预应力混凝土工程ppt(1)

第五章预应力混凝土工程知识点：先张法施工设备，施工工艺；后张法预应力筋、锚具、张拉机具、施工工艺；无粘结预应力筋制作、锚具、施工工艺。重点：后张法施工工艺，现浇结构无粘结预应力施工技术。难点：后张法施工工艺及张拉力计算，无粘结预应力施工工艺。本章内容　　　　第一节：先张法施工　　　　　　　　　第二节：后张法施工　　　　　　　　　第三节：无粘结预应力施工　　　　　预应力混凝土是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加压力，产生预压应力，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，受拉区混凝土才受拉开裂，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。预应力混凝土的概念预应力混凝土的概念第一节：先张法施工一、先张法施工主要设备(一）台座组成：台面、横梁、承力结构。分为：墩式台座、槽式台座、桩式台座等。1、墩式台座：以混凝土墩作为承力结构的台座称为墩式台座。一般用于生产中小型构件。（1）墩式台座分类：简易墩式台座；重力墩式台座；构架式台座；计算简图：一、先张法施工主要设备（2）墩式台座计算要点：M－抗倾覆力矩M＝G1l1+G2l2M，－倾覆力矩M，－TｅＫ1－抗倾覆系数①稳定性验算：（抗倾覆、抗滑移的能力）A、抗倾覆验算：一、先张法施工主要设备B、抗滑移验算：T－抗滑移能力。T＝N，＋FＦ＝u(G1+G2)摩擦力N，－台面抵抗力P－张拉力合力②强度验算：支承横梁的牛腿，按柱子的牛腿计算配筋；墩式台座与台面接触的外伸部分，按偏心受压构件计算；台面按轴心受压构件计算；横梁按承受均布荷载的简支梁计算。一、先张法施工主要设备2、槽式台座用于张拉力和倾覆力矩较大的构件生产。一、先张法施工主要设备(二）张拉机具和夹具1、钢丝的夹具和张拉机具（1）钢丝夹具①锚固夹具：锥形、楔形。②张拉夹具：偏心式、钳式、楔形。③墩头锚具:采用冷墩形成。(二）张拉机具和夹具（2）张拉机具①要求：简易可靠，准确控制钢丝的拉力，稳速增大拉力。②种类：A、卷扬机张拉：弹簧测力、杠杆测力。B、电动螺杆张拉机张拉：构造简单，体积小，重量轻，操作灵活，移动方便。(二）张拉机具和夹具2、钢筋的夹具和张拉机具（1）钢筋夹具①锚固夹具：工具式螺杆－螺丝端杆锚具；穿心式夹具－自锚；墩头锚固：d<12mm冷墩d<22mm热墩d>22mm加热锻打②张拉夹具：压销式、穿心式。（2）钢筋张拉机具油压千斤顶、拉伸机、穿心式千斤顶、电动螺杆张拉机。(二）张拉机具和夹具螺丝端杆锚具：(二）张拉机具和夹具（二）先张法施工工艺工艺流程图：(一)张拉1、张拉控制应力和超张拉最大应力①张拉控制应力（ 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 规定）冷拉钢筋0.9fPYK冷拔低碳钢丝0.70fPUK碳素刻痕钢丝、钢绞线0.75fPUK②超张拉最大应力冷拉钢筋0.95fPYK其它0.75fPUK（二）先张法施工工艺2、张拉程序（1）超张拉法：01.0501.03持荷2分钟（2）一次张拉法03、张拉顺序（1）多根同时张拉；（2）单根张拉。（二）先张法施工工艺(二）混凝土的浇筑与养护1、浇筑要求：①同一生产线的构件应一次浇筑完毕；②构件应避开温度缝；③振捣时不应碰撞钢丝；④叠层生产时，下层混凝土强度达5MPa，方可浇筑上层构件；⑤混凝土的水灰比应严格控制，振捣应密实。