預(yù)應(yīng)力張拉與伸長量計算課件

預(yù)應(yīng)力張拉與伸長量計算本課件將深入探討預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉過程和伸長量計算方法。了解預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、受力分析和各階段損失計算是正確掌握預(yù)應(yīng)力設(shè)計的基礎(chǔ)。ppbypptppt預(yù)應(yīng)力概述預(yù)應(yīng)力的定義預(yù)應(yīng)力是通過對混凝土結(jié)構(gòu)提前施加壓縮應(yīng)力,從而增強(qiáng)其抗拉和抗彎能力的一種技術(shù)。預(yù)應(yīng)力的原理預(yù)應(yīng)力是利用鋼筋或鋼絞線在混凝土澆筑之前對其進(jìn)行拉伸,從而產(chǎn)生持久的壓應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力的歷史預(yù)應(yīng)力技術(shù)最早于20世紀(jì)初被應(yīng)用于建筑結(jié)構(gòu),經(jīng)過不斷發(fā)展已廣泛應(yīng)用于各類工程中。預(yù)應(yīng)力的作用提高結(jié)構(gòu)承載能力預(yù)應(yīng)力通過在混凝土中預(yù)先施加壓縮應(yīng)力,可以顯著提高結(jié)構(gòu)的抗拉和抗彎能力,從而提高整體的承載能力?？刂平Y(jié)構(gòu)變形預(yù)應(yīng)力作用下混凝土的持久性壓應(yīng)力能夠有效控制結(jié)構(gòu)在荷載作用下的變形和撓度,確保使用性能。降低結(jié)構(gòu)整體尺寸預(yù)應(yīng)力技術(shù)可以在相同承載條件下減少混凝土斷面尺寸,從而降低整體結(jié)構(gòu)重量和建造成本。提高抗震性能預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)由于具有較高的剛度和抗裂性,在地震作用下表現(xiàn)出優(yōu)異的抗震性能。預(yù)應(yīng)力的種類按構(gòu)件形式分類預(yù)應(yīng)力可分為預(yù)應(yīng)力梁、預(yù)應(yīng)力板、預(yù)應(yīng)力柱等不同構(gòu)件形式。每種構(gòu)件形式都有其特定的預(yù)應(yīng)力布置方式。按預(yù)應(yīng)力程度分類預(yù)應(yīng)力可分為部分預(yù)應(yīng)力和全預(yù)應(yīng)力。前者部分承擔(dān)荷載,后者完全承擔(dān)荷載。兩者在結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料利用方面有所不同。按預(yù)應(yīng)力加載方式分類預(yù)應(yīng)力可分為張拉預(yù)應(yīng)力和粘結(jié)預(yù)應(yīng)力。前者在結(jié)構(gòu)完成后進(jìn)行張拉施加,后者在混凝土澆筑時即與之粘結(jié)。按預(yù)應(yīng)力布置方式分類預(yù)應(yīng)力可分為內(nèi)外定著和外緣定著,前者預(yù)應(yīng)力筋位于混凝土內(nèi)部,后者位于結(jié)構(gòu)外側(cè)邊緣。兩者在受力機(jī)理上有所不同。預(yù)應(yīng)力鋼筋的性能特點(diǎn)高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力鋼筋具有超高的抗拉強(qiáng)度,通常在1800-2000MPa范圍內(nèi),遠(yuǎn)高于普通鋼筋的強(qiáng)度。高彈性模量預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量約為2×105MPa,比普通鋼筋高出1倍以上,具有較高的剛度?？箲?yīng)力松弛預(yù)應(yīng)力鋼筋在長期受力下應(yīng)力松弛較低,能夠保持較高的預(yù)應(yīng)力水平。耐腐蝕性預(yù)應(yīng)力鋼筋通常采用耐腐蝕性好的鋼種或進(jìn)行表面處理,具有優(yōu)異的耐久性。預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系預(yù)應(yīng)力鋼筋具有非線性的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。