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预应力混凝土结构构件计算(精)

预应力混凝土结构构件计算(精)
预应力混凝土结构构件计算(精)

第9章预应力混凝土结构构件计算

1.何谓预应力混凝土结构?

答:所谓预应力混凝土结构,就是在外荷载作用之前,先对混凝土施加压力,造成人为的应力状态,它所产生的预压应力能抵消外荷载所引起的部分或全部拉应力◆。这样,在外荷载作用下,裂缝就能延缓或不会产生,即使出现了裂缝,裂缝宽度也不致过大。

2.与非钢筋混凝土结构相比较,预应力混凝土结构主要有哪几方面的优点?

答:与非钢筋混凝土结构相比较,预应力混凝土结构主要有以下几方面的优点:

(1)预应力混凝土结构在使用荷载作用下不出现裂缝或推迟裂缝的出现,在同样的荷载下,能减小裂缝宽度,因此也提高了构件的刚度,增加结构的耐久性。如用在处于腐蚀性介质和潮湿环境中的结构以及海洋工程结构中,可根本解决裂缝问题,对水工建筑物的意义尤为重大。

(2)预应力混凝土结构可以合理、有效地利用高强钢筋◆和高强混凝土,从而节省材料,减轻结构自重,可建造大跨度结构。

(3)施加纵向预应力可延缓斜裂缝的形成,使受剪承载力得到提高。

(4)预应力可以降低钢筋的疲劳应力比,因而提高了构件的抗疲劳性能。

3.根据预应力对构件裂缝控制程度不同预应力混凝土结构可分成哪几类,各有何特点?

答:根据预应力对构件裂缝控制程度不同预应力混凝土结构可分成:全预应力混凝土、有限预应力混凝土和部分预应力混凝土。

全预应力混凝土:在全部荷载即荷载效应的短期组合下,截面不出现拉应力的预应力混凝土,称为全预应力混凝土。全预应力混凝土的特点是:

(1)抗裂性好。由于构件截面不出现拉应力,混凝土不开裂,因而其抗裂性能好、刚度大,常用于对抗裂或抗腐蚀性能要求较高的结构,如核电站安全壳、贮液罐、吊车梁等。

(2)抗疲劳性能好。预应力钢筋从张拉到使用阶段的全过程中,其应力值变化幅度小,所以在重复荷载下抗疲劳性能好。

(3)反拱值可能过大。当活荷载较大,在正常使用情况下,由于预加应力较高,引起结构的反拱过大,使混凝土在施工阶段产生裂缝,影响上

部结构构件的正常使用。

(4)延性较差。由于构件的开裂荷载与极限荷载较为接近,使构件延较差,对结构的抗震不利。

有限预应力混凝土:在全部荷载即荷载效应的短期组合下,截面拉应力不超过混凝土规定的抗拉强度;在长期荷载即荷载效应的长期组合下,截面不出现拉应力的预应力混凝土,称为有限预应力混凝土。

部分预应力混凝土:截面允许出现裂缝,但最大的裂缝宽度不得超过允许的限值,称为部分预应力混凝土。部分预应力混凝土的特点:

(1)节约钢材。可根据结构构件的不同使用要求、荷载作用情况及环境条件等,对裂缝进行控制,降低了预应力值,从而节约预应力钢筋及锚具的用量,降低造价。

(2)反拱值不致于过大。由于施加预应力较小,可避免产生过大反拱。

(3)延性较好。由于配置了非预应力钢筋,可提高构件的延性,有利于结构抗震,并可改善裂缝分布,减小裂缝宽度。

(4)与全预应力混凝土相比,可简化张拉、锚固等工艺,其综合经济效果较好。对于抗裂要求不太高的结构构件,部分预应力混凝土已得到广泛应用。

(5)计算较为复杂。

4.施加预应力的方法有哪两种,其施工的主要工序如何?

答:施加预应力的方法,按施加预应力的时间可分为先张法和后张法。

先张法:先张法即先张拉预应力钢筋,后浇筑混凝土的方法。其施工的主要工序如下:(1)在台座上按设计规定的拉力张拉钢筋,并用锚具临时固定于在台座上。

(2)支模、绑扎非预应力钢筋、浇筑混凝土构件。

(3)待构件混凝土达到一定的强度后(一般不低于混凝土设计强度等级的75%,以保证预应力钢筋与混凝土之间具有足够的粘结力),切断或放松钢筋,预应力钢筋的弹性回缩受到混凝土阻止而使混凝土受到挤压,产生预压应力。

后张法:是先浇筑混凝土构件,当构件混凝土达到一定的强度后,在构件上张拉预应力钢筋的方法。其施工的主要工序如下:

(1)浇筑混凝土构件,并在预应力钢筋位置处预留孔道。

(2)待混凝土达到一定强度(不低于混凝土设计强度等级的75%)后,将预应力钢筋穿过孔道,以构件本身作为支座张拉预应力钢筋,此时,构件混凝土将同时受到压缩。

(3)当预应力钢筋张拉至要求的控制应力时,在张拉端用锚具将其锚固,使构件的混凝土受到预压应力。

5.先张法和后张法各有何优缺点和适用?

答:先张法需要有用来张拉和临时固定钢筋的台座,因此初期投资费用较大。但先张法施工工序简单,钢筋靠粘结力自锚,在构件上不需设永久性锚具,临时固定的锚具都可以重复使用。因此在大批量生产时先张法构件比较经济,质量易保证。为了便于吊装运输,先张法一般宜于生产中小型构件。

后张法不需要台座,构件可以在工厂预制,也可以在现场施工,应用比较灵活,但是对构件施加预应力需要逐个进行,操作比较麻烦。而且每个构件均需要永久性锚具,用钢量大,因此成本比较高。后张法适用于运输不方便的大型预应力混凝土构件。

6.预应力结构构件所用的混凝土、钢筋,需满足哪些要求?目前,我国常用的预应力钢筋有哪集中?

答:预应力结构构件所用的混凝土,需满足下列要求:

(1)强度高。因为高强度混凝土才能充分发挥高强度钢筋的性能,建立尽可能高的预应力,从而提高结构构件的抗裂度和刚度,有效地减小构件截面尺寸和减轻自重。

(2)收缩、徐变小。这样可减少收缩、徐变引起的预应力损失。

(3)快硬、早强。以便尽早施加预应力,加快施工进度,加快设备周转率。

预应力构件的混凝土强度等级不应低于C30;当采用钢丝、钢绞线和热处理钢筋作为预应力钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C40。

预应力结构构件所用的钢筋,需满足下列要求:

(1)强度高。混凝土预压应力的大小,取决于预应力钢筋张拉应力的大小。由于构件在制作过程中会出现各种应力损失,因此必须使用高强度的钢筋,才能建立较高的有效张拉应力。

(2)与混凝土有较好的粘结力。先张法构件的预应力主要依靠钢筋和混凝土之间的粘结力来完成。当采用光面高强钢丝时,需经过“刻痕”、“压波”的方法来提高粘结力。

(3)具有一定的良好的加工性能。如良好的可焊性能,以及钢筋经过镦头后不影响原有的力学性能等。

(4)具有较好的塑性。高强钢筋的塑性一般较低,为了保证结构或构件在破坏之前有较大的变形能力,必须保证预应力钢筋有足够的塑性。

目前,我国常用的预应力钢筋有下述几种:

(1)热处理钢筋。热处理钢丝具有强度高、松弛小等特点。它以盘圆形式供应,可省掉对焊和整直等工序,大大方便施工。

(2)消除应力钢丝。消除应力钢丝有光面、螺旋肋和刻痕几种形式,施工方便。

(3)钢铰线。一般由一股3根和一肢7根不同直径的高强度钢丝绞制在一起而成,施工方便且与混凝土粘结强度高。

7.何谓有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土?