2、养护：①自然养护；②湿热养护。（二）先张法施工工艺(三）预应力筋放张1、放张要求①混凝土强度应大于75％C设；（重叠生产指最上层构件）②放张过程中，应使预应力构件自由伸缩，避免过大的冲击与偏心。③保证预应力筋与混凝土之间的粘结。（二）先张法施工工艺3、放张顺序①轴心受压构件：同时放张。②偏心构件：先同时放张预应力较小区域内的预应力筋；再同时放张预应力较大区域内的预应力筋。③如不能满足上述要求，应分阶段、对称、相互交错进行放张。注意：放张时，应拆除侧模。（二）先张法施工工艺2、放张方法①钢丝：数量少，逐根放张；数量多，同时放张。②粗钢筋：数量少，逐根加热熔断；数量多，同时放张。第二节：后张法施工1、定义：制备留有孔道的混凝土构件，混凝土达到 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 规定强度后，穿筋并用张拉机具张拉钢筋至设计规定应力值，借助锚具把预应力筋锚固在构件端部，最后，孔道灌浆，这种预加应力的方法称为后张法。2、特点：①混凝土的弹性压缩对预应力值的建立无直接影响；②锚具不能重复使用，成本高；③工艺比较复杂（构件制作、留孔、穿筋、张拉、灌浆）；④可拼装预制构件（现场拼装）。后张法施工3、适用范围现场制作大型构件，避免大型构件运输的麻烦。4、生产过程（1）构件生产阶段；（2）预加应力阶段（包括锚具、预应力筋制作、张拉、灌浆等）后张法施工对锚具的要求：①尺寸准确；②不致产生预应力筋的滑移；③有足够刚度和强度。（一）锚具和预应力筋的制作常见预应力筋类型：①单根钢筋，直径大于12毫米；②钢筋束与钢绞线束；③钢丝束。1、锚具张拉端：螺丝端杆锚具。固定端：帮条锚具或墩头锚具。（1）螺丝端杆锚具组成：螺丝端杆、螺母、垫板。（2）帮条锚具组成：帮条、衬板。（3）镦头锚具直接在钢筋端部用热镦、冷镦、锻打成型。（4）Ⅳ级精轧螺旋钢筋直径有25和32两种。（一）单根预应力筋的锚具及制作2、预应力筋的制作（1）制作：包括配料、对焊、冷拉等工序。（2）下料长度计算①锚具特点：螺丝端杆外露在孔道外的长度为120～150mm，帮条、镦头视锚具尺寸而定。②对焊接头：每个对焊接头的压缩量约等于钢筋直径。③钢筋冷拉率：实际测定作为下料依据。④弹性回缩率：冷拉后的回缩值与冷拉完成时的长度的比值，（一）单根预应力筋的锚具及制作1〉两端用螺丝端杆锚具时预应力筋的成品长度L1（冷拉后的全长）为：预应力筋中钢筋冷拉完成后的长度为L0：预应力筋中的钢筋冷拉前的下料长度L为：（一）单根预应力筋的锚具及制作式中：－构件的孔道长度。－螺丝端杆伸出构件外的长度。－螺丝端杆的长度，一般为320mm。－预应力筋的冷拉率。－预应力筋的冷拉弹性回缩率。n－对焊接头数量。－每个对焊接头的压缩量。（一）单根预应力筋的锚具及制作2〉一端用螺丝端杆，另一端用帮条锚具时预应力筋的成品长度：预应力筋中的钢筋冷拉完成后的长度：预应力筋中的钢筋下料长度：式中：－帮条或镦头锚具长度（包括垫板厚度）（一）单根预应力筋的锚具及制作(二）钢筋束、钢绞线束预应力筋的锚具及制作钢筋束采用：12，3～6根钢绞线束采用：3～6根751、锚具（1)JM12型锚具楔块原理可锚具多根预应力筋既可作张拉端锚具，又可作固定端锚具。JM12型锚具构造：(二）钢筋束、钢绞线束预应力筋的锚具及制作（2）KT－Z型锚具（可锻铸铁锥形锚具）用于螺纹钢筋束和钢绞线束。