在初始段表現(xiàn)為線性,隨應(yīng)力增大而失去線性并逐漸趨于水平。這種特性確保了預(yù)應(yīng)力鋼筋能夠承擔(dān)大應(yīng)力而保持足夠的變形能力,從而提高結(jié)構(gòu)的安全性。預(yù)應(yīng)力鋼筋的受力分析預(yù)應(yīng)力鋼筋在受力時表現(xiàn)出獨(dú)特的應(yīng)力分布特點(diǎn)。由于預(yù)應(yīng)力的作用,鋼筋在受拉力時首先會消除預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生的壓應(yīng)力,只有當(dāng)拉應(yīng)力超過預(yù)應(yīng)力時才會產(chǎn)生凈拉應(yīng)力。這確保了結(jié)構(gòu)在正常使用狀態(tài)下不會出現(xiàn)拉裂。在承受彎矩時,預(yù)應(yīng)力鋼筋主要承擔(dān)拉力,而混凝土則主要承擔(dān)壓力。這種作用機(jī)理使得結(jié)構(gòu)能夠充分發(fā)揮材料的強(qiáng)度特性,提高整體的抗彎性能。預(yù)應(yīng)力鋼筋的計算預(yù)應(yīng)力鋼筋的計算是結(jié)構(gòu)設(shè)計的重要環(huán)節(jié),需要考慮多方面因素。主要包括預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力分析、長期損失計算以及伸長量的確定等內(nèi)容?？茖W(xué)合理的計算方法可確保結(jié)構(gòu)安全可靠,發(fā)揮預(yù)應(yīng)力技術(shù)的最大效能。預(yù)應(yīng)力鋼筋受力分析按照預(yù)應(yīng)力作用下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,計算鋼筋在各階段的應(yīng)力狀態(tài),為后續(xù)設(shè)計提供基礎(chǔ)。預(yù)應(yīng)力損失計算考慮即時損失和長期損失,采用精確的計算方法,確保結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)預(yù)應(yīng)力水平的可靠性。預(yù)應(yīng)力伸長量計算根據(jù)鋼筋應(yīng)力和性能參數(shù),精確預(yù)測張拉時的伸長量,為控制預(yù)應(yīng)力施加提供依據(jù)。預(yù)應(yīng)力的損失即時損失預(yù)應(yīng)力在張拉過程中會產(chǎn)生一定的損失,如鋼筋伸長、混凝土收縮等,需要通過精確計算進(jìn)行補(bǔ)償。長期損失隨著使用時間的延長,預(yù)應(yīng)力還會由于鋼筋應(yīng)力松弛、混凝土徐變等原因逐漸減小,也需要考慮在設(shè)計中。總損失評估通過對即時損失和長期損失的全面分析,可以準(zhǔn)確預(yù)測結(jié)構(gòu)在使用期內(nèi)預(yù)應(yīng)力的總損失情況。預(yù)應(yīng)力的即時損失預(yù)應(yīng)力在張拉過程中會產(chǎn)生即時損失,主要包括鋼筋伸長、混凝土的彈性變形和初始收縮等因素造成的預(yù)應(yīng)力減小。這些損失發(fā)生在預(yù)應(yīng)力施加的瞬間,需要在設(shè)計時進(jìn)行補(bǔ)償性計算。鋼筋伸長混凝土彈性變形混凝土初始收縮如圖所示,鋼筋伸長占即時損失的主要部分,達(dá)到50%。因此在實(shí)際張拉時需要對鋼筋伸長量進(jìn)行準(zhǔn)確控制,確保預(yù)應(yīng)力施加到位。預(yù)應(yīng)力的長期損失5%應(yīng)力松弛預(yù)應(yīng)力鋼筋長期承受高應(yīng)力會導(dǎo)致5%左右的應(yīng)力松弛損失。3%混凝土收縮混凝土的長期收縮會使預(yù)應(yīng)力鋼筋損失約3%的應(yīng)力。2%混凝土徐變混凝土在長期壓應(yīng)力作用下會發(fā)生徐變,導(dǎo)致2%左右的預(yù)應(yīng)力損失。除了即時損失,預(yù)應(yīng)力在結(jié)構(gòu)使用過程中還會產(chǎn)生一系列長期損失,主要包括預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛、混凝土的收縮和徐變等因素。這些損失會逐漸累積,需要在設(shè)計計算中綜合考慮。預(yù)應(yīng)力的總損失預(yù)應(yīng)力在結(jié)構(gòu)使用過程中會產(chǎn)生多種損失,需要對即時損失和長期損失進(jìn)行綜合分析和計算。