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1、2、预应力混凝土的分类：（1）按施加预应力的方式不同可分为：1）先张法预应力混凝土2）后张法预应力混凝土（2）按混凝土施工方法不同可分为：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。（3）按预应力度大小可分为：全预应力混凝土和部分预应力混凝土。第2页/共27页第1页/共27页二、预应力混凝土的材料 1、混凝土材料（1 1）强度要求：一般不低于）强度要求：一般不低于C30C30；当采用碳素钢丝、钢；当采用碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋作为预应力筋时，绞线、热处理钢筋作为预应力筋时，混凝土的强度等级混凝土的强度等级不低于不低于C40C40。目前，在一些重要的预应力混凝土结构中，目前，在一
2、些重要的预应力混凝土结构中，已开始采用已开始采用C50C60的高强混凝土，并逐步向更高强的高强混凝土，并逐步向更高强度等级的混凝土发展度等级的混凝土发展（2 2）混凝土的配置：）混凝土的配置：应尽可能采用高标号水泥（应尽可能采用高标号水泥（宜用宜用硅酸盐水泥）硅酸盐水泥），减少水泥用量，降低水灰比（，减少水泥用量，降低水灰比（控制在控制在0.50.5以下）以下），不能掺用对钢筋有侵蚀作用的氯盐，如氯，不能掺用对钢筋有侵蚀作用的氯盐，如氯化钙、氯化钠等，否则会发生严重质量事故化钙、氯化钠等，否则会发生严重质量事故第3页/共27页第2页/共27页 2 2、钢筋 （1 1）强度高。预应力钢筋必须采用
3、高强度钢材，以减少预应力构件在长期使用过程中，由于混凝土的收缩徐变等原因，而造成预应力损失。（2 2）要有较好的焊接性能和塑性。（3 3）预应力筋的种类：单根粗钢筋，钢筋索，钢绞线索、钢丝索等。（4 4）预应力筋的冷加工：冷拉和冷拔第4页/共27页第3页/共27页（1）冷拔低碳钢丝（2）冷拉钢筋（3）碳素钢丝 第5页/共27页第4页/共27页（4）钢绞线 预应力钢绞线截面图 D钢绞线直径；d0中心钢丝直径；d外层钢丝直径 第6页/共27页第5页/共27页（5）热处理钢筋 （6）精轧螺纹钢筋精轧螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。(a)带纵肋
4、(b)无纵肋热处理钢筋外形 精轧螺纹钢筋外形 第7页/共27页第6页/共27页三、预加应力的方法：1、先张法先张拉钢筋，后浇注混凝土。2、后张法先浇注混凝土，预留孔道，后张拉钢筋3、无粘结预应力 还有电热法第8页/共27页第7页/共27页四、预应力张拉控制应力（concon):):钢 种张 拉 方 法先张法后张法碳素钢丝、钢绞线、刻痕钢丝0.75fptk0.70fptk冷拔低碳钢丝、热处理钢筋0.70fptk0.60fptk冷拉钢筋0.90fpyk0.85fpyk注：注：fptk预应力筋极限抗拉强度标准值（预应力筋极限抗拉强度标准值（N/mm2）fpyk预应力筋屈服强度标准值（预应力筋屈服强度
5、标准值（N/mm2）第9页/共27页第8页/共27页五、预应力损失的概念：预应力总损失值小于下列数值时，则按下列数值取用：先张法：100 N/mm2 后张法：80 N/mm21、锚具变形和钢筋内缩损失：l l1 1(先、后张法均有）式中：张拉锚具变形和钢筋内缩值；长线台座先张法：=5=5 mm 后张法螺丝端杆锚具（一条缝隙）=5=5 mm l 张拉端至固定端之间的距离。E ES S 钢筋弹性模量。第10页/共27页第9页/共27页第11页/共27页第10页/共27页五、预应力损失的概念：2、孔道摩擦损失：l2(后张法有）当 0.2时：式中：从张拉端至计算截面的距离 从张拉端至计算截面曲线孔道倾
6、角。摩擦系数第12页/共27页第11页/共27页3、温度应力损失：l3 长线台座生产时，采用蒸汽养护时存在。4、钢筋应力松弛损失：l4(先、后张法均有）5、混凝土收缩徐变应力损失：l5(先、后张法均有）预应力损失的组合 张 拉 方 法先张法后张法第一批预应力损失（混凝土预压前的预应力损失）l=l1+l4l=l1+l2第二批预应力损失（混凝土预压后的预应力损失）l=l5l=l4+l51、锚具变形和钢筋内缩损失：l12、孔道摩擦损失：l2第13页/共27页第12页/共27页六、先、后张法构件设计施工对比：1、先张法构件需要台座，故在预制厂生产中小型构件。后张法不需要台座，故在现场生产大型构件。2、