(二）钢筋束、钢绞线束预应力筋的锚具及制作（3）XM型锚具可锚固：钢绞线束钢丝束单根预应力筋多根预应力筋(二）钢筋束、钢绞线束预应力筋的锚具及制作2、预应力筋制作（1）制作工序：开盘－－下料－－编束（2）下料长度计算（与张拉设备和选用的锚具有关）(二）钢筋束、钢绞线束预应力筋的锚具及制作（三）钢丝束预应力筋的锚具及制作1、锚具（1）钢质锥形锚具适用于6、12、18、24根直径5mm碳素钢丝（2）钢丝束镦头锚具用于锚具12～54根直径5mm碳素钢丝的钢丝束。（3）锥形螺杆锚具适用于14、16、20、24、28根直径5mm的钢筋束。2、钢丝束的制作（1）制作程序：调直－－下料－－编束－－安装锚具（2）下料长度计算：①用钢质锥形锚具锚固的钢丝束，下料长度计算同钢筋束。②用镦头锚具锚固的钢丝束，下料长度与A型、B型锚具以及一端张拉或两端张拉有关。③用锥形螺杆锚固的钢丝束，应在非应力状态下料。(二）钢筋束、钢绞线束预应力筋的锚具及制作（二）后张法施工工艺（一）孔道留设1、要求（1）孔道尺寸、位置应正确，孔道要平顺；（2）端部的预埋钢板应垂直于孔道中心线；（3）孔道直径取决于预应力筋和锚具、保证预应力筋穿入。2、施工方法（1）钢管抽芯法－－－适宜于留设直线孔道①方法：在需留设孔道处预埋钢管，在混凝土浇筑、养护中定期慢转钢管，以防粘结，待混凝土初凝后，终凝前抽出钢管，形成孔道。（二）后张法施工工艺②施工时应注意的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 钢管应平直，光滑，埋前应出锈，刷油，位置正确；每根长度小于15米，以便于旋转、抽管；恰当掌握抽管时间早：坍孔；晚：抽管难，抽不出来。一般在初凝后终凝前，手指按压混凝土不粘浆又无明显印痕时，则可抽管。常温下，一般3～6小时即可抽管。抽管顺序和方法先上后下，边抽边转，速度均匀，与孔道保持在同一直线。（二）后张法施工工艺（2）胶管抽芯法－－适宜于留设直线孔道、曲线孔道、折线孔道等①方法：在孔道留设处，安放胶管（内充气或水、钢丝网胶管），浇筑混凝土，养护，初凝后，通过放气（水）或直接拉，形成孔道。②施工时应注意的问题：长度20～30米以内整根管，一端抽出。较长时在中间接长，接头处应防漏气、漏水。抽管顺序：先上后下，先曲后直。（二）后张法施工工艺（3）预埋波纹管法－－适宜于曲线孔道①方法：波纹管直接埋设在需留设孔道处，不再抽出。②施工时应注意的问题：使用前应作灌水试验，检查有无渗漏；连接用大一号波纹管（接长时）；固定：用钢筋卡子，并用铁丝绑牢；避免反复弯曲。（二）后张法施工工艺高架桥预应力混凝土梁拆除场景（二）预应力筋的张拉1、张拉控制应力和超张拉最大应力（1）张拉控制应力（2）超张拉最大应力2、预应力损失①孔道摩擦损失②锚固损失③钢筋应力松弛损失④混凝土收缩徐变损失⑤受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起应力损失（二）预应力筋的张拉各阶段预应力损失值的组合：先张法：后张法：混凝土预压后的损失（第二批）混凝土预压前的损失（第一批）先张法：后张法：（二）预应力筋的张拉3、张拉程序根据构件类型、张锚体系、松弛损失取值等因素确定。（1）0105％（持荷2分钟）（2）0103％超张拉5％目的：主要是减少钢筋松弛、混凝土弹性压缩、锚具变形和孔道摩擦等所引起的应力损失。超张拉3％目的：主要是弥补设计或施工中不可预见的损失。持荷2分钟目的：主要是为了加速钢筋松弛的早发展。