預(yù)應(yīng)力工程課件

1、預(yù)應(yīng)力工程1第五章第五章 預(yù)應(yīng)力砼工程預(yù)應(yīng)力砼工程預(yù)應(yīng)力工程25.1 5.1 概述概述 5.1.1 5.1.1 預(yù)應(yīng)力砼的原理、特點預(yù)應(yīng)力砼的原理、特點 原理原理：在外荷載作用前，在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受拉區(qū)域，通過：在外荷載作用前，在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件受拉區(qū)域，通過對鋼筋進行張拉、錨固、放松，來預(yù)先建立起有內(nèi)應(yīng)力的砼。對鋼筋進行張拉、錨固、放松，來預(yù)先建立起有內(nèi)應(yīng)力的砼。內(nèi)應(yīng)力的大小與分布應(yīng)能抵消或減少使用荷載作用所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力的大小與分布應(yīng)能抵消或減少使用荷載作用所產(chǎn)生的內(nèi)力。內(nèi)力。 特點特點：提高鋼筋砼構(gòu)件的剛度、抗裂性、耐久性，有效：提高鋼筋砼構(gòu)件的剛度、抗裂性、耐久性，有效利用高強度鋼筋和高強度等級砼

2、。減小構(gòu)件的截面尺寸、自利用高強度鋼筋和高強度等級砼。減小構(gòu)件的截面尺寸、自重輕、節(jié)省材料，擴大預(yù)制裝配化程度。重輕、節(jié)省材料，擴大預(yù)制裝配化程度。預(yù)應(yīng)力工程3 5.1.2 5.1.2 預(yù)應(yīng)力砼分類預(yù)應(yīng)力砼分類 按施加預(yù)應(yīng)力的方式分：先張法、后張法；按施加預(yù)應(yīng)力的方式分：先張法、后張法； 按預(yù)應(yīng)力筋與砼的粘結(jié)狀態(tài)分：有粘結(jié)、無粘結(jié)；按預(yù)應(yīng)力筋與砼的粘結(jié)狀態(tài)分：有粘結(jié)、無粘結(jié)； 按施加預(yù)應(yīng)力的方法分：機械張拉、電熱張拉；按施加預(yù)應(yīng)力的方法分：機械張拉、電熱張拉； 按施加預(yù)應(yīng)力大小的程度分：全預(yù)應(yīng)力、部分預(yù)應(yīng)力；按施加預(yù)應(yīng)力大小的程度分：全預(yù)應(yīng)力、部分預(yù)應(yīng)力； 按施工方法分：預(yù)制、現(xiàn)澆、組合預(yù)應(yīng)力

3、砼。按施工方法分：預(yù)制、現(xiàn)澆、組合預(yù)應(yīng)力砼。預(yù)應(yīng)力工程4 5.1.3 5.1.3 預(yù)應(yīng)力砼材料預(yù)應(yīng)力砼材料 預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)鋼筋有非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋。預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)鋼筋有非預(yù)應(yīng)力鋼筋和預(yù)應(yīng)力鋼筋。 預(yù)應(yīng)力鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼絞線、高強鋼絲、熱處理鋼筋等。預(yù)應(yīng)力鋼筋：預(yù)應(yīng)力鋼絞線、高強鋼絲、熱處理鋼筋等。 預(yù)應(yīng)力砼：預(yù)應(yīng)力砼：c30c30。 5.1.4 5.1.4 預(yù)應(yīng)力夾具和錨具預(yù)應(yīng)力夾具和錨具 錨具：后張法預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件中為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并錨具：后張法預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件中為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并將其傳遞給砼所用的將其傳遞給砼所用的永久性永久性錨固裝置。錨固裝置。 夾具：先張法預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件施工時為保持預(yù)應(yīng)