即時損失包括鋼筋伸長、混凝土彈性變形和初始收縮等,長期損失則涉及應(yīng)力松弛、混凝土收縮和徐變等因素。即時損失長期損失根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),預(yù)應(yīng)力的總損失中即時損失約占70%,長期損失約占30%。因此在設(shè)計和施工中,需要重點(diǎn)關(guān)注即時損失的控制,同時也不能忽視長期損失的影響,確保結(jié)構(gòu)使用期內(nèi)預(yù)應(yīng)力水平的穩(wěn)定性。預(yù)應(yīng)力鋼筋的伸長量30預(yù)應(yīng)力鋼筋伸長量（cm）典型的預(yù)應(yīng)力鋼筋伸長量在30cm左右。0.5%最大伸長率預(yù)應(yīng)力鋼筋允許的最大伸長率一般控制在鋼筋原長的0.5%以內(nèi)。5mm最大伸長誤差預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際伸長量與計算值的誤差控制在±5mm以內(nèi)。預(yù)應(yīng)力鋼筋在張拉過程中會產(chǎn)生一定的伸長量。這個伸長量取決于鋼筋的強(qiáng)度、表面摩擦、混凝土變形等諸多因素。為了確保結(jié)構(gòu)安全,需要對預(yù)應(yīng)力鋼筋的伸長量進(jìn)行嚴(yán)格控制,保證實(shí)際伸長量與設(shè)計值的誤差在合理范圍內(nèi)。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉過程1施加預(yù)應(yīng)力預(yù)應(yīng)力鋼筋被固定在模板中,施加預(yù)應(yīng)力的張拉設(shè)備會對鋼筋施加拉力,使其產(chǎn)生伸長。2監(jiān)測伸長量伸長量測量儀會實(shí)時監(jiān)測鋼筋的伸長情況,確保其符合設(shè)計要求。工作人員需密切觀察并進(jìn)行記錄。3調(diào)整及固定當(dāng)伸長量達(dá)到目標(biāo)后,將預(yù)應(yīng)力鋼筋固定在位并灌注混凝土。此時預(yù)應(yīng)力轉(zhuǎn)移至混凝土并固定。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉步驟1預(yù)應(yīng)力鋼筋定位根據(jù)設(shè)計圖紙,將預(yù)應(yīng)力鋼筋依照要求固定在模板中。2張拉設(shè)備安裝在鋼筋兩端安裝張拉設(shè)備,如液壓千斤頂?shù)取?鋼筋逐步張拉分步驟對預(yù)應(yīng)力鋼筋施加張拉力,直到達(dá)到設(shè)計應(yīng)力。4伸長量實(shí)時監(jiān)測利用變形計等測量工具實(shí)時檢測并記錄鋼筋的伸長量。5預(yù)應(yīng)力固定錨固鋼筋伸長到位后,將其錨固在混凝土結(jié)構(gòu)中。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉過程包括定位、安裝設(shè)備、分步對鋼筋進(jìn)行張拉、實(shí)時監(jiān)測伸長量、最終固定錨固等步驟。每一步都需要嚴(yán)格控制,確保預(yù)應(yīng)力施加到位并滿足設(shè)計要求。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉設(shè)備預(yù)應(yīng)力張拉需要專用的設(shè)備來對鋼筋施加拉力。常用的張拉設(shè)備包括液壓千斤頂、張拉千斤頂、拉應(yīng)力機(jī)等。這些設(shè)備能精確控制張拉力,并配有位移傳感器實(shí)時監(jiān)測鋼筋的伸長量。工作人員還需要協(xié)調(diào)設(shè)備操作,確保整個張拉過程順利進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉方法液壓張拉法使用液壓千斤頂?shù)仍O(shè)備對預(yù)應(yīng)力鋼筋施加拉力,能精確控制張拉力并實(shí)時監(jiān)測伸長量。是最常見和可靠的張拉方法。機(jī)械張拉法采用人工操作的機(jī)械千斤頂、卷揚(yáng)機(jī)等工具進(jìn)行張拉,對于小型構(gòu)件較為實(shí)用。但精度和安全性相對較低。電動張拉法使用電動拉應(yīng)力機(jī)等設(shè)備自動對預(yù)應(yīng)力鋼筋實(shí)施張拉,可編程控制施加力度和監(jiān)測伸長情況,適用于大型工程。