土木工程施工預(yù)應(yīng)力材料與機具PPT教案

1、土木工程施工預(yù)應(yīng)力材料與機具土木工程施工預(yù)應(yīng)力材料與機具第5章 預(yù)應(yīng)力工程 【教學要求】了解預(yù)應(yīng)力砼的特點和工作原理；了解先張法臺座的類型、預(yù)應(yīng)力值建立和傳遞原理，掌握張拉程序、張拉力控制和放張方法；了解后張法的施工工藝、錨夾具類型及張拉設(shè)備。了解無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的施工工藝；熟悉預(yù)應(yīng)力工程質(zhì)量檢驗和質(zhì)量控制的主要方法。 【教學重點】 。 【教學難點】 【時間安排】 本章共2講、4學時。第1頁/共66頁第14講預(yù)應(yīng)力材料及機具第5章 預(yù)應(yīng)力工程擠壓器 墩頭機高壓油泵 千斤頂 JPM夾片式錨具擠壓式錨具 螺母錨具壓花機第2頁/共66頁1.1 預(yù)應(yīng)力砼工作原理 預(yù)應(yīng)力砼是在構(gòu)件承受外荷載前，預(yù)先在構(gòu)件

2、的受拉區(qū)對砼施加預(yù)壓應(yīng)力。使用階段的構(gòu)件在外荷載作用下產(chǎn)生拉應(yīng)力時，先要抵消預(yù)壓應(yīng)力，這就推遲了砼裂縫的出現(xiàn)并限制了裂縫的開展，從而提高構(gòu)件的抗裂度和剛度。第14講 預(yù)應(yīng)力材料與機具共63頁 第1頁第3頁/共66頁1 概述砼箱梁中的預(yù)應(yīng)力筋 T梁中的預(yù)應(yīng)力鋼絲束共63頁 第2頁第4頁/共66頁預(yù)應(yīng)力砼的種類按預(yù)應(yīng)力大小分按施加預(yù)應(yīng)力方式分按預(yù)應(yīng)力筋的粘結(jié)狀態(tài)分按施工方式分全預(yù)應(yīng)力砼先張法預(yù)應(yīng)力砼后張法預(yù)應(yīng)力砼自應(yīng)力砼有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力砼預(yù)制預(yù)應(yīng)力砼部份預(yù)應(yīng)力砼現(xiàn)澆預(yù)應(yīng)力砼疊合預(yù)應(yīng)力砼1 概述共63頁 第3頁第5頁/共66頁 技術(shù)含量高、操作要求嚴，技術(shù)含量高、操作要求嚴，需要增添專用設(shè)

3、備。需要增添專用設(shè)備。1 概述共63頁 第4頁第6頁/共66頁1 概述預(yù)應(yīng)力雙T板 橋面預(yù)應(yīng)力空心板 預(yù)應(yīng)力方樁共63頁 第5頁第7頁/共66頁1.4 預(yù)應(yīng)力工藝的應(yīng)用預(yù)應(yīng)力箱梁 豎向預(yù)應(yīng)力 斜拉索張拉共63頁 第6頁第8頁/共66頁 預(yù)應(yīng)力鋼筋是指在預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中用于建立預(yù)加應(yīng)力的單根或成束的預(yù)應(yīng)力鋼絲、鋼絞線或鋼筋等。 冷拔低碳鋼絲和冷拉鋼筋由于存在殘余應(yīng)力、屈強比低，已逐漸為螺旋肋鋼絲、刻痕鋼絲或13鋼絞線所取代，不再作為預(yù)應(yīng)力鋼筋使用。第14講 預(yù)應(yīng)力材料與機具共63頁 第7頁第9頁/共66頁2.1.1 螺旋肋鋼絲螺旋肋鋼絲外形 螺旋肋鋼絲近照2 預(yù)應(yīng)力鋼筋共63頁 第8頁第10頁/共6

4、6頁三面刻痕鋼絲外形 刻痕鋼絲近照刻痕鋼絲2.1 預(yù)應(yīng)力鋼絲共63頁 第9頁第11頁/共66頁預(yù)應(yīng)力鋼絞線光面預(yù)應(yīng)力鋼絞線2 預(yù)應(yīng)力鋼筋共63頁 第10頁第12頁/共66頁光面預(yù)應(yīng)力鋼絞線的形式 鋼絞線的包裝2.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線共63頁 第11頁第13頁/共66頁無粘結(jié)鋼絞線 無粘結(jié)鋼絞線生產(chǎn)線2.2 預(yù)應(yīng)力鋼絞線共63頁 第12頁第14頁/共66頁有縱肋熱處理鋼筋 無縱肋熱處理鋼筋2 預(yù)應(yīng)力鋼筋共63頁 第13頁第15頁/共66頁精軋螺紋鋼筋外形 精軋螺紋鋼筋近照2 預(yù)應(yīng)力鋼筋共63頁 第14頁第16頁/共66頁2.5.1 應(yīng)力-應(yīng)變曲線 當鋼絲拉伸超過0.2 (殘余應(yīng)變?yōu)?.2%)后，應(yīng)變