4、力筋的拉夾具：先張法預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件施工時為保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力并將其固定在張拉臺座上的力并將其固定在張拉臺座上的臨時臨時錨固工具。錨固工具。預(yù)應(yīng)力工程5 5.1.5 5.1.5 常用預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系常用預(yù)應(yīng)力張拉錨固體系 （1 1）單根鋼筋螺桿錨具單根鋼筋螺桿錨具：螺絲端桿、螺母、墊板組成。：螺絲端桿、螺母、墊板組成。 螺絲端桿與預(yù)應(yīng)力筋焊接應(yīng)在預(yù)應(yīng)力筋螺絲端桿與預(yù)應(yīng)力筋焊接應(yīng)在預(yù)應(yīng)力筋冷拉前冷拉前進行。進行。 適用于適用于141436mm36mm的冷拉的冷拉、級鋼筋。級鋼筋。預(yù)應(yīng)力工程6預(yù)應(yīng)力工程7 （2 2）單根鋼筋幫條錨具：幫條鋼筋、襯板、冷拉鋼筋組）單根鋼筋幫條錨具：幫條鋼筋、襯板、冷拉

5、鋼筋組成。成。 幫條鋼筋采用與冷拉鋼筋同級別的鋼筋，三根，施焊方幫條鋼筋采用與冷拉鋼筋同級別的鋼筋，三根，施焊方向由里向外。向由里向外。 （3 3）精軋螺紋鋼筋用錨具：精軋螺紋鋼筋外形為無縱肋）精軋螺紋鋼筋用錨具：精軋螺紋鋼筋外形為無縱肋而橫肋不相連的螺扣。而橫肋不相連的螺扣。預(yù)應(yīng)力工程8預(yù)應(yīng)力工程9 （4 4）kt-zkt-z型錨具。由錨環(huán)和錨塞組成，適用于錨固型錨具。由錨環(huán)和錨塞組成，適用于錨固3-63-6根直徑根直徑12mm12mm的冷拉螺紋鋼筋與鋼絞線束。的冷拉螺紋鋼筋與鋼絞線束。1-錨環(huán)；2-錨塞 （5 5）固定端用墩頭錨具。由錨固板和帶墩頭的預(yù)應(yīng)力筋）固定端用墩頭錨具。由錨固板和帶

6、墩頭的預(yù)應(yīng)力筋組成。組成。常用的鋼絲束鐓頭錨具分常用的鋼絲束鐓頭錨具分a a型與型與b b型。型。a a型由錨環(huán)與螺母型由錨環(huán)與螺母組成，可用于張拉端；組成，可用于張拉端；b b型為錨板，用于固定端。型為錨板，用于固定端。 預(yù)應(yīng)力工程10（a) a型； （b) b型 1-錨環(huán)；2-螺母；3-錨板 ；4-鋼絲束 （6 6）多孔夾片錨具：在一塊多孔錨板上，利用每個錐形）多孔夾片錨具：在一塊多孔錨板上，利用每個錐形孔裝一副夾片夾持一根鋼絞線的一種鍥緊式錨具。這種錨具孔裝一副夾片夾持一根鋼絞線的一種鍥緊式錨具。這種錨具的優(yōu)點是任何一根鋼絞線錨固失效，都不會引起整束錨固失的優(yōu)點是任何一根鋼絞線錨固失效，

7、都不會引起整束錨固失效，并且每束鋼絞線的根數(shù)不受限制。效，并且每束鋼絞線的根數(shù)不受限制。 預(yù)應(yīng)力工程11預(yù)應(yīng)力工程125.2 5.2 先張法施工先張法施工 先張法：在澆筑砼前張拉預(yù)應(yīng)力筋并將預(yù)應(yīng)力筋臨時固先張法：在澆筑砼前張拉預(yù)應(yīng)力筋并將預(yù)應(yīng)力筋臨時固定在臺座或鋼模上，然后澆筑砼，待砼達到一定強度后放松定在臺座或鋼模上，然后澆筑砼，待砼達到一定強度后放松預(yù)應(yīng)力筋，借助砼與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)，使砼產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力筋，借助砼與預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)，使砼產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。適用于中小型預(yù)制預(yù)應(yīng)力構(gòu)件生產(chǎn)。適用于中小型預(yù)制預(yù)應(yīng)力構(gòu)件生產(chǎn)。 5.2.1 5.2.1 臺座臺座 生產(chǎn)工藝分為長線臺座法與短線鋼模板法。生