（二）预应力筋的张拉4、张拉力计算（1）全部筋一次张拉：M－超张拉百分率（2）同一构件分批张拉设：分两批张拉，则第一批的张拉应力为：式中：－设计控制应力，即第二批预应力筋的设计控制应力。－钢筋与混凝土的弹性模量比值。（二）预应力筋的张拉－第二批预应力筋张拉时，在已张拉预应力筋重心处产生的混凝土法向应力。其中：－第一批预应力损失。Ap－预应力筋截面面积（第一批总截面面积）。An－混凝土净截面面积。第一批张拉力：第二批张拉力：（二）预应力筋的张拉〖例题〗24m预应力折线形屋架，混凝土强度等级为C40，Ec=3.25*104MPa，下弦净截面面积An=456cm2，下弦配制4根直径25的预应力筋，单根预应力筋截面面积Ap=4.91cm2，钢筋弹性模量Es=1.8*105MPa。张拉控制应力：单根预应力筋的张拉力：按设计规范计算得第一批预应力损失为：采用对角线对称分两批张拉，则第二批两根预应力筋的张拉控制应力为425MPa，单根预应力筋的张拉力为209KN第一批预应力筋的张拉控制应力和张拉力计算如下：（单根钢筋张拉力）5、张拉注意事项（1）混凝土强度要求：张拉时应符合设计要求；若设计无要求时，不应低于70％C设计。块体拼装，立缝处混凝土或砂浆强度，不应低于15MPa或40％C设计。（2）多根预应力筋张拉：当不可能同时张拉时，宜分批、分阶段、对称地张拉。（3）重叠多层张拉：现场生产构件，重叠多层构件中预应力的施加，其损失自上而下逐层增加。重叠构件张拉宜先上后下，超张拉应力依次增加。（二）预应力筋的张拉（4）张拉方式的影响－－主要是克服、减小摩阻力的影响①一端张拉：构件长度小于24米的直线预应力筋。②两端同时张拉：构件长度大于24米或曲线预应力筋。（三）孔道灌浆1、作用①保护预应力筋，防锈。②使预应力筋与混凝土结构形成整体。（二）预应力筋的张拉2、要求①孔道用灰浆应满足强度、粘结力、流动性、干缩性、泌水性要求；②灌浆前，混凝土孔道应用压力水冲刷干净并湿润孔壁；③灌浆时，水泥浆应缓慢均匀地泵入，不得中断；④灌浆顺序应先下后上，以免上层孔道漏浆而将下层孔道堵塞。（二）预应力筋的张拉第三节：无粘结预应力施工一、无黏结预应力筋的发展与特点1、后张法预应力混凝土施工按预应力筋可分为：有黏结预应力混凝土：通过灌浆使预应力筋与混凝土黏结。无黏结预应力混凝土：预应力筋与混凝土之间可相对滑动。2、特点无需留孔道与灌浆，施工简单，摩擦力小，预应力筋易弯成多跨曲线形状。预应力筋强度一般降低10％～20％，对锚具要求高。二、无黏结预应力筋的制作1、无黏结预应力筋无粘结预应力筋一般是由7根φ5mm高强钢丝组成的钢丝束或扭结成的钢绞线，通过专门设备涂包涂料层和护套层构成的。（1）无粘结预应力筋所用的材料主要是高强钢丝和钢绞线，每根钢丝应是通长的，严禁有接头，且不应有死弯，当有死弯时必须截断。（2）表面涂层材料应满足下列要求：较好的化学稳定性，在－20℃～+70℃内不裂，不变脆，不流淌，并有一定的韧性。与周围砼、钢材等材料等不起化学作用。不会被腐蚀，具有不透水性，不吸湿性，良好润滑性，一般选用建筑专用油脂。（3）无粘结预应力筋护套材料应满足以下要求：在－20℃～+70℃温度范围内，低温不脆化，高温化学性能稳定。有足够韧性、抗破损性。防水性、延伸度好。二、无黏结预应力筋的制作二、无黏结预应力筋的制作（1）无黏结预应力筋的制作一般采用挤塑涂层工艺。主要是钢丝通过涂油装置涂油，涂油后的钢丝束通过塑料挤压机成型塑料薄膜，再经冷却筒槽成型塑料套管。（2）质量要求：原料：预应力筋必须经力学性能检验合格的。产品外观护套厚度符合要求（3）检验要求外观逐盘检查每批抽样三根进行油脂与塑料护套检查。