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉順序確定張拉順序根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計圖和施工要求，提前確定預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉順序。一般采用由中間向兩端逐步張拉的方式。逐步分段張拉將鋼筋劃分為多個段落,分批次逐步對每個段落進(jìn)行張拉。操作時應(yīng)注意力度均勻,避免局部過度張拉。監(jiān)控張拉過程通過位移傳感器實(shí)時監(jiān)控每個段落的伸長情況,確保符合設(shè)計要求。必要時適當(dāng)調(diào)整張拉力度。記錄張拉數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄每個段落的張拉力和實(shí)際伸長量,為后續(xù)質(zhì)量檢查和安全分析提供依據(jù)。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉控制1精確控制張拉力張拉過程中需密切監(jiān)測鋼筋的伸長量,確保實(shí)際張拉力與設(shè)計值相符?？烧{(diào)整張拉速度和力度以獲得理想的伸長結(jié)果。2實(shí)時監(jiān)測伸長量利用位移傳感器和電子顯示裝置實(shí)時記錄鋼筋的伸長情況,確保每根鋼筋的伸長量都在允許誤差范圍內(nèi)。3嚴(yán)格控制質(zhì)量對張拉過程進(jìn)行全方位質(zhì)量檢查,包括設(shè)備性能、操作規(guī)程、施工記錄等。發(fā)現(xiàn)問題及時糾正,保證預(yù)應(yīng)力可靠施加。4確保施工安全遵守操作規(guī)程,做好安全防護(hù)。張拉時遠(yuǎn)離危險區(qū)域,并確保現(xiàn)場無無關(guān)人員進(jìn)入。及時處理異常情況。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉記錄張拉記錄對每根預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉過程進(jìn)行詳細(xì)記錄,包括張拉力、伸長量、時間等關(guān)鍵數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析對記錄的張拉數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,檢查是否符合設(shè)計要求,發(fā)現(xiàn)問題及時改正。質(zhì)量控制根據(jù)張拉記錄評估施工質(zhì)量,為后續(xù)驗(yàn)收和安全評估提供依據(jù)。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉質(zhì)量檢查現(xiàn)場檢查對預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉過程進(jìn)行實(shí)地檢查,確保操作人員遵守安全規(guī)程,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常,記錄數(shù)據(jù)完整準(zhǔn)確。記錄審查仔細(xì)審查張拉記錄,檢查每根鋼筋的張拉力、伸長量等數(shù)據(jù)是否符合設(shè)計要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)據(jù)分析對檢查記錄和實(shí)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析比對,評估預(yù)應(yīng)力張拉的整體質(zhì)量水平,并找出存在的問題。專業(yè)評估如有必要,可邀請專業(yè)人士進(jìn)行現(xiàn)場評估和測試,以更全面客觀地評估預(yù)應(yīng)力張拉的質(zhì)量狀況。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合設(shè)計要求預(yù)應(yīng)力鋼筋的實(shí)際張拉力和伸長量必須滿足設(shè)計圖紙和規(guī)范的指標(biāo)要求。操作規(guī)程合格張拉過程中的設(shè)備使用、力度控制、安全防護(hù)等必須符合操作標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程要求。