第7章 預(yù)應(yīng)力混凝土工程PPT課件

第七章鋼筋混凝土工程，第七章鋼筋混凝土工程，第一章鋼筋混凝土分類2，預(yù)應(yīng)力3，后張法，7.1鋼筋混凝土工程，7.1鋼筋混凝土工程，(1)鋼筋混凝土原理混凝土是抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度低的材料?？估瓘?qiáng)度很低(僅壓縮強(qiáng)度的1/10到1/15)，并且穩(wěn)定性較差。它的張力，扭轉(zhuǎn)變形能力也很小，破壞前沒有明顯的跡象。為了彌補(bǔ)混凝土抗拉強(qiáng)度太低的缺點(diǎn)，工程中使用鋼筋代替混凝土承擔(dān)張力。受混凝土壓力拉向鋼筋的這種鋼筋混凝土用途很廣，優(yōu)點(diǎn)很多，但也有難以克服的本質(zhì)缺陷裂縫。為了克服普通鋼筋混凝土早期開裂和鋼筋不能充分發(fā)揮其作用的矛盾，建立了混凝土預(yù)應(yīng)力方法鋼筋混凝土。也就是說，在混凝土結(jié)構(gòu)受到荷載之前，對拉伸區(qū)域張力鋼筋后，將鋼筋的回彈力應(yīng)用于混凝土，對混凝土施加一個預(yù)壓應(yīng)力，產(chǎn)生一定的壓縮變形。如果該構(gòu)件受力，拉伸區(qū)混凝土的拉伸變形首先與壓縮變形抵消，然后隨著外力的增加，混凝土逐漸增大，裂紋發(fā)生時間明顯延遲，從而增加構(gòu)件的抗裂性和剛度。7.1鋼筋混凝土項目，(2)鋼筋混凝土材料的鋼筋混凝土抗裂程度取決于鋼筋的預(yù)拉應(yīng)力值。鋼筋預(yù)張力越高，混凝土預(yù)壓力越大，構(gòu)件的抗裂性越好。為了獲得大的預(yù)應(yīng)力，一般使用高強(qiáng)度鋼筋和高強(qiáng)度混凝土。1)預(yù)應(yīng)力筋的基本要求是高強(qiáng)度、良好的塑性、良好的粘合特性和優(yōu)良的加工性能。1.高強(qiáng)度。鋼的強(qiáng)度越高，損失率越低，經(jīng)濟(jì)效果也越高，因此，滿足此條件時，應(yīng)使用強(qiáng)度高的鋼作為預(yù)應(yīng)力。2.可塑性很好。如果需要切割鋼筋，則有一定的伸長。元件在低溫負(fù)載下時，應(yīng)更加注意塑膠要求。否則，可能會發(fā)生脆性損傷。7.1鋼筋混凝土施工，3 .與混凝土的附著力好。預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力由鋼筋和混凝土的粘結(jié)力構(gòu)成。因此，鋼筋和混凝土必須有足夠的附著力。具有可焊性等優(yōu)秀的加工性能。當(dāng)前國內(nèi)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中常用的鋼筋通常由單個或捆綁的導(dǎo)線、鋼絞線或鋼筋組成。鋼筋可用作冷軋 級熱軋鋼材、熱處理鋼筋或精軋鋼筋，鋼絲可用作高強(qiáng)度碳素鋼絲或冷軋低碳鋼絲。2)混凝土用于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的混凝土必須具有高強(qiáng)度、輕便、高耐久性的特性。一般而言，混凝土的強(qiáng)度等級必須在C30以上。使用碳素鋼絲、鋼絞線、熱處理鋼筋作為預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土的強(qiáng)度等級必須在C40以下。目前，我國在幾個重要的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中開始采用C50C60的高強(qiáng)混凝土，最高混凝土強(qiáng)度等級達(dá)到C80，逐漸發(fā)展為更高強(qiáng)度等級的混凝土。7.1鋼筋混凝土施工，(3)鋼筋混凝土的特點(diǎn)鋼筋混凝土可以充分發(fā)揮鋼筋和混凝土各自的特性，與普通鋼筋混凝土相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)混凝土的抗裂性和剛度提高，構(gòu)件的耐久性提高。