第7章 预应力混凝土工程PPT课件

第七章钢筋混凝土工程，第七章钢筋混凝土工程，第一章钢筋混凝土分类2，预应力3，后张法，7.1钢筋混凝土工程，7.1钢筋混凝土工程，(1)钢筋混凝土原理混凝土是抗压强度高、抗拉强度低的材料。抗拉强度很低(仅压缩强度的1/10到1/15)，并且稳定性较差。它的张力，扭转变形能力也很小，破坏前没有明显的迹象。为了弥补混凝土抗拉强度太低的缺点，工程中使用钢筋代替混凝土承担张力。受混凝土压力拉向钢筋的这种钢筋混凝土用途很广，优点很多，但也有难以克服的本质缺陷裂缝。为了克服普通钢筋混凝土早期开裂和钢筋不能充分发挥其作用的矛盾，建立了混凝土预应力方法钢筋混凝土。也就是说，在混凝土结构受到荷载之前，对拉伸区域张力钢筋后，将钢筋的回弹力应用于混凝土，对混凝土施加一个预压应力，产生一定的压缩变形。如果该构件受力，拉伸区混凝土的拉伸变形首先与压缩变形抵消，然后随着外力的增加，混凝土逐渐增大，裂纹发生时间明显延迟，从而增加构件的抗裂性和刚度。7.1钢筋混凝土项目，(2)钢筋混凝土材料的钢筋混凝土抗裂程度取决于钢筋的预拉应力值。钢筋预张力越高，混凝土预压力越大，构件的抗裂性越好。为了获得大的预应力，一般使用高强度钢筋和高强度混凝土。1)预应力筋的基本要求是高强度、良好的塑性、良好的粘合特性和优良的加工性能。1.高强度。钢的强度越高，损失率越低，经济效果也越高，因此，满足此条件时，应使用强度高的钢作为预应力。2.可塑性很好。如果需要切割钢筋，则有一定的伸长。元件在低温负载下时，应更加注意塑胶要求。否则，可能会发生脆性损伤。7.1钢筋混凝土施工，3 .与混凝土的附着力好。预应力构件的预应力由钢筋和混凝土的粘结力构成。因此，钢筋和混凝土必须有足够的附着力。具有可焊性等优秀的加工性能。当前国内钢筋混凝土结构中常用的钢筋通常由单个或捆绑的导线、钢绞线或钢筋组成。钢筋可用作冷轧 级热轧钢材、热处理钢筋或精轧钢筋，钢丝可用作高强度碳素钢丝或冷轧低碳钢丝。2)混凝土用于钢筋混凝土结构的混凝土必须具有高强度、轻便、高耐久性的特性。一般而言，混凝土的强度等级必须在C30以上。使用碳素钢丝、钢绞线、热处理钢筋作为预应力筋时，混凝土的强度等级必须在C40以下。目前，我国在几个重要的钢筋混凝土结构中开始采用C50C60的高强混凝土，最高混凝土强度等级达到C80，逐渐发展为更高强度等级的混凝土。7.1钢筋混凝土施工，(3)钢筋混凝土的特点钢筋混凝土可以充分发挥钢筋和混凝土各自的特性，与普通钢筋混凝土相比具有以下优点：1)混凝土的抗裂性和刚度提高，构件的耐久性提高。(2)在与普通钢筋混凝土相同的条件下，构件的优点是小、自重、质量好、材料节约。3)扩大了高、大、重型机械的预制装配程度。4)疲劳电阻优于钢筋混凝土。钢筋混凝土有上述优点，但也引起了另一个问题。也就是说，制造零部件时添加了拉伸工艺、灌浆设备、锚固装置等特殊设备，使工艺更加复杂，运行要求更高。因此，较小的梁和板、承受不了拉力的拱和柱等不适合使用预应力结构。，7.1钢筋混凝土项目，(4)钢筋混凝土分类钢筋混凝土可分为预应力施加过程的差异。1.pre-tensions: pre-tensions是先张法和浇筑混凝土的钢筋混凝土生产方法。2.后张法：后张法是先浇混凝土后张法预应力筋的预应力混凝土生产方法。根据预应力筋的连接方式，钢筋混凝土可以分为：1.