答:预应力混凝土构件中,沿预应力钢筋全长均与混凝土接触表面之间存在粘结作用,称为有粘结预应力混凝土。如对先张法,预应力钢筋张拉后直接浇筑在混凝土内;对后张法,在张拉之后要在预留孔道中压入水泥浆,以使预应力钢筋与混凝土粘结在一起。如果预应力钢筋沿全长与混凝土接触表面之间不存在粘结作用,可产生相对滑移,则称为无粘结预应力混凝土。

8.无粘结预应力混凝土与有粘结预应力混凝土相比有何特点? 答:无粘结预应力混凝土与有粘结预应力混凝土相比,有以下特点: (1)采用无粘结预应力混凝土不需要留孔、穿筋和灌浆,简化施工工 艺,又可在工厂制作,减少现场施工工序。

(2)如果忽略摩擦的影响,无粘结预应力混凝土中钢筋的应力沿全长是相等的,而且比有粘结预应力混凝土中钢筋的应力要低,所以无粘结预应力混凝土构件的开裂荷载低于有粘结预应力混凝土构件,裂缝疏而宽,挠度较大,需设置一定数量的非预应力钢筋以改善构件的受力性能。

(3)无粘结预应力混凝土中,预应力钢筋完全依靠端头锚具来传力,所以对锚具的质量及防腐蚀要求较高。

9.何谓锚具和夹具?简述螺丝端杆锚具、镦头锚具、锥形锚具、夹片式锚具的组成、工作原理、特点及应用。

答:通常把在构件制作完毕后,能够取下重复使用的称为夹具;锚固在构件端部,与构件联成一体共同受力,不能取下重复使用的称为锚具。 (1)螺丝端杆锚具

如图9-5所示,主要用于预应力 钢筋张拉端。预应力钢筋与螺丝端杆对 焊连接,螺丝端杆另一端与张拉千斤顶 相连。张拉终止时,通过螺帽和垫板将 预应力钢筋锚固在构件上。

这种锚具的优点是比较简单、滑移 小和便于再次张拉;缺点是对预应力钢

筋长度的精度要求高,不能太长或太短,否则螺纹长度不 够用。需要特别注意焊接接头的质量,以防止发生脆断。 (2)镦头锚具

如图9-6所示,这种锚具用于锚固钢筋束。张拉端采用锚杯,固定端采用锚板。先将钢丝端头镦粗成球形,穿入锚杯孔内,边张拉边拧紧锚杯的螺帽。

每个锚具可同时锚固几根到

图9—5 螺丝端杆 锚具

一百多根5mm~7mm 的高强钢丝,也可用于单根粗钢筋。这种锚具的锚固性能可靠,锚固力大,张拉操作方便,但要求钢筋(丝)的长度有较高的精确度,否则会造成钢筋(丝)受力不均。

(3)锥形锚具

如图9-7所示,这种锚 具是用于锚固多根直径为 5mm 、7mm 、8mm 、12mm 的平行钢丝束,或者锚固多 根直径为13mm 、15mm 的 平行钢铰线束。锚具由锚环

和锚塞两部分组成,锚环在

构件混凝土浇灌前埋置在构件端部,锚塞中间有小孔作锚固后灌浆用。由双作用千斤顶张拉钢丝后又将锚塞顶压入锚圈内,利用钢丝在锚塞与锚圈之间的摩擦力锚固钢丝。 (4)夹片式锚具

如图9-8所示,这种锚具可以 根据需要,每套锚具锚固1~100根 直径为15.2mm 或12.7mm 的钢绞 线。每套锚具是由一个锚座、一个 锚环和若干个夹片组成,钢绞线在

每个孔道内通过有牙齿的钢夹片夹 住。国内常见的夹片式锚具有HVM 、 OVM 、QM 等型号。

10.何谓预应力钢筋的张拉控制应力,其大小对预应力的效果有何影响?

答:张拉控制应力是指张拉预应力钢筋时,预应力钢筋达到的最大应力值,即用张拉设备所控制的张拉力除以预应力钢筋截面面积所得到的应力,用σcon 表示。

张拉控制应力的大小直接影响预应力的效果。张拉控制应力取值过低,影响预应力钢筋充分发挥作用;张拉控制应力取值越高,预应力钢筋对混凝土的预压作用越大。但如果张拉控制应力取值过高,可能导致钢筋脆断,产生过大的应力松弛。

11.何谓预应力损失?引起预应力损失的因素有哪些?这些因素是如何产生的?

答:由于张拉工艺和材料性能等原因,从张拉钢筋开始到构件使用整个过程中,张拉控制应力将不断降低,这种现象称为预应力损失。

引起预应力损失的因素有:张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失σl1;预应力

图9-7 锥形锚具

图9-6镦头锚具

1- 锚杯;2-固定用锚帽;3-锚板(圆形);4-工具式拉杆;5-连接套筒;

6-千斤顶;7-钢丝束;8-镦粗头;9-构件(屋架下弦)

筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失σl2;混凝土加热养护时,受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失σl3;预应力筋应力松弛引起的预应力损失σl4;混凝土收缩和徐变引起的预应力损失σl5;螺旋式预应力筋挤压混凝土引起的预应力损失σl6。

张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失σl1:预应力钢筋在锚固时,由于锚具变形(包括锚具各部件之间和锚具与构件之间缝隙压缩)和钢筋在锚具中内缩滑移等因素的影响,将使预应力钢筋产生预应力损失,以符号σl1表示。计算这项损失时,只须考虑张拉端,不须考虑锚固端,因为锚固端的锚具变形在张拉过程中已经完成。

预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失σl2:后张法预应力混凝土构件需要预留孔道,由于施工的原因会使孔道轴线出现局部偏差,在张拉预应力筋时,预应力筋与孔道壁接触摩擦将产生摩擦力。如果采用曲线孔道,由于张拉时预应力筋与孔道壁之间存在径向压力,会产生附加摩擦力。摩擦力使得离开张拉端后预应力筋的拉应力逐渐减少。

混凝土加热养护时,受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失σl3:为了缩短先张法构件生产周期,常采用蒸汽养护来加快混凝土的硬化。升温时,新浇的混凝土尚未结硬,钢筋受热膨胀,但台座是固定不变的,于是钢筋产生相对伸长,预应力钢筋应力降低,造成预应力损失σl3。降温时,因混凝土已结硬,与钢筋粘成整体,二者共同回缩。因此,预应力钢筋损失σl3不能恢复。

预应力筋应力松弛引起的预应力损失σl4:钢筋在高应力作用下,其塑性变形具有随时间而增长的性质。在钢筋

长度保持不变,应力将随时间的增长而降低的现象称为应力松弛。钢筋应力松弛使预应力值降低,所造成的预应力损失。

混凝土和徐变引起的预应力损失σl5:混凝土在硬化时产生的收缩和长期预压作用下的徐变,都会使预应力混凝土构件缩短,预应力钢筋随之回缩,造成预应力损失。

螺旋式预应力筋挤压混凝土引起的预应力损失σl6:用螺旋式预应力筋作配筋的环形构件,当环形构件直径小于或等于3m

时,预应力筋对混凝土的挤压会使混凝土产生局部压陷,预应力钢筋环的直径减小,由此引起的预应力损失。

12.预应力损失值是如何组合的?

答:《水工混凝土规范》将混凝土预压前的损失称为第一批损失σlⅠ,混凝土预压后的损失称为第二批损失σlⅡ。总损失为σl=σlⅠ+σlⅡ。各项预应力损失的组合见表9-5。

表9-5 各阶段预应力损失的组合

注:①先张法构件第一批损失值计入σl2是指有折线式配筋的情况;

②先张法构件,σl4在第一批和第二批损失中所占的比例,如需区分,可按实际情况确定。

13.先张法预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力如何?

答:先张法轴心受拉构件应力分析如下(参阅教材表9-6):

1.施工阶段

(1)应力状态1

张拉预应力筋并固定在台座(或钢模)上,浇筑混凝土及养护,由于锚具变形和钢筋内缩、养护温差、钢筋松弛等原因产生了第一批应力损失σlⅠ=σl1+σl3+σl4,预应力筋的应力就降低为σp0Ⅰ(表9-6图b):

ⅠⅠl σσσ-=con 0p (9-11)

p con p 0p 0p )(A A N l ⅠⅠⅠσσσ-==

(9-12)

式中 A p ——预应力筋截面面积; Ⅰ0p N ——产生第一批损失后预应力钢筋中的总拉力。

由于预应力筋仍固定在台座(或钢模)上,预应力筋的总预拉力由台座(或钢模)支承平衡,所以混凝土的应力和非预应力钢筋的应力均为零。 (2)应力状态2

当混凝土强度达到设计强度的75%以上即可放松预应力钢筋,这时混凝土受到预应力筋回弹的挤压而产生预压应力σpc Ⅰ,混凝土受压后产生压缩变形εc =σpc Ⅰ/E c 。由于钢筋与混凝土粘结作用,两者变形协调,εs =εc ,相应预应力筋的拉应力将减少εs E s =αE σpc Ⅰ,预拉应力进一步降低为σpe Ⅰ(表9-6图c)

ⅠⅠⅠⅠpc E con pc E 0p peI σασσσασσ--=-=l (9-13)

非预应力钢筋受到的是压应力,其值为

ⅠⅠpc E s σασ= (9-14)

混凝土的预压应力σpc Ⅰ可由截面内力平衡条件求得

s E pc c pc p pe A A A ασσσⅠⅠⅠ+=

p

con p

E s E c p con pc )()(A A A A A A l l ⅠⅠⅠσσαασσσ-=

++-=

(9-15a)

也可写成 0

0p pc A N ⅠⅠ=

σ (9-15b)

式中 A s 、A p ——分别为非预应力钢筋和预应力筋的截面面积;

A c ——构件混凝土截面面积,A c =A –A s –A p ,此处A 为构件截面面积; A 0——换算截面面积,A 0=A c +αE A s +αE A p 。 (3)应力状态3

