jié) 先張法施工,動畫,2024/3/30,38,第三節(jié) 先張法施工,由于先張法施工預應力筋張拉、錨固、混凝土的澆筑、養(yǎng)護、放松，均在臺座上進行，預應力筋放松前，其拉力都是由臺座承受的。由于臺座或鋼模承受預應力筋的張拉能力受到限制，并考慮到構件的運輸條件，因此先張法施工適于生產中小型預應力混凝土構件，如預應力樓

28、板、預應力屋面板、中小型預應力吊車梁等構件。,2024/3/30,39,第三節(jié) 先張法施工,先張法的特點：①預應力筋在臺座上或鋼模上張拉，由于臺座或鋼模承載力有限，先張法一般只能用于生產中小型構件，而且制造臺座或鋼模一次性投資大，所以，先張法多用于預制廠生產，可多次反復利用臺座或鋼模。②預應力筋用夾具固定在臺座上，放松后夾具不起作用——工具錨，可回收使用。③預應力傳遞靠粘結力。,2024/3/30,40,第三節(jié) 先張

29、法施工,一、臺座臺座是先張法施工張拉和臨時固定預應力筋的支撐結構，它承受預應力筋的全部張拉力，因而要求臺座必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，同時要滿足生產工藝要求。臺座按構造型式分為墩式臺座和槽式臺座。,2024/3/30,41,第三節(jié) 先張法施工,（一）墩式臺座墩式臺座是由傳力墩、臺面和橫梁組成的，見圖5—12,2024/3/30,42,第三節(jié) 先張法施工,（二）槽式臺座槽式臺座是由端柱，傳力柱和上、下橫梁以及磚

30、墻組成的，見圖5—13。端柱，傳力柱又叫鋼筋混凝土壓桿。,2024/3/30,43,第三節(jié) 先張法施工,（三）墩式臺座的穩(wěn)定性和強度驗算 墩式臺座的穩(wěn)定性包括臺座的抗傾覆和抗滑移的能力。墩式臺座抗傾覆和抗滑移驗算的計算簡圖見圖5—14,2024/3/30,44,第三節(jié) 先張法施工,1、抗傾覆驗算

31、墩式臺座的抗傾覆能力以臺座的抗傾覆安全系數K1表示。K2 = M1 / M ≥1．5 式中 M——由張拉力產生的傾覆力矩 M=Te 式中 T——張拉力的合力 e——張拉力合力T的作用點到傾覆轉動點O的力臂 M1——抗傾覆力矩，如不考慮土壓力，則 M1 = G1 L1 十G2 L2 式中 G1——傳力墩的自重L1——傳力墩重心至傾覆轉動點O的力臂 G2——傳力墩外伸臺面局部加厚

32、部分的自重L2——傳力墩外伸臺面局部加厚部分重心至傾覆轉動點O的力臂,2024/3/30,45,第三節(jié) 先張法施工,2、抗滑移驗算 墩式臺座的抗滑移能力以臺座的抗滑移安全系數K2表示。K2 = T1 / T ≥1 ．3 式中：T——張拉力的合力 T1——抗滑移力 T1 = N 十 EP 十 F 式中 N——臺面反力 EP ——土壓力P，P/的合力．F——摩阻力

33、 3、墩式臺座的強度驗算：傳力墩的牛腿和外伸臺面局部加厚部分，分別按鋼筋混凝土結構的牛腿和偏心受壓構件計算；橫梁按簡支梁計算。,2024/3/30,46,第三節(jié) 先張法施工,二、夾具（一）張拉夾具1、偏心式夾具:偏心式夾具用作鋼絲的張拉。,2024/3/30,47,第三節(jié) 先張法施工,2、壓銷式夾具 壓銷式夾具用作直徑12—16 mm的HPB235~RRB400級鋼筋的張拉夾具。它是由銷片和楔形壓銷組成，見圖

34、5—16。,2024/3/30,48,第三節(jié) 先張法施工,3、套筒連接器（二）錨固夾具1、圓錐齒板式夾具及圓錐形槽式夾具適用于錨固直徑3~5mm的冷拔低碳鋼絲，也適用于錨固直徑5mm的碳素(刻痕)鋼絲。,2024/3/30,49,第三節(jié) 先張法施工,2、圓套筒二片式夾具 圓套筒二片式夾具適用夾持12～16 mm的單根冷拉HPB235~RRB400級鋼筋，由圓形套筒和圓錐形夾片組成如圖5—18所式。,2024/3/