(2)在與普通鋼筋混凝土相同的條件下，構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)是小、自重、質(zhì)量好、材料節(jié)約。3)擴(kuò)大了高、大、重型機(jī)械的預(yù)制裝配程度。4)疲勞電阻優(yōu)于鋼筋混凝土。鋼筋混凝土有上述優(yōu)點(diǎn)，但也引起了另一個問題。也就是說，制造零部件時添加了拉伸工藝、灌漿設(shè)備、錨固裝置等特殊設(shè)備，使工藝更加復(fù)雜，運(yùn)行要求更高。因此，較小的梁和板、承受不了拉力的拱和柱等不適合使用預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。，7.1鋼筋混凝土項目，(4)鋼筋混凝土分類鋼筋混凝土可分為預(yù)應(yīng)力施加過程的差異。1.pre-tensions: pre-tensions是先張法和澆筑混凝土的鋼筋混凝土生產(chǎn)方法。2.后張法：后張法是先澆混凝土后張法預(yù)應(yīng)力筋的預(yù)應(yīng)力混凝土生產(chǎn)方法。根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋的連接方式，鋼筋混凝土可以分為：1.已連接：prestressing tendons沿整個長度與周圍混凝土連接。2.未粘合：預(yù)應(yīng)力筋沿全長與周圍混凝土相對滑動，防止預(yù)應(yīng)力筋腐蝕，防止與周圍混凝土粘合，在預(yù)應(yīng)力筋表面涂上油漆，并圍上塑料布。7.1鋼筋混凝土施工，使用荷載下，根據(jù)截面抗拉應(yīng)力控制要求，鋼筋混凝土可以分為：1.完全預(yù)應(yīng)力：在各種荷載組合下的元件剖面中，不允許抗拉應(yīng)力的鋼筋混凝土元件。幾乎等于裂縫控制級別為1的構(gòu)件。2.有限鋼筋混凝土：允許混凝土在短期載荷下承受一定的拉伸應(yīng)力值，但在長期載荷下，混凝土不是按照拉伸要求設(shè)計的。對應(yīng)于裂縫控制級別為2的構(gòu)件。3.部分鋼筋混凝土：根據(jù)使用荷載下允許裂縫，但最大裂縫寬度不超過允許值的要求設(shè)計。與裂縫控制級別為3的零部件相對應(yīng)。預(yù)拉伸和后拉伸可以使用機(jī)械拉伸(液壓或傳動螺桿)，主要用于彎曲預(yù)應(yīng)力筋的拉伸，使用鋼筋的熱膨脹和收縮原理。7.1鋼筋混凝土項目，(5)鋼筋混凝土應(yīng)用橋梁、建筑、軌枕、桿子、文件、壓力管道、油罐、水塔等，還包括高層、高聳、大跨度、中街和抗震結(jié)構(gòu)、土木工程、能源工程、海洋工程，7.2預(yù)應(yīng)力，先張法是在澆混凝土之前，先將預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉到支架或模板上，用固定裝置臨時固定，然后澆混凝土構(gòu)件。如果鋼筋和混凝土具有足夠的結(jié)合力，直到混凝土達(dá)到規(guī)定的強(qiáng)度(通常不超過混凝土設(shè)計強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的75%)，則加入或切斷鋼筋，并通過鋼筋的彈性收縮使混凝土和鋼筋之間的粘合力在混凝土中產(chǎn)生預(yù)載應(yīng)力。先張法生產(chǎn)可以使用支架法或單位流法。使用支腳方法時，組件在固定的支腳上生產(chǎn)。采用單位流法時，制作和鋼模具通過固定裝置，通過流水完成各生產(chǎn)工序。為了運(yùn)輸，pre-tensions適用于生產(chǎn)固定的中小型零件，例如樓板、屋頂板、吊車梁、檁條等。先張法的施工技術(shù)如圖所示。