由于混凝土收缩和徐变,预应力筋产生第二批应力损失σl Ⅱ=σl 5。此时,总的应力损失为σl =σl Ⅰ+σl Ⅱ。在预应力损失全部出现后,预应力筋的拉应力又进一步降低为σpe Ⅱ,相应的混凝土预压应力降低为σpc Ⅱ(表9-6图d )。这时

ⅡⅡ

Ⅱpc E 0p pc E con pe σασσασσσ-=--=l (9-16)

其中,l σσσ-=con 0p Ⅱ。 非预应力钢筋的压应力则为

5pc E s l σσασ+=ⅡⅡ (9-17)

式中 σl 5——非预应力钢筋因混凝土收缩和徐变所增加的压应力。

由平衡条件可得

()

s 5pc E c pc p pe A A A l σσασσ++=ⅡⅡⅡ

则 0

0p 0

s

5p con pc )(A N A A A l l ⅡⅡ=

--=

σσσσ (9-18)

s 5p con 0p )(A A N l l σσσ--=Ⅱ (9-19)

式中σ

pc Ⅱ——完成全部损失后混凝土所受的预压应力,称为混凝土有效预应力;

Ⅱ0p N —完成全部损失后预应力钢筋中的总预拉力。

2.使用阶段

(4)应力状态

构件在外荷载(轴向拉力N 0)作用下,使混凝土的有效预压应力σpc Ⅱ降为零,即截面混凝土应力为零(表9-6图e )该情况称为消压状态 ,N 0称为消压轴力。这时预应力筋的拉应力由σpe Ⅱ增加αE σpc Ⅱ,,所以为σp0Ⅱ,。非预应力钢筋的压应力由σs Ⅱ减少αE σpc Ⅱ,即降低为σs0,

l σσσ-=con 0p Ⅱ (9-20)

50l s σσ= (9-21)

由平衡条件可得o c s l p A N A A N ⅡⅡⅡp 0p 50p 0σσσ==-=,N 0为预应力损失全部出现后,混凝土预压应力为零时(预应力筋合力点处)的预应力筋与非预应力钢筋的合力。 (5)应力状态5

1)混凝土即将开裂

随着荷载进一步增加到N cr ,混凝土拉应力达到混凝土轴心抗拉强度标准值f tk 时,裂缝就将出现(表9-6图f )。预应力筋和非预应力钢筋的应力分别为

tk E con tk E P0ⅡP f f l ασσασσ+-=+= (9-22)

tk E 5s f l ασσ-= (9-23)

由平衡条件可得开裂荷载N cr 为

tk Pc Ⅱ0tk 0Pc Ⅱ0tk P0ⅡP E s E c tk s 5P con c

tk s tk E 5P tk E con cr )()

()()()(A f A f A A f N A A A f A A A f A f A f N l l l l +=+=+=+++--=+--+-=σσαασσσασασσ

也可写成

N cr =N p0Ⅱ+N'cr (9-24b )

式中N'cr =f tk A 0即为钢筋混凝土轴心受拉构件的开裂荷载。由上式可见,预应力构件的抗裂能力由于多了N p0Ⅱ一项而比非预应力构件大大提高。

2)混凝土开裂后

开裂后,在外荷载N 作用下,所增加的轴向拉力N –N cr 将全部由钢筋 承担(表9-6图g ),预应力筋和非预应力钢筋的拉应力增量分别为(N –N cr )/(A p +A s )。因此,这时预应力筋和非预应力钢筋的应力为

s

p 0p con p 0p 0p s

p cr s p 0p cr 0p p A A N N A A N N A A N N A A N N l s

+-+

-=+-+

=+-+

+-+=ⅡⅡⅡⅡⅡσσσσσ (9-25)

同理 s

p 0p 5s A A N N l +--=Ⅱσσ (9-26)

上列二式为使用阶段求裂缝宽度时的应力表达式。

(6)应力状态6

当预应力筋、非预应力钢筋的应力达到各自抗拉强度时,构件就发生 破坏(表9-6图h)。此时的外荷载为构件的极限承载力N u ,即

s y p py u A f A f N += (9-27)

14.后张法预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力如何? 答:后张法轴心受拉构件应力分析如下(参阅教材表9-7): 1.施工阶段 (1)应力状态1

对于后张法构件,在浇注与养护混凝土过程中,尚未张拉钢筋,在混凝土截面上没有任何应力(表9-7图a )。当混凝土强度达到一定强度时张拉钢筋,将钢筋张拉至控制应力,这时由于在构件上进行张拉,使钢筋被张拉的同时,混凝土受到预压应力。由于预应力筋锚具变形、钢筋内缩和摩擦损失,使预应力筋出现第一批损失(表9-7图b )。于是预应力钢筋拉应力降低为

ⅠⅠl σσσ-=con pe (9-28)

这时非预应力筋的应力和混凝土的预压应力◆为

ⅠⅠpc E s σασ= (9-29)

n

p n

p

con pc )(A N A A l ⅠⅠⅠ=-=

σσσ (9-30)

p con p pe p )(A A N l ⅠⅠⅠσσσ-== (9-31)

式中 A n ——构件混凝土净截面面积,A n =A c +αE A s 。

N p Ⅰ——第一批损失出现后的预应力筋和非预应力钢筋的合力,对混凝土来说,也就

是作用在净截面上的预压力。

(2)应力状态2

混凝土受到压缩后,由于它的收缩、徐变和钢筋应力松弛等原因,产生第二批应力损失。预应力损失全部出现后(表9-7图c ),预应力筋、非预应力钢筋的应力及混凝土的有效预压应力为

l σσσ-=con pe Ⅱ (9-32)

5pc Εs l σσασ+=ⅡⅡ (9-33)

n

p n

s

5p con pc )(A N A A A l l ⅡⅡ=--=

σσσσ (9-34)

s 5con s 5p pe p p

)(A A A A N l l l σσσσσ--=-=ⅡⅡ (9-35)

式中N p Ⅱ—后张法构件完成全部损失后,预应力筋和非预应力筋的合力。 与先张法相应的公式比较,除了非预应力钢筋应力计算公式(9-29)、式(9-33)与式(9-14)、式(9-18)相同外,其他的不同:①由于后张法在张拉预应力筋的同时,混凝土就受到了预压应力,弹性压缩变形已经完成。因此,后张法预应力筋的应力比先张法少降低αE σpc Ⅰ、αE σpc Ⅱ,见式(9-28)、式(9-30)与式(9-13)、式(9-16);②混凝土的预压应力,后张法采用净截面面积A n ,先张法采用换算截面面积A 0 ;前者用N p Ⅰ、N p Ⅱ后者用N p0Ⅰ、N p0Ⅱ?。见式(9-30)、式(9-34)与式(9-15)、式(9-18) 。

后张法中预应力筋常有好几根或好几束,不能同时一起张拉而必须分批张拉。此时就要考虑到后批张拉钢筋所产生的混凝土弹性压缩(或伸长),使得先批张拉并已锚固好的钢筋的应力又发生变化。也就相当于先批张拉的钢筋又进一步产生了应力损失。这种应力变化

的数值为αE σpc Ⅰ,σpc Ⅰ为后批钢筋张拉时,在先批张拉钢筋重心位置所引起的混凝土法向应力。为了补偿这部分降低了的应力,对先张拉的那些钢筋,常根据αE σpc Ⅰ值增大(或减小)其张拉控制应力σcon 。

2.使用阶段 (3)应力状态3

与先张法类似,构件在外荷载(消压轴力N 0)作用下,使截面混凝土应力为零(表9-7d )。此时非预应力筋和预应力筋应力分别为

5l s σσ= (9-36)

pc ⅡE con pc ⅡE 0

p σασσσασσ+-=+=l (9-37)

由平衡条件可得消压轴向拉力为

()()0

5500)(A A A A A A A A A A A A N Pc p E n Pc P Pc E n Pc P

Pc E s l P l con s l P Pc E l con s

s P p ⅡⅡⅡⅡⅡⅡσασσασσασσσσσασσσσ=+=+=+--=-+-=+= (9-38)

(4)应力状态4

1)混凝土即将开裂。荷载增加到N cr 使混凝土应力为f tk 时,构件即将开裂,此时(表9-7图e )

tk E l s f ασσ-=5 (9-39)

tk E Pc E l con P f ασασσσ++-=Ⅱ (9-40)

由平衡条件可得

55E P tk E Pc E con c

tk p p cr )()()()()(A f A f A A f A A A A A f A A A A f A f A f A f A A N tk Pc o tk o Pc o tk P Pc E n Pc P E s E c tk P Pc E s l P l con c tk s l tk l s s +=+=++=++++--=+-+++-=++=ⅡⅡⅡⅡⅡⅡσσσασαασασσσσαασασσσσ(9-41)

2)混凝土开裂后,在裂缝截面,轴向力N 全部由钢筋承担,此时(表9-7图f )

s

l s A A N N +-+

σ-=σP 05 (9-42)

s

l s s s A A N N A A N N A A N N N A A N +-+

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P 0

Pc E con P 0

p0P 00P P Ⅱσασσσσ (9-43)