35、30,50,第三節(jié) 先張法施工,2、圓套筒三片式夾具 圓套筒三片式夾具適用夾持12～14 mm的單根冷拉Ⅱ～Ⅳ級鋼筋，其構造基本與圓套筒二片式夾具構造相同，只不過夾片由三個組成。套筒和夾片均用45號鋼制作，套筒熱處理后硬度為HRC35—40，夾片為HRC40—45。3、鐓頭錨具 鐓頭錨具屬于自制的錨具。鋼絲的鐓頭是采用液壓冷鐓機進行的，鋼筋直徑小于22 mm采用熱鐓方法，鋼筋直徑等于或大于22 mm采用熱鍛成型方法（圖5

36、—19）。,2024/3/30,51,第三節(jié) 先張法施工,4、楔形夾具 楔形夾具由錨板與楔塊兩部分組成，這種夾具適用于錨固直徑3～5mm的冷拔低碳鋼絲及碳素鋼 絲。,2024/3/30,52,第三節(jié) 先張法施工,三、張拉機械（一）手動卷筒式張拉機,2024/3/30,53,第三節(jié) 先張法施工,2、電動卷筒式張拉機,2024/3/30,54,第三節(jié) 先張法施工,3、電動螺桿張拉機電動螺桿張拉機既可以張

37、拉預應力鋼筋也可可以張拉預應力鋼絲。,2024/3/30,55,第三節(jié) 先張法施工,4、油壓千斤頂 油壓千斤頂可張拉單根預應力筋或多根成組預應力筋。多根成組張拉時，可采用四橫梁裝置進行，見圖5—24 。,2024/3/30,56,第三節(jié) 先張法施工,四、先張法施工工藝先張法施工工藝流程（見教材P170圖5—9）。 (一)預應力筋的張拉 1．張拉控制應力的確定 預應力筋的張拉控制應力按《混凝土結構設計規(guī)范》GB5

38、0010-2002規(guī)定取值。 2、張拉程序 0——→1.05σcon————→σcon （持荷2min） 或0——→1.03σcon,2024/3/30,57,第三節(jié) 先張法施工,第一種張拉程序中，超張拉5％并持荷2min，其目的是為了在高應力狀態(tài)下加速預應力松弛早期發(fā)展，以減少應力松弛引起的預應力損失。第二種張拉程序中，超張拉3％，其目的是為

39、了彌補預應力筋的松弛損失，這種張拉程序施工簡單，一般多被采用。以上兩種張拉程序是等效的，可根據構件類型、預應力筋與錨具種類、張拉方法、施工速度等選用。 采用第一種張拉程序時，千斤頂回油至稍低于σcon，再進油至σcon，以建立準確的預應力值。,2024/3/30,58,第三節(jié) 先張法施工,第二種張拉程序，超張拉3%是為了彌補應力松弛引起的損失，根據國家建委建研院“常溫下鋼筋松弛性能的試驗研究”一次張拉0——→σcon，比超張拉

40、持荷再回到控制應力0——→1.05σcon——σcon ， （持荷2min）應力松弛大2~3%，因此，一次張拉到1.03σcon后錨固，是同樣可以達到減少松弛效果的。且這種張拉程序施工簡便，一般應用較廣。,2024/3/30,59,第三節(jié) 先張法施工,什么叫超張拉？預應力筋的張拉應力值超過規(guī)范規(guī)定的控制應力值，稱為超張拉。目的——主要是為了減少松弛引起

41、的應力損失值?！痘炷两Y構設計規(guī)范》GB50010—2002規(guī)定：預應力鋼筋張拉控制應力σcon不宜超過表5一2規(guī)定的張拉控制應力的限值，以確保張拉力不超過其 屈服強度，使預應力筋處于彈性工作狀態(tài)，對混凝土建立有效的預壓應力。但也不應小于0.4fptk。,2024/3/30,60,第三節(jié) 先張法施工,當符合下列情況之一時，表以中張拉控制應力限值可提高0.05fptk。①要求提高構件在施工階段的抗裂性能而在使用階段受壓區(qū)內設置