三、锚具及张拉设备1、锚具对于高强钢丝主要用镦头锚具。钢绞线则用夹片锚具。无黏结预应力筋锚具系统的质量检验和合格验收应符合《预应力筋用锚具、夹具和链接器应用技术规程》（JGJ85）和《预应力筋用锚具夹具和链接器》（GB/T14370)三、锚具及张拉设备三、锚具及张拉设备2、张拉设备可选用YC型系列的油压千斤顶，可在狭小场地及高空进行张拉。在梁板顶面或墙壁侧面的斜槽内张拉无黏结预应力筋时，宜采用变角张拉装置。变角张拉装置的关键部件是变角块，安装时注意块间的槽口搭接，保证变角轴线向结构外侧弯曲。张拉设备及仪表由专人使用和管理，定期维护和校验，校验期限不宜超过半年。三、锚具及张拉设备四、无粘结预应力混凝土结构施工1、无粘结预应力筋的铺放与定位无粘结预应力束在平板结构中一般为双向曲线配置。铺设前应根据双向钢丝束交点的标高差，绘制铺设顺序图，避免相互穿插。铺设前先根据设计图计算出各点标高、位置、反弯点位置、波峰位置，然后将马凳就位（马凳间距1－2m），再铺设钢丝束，一般是钢丝束波峰低的底层钢丝束先铺设，然后依次铺设波峰高的上层钢丝束。对波峰高度及水平位置进行调整，检查无误后用铅丝绑牢。无粘结预应力曲线筋或折线筋的末端的切线应与承压板相垂直，曲线段的起始点至张拉锚固点应有不少于300mm的直线段。张拉端固定：张拉端的承压板应用钉子固定在端 模板 个人简介word模板免费下载关于员工迟到处罚通告模板康奈尔office模板下载康奈尔 笔记本 模板 下载软件方案模板免费下载 上或用点焊固定在钢筋上。当张拉端采用凹入式作法时，可用塑料穴模或泡沫塑料、木块等形成凹口。砼浇筑时，严禁踏压撞碰预应力筋、支撑钢筋及端部预埋件，张拉端固定端砼必须振实，混凝土强度等级不低于C30，梁不低于C40。四、无粘结预应力混凝土结构施工2、无粘结预应力筋的张拉及锚固张拉前清理承压板面，检查承压板后面的砼质量，有缺陷应先修补处理。张拉时先张拉板，后张拉梁。板中无粘结筋，可依次张拉，梁中采用对称张拉，长度大于25m，两端张拉，大于60m分段张拉。遇摩阻力大，宜先松动一次再张拉。一般混凝土强度达到设计强度的75％时才能进行张拉。张拉程序采用0→103%σcon。张拉顺序根据设计顺序，先铺设的先张拉，后铺设的后张拉。3、端部锚头处理张拉后，应对锚固区进行保护，必须有严格密封措施，防止水汽进入腐蚀预应力筋。锚固后，外露多佘预应力筋用砂轮切割，不得用电孤焊切割。端部处理有两种：在孔道中注入油脂并加以封闭（如图5.42（a）所示）。在孔道中注入环氧水泥砂浆，抗压强度不低于35MPa，对凹入式锚固板，经处理后，用微胀砼或低收缩防水砂浆封锚。对凸出式锚固板，用外钢筋混凝土围梁封闭（如图5.42（b）所示）。锚头端部处理方法1—油枪；2—锚具；3—端部孔道；4—有涂层的无粘结预应力束；5—无涂层的端部钢丝；6—构件；7—注入孔道的油脂；8—混凝土封闭；9—端部加固螺旋钢筋；10—环氧树脂水泥砂浆本章小结预应力混凝土与普通混凝土比较，除能提高构件的抗裂强度和刚度外，还具有减轻自重、节约原材料、增加构件的耐久性、降低造价的优点。先张法施工工艺可分为张拉预应力筋、浇筑混凝土、预应力筋放张三个阶段，每个阶段的施工不慎都可能引起预应力损失，施工过程中必须遵守施工质量验收规范的规定。无粘结预应力混凝土是近几年发展的新技术，应用在高层建筑和较大跨度构件施工中。预应力混凝土充分利用了钢筋与混凝土的性能。施工中应特别注重原材料的质量检验，不合格的材料不准用于构件上。