8、產(chǎn)工藝分為長線臺座法與短線鋼模板法。 臺座按構(gòu)造形式不同分墩式和槽式臺座。臺座按構(gòu)造形式不同分墩式和槽式臺座。預(yù)應(yīng)力工程13 5.2.3 5.2.3 施工工藝施工工藝 臺座準(zhǔn)備臺座準(zhǔn)備刷隔離劑刷隔離劑鋪放預(yù)應(yīng)力筋鋪放預(yù)應(yīng)力筋張拉張拉安側(cè)模綁安側(cè)模綁橫向筋橫向筋澆砼澆砼養(yǎng)護養(yǎng)護放松預(yù)應(yīng)力筋放松預(yù)應(yīng)力筋脫模。脫模。預(yù)應(yīng)力工程14夾具夾具橫梁橫梁臺座臺座預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋臺面臺面a a、張拉預(yù)應(yīng)力筋、張拉預(yù)應(yīng)力筋砼構(gòu)件砼構(gòu)件b b、澆筑砼構(gòu)件、澆筑砼構(gòu)件c c、放張施加預(yù)應(yīng)力、放張施加預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力工程15預(yù)應(yīng)力工程16 張拉夾具：張拉夾具：月牙形夾具月牙形夾具、偏心式夾具偏心式夾具、楔形夾具楔形夾具等

9、，等，適用于張拉鋼絲和直徑適用于張拉鋼絲和直徑16mm16mm以下的鋼筋。以下的鋼筋。 預(yù)應(yīng)力工程17鋼筋種類鋼筋種類張拉控制應(yīng)力限值張拉控制應(yīng)力限值超張拉最大張拉超張拉最大張拉控制應(yīng)力控制應(yīng)力先張法先張法后張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線0.750.75f fptkptk0.750.75f fptkptk0.800.80f fptkptk熱處理鋼筋熱處理鋼筋0.700.70f fptkptk0.650.65f fptkptk0.750.75f fptkptk精軋螺紋鋼筋精軋螺紋鋼筋0.900.90f fpykpyk0.850.85f fpykpyk0.950.95f fpy

10、kpyk 3. 3.預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力筋張拉 張拉控制應(yīng)力的確定張拉控制應(yīng)力的確定最大張拉控制應(yīng)力允許值最大張拉控制應(yīng)力允許值預(yù)應(yīng)力工程18 張拉程序：張拉程序： 預(yù)應(yīng)力筋由初始應(yīng)力達到控制應(yīng)力的加載過程和方法。預(yù)應(yīng)力筋由初始應(yīng)力達到控制應(yīng)力的加載過程和方法。 預(yù)應(yīng)力鋼絲由于張拉工作量大，宜采用一次張拉程序：預(yù)應(yīng)力鋼絲由于張拉工作量大，宜采用一次張拉程序： 00（1.031.031.051.05）concon錨固錨固 粗鋼筋宜采用超張拉程序：粗鋼筋宜采用超張拉程序： 01.0501.05concon（持荷（持荷2min2min）con con 錨固錨固 超張拉：就是指張拉應(yīng)力超過規(guī)范規(guī)定的控制

11、應(yīng)力值。超張拉：就是指張拉應(yīng)力超過規(guī)范規(guī)定的控制應(yīng)力值。 目的：為了減少應(yīng)力松弛損失。目的：為了減少應(yīng)力松弛損失。 應(yīng)力松弛應(yīng)力松弛：指鋼材在常溫高應(yīng)力下由于塑性變形而使應(yīng)：指鋼材在常溫高應(yīng)力下由于塑性變形而使應(yīng)力隨時間的延續(xù)而降低的現(xiàn)象。力隨時間的延續(xù)而降低的現(xiàn)象。預(yù)應(yīng)力工程19 （3 3）預(yù)應(yīng)力值校核）預(yù)應(yīng)力值校核 預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力一般用伸長值校核。當(dāng)實測伸長值預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉力一般用伸長值校核。當(dāng)實測伸長值與理論伸長值的差值與理論伸長值相比在與理論伸長值的差值與理論伸長值相比在-5%-5%10%10%之間時，之間時，表明張拉后建立的預(yù)應(yīng)力值滿足設(shè)計要求。表明張拉后建立的預(yù)應(yīng)力值滿足設(shè)計