已连接：prestressing tendons沿整个长度与周围混凝土连接。2.未粘合：预应力筋沿全长与周围混凝土相对滑动，防止预应力筋腐蚀，防止与周围混凝土粘合，在预应力筋表面涂上油漆，并围上塑料布。7.1钢筋混凝土施工，使用荷载下，根据截面抗拉应力控制要求，钢筋混凝土可以分为：1.完全预应力：在各种荷载组合下的元件剖面中，不允许抗拉应力的钢筋混凝土元件。几乎等于裂缝控制级别为1的构件。2.有限钢筋混凝土：允许混凝土在短期载荷下承受一定的拉伸应力值，但在长期载荷下，混凝土不是按照拉伸要求设计的。对应于裂缝控制级别为2的构件。3.部分钢筋混凝土：根据使用荷载下允许裂缝，但最大裂缝宽度不超过允许值的要求设计。与裂缝控制级别为3的零部件相对应。预拉伸和后拉伸可以使用机械拉伸(液压或传动螺杆)，主要用于弯曲预应力筋的拉伸，使用钢筋的热膨胀和收缩原理。7.1钢筋混凝土项目，(5)钢筋混凝土应用桥梁、建筑、轨枕、杆子、文件、压力管道、油罐、水塔等，还包括高层、高耸、大跨度、中街和抗震结构、土木工程、能源工程、海洋工程，7.2预应力，先张法是在浇混凝土之前，先将预应力钢筋张拉到支架或模板上，用固定装置临时固定，然后浇混凝土构件。如果钢筋和混凝土具有足够的结合力，直到混凝土达到规定的强度(通常不超过混凝土设计强度标准值的75%)，则加入或切断钢筋，并通过钢筋的弹性收缩使混凝土和钢筋之间的粘合力在混凝土中产生预载应力。先张法生产可以使用支架法或单位流法。使用支脚方法时，组件在固定的支脚上生产。采用单位流法时，制作和钢模具通过固定装置，通过流水完成各生产工序。为了运输，pre-tensions适用于生产固定的中小型零件，例如楼板、屋顶板、吊车梁、檩条等。先张法的施工技术如图所示。工艺：拉伸固定预应力筋混凝土浇筑硬化(75%强度)拉伸预应力筋。7.2 pre-tensioned和pre-tensions中常用的prestressing tendons有两种类型：导线和钢筋。钢丝和钢筋的固定装置和拉伸设备不同，因此生产工艺也各不相同。7.2.1预应力施工设备，支架：预应力筋支撑结构；支架必须具有足够的强度、刚度和稳定性。固定装置：在预紧中用于固定预应力钢丝或钢筋的工具，统称固定装置。连接预应力筋和张拉机的介质，起到张力和临时固定的作用。拉伸机械：预应力筋的机械拉伸。需要可靠的工作，精确的控制应力，稳定的速度。7.2.1预紧建设设备，预紧建设设备主要是支架、夹具和拉伸设备。(a)支架是预应力张拉的主要设备之一，可以承受预应力筋的整体张力。因此，必须具有足够的强度、刚度和稳定性，以防止因基座的变形、倾覆和滑动而造成的预应力损失。支架由台面、横梁、轴承结构等组成。根据轴承结构，支架施工样式有四类：桥墩支架、槽支架、落地式支架和预制钢支架。，7.2.1预应力建筑设备，1 .桥墩支架是以混凝土桥墩为轴承结构的支架，桥墩支架由桥墩、台面、横梁等组成。码头和台面共同支撑党的力量。通常用于平室生产的中小型零件，如屋顶桁架、空心板和板。在制造空心板、板等具有扁平筋的混凝土构件时，可以使用简单的桥墩支架，因为张力不大。码头机座分类：重力式码头机座；简单的码头支架；框架支架；生产7.2.1预应力施工设备、中型或多层铸造零件时，如图所示，使用桥墩支架较多，底座部分厚，可以承受一些张力。