(5)应力状态5

加载到N u 时构件即将破坏(表9-7图g )。此时预应力钢筋和非预应力 钢筋的应力达到各自的抗拉强度,构件达到极限拉力,即

s y P Py u A f A f N += (9-44)

15.先张法与后张法预应力混凝土轴心受拉构件各阶段的应力有何异同? 答:1)无论先张法与后张法,非预应力钢筋任何相应时刻的应力公式形式均相同,这是由于两种方法中,非预应力钢筋与混凝土协调变形的起点均是混凝土应力为零;预应力钢筋应力公式中,后张法比先张法的相应时刻应力多αE σpc ,这是因为后张法构件在张拉钢筋的同时,混凝土受到挤压,当钢筋到达控制应力时,混凝土弹性压缩已经完成,所以在相同的σcon 时,在后张法构件中预应力钢筋的应力比先张法中的要高。

2)最后建立在构件混凝土截面上的有效预应力σpc Ⅱ的计算公式(见式(9-19)和式(9-34)),两种方法基本相同,只是预应力总损失σl 的具体计算值不同。同时,先张法用换算截面面积A 0,后张法采用净截面面积A n ,因为A 0>A n ,所以,若两种方法σcon 的相同,则后张法构件中建立的预压应力要高些。

3)使用阶段计算N 0、N cr 、N u ,两者公式形式相同,仅对σpc Ⅱ的具体计算不相同。

16.预应力混凝土构件与普通混凝土构件特点有何不同? 答:预应力混凝土构件与普通混凝土构件特点比较:

(1)在普通混凝土构件中,钢筋中的应力值在构件开裂前很小,而预应力构件中的预应力钢筋从张拉直到破坏始终处于高应力状态,混凝土在荷载到达N 0以前始终处于受压状态,所以发挥了两种材料各自的特长。

(2)预应力构件出现裂缝比普通混凝土构件迟得多,所以构件抗裂度大为提高,但裂缝出现的荷载与破坏荷载比较接近,延性较差。 (3)当材料强度等级和截面尺寸相同时,预应力混凝土轴心受拉构件与普通混凝土轴心受拉构件的承载力相同;但预应力受弯构件由于受压区应力状态影响,与普通混凝土受弯构件相比有一定差别。

17.为什么预应力混凝土构件中一般还需放置适量的非预应力钢筋?

答:采用预应力钢筋和非预应力钢筋的混合配筋方式,受力性能相对较好。对于施工阶段不允许出现裂缝的构件,或预压时全截面受压的构件,为了防止由于混凝土收缩、温度变形等原因在预拉区产生竖向裂缝,要求预拉区还需配置一定数量的纵向钢筋,

第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案

第四版混凝土结构设计原理试题库及其参考答案 一、判断题(请在你认为正确陈述的各题干后的括号内打“√”,否则打“×”。每小题1分。) 第1章 钢筋和混凝土的力学性能 1.混凝土立方体试块的尺寸越大,强度越高。( ) 2.混凝土在三向压力作用下的强度可以提高。( ) 3.普通热轧钢筋受压时的屈服强度与受拉时基本相同。( ) 4.钢筋经冷拉后,强度和塑性均可提高。( ) 5.冷拉钢筋不宜用作受压钢筋。( ) 6.C20表示f cu =20N/mm 。( ) 7.混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果。( ) 8.混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大。( ) 9.混凝土在剪应力和法向应力双向作用下,抗剪强度随拉应力的增大而增大。( ) 10.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同。( ) 11.线性徐变是指压应力较小时,徐变与应力成正比,而非线性徐变是指混凝土应力较大时,徐变增长与应力不成正比。( ) 12.混凝土强度等级愈高,胶结力也愈大( ) 13.混凝土收缩、徐变与时间有关,且互相影响。( ) 第1章 钢筋和混凝土的力学性能判断题答案 1. 错;对;对;错;对; 2. 错;对;对;错;对;对;对;对; 第3章 轴心受力构件承载力 1.轴心受压构件纵向受压钢筋配置越多越好。( ) 2.轴心受压构件中的箍筋应作成封闭式的。( ) 3.实际工程中没有真正的轴心受压构件。( ) 4.轴心受压构件的长细比越大,稳定系数值越高。( ) 5.轴心受压构件计算中,考虑受压时纵筋容易压曲,所以钢筋的抗压强度设计值最大取为2/400mm N 。( ) 6.螺旋箍筋柱既能提高轴心受压构件的承载力,又能提高柱的稳定性。( ) 第3章 轴心受力构件承载力判断题答案 1. 错;对;对;错;错;错; 第4章 受弯构件正截面承载力 1.混凝土保护层厚度越大越好。( ) 2.对于' f h x 的T 形截面梁,因为其正截面受弯承载力相当于宽度为' f b 的

预应力混凝土的施工方案

无粘结预应力混凝土蛋形消化池施工方案杭州市四堡污水处理厂扩建工程由国家计委立项,是浙江省及杭州市的重点工程项目。该工程中3座无粘结预应力混凝土蛋形消化池是目前国内同类工程中规模最大、结构最复杂、技3,池体最大内径24m术含量最高、施工难度最大的单位工程。其单池容积为l0926m,工程规模与我国首次在济南建造的有粘结预应力混凝土蛋形消化池相当,目前与其并列属世界第二位、亚洲第一位。该工程由中国市政工程华北设计研究院设计,中国建筑八局浙江分公司施工。 1工程概况 消化池池体高32m,埋深13.6m,内空高41.7m,池壁厚由700mm渐变至400mm,外形呈三维曲面体。池体内壁采用无毒环氧防腐涂料防腐,外壁采用聚氨酯发泡保温、钢龙骨彩钢板饰面。基础为桩承台,50根?1000mm钻孔灌注桩,长45m,钢筋混凝土承台厚度最小为1600mm。池体为双向无粘结预应力混凝土结构,预应力筋为7·j5,直径15.7mm,公称面积150m㎡,标准强度为1860N/m㎡,环向共设置122圈(由呈半圆形的2束筋组成)预应力筋,且为分段均布(分3种规格:5×7·j5、4×7·j5、3×7·j5),竖向均匀布置64束(3×7·j5)预应力筋。混凝土等级地下无须应力部分为C30、S8,其余为C40、S8,均掺4%TJ外加剂。 2工程施工特点 2.1非预应力钢筋安装尺寸、位置要求准确地下承台部分钢筋由多层环向、竖向和径向钢筋形成立体网状结构,地上壳体部分钢筋为2层由环向和竖向钢筋组成的网片。环向钢筋在现场放大样用弯曲机弯曲成型,采用电弧焊将其焊成封闭式的圆环。环向筋和竖向筋形成壳体网状结构,安装成型后难以校正,所以对钢筋尺寸、位置要求准确,否则模板无法就位。 2.2模板及支撑体系复杂消化池池壁呈三维曲面体,其截面尺—寸随标高变化而变化,模板及支撑体系加工、安装、校正难度大。 2.3混凝土质量要求高混凝土工程质量要经受满水闭气试验的考验,混凝土的密实度及施工缝处理要求很高;池壁为曲面,预应力张拉孔加固筋多,混凝土振捣困难;混凝土养护难度大。 2.4无粘结预应力施工难度大预应力张拉孔的尺寸受结构限制,预应力筋张拉只能采用变角张拉。预应力筋分布广,张拉过程中千斤顶就位和移位都十分困难。 3非预应力钢筋安装 3.1钢筋支架 钢筋支架安装前,先计算出支架尺寸(包括半径等)与标高的关系,在安装过程中,通过池体中心线量出相应标高的支架半径以确定支架位置。本工程结合现场的实际情况,在施工过程中基础底板部分钢筋采用L50mm×5mm支架;承台部分利用本身的结构钢筋作为支φ25架,即将竖向筋、环向筋和径向筋点焊成整体,形成立体骨架体系;地上壳体部分采用. 钢筋制成的平面衍架,间距为1500mm(见图2)。 3.2钢筋的制作与安装 钢筋是在现场大样的基础上进行下料和弯曲制作,其误差控制在5mm范围内。 钢筋安装的顺序是先安装结构钢筋网片,然后为开洞及安装洞口加固筋。安装前计算出竖向筋每隔500mm高度或径向筋不同半径(间隔500mm)的间距,并标注在钢筋支架上。安装时,先每隔500mm固定竖向筋或径向筋位置,然后再安装水平筋或环向筋。为增强结构钢筋的整体性,可适当将结构筋与支架点焊连接。钢筋安装比模板工程要提前一个施工段。钢筋接头采用搭接和绑条焊(d≥22mm)。