12、要求。 （4 4）砼澆筑、養(yǎng)護）砼澆筑、養(yǎng)護 砼一次澆完，砼砼一次澆完，砼c30c30； 防止較大徐變和收縮：選收縮變形小的水泥，水灰比防止較大徐變和收縮：選收縮變形小的水泥，水灰比0.50.5，級配良好，振搗密實（特別是端部）；，級配良好，振搗密實（特別是端部）； 防止碰撞、踩踏鋼絲；防止碰撞、踩踏鋼絲； 采取濕熱養(yǎng)護，采取濕熱養(yǎng)護，( (開始溫差開始溫差2020，達，達10mpa10mpa后按正常速后按正常速度升溫）。度升溫）。預(yù)應(yīng)力工程20 （5 5）預(yù)應(yīng)力筋放張）預(yù)應(yīng)力筋放張 條件：砼達到設(shè)計規(guī)定，條件：砼達到設(shè)計規(guī)定，75%75%強度值后。強度值后。放張順序放張順序，設(shè)，設(shè)計無規(guī)定時

13、，按下列規(guī)定：計無規(guī)定時，按下列規(guī)定： 軸心受壓構(gòu)件，同時放張；軸心受壓構(gòu)件，同時放張； 偏心受壓構(gòu)件，先同時放張預(yù)壓應(yīng)力較小區(qū)域，再同時偏心受壓構(gòu)件，先同時放張預(yù)壓應(yīng)力較小區(qū)域，再同時放張預(yù)壓應(yīng)力大的區(qū)域；放張預(yù)壓應(yīng)力大的區(qū)域； 疊層生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，宜疊層生產(chǎn)的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，宜自上而下自上而下放張；板類構(gòu)件從放張；板類構(gòu)件從兩邊逐漸向中心放張。兩邊逐漸向中心放張。 其它構(gòu)件，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯放張。其它構(gòu)件，應(yīng)分階段、對稱、相互交錯放張。 （6 6）方法：）方法： 鋸斷、剪斷。鋸斷、剪斷。預(yù)應(yīng)力工程21 放張方法：放張方法： 放張單根預(yù)應(yīng)力筋，一般采用千斤頂放張。放張單根預(yù)應(yīng)力筋，一般

14、采用千斤頂放張。 構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋較多時，整批同時放張可采用砂箱、楔構(gòu)件預(yù)應(yīng)力筋較多時，整批同時放張可采用砂箱、楔塊等放松裝置。塊等放松裝置。 對于配置預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量不多的砼構(gòu)件放張時，可以采用對于配置預(yù)應(yīng)力筋數(shù)量不多的砼構(gòu)件放張時，可以采用鋼絲鉗剪斷、鋸割等。鋼絲鉗剪斷、鋸割等。預(yù)應(yīng)力工程22預(yù)應(yīng)力工程235.3 5.3 后張法施工后張法施工 后張法：澆筑砼構(gòu)件時，在放置預(yù)應(yīng)力筋的位置處預(yù)留后張法：澆筑砼構(gòu)件時，在放置預(yù)應(yīng)力筋的位置處預(yù)留孔道，澆筑砼并養(yǎng)護，將預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道中，待砼達到設(shè)孔道，澆筑砼并養(yǎng)護，將預(yù)應(yīng)力筋穿入孔道中，待砼達到設(shè)計規(guī)定強度后，張拉預(yù)應(yīng)力筋，并用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨固在計規(guī)定

15、強度后，張拉預(yù)應(yīng)力筋，并用錨具將預(yù)應(yīng)力筋錨固在構(gòu)件端部，使砼產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力；最后進行孔道灌漿與封頭。構(gòu)件端部，使砼產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力；最后進行孔道灌漿與封頭。 適用于：大型構(gòu)件及現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)。適用于：大型構(gòu)件及現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)。 特點：不需臺座；但工序多、工藝復(fù)雜，特點：不需臺座；但工序多、工藝復(fù)雜，錨具不能重復(fù)錨具不能重復(fù)利用。利用。預(yù)應(yīng)力工程24預(yù)應(yīng)力工程25預(yù)應(yīng)力工程26 5.3.1 5.3.1 孔道留設(shè)孔道留設(shè) 孔道形狀：直線、曲線、折線。端部或中部設(shè)置灌漿孔孔道形狀：直線、曲線、折線。端部或中部設(shè)置灌漿孔，間距不宜大于，間距不宜大于12m12m。 孔道成型：鋼管抽芯、膠管抽芯、預(yù)埋（波紋