5、增加較快；當拉伸至最大應(yīng)力b時，應(yīng)變繼續(xù)發(fā)展，在-曲線上呈現(xiàn)為一水平段，然后斷裂。預(yù)應(yīng)力筋-曲線見右圖：2 預(yù)應(yīng)力鋼筋共63頁 第15頁第17頁/共66頁 右圖根據(jù)碳素鋼絲和熱處理鋼筋的試驗數(shù)據(jù)，繪出其松弛率與時間、鋼種、溫度的關(guān)系：預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松弛損失2.5 預(yù)應(yīng)力鋼筋的特性共63頁 第16頁第18頁/共66頁 松馳率與初應(yīng)力的關(guān)系：初應(yīng)力大，松弛損失也大。當i0.7b時，松弛損失率明顯增大。 松馳率與溫度的關(guān)系：隨著溫度的升高，松弛損失率急劇增加。根據(jù)國外試驗資料，400C時1000h松弛損失率約為200C時的1.5倍。2.5 預(yù)應(yīng)力鋼筋的特性共63頁 第16頁第19頁/共66頁2.5

6、預(yù)應(yīng)力鋼筋的特性共63頁 第18頁預(yù)應(yīng)力砼箱梁張拉現(xiàn)場 箱梁采取超張拉第20頁/共66頁 預(yù)應(yīng)力鋼筋出廠，每捆(盤)應(yīng)掛有二個標牌(上注廠名、品名、規(guī)格、生產(chǎn)工藝及日期、批號等)，并有隨貨同行的出廠質(zhì)量證明書。每驗收批 由同一牌號、同一規(guī)格、同一生產(chǎn) 工藝的預(yù)應(yīng)力鋼筋組成，每批數(shù)量 不超過60t。2.6.1 標牌檢查2 預(yù)應(yīng)力鋼筋標牌標牌共63頁 第19頁第21頁/共66頁 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋每驗收批應(yīng)抽取3個試件檢驗油脂重量和護套厚度。 精軋螺紋鋼的外觀檢查應(yīng)逐根進行。鋼筋表面不得有銹蝕、油污、橫向裂縫、結(jié)疤。2.6 預(yù)應(yīng)力鋼筋的驗收共63頁 第20頁第22頁/共66頁2.6 預(yù)應(yīng)力鋼筋的驗收預(yù)

7、應(yīng)力鋼絲力學性能檢測共63頁 第21頁預(yù)應(yīng)力鋼絞線松弛性能檢測第23頁/共66頁 在每批鋼絞線中任意選取3盤，每盤在任意位置截取一根試件做拉伸試驗，如有某一項試驗結(jié)果不合標準要求，則該不合格盤報廢；另從未經(jīng)檢驗過的鋼絞線中抽取雙倍數(shù)量的試件進行復(fù)檢，如仍有一項不合格，則該批鋼絞線判為不合格品。共63頁 第22頁2.6 預(yù)應(yīng)力鋼筋的驗收第24頁/共66頁預(yù)應(yīng)力錨固體系總成圖張拉端錨具錨固端錨具連接器波紋管及預(yù)應(yīng)力筋第14講 預(yù)應(yīng)力材料與機具共63頁 第23頁第25頁/共66頁3 預(yù)應(yīng)力錨固體系共63頁 第24頁第26頁/共66頁錨具、夾具和連接器的代號分類代號分類代號錨具錨具夾具夾具連接器連接器

8、夾片式夾片式園形園形YJMYJJYJL扁形扁形BJM支承式支承式鐓頭鐓頭DTMDTJDTL螺母螺母LMMLMJLML錐塞式錐塞式鋼質(zhì)鋼質(zhì)GZM冷鑄冷鑄LZM熱鑄熱鑄RZM握裹式握裹式擠壓擠壓JYMJYJJYL壓花壓花YHM共63頁 第25頁第27頁/共66頁錨具、夾具和連接器的標記示例：YJM 15-12 產(chǎn)品代號企業(yè)體系代號，需要時標注 預(yù)應(yīng)力鋼材根數(shù)預(yù)應(yīng)力鋼筋直徑 表示為錨固12根直徑為15.2mm預(yù)應(yīng)力砼用鋼絞線的園形夾片式群錨錨具3 預(yù)應(yīng)力錨固體系共63頁 第26頁第28頁/共66頁3.1.1 錨具的種類錨具類型錨具類型常見錨具常見錨具備注備注夾片式夾片式單孔夾片錨具單孔夾片錨具 1