长度始终为100 150米，这可以利用导线长度的特性，一次生产多个零部件，减少张力和临时固定操作，减少因导线滑动或薄板梁变形而造成的应力损失。1力码头；双梁；3-部分厚的台面；4预应力筋码头支架，7.2.1预应力施工设备，2 .槽座支架由端柱、压杆、压杆、压杆、梁和台面等组成，可以承受较大的张力和拉力矩，可用作蒸汽硬化槽，适用于吊车梁、屋顶桁架等张力较大的大型构件。如图所示。7.2.1预应力建筑设备，3 .对于可穿戴支架流动性预制工厂，可使用可穿戴支架。该码头由钢柱、预制混凝土挡板和沙床组成，搬迁时易于拆除，易于重复使用。4.装配钢架装配钢架用柱和横梁组装，适合在施工现场临时生产装配配件。7.2.1预应力施工设备，(2)夹具结构在预应力构件施工中保持预应力筋的拉力，并在张拉台座(固定装置可以根据其用途划分。即，将预应力筋固定在基座上的固定装置，以及在张力下固定预应力筋的抗拉固定装置。固定和拉伸固定装置是重用工具。预应力钢丝不同于钢筋固定架。1.预应力钢丝固定架预应力钢丝固定架分为两类。首先，锚固夹具是将预应力临时固定在平台梁上的工具。第二，拉伸钳是连接预应力筋和拉伸机进行预应力张力的工具。(1)固定架常用的固定夹是钢锥销、楔和镦头固定架。7.2.1先张法施工设备，圆锥销夹具是直径3 5mm的冷轧低碳钢丝和碳(压印)钢丝锚定常用的单钢丝固定装置。图a)、b)所示，由套筒和锥形销组成。楔形固定装置的功能基本上与推拔销相同。图c)所示。7.1.1预张拉施工设备、预应力钢丝或钢筋的固定端经常用作镦头锚。冷轧低碳钢丝可以用冷镦或热码头方法制作标题头。碳素钢丝只有使用冷镦法才能制成拖把。7 . 1 . 1 . 1 pre-tensioned construction equipment，(2) tension fixture tension fixture连接prestressing tendons和tensioning machine钢丝张力分割单张力和多张力。常用的钢丝张力夹包括夹具固定装置、偏心固定装置和楔形固定装置等。7.2.1 pre-tensioned construction设备，2 .预应力钢夹具和连接件大多数钢筋夹具都可以用于锚和张力。根据工作原理，有螺纹端锚、拖把、销等几种类型的固定装置。(1)螺纹端锚由螺纹端杆和螺母组成。7.2.1预应力施工设备，(2)将带拉杆的凹槽的密封钢镦头固定在槽内，固定装置可通过张紧套筒和拉杆插孔连接，以形成张力。单镦头加强螺钉固定装置，7.2.1预张力施工设备，(3)销固定装置由圆形套筒和圆锥销组成。7.2.1预应力施工设备，1针；2-套筒；3-prestressing tendon二件式销固定件单粗钢筋之间的连接，或厚钢筋和螺钉之间的连接，可以使用钢筋接头或销卡箍。1-半圆套筒；双接头；3-钢筋标题；4-刀具螺丝杆；5-钢圈套双配合连接器，7.2.1预张力施工设备，(3)张力设备1。预应力钢丝张力机械支脚生产零件通常使用单丝张力。张力小，可以用小型绞车张力，用弹簧、杠杆等简单设备测量力。7.2.1预张力施工设备，2 .预应力钢张力设备(1)液压千斤顶组张力可以使用四梁装置。通常只适用于螺丝端杆锚或码头固定装置。7.2.1预应力施工设备，(2)直径为12-20mm的单根钢筋，钢绞线或钢丝梁的张力的液压千斤顶单张力。使用Yc-20贯通插孔。