工藝：拉伸固定預(yù)應(yīng)力筋混凝土澆筑硬化(75%強(qiáng)度)拉伸預(yù)應(yīng)力筋。7.2 pre-tensioned和pre-tensions中常用的prestressing tendons有兩種類型：導(dǎo)線和鋼筋。鋼絲和鋼筋的固定裝置和拉伸設(shè)備不同，因此生產(chǎn)工藝也各不相同。7.2.1預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備，支架：預(yù)應(yīng)力筋支撐結(jié)構(gòu)；支架必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。固定裝置：在預(yù)緊中用于固定預(yù)應(yīng)力鋼絲或鋼筋的工具，統(tǒng)稱固定裝置。連接預(yù)應(yīng)力筋和張拉機(jī)的介質(zhì)，起到張力和臨時固定的作用。拉伸機(jī)械：預(yù)應(yīng)力筋的機(jī)械拉伸。需要可靠的工作，精確的控制應(yīng)力，穩(wěn)定的速度。7.2.1預(yù)緊建設(shè)設(shè)備，預(yù)緊建設(shè)設(shè)備主要是支架、夾具和拉伸設(shè)備。(a)支架是預(yù)應(yīng)力張拉的主要設(shè)備之一，可以承受預(yù)應(yīng)力筋的整體張力。因此，必須具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，以防止因基座的變形、傾覆和滑動而造成的預(yù)應(yīng)力損失。支架由臺面、橫梁、軸承結(jié)構(gòu)等組成。根據(jù)軸承結(jié)構(gòu)，支架施工樣式有四類：橋墩支架、槽支架、落地式支架和預(yù)制鋼支架。，7.2.1預(yù)應(yīng)力建筑設(shè)備，1 .橋墩支架是以混凝土橋墩為軸承結(jié)構(gòu)的支架，橋墩支架由橋墩、臺面、橫梁等組成。碼頭和臺面共同支撐黨的力量。通常用于平室生產(chǎn)的中小型零件，如屋頂桁架、空心板和板。在制造空心板、板等具有扁平筋的混凝土構(gòu)件時，可以使用簡單的橋墩支架，因為張力不大。碼頭機(jī)座分類：重力式碼頭機(jī)座；簡單的碼頭支架；框架支架；生產(chǎn)7.2.1預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備、中型或多層鑄造零件時，如圖所示，使用橋墩支架較多，底座部分厚，可以承受一些張力。長度始終為100 150米，這可以利用導(dǎo)線長度的特性，一次生產(chǎn)多個零部件，減少張力和臨時固定操作，減少因?qū)Ь€滑動或薄板梁變形而造成的應(yīng)力損失。1力碼頭；雙梁；3-部分厚的臺面；4預(yù)應(yīng)力筋碼頭支架，7.2.1預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備，2 .槽座支架由端柱、壓桿、壓桿、壓桿、梁和臺面等組成，可以承受較大的張力和拉力矩，可用作蒸汽硬化槽，適用于吊車梁、屋頂桁架等張力較大的大型構(gòu)件。如圖所示。7.2.1預(yù)應(yīng)力建筑設(shè)備，3 .對于可穿戴支架流動性預(yù)制工廠，可使用可穿戴支架。該碼頭由鋼柱、預(yù)制混凝土擋板和沙床組成，搬遷時易于拆除，易于重復(fù)使用。4.裝配鋼架裝配鋼架用柱和橫梁組裝，適合在施工現(xiàn)場臨時生產(chǎn)裝配配件。7.2.1預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備，(2)夾具結(jié)構(gòu)在預(yù)應(yīng)力構(gòu)件施工中保持預(yù)應(yīng)力筋的拉力，并在張拉臺座(固定裝置可以根據(jù)其用途劃分。即，將預(yù)應(yīng)力筋固定在基座上的固定裝置，以及在張力下固定預(yù)應(yīng)力筋的抗拉固定裝置。固定和拉伸固定裝置是重用工具。