42、的預應力鋼筋；②要求部分抵消由于應力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預應力鋼筋與張拉臺座之間的溫差等因素產生的預應力損失。預應力筋張拉錨固后實際預應力值與工程設計規(guī)定檢驗值的相對允許偏差為±5%。,2024/3/30,61,第三節(jié) 先張法施工,表5一2張拉控制應力限值,2024/3/30,62,第三節(jié) 先張法施工,3、預應力筋的檢驗①先張法預應力筋張拉后與設計位置的偏差不的大于5mm，且不得大于構件截面最短邊

43、長的4%。②當采用應力控制方法張拉時，應校核預應力筋的伸長值。實際伸長值與設計計算理論伸長值的相對允許偏差為±6％。預應力筋的計算伸長值ΔL(單位為mm)按下式計算： ΔL = FP L / A P ES FP ——預應力筋的平均張拉力，kN。直線筋取張拉端的拉力；兩端張拉的曲線筋，取張拉端的拉力與跨中扣除孔道摩阻損失后拉力的平均值；,2024/3/30

44、,63,第三節(jié) 先張法施工,L——預應力筋的計算伸長值（mm）；A P—一預應力筋的截面面積，（mm2) ES——預應力筋的彈性模量，kN／mm2。 預應力筋的實際伸長值，宜在初應力約為10％控制應力時開始量測 ( 初應力取值應不低于10％的σcon，以保證預應力筋拉緊)，但必須加上初應力以下的推算伸長值。對于后張法，尚應扣除混凝土構件在張拉過程中的彈性壓縮值。,2024/3/30,64,第三節(jié) 先張法施工,ΔL

45、 / = Δ L1 +Δ L2 —CΔL /——預應力筋張拉時的實際伸長值（mm)；Δ L1——初應力至最大張拉控制應之間的實際伸長值（mm)； Δ L2——初應力以下的推算伸長值（mm）；C——施加預應力時，后張法預應力混凝土構件彈性壓縮值（mm）；預應力筋初應力以下的推算伸長值Δ L2可根據彈性范圍內張拉力與伸長值成正比的關系，用計算法或圖解法確定。,2024/3/30,65,第三節(jié) 先張法施工,計算法是根據張拉

46、時預應力筋應力與伸長值的關系來推算。如某預應力筋張拉應力從0.3σcon增加到0．4σcon鋼筋伸長量4mm，若初應力確定為10％σcon，則其ΔL /為4mm。圖解法是建立直角坐標，伸長值為橫坐標，張拉應力為縱坐標，將各級張拉力的實測伸長值標在圖上，繪制張拉力與伸長值關系曲線CAB，然后延長此線與橫坐標交于O1點，則OO1段即為推算伸長值。如圖 5—25 所示。,2024/3/30,66,第三節(jié) 先張法施工,2024/3/3

47、0,67,第三節(jié) 先張法施工,③當同時張拉多根 預應力筋時，應預先調整初應力，使各根預應力筋均勻一致；④用鋼絲測力計測定 預應力鋼絲張拉力的方法：測力計的原理,2024/3/30,68,第三節(jié) 先張法施工,2024/3/30,69,第三節(jié) 先張法施工,（二）混凝土的澆筑與養(yǎng)護 預應力筋張拉完畢后即應澆筑混凝土?；炷恋臐仓淮瓮瓿桑辉试S留設施工縫。 混凝土的用水量和水泥用量必須嚴格控制，以減少混凝土由

48、于收縮和徐變而引起的預應力損失。預應力混凝土構件澆筑時必須振搗密實(特別是在構件的端部)，以保證預應力筋和混凝土之間的粘結力。預應力混凝土構件混凝土的強度等級一般不低于C30；當采用碳素鋼絲、鋼鉸線、熱處理鋼筋做預應力筋時，混凝土的強度等級不宜低于C40。,2024/3/30,70,第三節(jié) 先張法施工,構件應避開臺面的溫度縫，當不可能避開時，在溫度縫上可先鋪薄鋼板或墊油氈，然后再灌混凝土，澆筑時，振搗器不應碰撞鋼筋，混凝土達到一

