预应力混凝土构件
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第三节张拉控制应力和预应力损失
二、预应力损失
按照某一控制应力值张拉的预应力钢筋,其初始的张拉应
力会由于各种原因而降低,这种预应力降低的现象称为预应 力损失,用 l 表示。预应力损失值包括以下几种:
(1)6m由张拉端锚具变形和钢筋内缩引起,主要对先张法
有a--影张响拉,端计锚算具如变下形式和:钢筋内缩l1值 (almEms) ;
(3)预应力混凝土按施工方式的不同可划分为有黏结预应力 和无黏结预应力。有黏结预应力为沿预应力筋全长其周围均 与混凝土黏结、握裹在一起的预应力混凝土结构。先张预应 力结构及预留孔道穿筋压浆的后张预应力结构均属有黏结预 应力。无黏结预应力为预应力筋伸缩、滑动自由,不与周围 混凝土黏结的预应力混凝土结构。无黏结预应力结构的预应 力筋表面涂有防锈材料,外套防老化的塑料管,防止与混凝 土钻结。无黏结预应力混凝土结构通常与后张预应力工艺相 结合。
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第一节预应力混凝土概述
(2)预应力混凝土按构件中预加应力的大小程度可划分为全预 应力法和部分预应力法。全预应力为在预应力以及使用荷载 作用下,构件截面混凝土不出现拉应力,即为全截面受压。 部分预应力法为构件截面混凝土允许出现拉应力或开裂,即 只有部分截面受压,可分为A类和B类。A类为在使用荷载作 用下,构件预压区混凝土正截面的拉应力不超过规定的允许 值。B类为在使用荷载作用下,构件预压区混凝土正截面的 拉应力允许超过规定的限值,但当裂缝出现时,其宽度不超 过容许值。
第七章预应力混凝土构件
第一节预应力混凝土概述 第二节施加预应力的方法和锚具 第三节张拉控制应力和预应力损失 第四节预应力混凝土轴心受拉构件计算 第五节预应力混凝土构件的构造要求
第一节预应力混凝土概述
一、预应力混凝土的概念 预应力混凝土结构是指在为地对受拉区的混凝土施 加压力,由此产生的预压应力用以减少或抵消由外荷载作用 下所产生的混凝土拉应力,使结构构件的拉应力减小,甚至 处于受压状态,从而延缓混凝土开裂或使构件不开裂。 实际上,预应力混凝土是借助于其较高的抗压强度来弥补 其抗拉强度的不足,通过调整预压应力的大小而达到使构件 不开裂或推迟混凝土开裂,以及减小裂缝宽度的目的。 二、预应力混凝土的种类 预应力混凝土可按制作方法、构件中预加应力的大小程度、 施工方式的不同来划分。 (1)预应力混凝土按制作方法划分可分为先张法和后张法。 先张法为制作预应力混凝土构件时先张拉预应力钢筋后浇灌 混凝土。后张法为先浇灌混凝土,待混凝土达到规定强度后 再张拉预应力钢筋。
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第二节施加预应力的方法和锚具
为了阻止被张拉的钢筋发生回缩,必须将钢筋端部进行锚固。 锚固预应力钢筋和钢丝的工具分为锚具和夹具两种类型。永 久锚固在构件端部,与构件一起承受荷载,不能重复使用的, 称为锚具;在构件制作完成后能重复使用的,称为夹具。
锚、夹具的种类很多,图7-5所示为儿种常用的锚、夹具。 其中,图7-5 ( a)为锚固钢丝用的套筒式夹具,图7-5 (b)为锚 固粗钢筋用的螺丝端杆锚具,图7-5 (c)为锚固直径12 mm的 钢筋或钢筋绞线束的JM12夹片式锚具。
(7-1)
l--张拉端至锚固端之间的距离(mm) ;
Es--预应力钢筋的弹性模量。 块体拼成的结构,其预应力损失尚应考虑块体间填缝的预压
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第一节预应力混凝土概述
三、预应力混凝土构件对材料的要求 预应力混凝土构件对材料的要求具体如下: (1)预应力混凝土结构中的钢筋包括预应力钢筋和非预应力
钢筋。非预应力钢筋宜采用HRB335级和HRB400级钢筋,也 可采用HPB235级和RRB400级钢筋。预应力钢筋必须具有很 高的强度,《混凝土结构设计规范》(GB 50010-2002)规定, 预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝及热处理钢筋。此外, 预应力钢筋还应具有一定的塑性、良好的可焊性以及用于先 张法构件时与混凝土有足够的钻结力。 (2)预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30;当采 用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋时,混凝土强度 等级不宜低于C40。当采用山砂混凝土及高炉矿渣混凝土时, 尚应符合专门标准的规定。 (3)无黏结预应力筋规格及性能见表7-1。
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第二节施加预应力的方法和锚具
一、施加预应力的方法 混凝土的预应力是通过张拉构件内钢筋实现的。根据钢筋
张拉与混凝土浇筑的先后次序不同,预应力筋施加预应力的 方法可分为先张法和后张法。 1.先张法 首先,在台座(或钢模)上用张拉机具张拉预应力钢筋至控 制应力,并用夹具临时固定,如图7-1所示。然后,支模并浇 灌混凝土,养护(一般为蒸汽养护)至其强度不低于设计值的 75%时,切断预应力钢筋,如图7-2所示。 2.后张法 首先,浇灌混凝土制作构件,并预留孔道,如图7-3所示。 然后,在孔道中穿筋,并在构件上用张拉机具张拉预应力钢 筋至控制应力,在张拉端用锚具,锚住预应力钢筋,并在孔 道内压力灌浆,如图7-4所示。 二、锚具与夹具
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第三节张拉控制应力和预应力损失
一、张拉控制应力 张拉钢筋时,张拉设备(如千斤顶)上的测力计所指示的总
拉力除以预应力钢筋面积所得的应力值称为张拉控制应力,
用值fpcskon(表软示钢。)或张fp拉tk(控硬制钢应)有力关的。大小与预应力钢筋的强度标准
张拉控制应力的确定应遵循以下原则: }l}张拉控制应力应尽量定得高一些。 con定得越高,在预
应力混凝土构件配筋相同的情况下产生的预应力就越大,构 件的抗裂性越好。 (2)张拉控制应力又不能定得过高。 con过高时,张拉过程 中可能发生将钢筋拉断的现象;同时,构件抗裂能力过高时, 开裂荷载将接近破坏荷载,使构件破坏前缺乏预兆。 (3)根据钢筋种类及张拉方法确定适当的张拉控制应力。 软钢可定得高一些,硬钢可定得低一些;先张法构件的张拉 控制应力可定得高一些,后张法构件可定得低一些。 张拉控制应力允许值见表7-2。