9、1、按在構(gòu)件中的位、按在構(gòu)件中的位置又可分為置又可分為張拉端錨具、張拉端錨具、固定端錨具固定端錨具 兩種。兩種。 2 2、錨具一般由設(shè)計、錨具一般由設(shè)計單位按結(jié)構(gòu)要求、產(chǎn)品單位按結(jié)構(gòu)要求、產(chǎn)品性能和張拉施工方法選性能和張拉施工方法選用。用。多孔夾片錨具多孔夾片錨具支承式支承式鐓頭錨具鐓頭錨具螺母錨具螺母錨具錐塞式錐塞式鋼質(zhì)錐形錨具鋼質(zhì)錐形錨具錐形螺桿錨錐形螺桿錨握裹式握裹式擠壓錨具擠壓錨具壓花錨具壓花錨具3 預(yù)應(yīng)力錨固體系共63頁 第27頁第29頁/共66頁3.1 種類及性能要求錨具靜載試驗機模擬鋼絞線張拉錨具靜載試驗共63頁 第28頁第30頁/共66頁3.1 種類及性能要求洛氏硬度檢測 磁粉

10、探傷無損檢驗 內(nèi)孔精確角度檢驗錨具的出廠檢驗韋氏硬度檢測共63頁 第29頁第31頁/共66頁3.1 種類及性能要求共63頁 第30頁第32頁/共66頁QM夾片式錨具 夾片式錨具的組裝3.2.1 夾片式錨具3 預(yù)應(yīng)力錨固體系共63頁 第31頁第33頁/共66頁工作錨板工作夾片錨墊板螺旋筋波紋管預(yù)應(yīng)力筋VLM15(13)多孔夾片式錨具3.2 錨具共63頁 第32頁(適用于后張法施工中的預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件，巖土錨固等結(jié)構(gòu)之中) 灌漿孔第34頁/共66頁VLM單孔夾片式錨具 工具錨、工作夾片錨具與千斤頂安裝示意圖 張拉端錨具構(gòu)造圖3.2 錨具共63頁 第33頁第35頁/共66頁張拉好的扁形錨具扁錨的工作錨板

11、與夾片多孔夾片式扁錨3.2 錨具共63頁 第34頁第36頁/共66頁DM型鐓頭錨具 鐓頭錨具與預(yù)應(yīng)力鋼絲束A型B型高強鋼絲束3.2 錨具共63頁 第35頁第37頁/共66頁已鐓好的7鋼絲LD型系列鐓頭機3.2 錨具共63頁 第36頁第38頁/共66頁精軋螺紋鋼錨具、連接器螺母螺母墊板連接器連接器3.2 錨具共63頁 第37頁第39頁/共66頁螺母墊板連接器預(yù)應(yīng)力筋3.2 錨具共63頁 第38頁第40頁/共66頁螺絲端桿錨具構(gòu)造圖螺母墊板螺絲端桿螺絲端桿錨具目前已較少使用!3.2 錨具共63頁 第39頁第41頁/共66頁固定端P型錨具組件 單孔固定端錨具 VLM擠壓套3.2 錨具共63頁 第40

12、頁第42頁/共66頁螺旋筋擠壓頭P型錨板預(yù)應(yīng)力筋波紋管VLM固定端P型錨具3.2 錨具共63頁 第41頁(應(yīng)用于后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的固定端，埋入構(gòu)件中不作張拉用) 第43頁/共66頁P型固定端錨具構(gòu)造圖擠壓好的擠壓頭3.2 錨具共63頁 第42頁JY型擠壓機第44頁/共66頁VLM15型固定端H型錨具梨形自錨頭預(yù)應(yīng)力筋螺旋筋約束圈波紋管3.2 錨具共63頁 第43頁第45頁/共66頁H型固定端壓花錨具構(gòu)造圖 梨形頭結(jié)構(gòu)示意圖 YH30型壓花機 壓花機壓花過程 3.2 錨具共63頁 第44頁第46頁/共66頁GZ型鋼質(zhì)錐形錨具張拉好的鋼質(zhì)錐形錨具錨圈錨圈錨塞錨塞砼構(gòu)件錐形錨具高強鋼絲束3.2 錨具共