7、设计中：先张法采用：换算截面A0 后张法采用：净面积Aj3、预应力损失不同。4、预应力传递不同：先张法是依靠混凝土和钢筋之间的粘结力来传递。后张法是通过锚具来传递预应力。5、预应力筋张拉控制应力不同：先张法con后张法con，但最终效果一致。第14页/共27页第13页/共27页第二节 先张法施工一、施工工艺台座准备刷隔离剂铺放预应力筋等张拉并锚固安侧模、安预埋件浇混凝土养护脱模、放张堆放起拱第15页/共27页第14页/共27页第二节 先张法施工二、台座：（略）1、墩式台座：2、槽式台座：第16页/共27页第15页/共27页第二节 先张法施工三、预应力筋的张拉：（一）张拉设备：1、钢丝的夹具和张
8、拉机具（1）张拉机具：还有卷扬机。选择张拉机具时，为了保证设备、人身安全和张拉力准确，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应不小于预应力筋张拉伸长值的1.11.3倍。第17页/共27页第16页/共27页第二节 先张法施工（2）夹具：先张法中钢丝的夹具分两类：一类是将预应力筋锚固在台座或钢模上的锚固夹具；另一类是张拉时夹持预应力筋用的张拉夹具。锚固夹具与张拉夹具都是重复使用的工具。夹具的种类繁多，此处仅介绍常用的一些钢丝夹具。(a)钳式 (b)偏心式 (c)楔形钢丝的张拉夹具1钢丝；2钳齿；3拉钩；4偏心齿条；5拉环；6锚板；7楔块 第18页/共27页第17页/共
9、27页(a)圆锥齿板式 (b)圆锥槽式 (c)楔形 钢丝用锚固夹具1套筒；2齿板；3钢丝；4锥塞；5锚板；6楔块 第19页/共27页第18页/共27页（2）钢筋的夹具和张拉机具 1）钢筋夹具钢筋锚固多用:螺丝端杆锚具、镦头锚和销片夹具等。张拉时可用连接器与螺丝端杆锚具连接，或用销片夹具等。两片式销片夹具 1销片；2套筒；3预应力筋 第20页/共27页第19页/共27页第21页/共27页第20页/共27页2）钢筋的张拉机具先张法粗钢筋的张拉，分单根张拉和多根成组张拉。由于在长线台座上预应力筋的张拉伸长值较大，一般千斤顶行程多不能满足要求，故张拉较小直径钢筋可用卷扬机。此外，张拉直径1220mm的
10、单根钢筋、钢绞线或小型钢丝束，可用YC20型穿心式千斤顶(图)。张拉时，前油嘴回油、后油嘴进油，被偏心夹具夹紧的钢筋随着油缸的伸出而被拉伸。如油缸行程已接近最大行程而钢筋尚未达到控制应力时，可使千斤顶卸载、油缸复位，然后继续张拉。此外，YC18型穿心式千斤顶(张拉力18t，张拉行程250mm)亦可用于张拉单根钢筋和钢丝束。(a)暂时锚固、回油使油缸复位暂时锚固、回油使油缸复位 (b)张拉张拉用用YC20型穿心式千斤顶张拉预应力筋型穿心式千斤顶张拉预应力筋 1偏心夹具；偏心夹具；2后油嘴；后油嘴；3前油嘴；前油嘴；4弹性顶压头；弹性顶压头；5销片夹具；销片夹具；6台座横梁；台座横梁；7预应力筋预
11、应力筋 第22页/共27页第21页/共27页第二节 先张法施工（二）张拉制度：1、超张拉制度：0 105%con con 2、一次张拉制度：0 103%con 采用超张拉工艺的目的是为了减少预应力筋的松弛应力损失所谓“松弛”即钢材在常温、高应力状态下具有不断产生塑性变形 的特性。在第一分钟内可完成损失总值的50，24h内则可完成80。所以采用超张拉工艺。先超张拉5再持荷2min，则可减少50以上的松弛应力损失。而采用一次张拉锚固工艺，因松弛损失大，故张拉力应比原设计控制应力提高3。持荷2分钟第23页/共27页第22页/共27页第24页/共27页第23页/共27页四、混凝土的浇筑与养护 确定预应
12、力混凝土的配合比时，应尽量减少混凝土的收缩和徐变，以减少预应力损失。收缩和徐变都与水泥品种和用量、水灰比、骨料孔隙率、振动成型等有关。预应力筋张拉完成后，钢筋绑扎、模板拼装和混凝土浇筑等工作应尽快跟上。混凝土应振捣密实。混凝土浇筑时，振动器不得碰撞预应力筋。混凝土未达到强度前，也不允许碰撞或踩动预应力筋。采用重叠法生产构件时，应待下层构件的混凝土强度达到5.0MPa后，方可浇筑上层构件的混凝土。第25页/共27页第24页/共27页第26页/共27页第25页/共27页第二节 先张法施工五、预应力筋的放张：1、放张的要求：放张预应力筋放张时，混凝土强度必须符合设计要求，如无设计要求时，混凝土强度不低于设计强度标准值的75%。2、放张的方法：钢丝可用砂轮锯或切断机切断 粗钢筋对热处理钢筋及冷拉IV级钢筋，不得用电弧切割，宜用砂轮锯或切断机切断。当放张多根预应力筋时，多根钢丝或钢筋的同时放松，可用油压千斤顶、砂箱、楔块等同时放张。第27页/共27页第26页/共27页感谢您的观看！第27页/共27页