預(yù)應(yīng)力鋼絲不同于鋼筋固定架。1.預(yù)應(yīng)力鋼絲固定架預(yù)應(yīng)力鋼絲固定架分為兩類。首先，錨固夾具是將預(yù)應(yīng)力臨時固定在平臺梁上的工具。第二，拉伸鉗是連接預(yù)應(yīng)力筋和拉伸機(jī)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張力的工具。(1)固定架常用的固定夾是鋼錐銷、楔和鐓頭固定架。7.2.1先張法施工設(shè)備，圓錐銷夾具是直徑3 5mm的冷軋低碳鋼絲和碳(壓印)鋼絲錨定常用的單鋼絲固定裝置。圖a)、b)所示，由套筒和錐形銷組成。楔形固定裝置的功能基本上與推拔銷相同。圖c)所示。7.1.1預(yù)張拉施工設(shè)備、預(yù)應(yīng)力鋼絲或鋼筋的固定端經(jīng)常用作鐓頭錨。冷軋低碳鋼絲可以用冷鐓或熱碼頭方法制作標(biāo)題頭。碳素鋼絲只有使用冷鐓法才能制成拖把。7 . 1 . 1 . 1 pre-tensioned construction equipment，(2) tension fixture tension fixture連接prestressing tendons和tensioning machine鋼絲張力分割單張力和多張力。常用的鋼絲張力夾包括夾具固定裝置、偏心固定裝置和楔形固定裝置等。7.2.1 pre-tensioned construction設(shè)備，2 .預(yù)應(yīng)力鋼夾具和連接件大多數(shù)鋼筋夾具都可以用于錨和張力。根據(jù)工作原理，有螺紋端錨、拖把、銷等幾種類型的固定裝置。(1)螺紋端錨由螺紋端桿和螺母組成。7.2.1預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備，(2)將帶拉桿的凹槽的密封鋼鐓頭固定在槽內(nèi)，固定裝置可通過張緊套筒和拉桿插孔連接，以形成張力。單鐓頭加強(qiáng)螺釘固定裝置，7.2.1預(yù)張力施工設(shè)備，(3)銷固定裝置由圓形套筒和圓錐銷組成。7.2.1預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備，1針；2-套筒；3-prestressing tendon二件式銷固定件單粗鋼筋之間的連接，或厚鋼筋和螺釘之間的連接，可以使用鋼筋接頭或銷卡箍。1-半圓套筒；雙接頭；3-鋼筋標(biāo)題；4-刀具螺絲桿；5-鋼圈套雙配合連接器，7.2.1預(yù)張力施工設(shè)備，(3)張力設(shè)備1。預(yù)應(yīng)力鋼絲張力機(jī)械支腳生產(chǎn)零件通常使用單絲張力。張力小，可以用小型絞車張力，用彈簧、杠桿等簡單設(shè)備測量力。7.2.1預(yù)張力施工設(shè)備，2 .預(yù)應(yīng)力鋼張力設(shè)備(1)液壓千斤頂組張力可以使用四梁裝置。通常只適用于螺絲端桿錨或碼頭固定裝置。7.2.1預(yù)應(yīng)力施工設(shè)備，(2)直徑為12-20mm的單根鋼筋，鋼絞線或鋼絲梁的張力的液壓千斤頂單張力。使用Yc-20貫通插孔。7.2.1預(yù)拉伸施工設(shè)備，(3)確保電動螺桿張力機(jī)械設(shè)備、個人安全和拉力的準(zhǔn)確性，拉伸機(jī)械張力必須至少為預(yù)應(yīng)力筋張力的1.5倍；張緊機(jī)器的拉伸行程不是預(yù)應(yīng)力筋伸長值的1.1 1.3倍。7.2.2預(yù)應(yīng)力施工工藝，7.2.2.1刷隔離劑和預(yù)應(yīng)力筋布置，1 .筆刷隔離劑長餐桌餐桌桌或膜預(yù)應(yīng)力筋包裝前的油漆隔離劑。油漆過的隔離劑不能弄臟鋼筋，以免影響鋼筋和混凝土的粘合。澆混凝土前要防止雨水侵蝕，破壞隔離劑。7.2.2.1筆刷隔離劑和預(yù)應(yīng)力筋放置，2 .預(yù)應(yīng)力筋隔離劑干燥后，可以放預(yù)應(yīng)力筋，預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)放在拖拉機(jī)上。