7.2.1预拉伸施工设备，(3)确保电动螺杆张力机械设备、个人安全和拉力的准确性，拉伸机械张力必须至少为预应力筋张力的1.5倍；张紧机器的拉伸行程不是预应力筋伸长值的1.1 1.3倍。7.2.2预应力施工工艺，7.2.2.1刷隔离剂和预应力筋布置，1 .笔刷隔离剂长餐桌餐桌桌或膜预应力筋包装前的油漆隔离剂。油漆过的隔离剂不能弄脏钢筋，以免影响钢筋和混凝土的粘合。浇混凝土前要防止雨水侵蚀，破坏隔离剂。7.2.2.1笔刷隔离剂和预应力筋放置，2 .预应力筋隔离剂干燥后，可以放预应力筋，预应力筋应放在拖拉机上。如果钢筋需要长，可以使用连接件长度。例如，线材由20-22线材接合器长束。7.2.2.1电刷隔离剂和安装预应力筋，钢丝绑扎长度：40d表示冷轧低碳钢丝；必须小于。冷轧低合金钢线材50d必须小于。标记导线不能小于80d。导线搭接长度必须比松紧带长度大10d。7.2.2.2预应力筋的张力，1 .拉伸和拉伸控制应力张力拉伸预应力筋时，必须根据设计所需的拉伸方法使用正确的拉伸方法和程序。调整初始应力，使长度、绷紧、拉伸应力均匀。预应力的张力计算方法如下：Pj=con xap。拉伸控制应力符合设计规范。con不能超过下表中的限制，且不能小于0.4fptk。实际张力时的应力需要考虑多种应力损失，使用超张力。7.2.2.2预应力筋的张力，2 .拉伸程序1)将线材用作预应力筋时，必须使用一次拉伸程序。01.03con1.05con锚定其中，1.03con1.05con考虑了弹簧称重传感器的故障、温度影响、平台或位置板的刚度不足、基座长度不符合、工人的操作影响等。2)钢筋用作预应力筋时，为了减少应力松弛损失，01.05con(负载2分钟)con锚定5%拉力，保持负载2分之一，以加快钢筋松弛的初始开发，从而减少应力松弛引起的应力损失。松弛是指钢在室温高应力状态下持续发生塑性变形的特性。7.2.2.2预应力筋的张力，3 .预应力筋的检查1)预应力钢丝的内力检查，通常拉伸锚后1h，检查数：每个工作班总预应力筋的1%，3个以上。2)预应力钢筋受张力锚定后，实际设置的预应力值与工程设计代码中规定的检查值的相对允许偏差为5%。7.2.2.2预应力筋的张力，4 .预应力张拉，7 . 2 . 2 . 2 . 3浇筑和维护混凝土，组件的支撑模具应在预应力筋张拉锚固和非预应力筋绑扎完成后完成模具应避免台面的膨胀节和裂纹，如果不能避免膨胀节和裂纹，应采取其他相关措施。模具完成后，必须注入混凝土。各生产线必须一次浇完。最小化混凝土的收缩和蠕变，减少预应力损失。收缩和徐变都与水泥品种和使用情况、水灰比、骨料多孔、振动成型等有关。浇筑混凝土时必须振动，振动器不得与预应力筋碰撞。混凝土未达到强度时，预应力筋不能碰撞或踩踏。钢筋混凝土可以使用自然维护或湿热维护。通常可以采用二次加热措施：初始温度升高应在混凝土还不牢固的情况下，预应力和筋没有结合的情况下进行，初始温度温差一般可以在20 内控制；第二次加热时，混凝土构件具有一定强度(7.5MPa到10MPa)。也就是说，如果混凝土和预应力筋的粘合力足够强，足以承受温差变形，然后将温度升高到硬化温度，预应力筋将与混凝土一起变形，不再引起应力损失。7.2.2.4 prestressing tendons，1 .放置预应力筋时，混凝土强度必须满足设计要求。如果设计不符合要求，则必须小于或等