用新规范计算预应力混凝土连续梁

用新规范计算预应力混凝土连续梁 谢宝来 【摘要】本文为用新规范进行桥梁结构设计的一个算例,其重点讨论了预应力混凝土构件纵向受力性能的计算方法和计算过程,以及对新规范的一些理解,其中包括汽车冲击系数、上下缘正负温差、翼缘有效宽度、极限承载能力(塑性)和应力(弹性)计算等,同时也说明了一些构造方面的要求。 【关键词】规范预应力混凝土冲击系数有效宽度 一、设计概况 该桥为京津高速公路跨越永定新河的一座特大桥,单幅桥宽16.5米,特大桥是因为长度超过了1000米,以永定新河的交角为45度,跨越河流时采用三联3x55米,用PZ造桥机施工的预应力混凝土连续箱梁,此处平曲线半径为5000米,当然小半径也可以采用此施工工艺。第一阶段施工为简支单悬臂,施工长度为55米简支加11米(悬臂为跨径的五分之一,此处弯矩最小,为施工缝的最加位置)悬臂,平移模板,第二阶段施工长度为44米加11米悬臂,最后施工剩下的44米。主要预应力钢束均为单向张拉,最大单向张拉长度为66米。按预应力砼A 类构件设计。 二、设计参数 (一)桥宽:16.5m(1+0.75+3x3.75+3+0.5); (二)跨径:3x55m; (三)梁高:3.0m; (四)荷载标准:公路-I级;计算车道数:3;横向折减系数:0.78; (五)二期荷载:100mm厚沥青混凝土;80mmC40防水混凝土;两侧栏杆20kN/m。 (六)采用的主要规范: 《公路桥涵设计通用规范》(JTG-D60-2004); 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG-D62-2004); (七)选用材料: ①混凝土C50:f cd =22.4MPa,f td =1.83MPa,E c =3.45x104MPa;

型钢混凝土组合结构构件的计算

型钢混凝土组合结构构件的计算 【摘要】总结了承载能力极限状态下型钢混凝土组合梁、柱的正截面、斜截面的计算要点,再简要介绍了型钢混凝土梁柱节点、剪力墙的计算要点。 【关键词】型钢混凝土组合梁;型钢混凝土组合柱;型钢混凝土剪力墙;承载能力极限状态;正截面计算;斜截面计算;组合结构 0.概述钢筋混凝土结构容易出现开裂,普通重型钢结构民用建筑中含钢量高导致造价高和容易出现几何非线性的失稳和屈曲,将这两种结构从构件层次上通过剪力件进行组合,形成型钢混凝土组合结构可以很好的解决以上两种结构形式的缺点。我国从20世纪50年代开始应用型钢混凝土结构,但研究起步较晚。到了80年代初中国才有组织的进行对SRC结构的系统研究,全国许多单位对型钢混凝土结构构件(包括梁、柱、节点等)的承载力、刚度、裂缝以及延性进行了试验,依据试验结果进行了有关设计理论与计算方法的研究。1997年参照日本规程,原冶金部编制并颁发了《钢骨混凝土结构设计规程》(YB9082-97),2002年建设部又颁发了《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)。我国现采用的SRC结构计算方法是根据《型钢混凝土组合结构技术规程》(JGJ138-2001)基于钢筋混凝土结构的计算方法。型钢混凝土结构是由混凝土包裹型钢做成的,也是钢与混凝土组合的一种新型结构。过去,我国对这种结构的名称叫法不一致,有的称之为劲性钢筋混凝土结构,有的称之为钢骨混凝土结构。2002年建设部发布了《型钢混凝土组合结构技术规程》,将型钢混凝土组合结构(Steel Reinforced Concrete Composite Structure)定义为混凝土内配置轧制型钢或焊接型钢和钢筋的结构,简称SRC结构。型钢混凝土可以做成多种构件,更能组成各种结构,它可代替钢筋混凝土结构和钢结构应用于各类建筑和桥梁结构中。我国对型钢我国《规程》对型钢混凝土组合梁的计算方法是在钢筋混凝土的计算方法基础上进行考虑的,本文重点旨在对常见型钢混凝土组合构件的承载能力计算状态进行归纳总结。 1.型钢混凝土组合梁的计算1.1正截面受弯计算型钢混凝土框架梁,其正截面受弯承载力应按下列基本假定进行计算:(1)截面应变保持平面。(2)不考虑混凝土的抗拉强度。(3)受压边缘混凝土极限压应变?着■取0.003,相应的最大压应力取混凝土轴心抗压强度设计值f■,受压区应力图形简化为等效的矩形应力图,其高度取按平截面假定所确定的中和轴高度乘以系数0.8,矩形应力图的应力取为混凝土轴心抗压强度设计值。(4)型钢腹板的应力图形为拉、压梯形应力图形。设计计算时,简化为等效矩形应力图形;钢筋应力取等于钢筋应变与其弹性模量的乘积,但不大于其强度设计值。受拉钢筋和型钢受拉翼缘的极限拉应变?着■取0.01。根据中和轴的位置型钢截面可以分为三种情况,即第一种情况,中和轴在型钢腹板中通过;第二种情况,中和轴部通过型钢;第三种情况,中和轴恰好在型钢受压翼缘中通过。这三种情况在规范中通过M■,N■控制。型钢截面为充满型实腹型钢的型钢混凝土框架梁 3.小结I.对于型钢混凝土结构而言,目前我国规程计算理论趋于成熟,完全

第十章预应力混凝土构件的计算

第十章预应力混凝土构件的计算 1.静定预应力混凝土结构和超静定预应力混凝土结构有何本质区别? 2.如何布置预应力筋时,张拉预应力筋不引起超静定预应力混凝土结构支座反力的变化? 3.何谓预应力结构中的侧限? 4.何谓无侧限预应力混凝土结构?举例说明。 5.何谓侧限影响系数? 6.什么叫做张拉预应力筋所引起的次反力? 7.什么叫预应力混凝土结构的次内力? 8.什么叫预应力混凝土结构的主内力? 9.什么叫预应力结构的综合内力? 10.综合内力有哪两种计算方法? 11.次内力有哪两种计算方法? 12.预应力混凝土简支梁与连续梁正截面承载力计算公式的本质区别是什么?13.简述预应力筋的两阶段工作原理? 14.规范中锚具下混凝土局部受压承载力计算公式存在哪四个问题? 15.用基于简支梁板所求得的无粘结筋等效折减系数α去计算连续梁板的裂缝和变形会带来什么问题? 16.预应力混凝土结构连续梁有哪几种破坏机制? 17.对有侧限多、高层预应力混凝土结构张拉预应力筋时应注意哪些问题?18.对于预应力筋通长布置,梁高相同而梁跨相差悬殊的连续梁和框架梁,预应力筋线形选择时应注意什么问题? 19.张拉预应力混凝土转换结构的预应力筋时应注意哪些问题? 20.举例说明竖向预应力的用途? 21.什么是预应力混凝土结构?预应力混凝土结构的工作原理是什么?

29. 预应力混凝土结构施工由哪几部分组成? 30. 选择预应力混凝土结构材料及工艺时应遵循什么原则? 31. 预应力筋线形选择应遵循什么原则?等效荷载计算时应注意什么? 32.预应力混凝土结构抗力计算的经典计算方法和统一计算方法的思路特点各是 什么? 33. 利用0.9(2)L c L c v cor y Ln F f f A ββαρβ≤+进行局压承载力验算时应注意哪些问题? 34. 简述预应力混凝土结构工作原理。 35. 选用预应力筋张拉控制应力应遵循什么原则? 36. 为何要对预应力结构的反拱值设限 ? 37. 写出矩形截面预应力混凝土连续梁正截面承载力计算公式(基于经典方法)。 38. 基于统一方法写出有侧限结构的矩形截面预应力混凝土梁正截面承载力计 算公式。 39. 为满足锚具下混凝土局压承载力要求,控制A 类和B 类裂缝开展均需设置 间接钢筋,这三类间接钢筋的布置范围及各范围用量的取用方法。 40.什么是预应力混凝土?为什么说普通钢筋混凝土结构中无法利用高 强材 料,较难建造起大跨度结构?预应力混凝土结构又怎样? 41. 预应力混凝土结构的主要优缺点是什么? 42. “预应力混凝土结构是一种预先检验过的结构”这种说法对吗? 43. 什么是先张法和后张法预应力混凝土 ?它们的主要区别是什么? 44. 对预应力混凝土中的钢筋和混凝土的性能分别有哪些要求 ?为什么? 45.为什么配置无屈服台阶的光面钢丝和钢绞线的预应力混凝土受弯构件,当材 料质量有可靠保证时,钢筋的设计强度可乘以钢筋应力增大系数 ?它是怎样确定的? 46.预应力混凝土与普通钢筋混凝土之间的主要异同点是什么? 47.为什么在预应力混凝土结构中要用较高强度等级的混凝土? 48. 什么是张拉控制应力?为什么要规定张拉控制应力的上限值?它与那些因 素有关?张拉控制应力是否有下限值? 49.预应力混凝土结构中的预应力损失包括那些项目?如何分批?每一批损失在 计算中如何应用的? 50.影响收缩和徐变损失的主要因素有哪些?这时的混凝土预压应力是指哪一位 置处的值? 51.什么是钢材的应力松弛? 松弛损失与哪些因素与有关?为什么超张拉(短 时间的)可减松弛少损失? 52.换算截面0A 和净截面n A 的意义是什么?为什么计算施工阶段的混凝土应力 时,先张法构件用0A 、后张法构件用净截面n A ?而计算外荷载引起的截面应力时,为什么先张法和后张法构件都用0A ? 53.在受弯构件截面受压区配置预应力筋对正截面抗弯强度有何影响? 54.预应力混凝土受弯构件的截面限制条件和斜截面抗剪强度计算是否与普通钢 筋混凝土受弯构件相同?