49、定強度前，不允許碰撞或踩動鋼筋。采用平臥迭澆法制作預應力混凝土構件時，其下層構件混凝土的強度需達到5 MPa后，方可澆筑上層構件混凝土并應有隔離措施。,2024/3/30,71,第三節(jié) 先張法施工,混凝土可采用自然養(yǎng)護或蒸汽養(yǎng)護。但應注意，在臺座上用蒸汽養(yǎng)護時，溫度升高后， 預應力筋膨脹而臺座的長度并無變化，因而引起預應力筋應力減小，這就是溫差引起的預應力損失。為了減少這種溫差應力損失，應保證混凝土在達到一定強度之前，溫差不能

50、太大(一般不超過20℃)，故在臺座上采用蒸汽養(yǎng)護時，其最高允許溫度應根據設計要求的允許溫差 (張拉鋼筋時的溫度與臺座溫度的差)經計算確定。,2024/3/30,72,第三節(jié) 先張法施工,當混凝土強度養(yǎng)護至7．5Mpa(配粗鋼筋) 或lOMPa(鋼絲、鋼絞線配筋)以上時，則可不受設計要求的溫差限制，按一般構件的蒸汽養(yǎng)護規(guī)定進行。這種養(yǎng)護方法又稱為二次升溫養(yǎng)護法。在采用機組流水法用鋼模制作、蒸汽養(yǎng)護時，由于鋼模和預應力筋同樣伸縮所以

51、不存在因溫差而引起的預應力損失，可以采用一般加熱養(yǎng)護制度。,2024/3/30,73,第三節(jié) 先張法施工,（三）預應力筋放張1、放張要求 放張預應力筋時，混凝土強度必須符合設計要求。當設計無要求時，不得低于設計的混凝土強度標準值的75％。對于重疊生產的構件，要求最上一層構件的混凝土強度不低于設計強度標準值的75％時方可進行預應力筋的放張。過早放張預應力筋會引起較大的預應力 損失或產生預應力筋滑動。預應力混凝土構件在預應力筋放

52、張前要對混凝土試塊進行試壓， 以確定混凝土的實際強度。,2024/3/30,74,第三節(jié) 先張法施工,2、放張順序預應力筋的放張順序，應符合設計要求。當設計無專門要求時，應符合下列規(guī)定：（1）對承受軸心預壓力的構件(如壓桿、樁等)，所有預應力筋應同時放張；（2）對承受偏心預壓力的構件，應先同時放張預壓力較小區(qū)域的預應力筋再同時放張預壓力較大區(qū)域的預應力筋； （3）當不能按上述規(guī)定放張時，應分階段、對稱、相互交錯地放張，以

53、防止放張過程中構件發(fā)生翹曲、裂紋及預應力筋斷裂等現象；（4）放張后預應力筋的切斷順序，宜由放張端開始，逐次切向另一端。,2024/3/30,75,第三節(jié) 先張法施工,3、放張方法對于預應力鋼絲混凝土構件，分兩種情況放法；配筋不多的預應力鋼絲放張采用剪切、割斷和熔斷的方法自中間向兩側逐根進行，以減少回彈量，利于脫模。配筋較多的預應力鋼絲放張采用同時放張的方法，以防止最后的預應力鋼絲因應力突然增大而斷裂或使構件端部開裂。,202

54、4/3/30,76,第三節(jié) 先張法施工,對于預應力鋼筋混凝土構件，放張應緩慢進行。配筋不多的預應力鋼筋，可采用剪切、割斷或加熱熔斷逐根放張。配筋較多的預應力鋼筋，所有鋼筋應同時放張，可采用楔塊或砂箱等裝置進行緩慢放張。 ① 楔塊放張楔塊裝置放置在臺座與橫梁之間，放張預應力筋時，旋轉螺母使螺桿向上運動，帶動楔塊向上移動，鋼塊間距變小，橫梁向臺座方向移動，便可同時放松預應力筋(見圖 5—28 )。楔塊放張，一般用于張拉力不大于3

