預(yù)應(yīng)力溷凝土構(gòu)件課件

6預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件簡介

本章主要介紹預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念、預(yù)加應(yīng)力的方法以及預(yù)應(yīng)力混凝土的材料和構(gòu)造要求。要求掌握預(yù)應(yīng)力混凝土的原理，理解預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求及先張法、后張法的張拉程序、傳力途徑，了解預(yù)應(yīng)力鋼筋的種類和對(duì)材料性能的要求。本章提要本章內(nèi)容6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理

6.2預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及主要構(gòu)造要求

6.1預(yù)應(yīng)力混凝土的基本原理一般情況下，普通混凝土構(gòu)件受拉區(qū)裂縫寬度限制在0.2～0.3mm，此時(shí)鋼筋的應(yīng)力僅為150～250

N/mm2，所以高強(qiáng)度鋼筋不能充分利用。所謂預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件就是在構(gòu)件受荷之前（制作階段），人為給使用階段的受拉區(qū)混凝土施加預(yù)壓應(yīng)力，受荷之后首先要抵消拉區(qū)混凝土的預(yù)壓應(yīng)力，若再加荷拉區(qū)混凝土開裂，直至破壞為止。預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件的工作原理見表6.1。6.1.1基本概念及特點(diǎn)

給拉區(qū)混凝土施加預(yù)應(yīng)力的方法，根據(jù)張拉鋼筋與澆注混凝土的先后順序分為先張法及后張法。（1）先張法即先張拉鋼筋后澆注混凝土。其主要張拉程序?yàn)椋涸谂_(tái)座上按設(shè)計(jì)要求將鋼筋張拉到控制應(yīng)力→用錨具臨時(shí)固定→澆注混凝土→待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上切斷放松鋼筋。其傳力途徑是依靠鋼筋與混凝土的粘結(jié)力阻止鋼筋的彈性回彈，使截面混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力，見圖6.1。6.1.2預(yù)加應(yīng)力的方法

先張法施工簡單，靠粘結(jié)力自錨，不必耗費(fèi)特制錨具，臨時(shí)錨具可以重復(fù)使用（一般稱工具式錨具或夾具），大批量生產(chǎn)時(shí)經(jīng)濟(jì)，質(zhì)量穩(wěn)定。適用于中小型構(gòu)件工廠化生產(chǎn)。（2）后張法①有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土先澆混凝土，待混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上，再張拉鋼筋（鋼筋束）。其主要張拉程序?yàn)椋郝窆苤瓶住鷿不炷痢楣堋B(yǎng)護(hù)穿筋張拉→錨固→灌漿（防止鋼筋生銹）。其傳力途徑是依靠錨具阻止鋼筋的彈性回彈，使截面混凝土獲得預(yù)壓應(yīng)力，如圖6.2所示。這種做法使鋼筋與混凝土結(jié)為整體，稱為有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土。②無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土其主要張拉程序?yàn)轭A(yù)應(yīng)力鋼筋沿全長外表涂刷瀝青等潤滑防腐材料→包上塑料紙或套管（預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土不建立粘結(jié)力）→澆混凝土養(yǎng)護(hù)→張拉鋼筋→錨固。施工時(shí)跟普通混凝土一樣，將鋼筋放入設(shè)計(jì)位置可以直接澆混凝土，不必預(yù)留孔洞、穿筋、灌漿，簡化施工程序，由于無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土有效預(yù)壓應(yīng)力增大，降低造價(jià)，適用于跨度大的曲線配筋的梁體。圖6.1先張法工藝流程圖6.2后張法主要工藝流程示意圖(a)澆注構(gòu)件混凝土，預(yù)留孔道，穿入鋼筋束；(b)張拉鋼筋并錨固；(c)往孔道內(nèi)灌漿（1）熱處理鋼筋熱處理鋼筋（用ΦHT表示）是將合金鋼（40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr）經(jīng)過調(diào)質(zhì)熱處理而成，達(dá)到提高抗拉強(qiáng)度（fPy=1040N/mm2），且塑性降低不多。這種鋼筋具有強(qiáng)度高（節(jié)省鋼材）、低松弛的特點(diǎn)，其直徑6~10mm，以盤圓形式供給，省去焊接，有利施工。6.2.2.2鋼筋的種類（2）消除應(yīng)力鋼絲包括光面（ΦP）、螺旋肋（ΦH）、三面刻痕（ΦI）消除應(yīng)力鋼絲，是用高碳鎮(zhèn)靜鋼軋制成的盤圓，經(jīng)過加溫、淬火（鉛浴）、酸洗、冷拔、回火矯直等處理工序來消除應(yīng)力而成的，可提高抗拉強(qiáng)度（光面鋼絲fPy=1250N/mm2，其余fPy≥1110

N/mm2），直徑4~9mm，強(qiáng)度高，低松弛。（3）鋼絞線以一根直徑較粗的鋼絲為芯，并用邊絲圍繞它進(jìn)行螺旋狀絞捻而成，有1×3捻或1×7捻，直徑用ΦS表示，外徑8.6~15.2mm，fPy=1110~1320N/mm2，強(qiáng)度高，低松弛，伸直性好，比較柔軟，盤彎方便，粘結(jié)性好。（1）預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈距及保護(hù)層應(yīng)滿足表6.2(詳見P138)的要求。（2）端部加強(qiáng)措施（圖6.3）

①對(duì)單根預(yù)應(yīng)力鋼筋，其端部宜設(shè)置長度≥150mm且不少于4圈螺旋筋，如圖6.3（a）；當(dāng)有可靠經(jīng)驗(yàn)時(shí)，亦可利用支座墊板上的插筋代替螺旋筋但不少于4根，長度≥120mm，如圖6.3（b）。6.2.3構(gòu)造要求

6.2.3.1先張法構(gòu)件

②對(duì)多根預(yù)應(yīng)力鋼筋，其端部10d范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置3~5片與預(yù)應(yīng)力鋼筋垂直的鋼筋網(wǎng)。

③對(duì)鋼絲配筋的薄板，在端部100mm范圍內(nèi)應(yīng)適當(dāng)加密橫向鋼筋。圖6.3