如果鋼筋需要長，可以使用連接件長度。例如，線材由20-22線材接合器長束。7.2.2.1電刷隔離劑和安裝預(yù)應(yīng)力筋，鋼絲綁扎長度：40d表示冷軋低碳鋼絲；必須小于。冷軋低合金鋼線材50d必須小于。標(biāo)記導(dǎo)線不能小于80d。導(dǎo)線搭接長度必須比松緊帶長度大10d。7.2.2.2預(yù)應(yīng)力筋的張力，1 .拉伸和拉伸控制應(yīng)力張力拉伸預(yù)應(yīng)力筋時，必須根據(jù)設(shè)計所需的拉伸方法使用正確的拉伸方法和程序。調(diào)整初始應(yīng)力，使長度、繃緊、拉伸應(yīng)力均勻。預(yù)應(yīng)力的張力計算方法如下：Pj=con xap。拉伸控制應(yīng)力符合設(shè)計規(guī)范。con不能超過下表中的限制，且不能小于0.4fptk。實際張力時的應(yīng)力需要考慮多種應(yīng)力損失，使用超張力。7.2.2.2預(yù)應(yīng)力筋的張力，2 .拉伸程序1)將線材用作預(yù)應(yīng)力筋時，必須使用一次拉伸程序。01.03con1.05con錨定其中，1.03con1.05con考慮了彈簧稱重傳感器的故障、溫度影響、平臺或位置板的剛度不足、基座長度不符合、工人的操作影響等。2)鋼筋用作預(yù)應(yīng)力筋時，為了減少應(yīng)力松弛損失，01.05con(負(fù)載2分鐘)con錨定5%拉力，保持負(fù)載2分之一，以加快鋼筋松弛的初始開發(fā)，從而減少應(yīng)力松弛引起的應(yīng)力損失。松弛是指鋼在室溫高應(yīng)力狀態(tài)下持續(xù)發(fā)生塑性變形的特性。7.2.2.2預(yù)應(yīng)力筋的張力，3 .預(yù)應(yīng)力筋的檢查1)預(yù)應(yīng)力鋼絲的內(nèi)力檢查，通常拉伸錨后1h，檢查數(shù)：每個工作班總預(yù)應(yīng)力筋的1%，3個以上。2)預(yù)應(yīng)力鋼筋受張力錨定后，實際設(shè)置的預(yù)應(yīng)力值與工程設(shè)計代碼中規(guī)定的檢查值的相對允許偏差為5%。7.2.2.2預(yù)應(yīng)力筋的張力，4 .預(yù)應(yīng)力張拉，7 . 2 . 2 . 2 . 3澆筑和維護(hù)混凝土，組件的支撐模具應(yīng)在預(yù)應(yīng)力筋張拉錨固和非預(yù)應(yīng)力筋綁扎完成后完成模具應(yīng)避免臺面的膨脹節(jié)和裂紋，如果不能避免膨脹節(jié)和裂紋，應(yīng)采取其他相關(guān)措施。模具完成后，必須注入混凝土。各生產(chǎn)線必須一次澆完。最小化混凝土的收縮和蠕變，減少預(yù)應(yīng)力損失。收縮和徐變都與水泥品種和使用情況、水灰比、骨料多孔、振動成型等有關(guān)。澆筑混凝土?xí)r必須振動，振動器不得與預(yù)應(yīng)力筋碰撞?；炷廖催_(dá)到強(qiáng)度時，預(yù)應(yīng)力筋不能碰撞或踩踏。鋼筋混凝土可以使用自然維護(hù)或濕熱維護(hù)。通?？梢圆捎枚渭訜岽胧撼跏紲囟壬邞?yīng)在混凝土還不牢固的情況下，預(yù)應(yīng)力和筋沒有結(jié)合的情況下進(jìn)行，初始溫度溫差一般可以在20 內(nèi)控制；第二次加熱時，混凝土構(gòu)件具有一定強(qiáng)度(7.5MPa到10MPa)。也就是說，如果混凝土和預(yù)應(yīng)力筋的粘合力足夠強(qiáng)，足以承受溫差變形，然后將溫度升高到硬化溫度，預(yù)應(yīng)力筋將與混凝土一起變形，不再引起應(yīng)力損失。7.2.2.4 prestressing tendons，1 .放置預(yù)應(yīng)力筋時，混凝土強(qiáng)度必須滿足設(shè)計要求。如果設(shè)計不符合要求，則必須小于或等