16、）管法?？椎莱尚停轰摴艹樾?、膠管抽芯、預(yù)埋（波紋）管法。 抽管：先上后下、先曲后直。抽管：先上后下、先曲后直。 孔道成型基本要求孔道成型基本要求：尺寸與位置正確，線性平順，接頭：尺寸與位置正確，線性平順，接頭不漏漿；孔道端部預(yù)埋鋼板垂直于孔道中心線。不漏漿；孔道端部預(yù)埋鋼板垂直于孔道中心線。預(yù)應(yīng)力工程27 5.3.2 5.3.2 預(yù)應(yīng)力筋張拉預(yù)應(yīng)力筋張拉 砼強度符合設(shè)計規(guī)定，砼強度符合設(shè)計規(guī)定，75%75%。 張拉控制應(yīng)力：應(yīng)符合設(shè)計要求，控制應(yīng)力低于先張法。張拉控制應(yīng)力：應(yīng)符合設(shè)計要求，控制應(yīng)力低于先張法。 張拉程序張拉程序： 用超張拉減少預(yù)應(yīng)力筋的松弛損失時：用超張拉減少預(yù)應(yīng)力筋的松弛損失

17、時： 01.0501.05concon（持荷（持荷2min2min）concon 設(shè)計中應(yīng)力松弛損失按一次張拉取值：設(shè)計中應(yīng)力松弛損失按一次張拉取值：00concon 預(yù)應(yīng)力筋張拉噸位不大、根數(shù)很多，設(shè)計要求采用超張預(yù)應(yīng)力筋張拉噸位不大、根數(shù)很多，設(shè)計要求采用超張拉減少應(yīng)力松弛：拉減少應(yīng)力松弛：00concon預(yù)應(yīng)力工程28 張拉方法張拉方法：一端張拉、兩端張拉。：一端張拉、兩端張拉。 曲線預(yù)應(yīng)力筋：兩端張拉；曲線預(yù)應(yīng)力筋：兩端張拉； 抽芯成孔直線預(yù)應(yīng)力筋：長度大于抽芯成孔直線預(yù)應(yīng)力筋：長度大于24m24m兩端張拉，不大于兩端張拉，不大于24m24m可一端張拉；可一端張拉； 預(yù)埋波紋管預(yù)應(yīng)力筋

18、：大于預(yù)埋波紋管預(yù)應(yīng)力筋：大于30m30m宜兩端張拉，不大于宜兩端張拉，不大于30m30m可一端張拉；可一端張拉； 豎向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，宜采用兩端分別張拉，以下端張拉為豎向預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，宜采用兩端分別張拉，以下端張拉為主；主； 同一截面中有多根一端張拉預(yù)應(yīng)力筋時，張拉端設(shè)在兩同一截面中有多根一端張拉預(yù)應(yīng)力筋時，張拉端設(shè)在兩端。端。預(yù)應(yīng)力工程29 張拉順序：張拉順序： 按設(shè)計要求。設(shè)計無要求時，分批、分階段對稱張拉，按設(shè)計要求。設(shè)計無要求時，分批、分階段對稱張拉，避免構(gòu)件承受過大偏心壓力；減少張拉機械的移動次數(shù)。避免構(gòu)件承受過大偏心壓力；減少張拉機械的移動次數(shù)。 目的：使砼不產(chǎn)生超應(yīng)力，構(gòu)件不扭轉(zhuǎn)、側(cè)彎，結(jié)構(gòu)不目的：使砼不產(chǎn)生超應(yīng)力，構(gòu)件不扭轉(zhuǎn)、側(cè)彎，結(jié)構(gòu)不變位。變位。 疊澆構(gòu)件：宜疊澆構(gòu)件：宜自上而下自上而下逐層張拉，逐層加大拉應(yīng)力（減逐層張拉，逐層加大拉應(yīng)力（減少上下層之間因摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失）。少上下層之間因摩阻引起的預(yù)應(yīng)力損失）。預(yù)應(yīng)力工程30預(yù)應(yīng)力工程31 5.3.3 5.3.3 孔道灌漿孔道灌漿 作用：保護預(yù)應(yīng)