预应力混凝土结构构件计算(精)

第9章预应力混凝土结构构件计算 1.何谓预应力混凝土结构? 答:所谓预应力混凝土结构,就是在外荷载作用之前,先对混凝土施加压力,造成人为的应力状态,它所产生的预压应力能抵消外荷载所引起的部分或全部拉应力◆。这样,在外荷载作用下,裂缝就能延缓或不会产生,即使出现了裂缝,裂缝宽度也不致过大。 2.与非钢筋混凝土结构相比较,预应力混凝土结构主要有哪几方面的优点? 答:与非钢筋混凝土结构相比较,预应力混凝土结构主要有以下几方面的优点: (1)预应力混凝土结构在使用荷载作用下不出现裂缝或推迟裂缝的出现,在同样的荷载下,能减小裂缝宽度,因此也提高了构件的刚度,增加结构的耐久性。如用在处于腐蚀性介质和潮湿环境中的结构以及海洋工程结构中,可根本解决裂缝问题,对水工建筑物的意义尤为重大。 (2)预应力混凝土结构可以合理、有效地利用高强钢筋◆和高强混凝土,从而节省材料,减轻结构自重,可建造大跨度结构。 (3)施加纵向预应力可延缓斜裂缝的形成,使受剪承载力得到提高。 (4)预应力可以降低钢筋的疲劳应力比,因而提高了构件的抗疲劳性能。 3.根据预应力对构件裂缝控制程度不同预应力混凝土结构可分成哪几类,各有何特点? 答:根据预应力对构件裂缝控制程度不同预应力混凝土结构可分成:全预应力混凝土、有限预应力混凝土和部分预应力混凝土。 全预应力混凝土:在全部荷载即荷载效应的短期组合下,截面不出现拉应力的预应力混凝土,称为全预应力混凝土。全预应力混凝土的特点是: (1)抗裂性好。由于构件截面不出现拉应力,混凝土不开裂,因而其抗裂性能好、刚度大,常用于对抗裂或抗腐蚀性能要求较高的结构,如核电站安全壳、贮液罐、吊车梁等。 (2)抗疲劳性能好。预应力钢筋从张拉到使用阶段的全过程中,其应力值变化幅度小,所以在重复荷载下抗疲劳性能好。 (3)反拱值可能过大。当活荷载较大,在正常使用情况下,由于预加应力较高,引起结构的反拱过大,使混凝土在施工阶段产生裂缝,影响上 部结构构件的正常使用。 (4)延性较差。由于构件的开裂荷载与极限荷载较为接近,使构件延较差,对结构的抗震不利。 有限预应力混凝土:在全部荷载即荷载效应的短期组合下,截面拉应力不超过混凝土规定的抗拉强度;在长期荷载即荷载效应的长期组合下,截面不出现拉应力的预应力混凝土,称为有限预应力混凝土。 部分预应力混凝土:截面允许出现裂缝,但最大的裂缝宽度不得超过允许的限值,称为部分预应力混凝土。部分预应力混凝土的特点: (1)节约钢材。可根据结构构件的不同使用要求、荷载作用情况及环境条件等,对裂缝进行控制,降低了预应力值,从而节约预应力钢筋及锚具的用量,降低造价。 (2)反拱值不致于过大。由于施加预应力较小,可避免产生过大反拱。 (3)延性较好。由于配置了非预应力钢筋,可提高构件的延性,有利于结构抗震,并可改善裂缝分布,减小裂缝宽度。 (4)与全预应力混凝土相比,可简化张拉、锚固等工艺,其综合经济效果较好。对于抗裂要求不太高的结构构件,部分预应力混凝土已得到广泛应用。

结构设计常用数据表格

建筑结构安全等级 2 纵向受力钢筋混凝土保护层最小厚度(mm) 不同根数钢筋计算截面面积(mm2)

板宽1000mm内各种钢筋间距时钢筋截面面积表(mm2) 每米箍筋实配面积 钢筋混凝土结构构件中纵向受力钢筋的最小配筋百分率(%) 框架柱全部纵向受力钢筋最小配筋百分率(%)

框架梁纵向受拉钢筋的最小配筋白分率(%) 柱箍筋加密区的箍筋最小配箍特征值λν(ρν=λνf/f)

受弯构件挠度限值 注:1 表中lo为构件的计算跨度; 2 表中括号内的数值适用于使用上对挠度有较高要求的构件; 3 如果构件制作时预先起拱,且使用上也允许,则在验算挠度时,可将计算所得的挠度值减去起拱值;对预应力混凝土构件,尚可减去预加力所产生的反拱值; 4 计算悬臂构件的挠度限值时,其计算跨度lo按实际悬臂长度的2倍取用。

注: 1 表中的规定适用于采用热轧钢筋的钢筋混凝土构件和采用预应力钢丝、钢绞线及热处理钢筋的预应力混凝土构件;当采用其他类别的钢丝或钢筋时,其裂缝控制要求可按专门标准确定; 2 对处于年平均相对湿度小于60%地区一类环境下的受弯构件,其最大裂缝宽度限值可采用括号内的数值; 3 在一类环境下,对钢筋混凝土屋架、托架及需作疲劳验算的吊车梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.2mm;对钢筋混凝土屋面梁和托梁,其最大裂缝宽度限值应取为0.3mm; 4 在一类环境下,对预应力混凝土屋面梁、托梁、屋架、托架、屋面板和楼板,应按二级裂缝控制等级进行验算;在一类和二类环境下,对需作疲劳验算的须应力混凝土吊车梁,应按一级裂缝控制等级进行验算; 5 表中规定的预应力混凝土构件的裂缝控制等级和最大裂缝宽度限值仅适用于正截面的验算;预应力混凝土构件的斜截面裂缝控制验算应符合本规范第8章的要求; 6 对于烟囱、筒仓和处于液体压力下的结构构件,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定; 7 对于处于四、五类环境下的结构构件,其裂缝控制要求应符合专门标准的有关规定; 8 表中的最大裂缝宽度限值用于验算荷载作用引起的最大裂缝宽度。 梁内钢筋排成一排时的钢筋最多根数

(完整版)预应力混凝土构件问题汇总

预应力混凝土构件 1.钢筋混凝土结构在使用中存在哪两个问题?预应力混凝土的概念如何? 答:钢筋混凝土结构在使用中存在两个问题:一是带裂缝工作,裂缝的存在降低了构件的刚度,而裂缝的开展又使处于高湿度或侵蚀性环境中的构件耐久性有所降低;二是很难合理利用高强度材料。为满足变形和裂缝控制的要求,需要增大构件的截面尺寸和用钢量,这将导致自重过大,使钢筋混凝土结构用于大跨度或承受动力荷载的结构成为不可能或很不经济。 预应力混凝土是采用预先加压的方法间接提高混凝土的抗拉强度,克服了混凝土容易开裂的缺点,可延缓混凝土构件的开裂,提高构件的抗裂度和刚度,并取得节约钢筋,减轻自重的效果。 2.按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后顺序,施加预应力的方法可分为哪两种? 答:按照张拉钢筋与浇捣混凝土的先后顺序,施加预应力的方法可分为:先张法、后张法两种。 3.先张法施工的具体过程包括哪几个主要环节?先张法构件中的预应力是如何传递的?什么是先张法?先张法施工有何特点和适用? 答:先张法施工的具体过程是:(1)张拉:先在台座上按设计规定的拉力用张拉机械或电热张拉钢筋,(2)固定:用夹具将其临时固定在台座上或模板上,(3)浇注:然后浇筑混凝土,(4)放松:待混凝土达到一定强度(一般不低于设计强度的75%)后,把张拉的钢筋放松,钢筋回缩时产生的回缩力,通过钢筋与混凝土之间的粘结作用传递给混凝土,使混凝土获得了预压应力。 先张法构件中的预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。 这种先张拉钢筋、后浇灌混凝土的方法称为先张法。 先张法施工的特点和适用:先张法施工工艺简单,可以大批量生产预应力混凝土构件,同时,先张法不用工作锚具,可重复利用模板,迅速施加预应力,节省大量价格昂贵的锚具及金属附件,是一种非常经济的施加预应力方法,适合工厂化成批生产中、小型预应力构件。但是,先张法生产所用的台座及张拉设备一次性投资费用较大,而且台座一般只能固定在一处,不够灵活。 4.后张法施工的主要工序包括哪几个环节?后张法构件中的预应力是如何传递的?什么是后张法?后张法施工有何特点和适用? 答:后张法施工的主要工序是:(1)浇注:先浇筑混凝土,在构件中配置预应力钢筋的部位上预留孔道,(2)穿筋:等混凝土达到一定强度(不低于设计强度的75%)后,将钢筋穿过预留孔道,(3)张拉锚固:以构件本身作为支承张拉钢筋,同时混凝土被压缩并获得预压应力。当预应力钢筋达到设计拉力后,用锚具将其锚固在构件两端,保持钢筋和混凝土内的应力。(4)灌浆:最后,用高压泵在预留孔内压注水泥浆,保护预应力钢筋不被锈蚀,并与混凝土结为整体;也可不灌浆,完全通过锚具传递预压力,形成无粘结的预应力构件。 后张法构件是依靠锚具来传递和保持预加应力的。对混凝土构件施加预压力的途径不同,是先张法和后张法的本质差别所在。 后张法是先浇筑混凝土,待混凝土结硬并达到一定的强度后,再在构件上张拉钢筋的方法。 后张法施工的特点和适用:后张法不需要台座,所以构件可在工厂预制,也可现场施工,应用比较灵活。但是,后张法构件只能单一逐个地施加预应力,工序较多,操作也较麻烦,而且,后张法的锚具耗钢量大,锚具加工要求的精度较高,成本较贵。因此,后张法适用于运输不便的大、中型构件。 5.电热张拉法施加预应力的原理是什么?电热张拉法有何特点?电热张拉法有何应用?