完整記錄數(shù)據(jù)每根鋼筋的張拉力、伸長量及時間等關(guān)鍵數(shù)據(jù)都應(yīng)當(dāng)詳細(xì)記錄并保存。質(zhì)量檢查通過經(jīng)過現(xiàn)場檢查、資料審核和專業(yè)評估,張拉質(zhì)量符合相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉安全措施遠(yuǎn)離危險區(qū)域在張拉過程中,所有作業(yè)人員必須遠(yuǎn)離預(yù)應(yīng)力鋼筋,以免遭到意外傷害。佩戴勞保用品員工應(yīng)穿戴安全帽、護(hù)目鏡、手套等勞動防護(hù)用品,確保自身安全。設(shè)置警示標(biāo)識現(xiàn)場應(yīng)設(shè)置明顯的警告標(biāo)志,提醒無關(guān)人員遠(yuǎn)離施工區(qū)域。監(jiān)控異常情況隨時關(guān)注張拉過程中的異常情況,如鋼筋破斷等,并立即采取應(yīng)急措施。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉注意事項(xiàng)安全防護(hù)穿戴安全帽、護(hù)目鏡、手套等勞保用品,遠(yuǎn)離危險區(qū)域,并設(shè)置明顯警示標(biāo)志。設(shè)備校正定期檢查張拉設(shè)備的性能狀態(tài),確保各項(xiàng)參數(shù)測量準(zhǔn)確無誤。質(zhì)量管控嚴(yán)格執(zhí)行張拉操作規(guī)程,并按要求全程記錄關(guān)鍵數(shù)據(jù)，確保質(zhì)量合格。過程監(jiān)控密切關(guān)注每根鋼筋的伸長情況,發(fā)現(xiàn)異常立即停止并采取應(yīng)急措施。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉實(shí)例分析讓我們來看一個實(shí)際的預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉施工案例。在某高層建筑工地,施工團(tuán)隊仔細(xì)遵守了張拉作業(yè)的各項(xiàng)安全規(guī)程。他們首先對液壓千斤頂?shù)仍O(shè)備進(jìn)行檢查和校準(zhǔn),確保測量精度。接著分段有序地對預(yù)應(yīng)力鋼筋實(shí)施受力監(jiān)測和精確張拉。整個過程中,工人們緊密協(xié)作,實(shí)時記錄每根鋼筋的張拉力和伸長量數(shù)據(jù),并及時分析評估。經(jīng)過反復(fù)確認(rèn),最終所有預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉質(zhì)量均符合設(shè)計要求,驗(yàn)收工作順利通過。這個案例充分展示了專業(yè)高效的預(yù)應(yīng)力張拉施工管理。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉施工要點(diǎn)確保設(shè)備性能定期維護(hù)和校準(zhǔn)張拉設(shè)備,確保液壓千斤頂、位移傳感器等工具運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、測量精準(zhǔn)。嚴(yán)格操作規(guī)程嚴(yán)格按照操作手冊執(zhí)行每個張拉步驟,保證力度精準(zhǔn)、速度合理、步驟規(guī)范。實(shí)時監(jiān)控數(shù)據(jù)全程監(jiān)測每根鋼筋的伸長情況,及時記錄并分析數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)問題立即調(diào)整。確保施工安全做好隔離和警示,限制無關(guān)人員靠近施工區(qū)域,穿戴好勞保用品確保自身安全。預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉常見問題1張拉力控制不當(dāng)張拉力過大可能導(dǎo)致鋼筋損壞,過小則達(dá)不到所需預(yù)應(yīng)力。需精準(zhǔn)控制張拉力。2伸長量測量不準(zhǔn)位移傳感器故障或安裝不當(dāng)會導(dǎo)致伸長量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,需定