55、00kN的情況。,2024/3/30,77,第三節(jié) 先張法施工,,2024/3/30,78,第四節(jié) 后張法施工,動畫,2024/3/30,79,第四節(jié) 后張法施工,后張法施工由于直接在混凝土構件上進行張拉，故不需要固定的臺座設備，不受地點限制，適用于在施工現場生產大型預應力混凝土構件，特別是大跨度構件。后張法施工工序較多，工藝復雜，錨具作為預應力筋的組成部分，將永遠留置在預應力混凝土構件上，不能重復使用。 后張

56、法施工常用的預應力筋有單根鋼筋、鋼筋束、鋼絞線束等。,2024/3/30,80,第四節(jié) 后張法施工,后張法的特點：①預應力筋在構件上張拉，不需臺座，不受場地限制，張拉力可達幾百噸，所以，后張法適用于大型預應力混凝土構件制作。②錨具為工作錨。預應力筋用錨具固定在構件上，不僅在張拉過程中起作用，而且在工作過程中也起作用，永遠停留在構件上，成為構件的一部分。③預應力傳遞靠錨具。,2024/3/30,81,第四節(jié) 后張法施工

57、,一、后張法施工的錨具和張拉機械 （一） 錨具(代號M) 1、單根粗鋼筋的錨具單根粗鋼筋用作預應力筋時，張拉端采用螺絲端桿錨具，固定端采用幫條錨具或鐓頭錨具。①螺絲端桿錨具 螺絲端桿錨具適用于錨固直徑不大于36 mm的冷拉HRB級與HRB400級鋼筋。它是由螺絲端桿、 螺母和墊板組成,2024/3/30,82,第四節(jié) 后張法施工,2024/3/30,83,第四節(jié) 后張法施工,2024/3/30,84,第四節(jié)

58、 后張法施工,,2024/3/30,85,第四節(jié) 后張法施工,②幫條錨具 幫條錨具適用于冷拉HRB335級與HRB400級鋼筋及冷拉5號鋼鋼筋，主要用于固定。它是由幫條和襯板組成,2024/3/30,86,第四節(jié) 后張法施工,③鐓頭錨具 鐓頭錨具由鐓頭和墊板組成。鐓頭一般是直接在預應力筋端部熱鐓、冷鐓或鍛打成型，墊板采用3號鋼制作。,2024/3/30,87,第四節(jié) 后張法施工,2、鋼筋束（鋼絞線束

59、）錨具鋼筋束或鋼絞線束用作預應力筋，張拉端采用JMl2型錨具，固定端采用鐓頭錨具。①JMl2型錨具適用于錨固3— 6Φ12鋼筋束和4～6Φ12鋼絞線束。,動畫,2024/3/30,88,第四節(jié) 后張法施工,②鐓頭錨具 鐓頭錨具適用于預應力鋼筋束固定端錨固用，由固定板和帶鐓頭的預應力筋組成,2024/3/30,89,第四節(jié) 后張法施工,3、鋼絲束錨具① 錐形螺桿錨具 錐形螺桿錨具適用于錨固24根以下直徑5mm的碳

60、素鋼絲束。錐形螺桿錨具由錐形螺桿，套筒，螺帽和墊板組成,2024/3/30,90,第四節(jié) 后張法施工,,2024/3/30,91,第四節(jié) 后張法施工,②鋼質錐形錨具又稱弗氏錨具或錐形錨楦。鋼質錐形錨具由錨環(huán)和錨塞組成,2024/3/30,92,第四節(jié) 后張法施工,③鋼絲束鐓頭錨具鋼絲束鐓頭錨具一般用以錨固12~54根直徑5mm的碳素鋼絲。張拉端采用DM5A型鐓頭錨具，由錨杯3和固定錨杯3的螺母5組成；,

61、2024/3/30,93,第四節(jié) 后張法施工,,2024/3/30,94,第四節(jié) 后張法施工,非張拉端（固定端）采用DM5B型鐓頭錨具，由錨板組成的,2024/3/30,95,第四節(jié) 后張法施工,（二）張拉機械1、拉桿式千斤頂 拉桿式千廳頂適用于張拉以螺絲端桿錨具為張拉錨具的粗鋼筋，張拉以錐形螺桿錨桿為張拉錨具的鋼絲束，張拉以DM5A型鐓頭錨具為張拉錨具的鋼絲束；,2024/3/30,96,第四