预应力混凝土施工工艺大全

中央电视塔塔身竖向预应力混凝土结构施工 第1章工程概况 中央电视发射塔是国内首例采用预应力混凝土结构塔身的高耸结构。塔体地面以上高度为40 5m,施工高度为420m(图4-4-1),竖向预应力结构包括塔身和两节混凝土桅杆。该塔的抗震设防烈度要求达到9度。塔身和桅杆均采用部分预应力混凝土结构,以保证塔身在正常使用状态下具有良好的刚度。在设防烈度地震作用下,使全塔处于弹性状态;在遭遇到高于设防烈度的强震后,仍有较好的延性与变形恢复能力。 塔身及桅杆竖向预应力筋布置如图4-4-2所示。 图中第①部分为16-7Φj15,第②部分为24-7Φj15,第③部分为64-7Φj15,第④部分为20-7Φj15。 塔身由外筒和内筒组成。外筒截面为环形,其外径自下而上由39.34m变至12.00m。塔身竖向预应力筋包括由-14.3m至+1l2.0m和+257.5m沿筒体布置的两段,分别为20束和64束7Φj15钢绞线束。塔身和桅杆混凝土强度等级为C40,截面上有效预压应力值为1~1.5MPa。 塔身竖向预应力施工是该塔预应力施工难度最大的部分。竖向预应力束最长达271.8m,国内尚无施工先例可借鉴。为顺利完成该塔竖向预应力施工,采取了技术论证、试验研究和探索型施工试验直至工程应用逐步深入进行的技术路线。针对竖向预应力施工的特殊性,提出如下施工难点和需解决的关键技术: 竖向预应力预埋管材料的选择及铺设工艺。 竖向预应力超长束的穿束关键技术的研究。所采用的穿束工艺应具有施工简便、实用性强和效率高等特点。 竖向预应力张锚工艺研究及张拉辅助设备研制。 竖向孔道摩阻损失测定方法研究。 竖向孔道灌浆的浆体性能试验及足尺灌浆试验。 第2章竖向预应力管道铺设 中央电视塔塔体竖向孔道最长达27l.8m,预应力管道的铺设和塔体滑框倒模施工同步进行。竖向孔道从底部-14.3m开始,直至+257.5m铺设完毕,整个施工周期较长。管道的铺设工艺受塔身钢筋混凝土施工的各个工序影响,避免竖向孔道堵塞和过大的垂直偏差,是研究管道铺设工艺应解决的两个关键问题。 由于塔身竖向孔道的铺设随塔体滑框倒模施工逐节向上完成,塔身外筒环形截面的外径逐渐变化,且塔楼部位的水平与竖向结构交叉及各种孔洞较多,因此管道铺设施工中的不可预见因素较多。此外,塔身混凝土浇筑采用了振捣成型工艺,冲击作用对孔道管可能造成损坏。为保证竖向孔道材质本身的可靠性,确定采用镀锌钢管作为竖向孔道材料(内径68mm),其连接采用套扣和套管焊接工艺。尽管镀锌钢管的成本高于波纹管,但用作竖向长孔道具有特殊的优越性: 孔道管辅设具有很高的可靠性,施工过程中不会锈蚀。 塔体混凝土浇筑时,可避免发生振捣冲击而损坏孔道管的现象。 孔道垂直灌浆过程中,钢管可承受较高的压力。 刚度大,水密性好,易于加工成型和连接。 塔身滑框倒模施工中,孔道铺设采用定位支架,以保证其位置准确。随着塔体的逐步升高,采取了定期检查并通孔的措施,每根孔道管的上口均加盖,以防异物掉入堵塞孔道。实践证明,

混凝土结构设计原理试卷之计算题题库

1、某现浇多层钢筋混凝土框架结构,地层中柱按轴心受压构件计算,柱高H=6.4m ,承受轴向压力设计值N=2450kN,采用C30级混凝土,HRB335级钢筋,求柱截面尺寸(设配筋率 '0.01,1ρ?==),并试计算需配置的纵向受力钢筋。 (已知: 2 14.3N/mm c f =, 2 1.43/t f N mm =, '2 300/y y f f N mm ==) 附表:钢筋混凝土轴心受压构件的稳定系数? 设配筋率'0.01,1ρ?==,由公式知 32 ''2450101573540.9()0.9 1.0(14.30.01300) c y N A mm f f ?ρ?===+??+? 正方形截面边长396.7b mm ==,取b=400mm 。 (2)求稳定系数 柱计算长度0 1.0l H =,06400 16 400l b ==,查表得0.87?=。 (3)计算配筋 由公式知 32 '2'24501014.34000.90.90.872803.3300 c s y N f A mm f ??--??=== 2、某梁截面尺寸b×h=250mm×500mm ,M=2.0×108N·mm ,受压区预先已经配好HRB335级受压钢筋2φ20( ' s A =628mm 2 ),若受拉钢筋也采用HRB335级钢筋配筋,混凝土的强度等级 为C30,求截面所需配置的受拉钢筋截面面积 s A 。 (已知: 2 14.3N/mm c f =, 2 1.43/t f N mm =, '2 300/y y f f N mm ==, 1 1.0 α=, ,max 0.55,0.399 b s ξα==) 解:(1)求受压区高度x 假定受拉钢筋和受压钢筋按一排布置,则 '35mm s s a a ==

混凝土结构施工图绘制方法及平法标注 (1)

毕业设置绘图设置 1)一般轴线是0.10-0.12宽,其他所有颜色设0.2,梁线可以用0.25,柱子边线和钢筋线可以用0.45-0.5(指的是采用无宽度的线绘制时) 2)字体方面,正文字体一般250-300高(请用dist进行实际测量高度),说明字体450-500高,图名600- 800高,shx字体宽度系数0.75-0.8,不要太多种字体,建议shx字体设置为英文tssdeng,中文tssdchn即可满足绝大部分的需求 3)填充灰度30%-40% 混凝土结构施工图绘制方法 1.概述 结构施工图的基本要求是:图面清楚整洁、标注齐全、构造合理、符合国家制图标准及行业规范,能很好地表达设计意图,并与计算书一致。 通过结构施工图的绘制,应掌握各种结构构件工程图表的表达方法,会应用绘图工具手工绘图、修改(刮图)和校正,同时能运用常用软件通过计算机绘图和出图。 2.结构施工图的绘制方法 钢筋混凝土结构构件配筋图的表示方法有三种: (1)详图法。它通过平、立、剖面图将各构件(梁、柱、墙等)的结构尺寸、配筋规格等“逼真”地表示出来。用详图法绘图的工作量非常大。 (2)梁表、柱表法。它采用表格填写方法将结构构件的结构尺寸和配筋规格用数字符号表达。此法比“详图法”要简单方便得多,手工绘图时,