13、63頁 第45頁第47頁/共66頁3.3.1 鋼絲的夾具鋼絲用錨固夾具 園錐齒板式常用于冷拔鋼絲，園錐槽式常用于消除應(yīng)力鋼絲。3 預(yù)應(yīng)力錨固體系共63頁 第46頁第48頁/共66頁3.3 夾具偏心式夾具 壓銷式夾具共63頁 第47頁第49頁/共66頁JXS型先張夾具JXM型先張夾具JXL型先張夾具3.3 夾具共63頁 第48頁第50頁/共66頁第14講 預(yù)應(yīng)力材料與機具共63頁 第49頁前卡式千斤頂高壓油泵穿心式千斤頂?shù)?1頁/共66頁電動螺桿張拉機構(gòu)造圖 電動螺桿張拉機電動卷揚張拉機4 張拉設(shè)備共63頁 第50頁第52頁/共66頁YDC型穿心式千斤頂構(gòu)造示意圖千斤頂張拉中4.2 液壓張拉設(shè)備

14、4 張拉設(shè)備共63頁 第51頁YDC型穿心式千斤頂點擊穿心式千斤頂動畫第53頁/共66頁拉桿式千斤頂構(gòu)造示意圖4.2 液壓張拉設(shè)備YCL拉桿式千斤頂共63頁 第52頁點擊拉桿式千斤頂動畫第54頁/共66頁張拉GZ型錨具實例 4.2 液壓張拉設(shè)備共63頁 第53頁YDZ850型千斤頂構(gòu)造示意圖 點擊錐錨式千斤頂動畫第55頁/共66頁YDQ型前卡式千斤頂 前卡式千斤頂張拉中4.2 液壓張拉設(shè)備共63頁 第54頁第56頁/共66頁4.2 液壓張拉設(shè)備共63頁 第55頁第57頁/共66頁4 張拉設(shè)備共63頁 第56頁 千斤頂張拉時，張拉力的大小是通過油泵上的油壓的讀數(shù)來控制的。油壓表的讀數(shù)表示千斤頂張

15、拉油缸活塞單位面積的油壓力。在理論上如已知張拉力N，活塞面積 A，則可求出張拉時油表的相應(yīng)讀數(shù)P 。ZB型油泵YBZ型高壓泵站第58頁/共66頁共63頁 第57頁預(yù)應(yīng)力筋預(yù)應(yīng)力筋品種品種錨具形式錨具形式張拉機械張拉機械張拉端張拉端固定端固定端安裝在結(jié)安裝在結(jié)構(gòu)之外構(gòu)之外安裝在結(jié)安裝在結(jié)構(gòu)之內(nèi)構(gòu)之內(nèi)鋼絞線及鋼絞線及鋼絞線束鋼絞線束夾片錨具夾片錨具擠壓錨具擠壓錨具壓花錨具壓花錨具擠壓錨具擠壓錨具夾片錨具夾片錨具穿心式穿心式鋼絲束鋼絲束夾片錨具夾片錨具鐓頭錨具鐓頭錨具擠壓錨具擠壓錨具擠壓錨具擠壓錨具鐓頭錨具鐓頭錨具夾片錨具夾片錨具穿心式穿心式鐓頭錨具鐓頭錨具穿心式穿心式錐塞錨具錐塞錨具錐錨式錐錨式精

16、軋螺紋鋼筋精軋螺紋鋼筋螺母錨具螺母錨具螺母錨具螺母錨具拉桿式拉桿式4 張拉設(shè)備第59頁/共66頁5.1 預(yù)應(yīng)力砼的材料要求第14講 預(yù)應(yīng)力材料與機具共63頁 第58頁第60頁/共66頁 5.2.2 預(yù)應(yīng)力筋的接頭 粗鋼筋的接頭必須使用閃光對焊工藝。 高強鋼絲和鋼絞線嚴禁有接頭，預(yù)應(yīng)力筋的接長必須使用連接器。5 一般規(guī)定共63頁 第59頁第61頁/共66頁LB型整體對接式連接器 LB型連接器靜載試驗L型周邊懸掛式連接器鋼絞線束的接長 5.2 預(yù)應(yīng)力鋼筋下料及接頭共63頁 第60頁第62頁/共66頁VLM型單孔連接器 M2L15-1單孔連接器VLM15(13)BL型扁錨連接器5.2 預(yù)應(yīng)力鋼筋下料及接頭共63頁 第61頁第63頁/共66頁鋼筋種類鋼筋種類張拉方法張拉方法先張法先張法后張法后張法消除應(yīng)力鋼絲、鋼鉸線消除應(yīng)力鋼絲、鋼鉸線0.75 fptk0.70 fptk熱處理鋼筋熱處理鋼筋