62、節(jié) 后張法施工,2024/3/30,97,第四節(jié) 后張法施工,YC—60型穿心式千斤頂適用于張拉各種型式的預應力筋，是目前我國預應力混凝土構件施工中應用最為廣泛的張拉機械。YC—60型穿心式千斤頂加裝撐腳，張拉桿和連接器后，就可以 張拉以螺絲端桿錨具為張拉錨具的單根粗鋼筋，張拉以錐形螺桿錨具和DM5A型鐓頭錨具為張拉錨具的鋼絲束。,2024/3/30,98,第四節(jié) 后張法施工,動畫,2024/3/30,99,第四

63、節(jié) 后張法施工,3．錐錨式雙作用千斤頂 錐錨式雙作用千斤頂適用于張拉以KT—Z型錨具為張拉錨具的鋼筋束和鋼絞線束，張拉以鋼質錐形錨具為張拉錨具的鋼絲束。,2024/3/30,100,第四節(jié) 后張法施工,(三） 液壓千斤頂的標定預應力筋張拉機具設備及儀表，應定期維護和校驗。 張拉設備應配套標定，并配套使用。張拉沒備的標定期限不應超過半年。當在使用過程中出現反?，F象時或在千斤頂檢修后，應重新標定。 注：①

64、 張拉設備標定時，千斤頂活塞的運行方向應與實際張拉工作狀態(tài)一致；② 壓力表的精度不應低于1．5級，標定張拉設備用的試驗機或測力計精度不應低于±2％。,2024/3/30,101,第四節(jié) 后張法施工,液壓千斤頂張拉預應力筋時，預應力筋的張拉力N由壓力表讀數P反映，壓力表讀數P表示千斤頂油缸活塞單位面積上的油壓力，理論上講等于張拉力N除以活塞面積A（P=N/A）。在實際施工中，我們可根據油壓表讀數P計算出張拉力即N=PA

65、。但是由于活塞與油缸間存在摩擦力，千斤頂壓力表的讀數比實際要小。為準確地獲得實際張拉力值，必須采用標定方法直接測定千斤頂的實際張拉力與壓力表讀數之間的關系，繪制出N一P關系曲線（圖 5—47），供施工時使用。,2024/3/30,102,第四節(jié) 后張法施工,2024/3/30,103,第四節(jié) 后張法施工,1、試驗機標定千斤頂頂試驗機力的平衡方程為：N=PA—f 1 式中：N——試驗機被動工作的表盤讀數（K

66、N）；P一千斤頂主動出力時壓力表的讀數（N/mm2）；A——千斤頂張拉活塞面積（mm2）；f1——千斤頂主動出力時缸體與活塞間的摩阻力（KN）。,2024/3/30,104,第四節(jié) 后張法施工,2024/3/30,105,第四節(jié) 后張法施工,試驗機壓千斤頂力的平衡方程為：N=PA+f 2式中：N——試驗機主動出力時的表盤讀數： P——千斤頂被動出力時壓力表的讀數； A——千斤頂張拉活塞面積；

67、f2 —千斤頂被動出力時缸體與活塞間的摩阻力。由此可見：千斤頂頂壓力機 與壓力機壓千斤頂，試驗機的表盤讀數是不一樣的，所以，標定千斤頂時，千斤頂活塞的運動方向應與實際張拉工作狀態(tài)一致。,2024/3/30,106,第四節(jié) 后張法施工,2、用標準測力計標定,2024/3/30,107,第四節(jié) 后張法施工,當兩臺千斤頂臥放，用標準測力計標定,2024/3/30,108,第四節(jié) 后張法施工,二、后張法施工工藝后張法

68、施工工藝流程教材第180頁圖5—20。（一）孔道留設孔道留設是后張法預應力混凝土構件制作中的關鍵工序之一。預留孔道的尺寸與位置應正確，孔道應平順；端部的預埋墊板應垂直于孔道中心線并用螺栓或釘子固定在模板上，以防止?jié)仓炷習r發(fā)生走動；孔道的直徑一般應比預應力筋的外徑(包括鋼筋對焊接頭的外徑或需穿入孔道的錨具外徑)大10～15mm，以利于預應力筋穿入。孔道留設的方法有鋼管抽芯法、膠管抽芯法和預埋波紋管法等。,2024/3/30,109