深受设计人员的欢迎。其不足之处是:同类构件的许多数据需多次填写,容易出现错漏,图纸数量多。 (3)结构施工图平面整体设计方法(以下简称“平法”)。它把结构构件的截面型式、尺寸及所配钢筋规格在构件的平面位置用数字和符号直接表示,再与相应的“结构设计总说明”和梁、柱、墙等构件的“构造通用图及说明”配合使用。平法的优点是图面简洁、清楚、直观性强,图纸数量少,设计和施工人员都很欢迎。 为了保证按平法设计的结构施工图实现全国统一,建设部已将平法的制图规则纳入国家建筑标准设计图集,详见《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》(GJBT-51800G101)(以下简称《平法规则》)。 “详图法”能加强绘图基本功的训练;“梁表柱表法”目前柱表还在使用,梁表基本绝迹;而“平法”则非常普及且代表了一种发展方向。毕业设计要求梁平法,柱平法(列表注写或截面注写)。 3.结构施工图绘制的具体内容 设计院正规出图的图纸内容包括:图纸目录、结构总说明、基础统一说明及大样(分别有天然基础大样和桩基础大样)、基础及基础梁平面、各层结构平面图(含墙柱定位图、各类结构构件的平法施工图(模板图、板配筋图以及梁、柱、剪力墙、地下室侧壁配筋图等))、大样图等。 毕业设计要求: 柱定位及柱配筋图; 第N层的楼板配筋图(与模板图合二为一,要注明板厚、梁定位等); 第N层的梁配筋图(平法表示);

预应力混凝土构件的计算

9 预应力混凝土构件的计算 9.1 预应力混凝土的基本概念和一般计算规定 9.1.1 概述 普通钢筋混凝土构件虽已广泛应用于土木工程建筑之中,但由于混凝土的极限拉应变很小,仅 有(0.1~0.15)×10-3,故在正常使用条件下构件的受拉区开裂,刚度下降,变形较大,使其适用范 围受到限制。为了控制构件的裂缝和变形,可采取加大构件的截面尺寸,增加钢筋用量,采用高强混凝土和高强钢筋等措施。但是如采用增加截面尺寸和用钢量的方法,一般来讲不经济,并且当荷载及跨度较大时不仅不经济而且很笨重;如提高混凝土的强度等级,由于其抗拉强度提高得很小,对提高构件抗裂性和刚度的效果也不明显;如果提高钢筋的强度,则钢筋达到屈服强度时的拉应变 很大,约在2×10-3以上,与混凝土的极限拉应变相差悬殊。因此对不允许开裂的构件,使用时受拉 钢筋的应力只能为20~30N/mm 2左右。由此可见,在普通钢筋混凝土结构中,高强混凝土和高强钢筋 是不能充分发挥作用的。 为了充分利用高强混凝土及高强钢材,可以在混凝土构件受力前,在其使用时的受拉区内预先施加压力,使之产生预压应力,造成人为的应力状态。当构件在荷载作用下产生拉应力时,首先要抵消混凝土构件内的预压应力,然后随着荷载的增加,混凝土构件受拉并随荷载继续增加才出现裂缝,因此可推迟裂缝的出现,减小裂缝的宽度,满足使用要求。这种在构件受荷前预先对混凝土受拉区施加压应力的结构称为“预应力混凝土结构”。 预应力混凝土的构思出现在19世纪末,1886年就有人申请了用张拉钢筋对混凝土施加 预压力防止混凝土开裂的专利。但那时材料的强度很低,混凝土的徐变性能尚未被人们充分认识,通过张拉钢筋对混凝土构件施加预压力不久,由于混凝土的收缩、徐变,使已建立的混凝土预压应力几乎完全消失,致使这一新颖的构思未能实现。直到1928年,法国的E .Freyssinet 首先用高强度钢丝及高强混凝土成功地设计建造了一座水压机,以后在本世纪三十年代,高强钢材能够大量生产时,预应力混凝土才真正为人们所应用。 随着土木工程中混凝土强度等级的不断提高,高强钢筋的进一步使用,预应力混凝土目前已广泛应用于大跨度建筑结构、公路路面及桥梁、铁路、海洋、水利、机场、核电站等工程之中。例如,新建的国际会展中心,广州市九运会的体育场馆,日新月异的众多公路大桥,核电站的反应堆保护壳,上海市的东方明珠电视塔、遍及沿海地区高层建筑、大跨建筑以及量大面广的工业建筑的吊车梁,屋面梁等都采用了现代预应力混凝土技术。 现以预应力混凝土简支梁的受力情况为例,说明预应力的基本原理。如图9-1所示,在荷载作用之前,预先在梁的受拉区施加一对大小相等,方向相反的偏心预压力N ,使梁截面下边缘混凝土产生预压应力c (图9-l ),当外荷载作用时,截面下边缘将产生拉应力t (图9-l ),最后的应力分布为上述两种情况的叠加,梁的下边缘应力可能是数值很小的拉应力。(图9-1),也可能是压应力。也就是说,由于预压应力c 的作用,可部分抵消或全部抵消外荷载所引起的拉应力t ,因而延缓了混凝土构件的开裂或者构件不开裂。 图9-2为两根具有相同材料强度、跨度、截面尺寸和配筋量的梁的—(荷载—挠度) 曲线对比图。其中一根为普通钢筋混凝土梁,另一根为预应力混凝土梁。可以看出,预应力梁的开裂荷载F pcI ,大于钢筋混凝土梁的开裂荷载F pcI ;同时在使用荷载作用下,前者并未开裂而后者已开裂,且前者的挠度小于后者的挠度;但两者最终的破坏荷载基本相同。 预应力钢筋混凝土结构与普通钢筋混凝士结构相比,其主要优点是: (1)不会过早地出现裂缝,抗裂性好。 (2)可合理地利用高强钢材和混凝土,与钢筋混凝土相比,可节约钢材30~50%,减轻结构自重达30%左右,且跨度越大越经济。 图9—1 预应力梁的受力情况 图9—2 梁的荷载—绕度曲线对比图 (a ) (a ) 压力作用下; (b )荷载作用下; (c ) 预压力与荷载共同作用下; σa σb c σσF f p f f u F

建筑施工技术——预应力混凝土工程

第五章预应力混凝土工程 能力目标: ?(1)能根据施工图纸和施工实际条件,选择和制定常规预应力钢筋混凝土工程合理的施工方案; ?(2)能根据施工图纸和施工实际条件,查找资料和完成预应力钢筋混凝土施工中遇到的一些必要计算; ?(3)能根据施工图纸和施工实际条件编写一般建筑预应力钢筋混凝土工程施工技术交底; ?(4)能根据建筑工程质量验收方法及验收规范进行常规预应力钢筋混凝土工程的质量检验。 知识目标: ?(1)掌握一般建筑预应力钢筋混凝土工程的常规施工工艺、施工方法及包含的原理; ?(2)掌握工程施工中遇到的一些必要计算方法; ?(3)熟悉预应力钢筋混凝土工程施工中容易出现的常见质量、安全问题及质量、安全验收规范; (4)熟悉预应力钢筋混凝土施工顺序及预应力钢筋混凝土所需配备的设施和设备。 1.1概述 预应力砼结构(构件):在结构(构件)使用前预先预先施加应力,推迟了裂缝的出现或限制裂缝的开展,提高了结构(构件)的刚度。 预应力砼的分类 按施工方法——先张法,后张法; 按钢筋张拉方式——机械张拉,电热张拉与自应力张拉; 一、预应力混凝土简介 预应力混凝土是最近几十年发展起来的一项新技术,现在世界各国都在普遍地应用,其推广使用的范围和数量,已成为衡量一个国家建筑技术水平的重要标志之一。 目前,预应力混凝土不仅较广泛地应用于工业与民用建筑的屋架,吊车梁、空心楼板、大型屋面板、等,交通运输方面的桥梁。轨枕,以及电杆、桩等方面,而且已应用到矿井支架、海港码头、和造船等方面,如60m拱形屋架、12rn跨度200t吊车梁,5000t水压机架,大跨度薄壳结构、144m悬臂拼装公路桥和11万吨容量的煤气罐等都已应用成功。 淮北市火车站立交桥桥面横梁就是采用预应力的。 为什么说预应力混凝土结构衡量一个国家建筑技术水平的重要标志之一?它有哪些优点? 由于普通混凝土构件抗裂性能差,它的抗拉极限应变值ε只有0.0001~0.00015,即相当于每米只能拉长0.1~0.15mm,超过这个数值就会开裂,因此,钢筋混凝土受拉构件,如果要保证混凝土不开裂,钢筋的应力只能用到20~30N/mm 2 [fy = E ε = 2×105 ×(0.0001~0.00015) = 20~30N/mm 2 ]。 因而,对于在使用中不允许开裂的构件,设计时不得不把受拉区混凝土的截面增大,从而增加了结构的自重;对于允许出现裂缝的构件,由于受裂缝宽度的限制,在使用荷载下,钢筋应力也只能用到150~250N/mm2,从而限制了钢筋混凝土构件中采用高强钢材来节约钢材的可能性。普通混凝土受拉区容易出现开裂的缺点,同使用要求之间的矛盾和高强钢材不断发展与普通混凝土构件中不能充分发挥其高强性能的矛盾,促使人们在设计理论与施

第10章预应力混凝土结构基本构件习题答案

第10章 预应力混凝土构件 10.1选择题 1.《混凝土结构设计规范》规定,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于( B )。 A. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; 2.预应力混凝土先张法构件中,混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为( C )。 A. 21l l σσ+; B. 321l l l σσσ++ ; C. 4321l l l l σσσσ+++ ; D. 54321l l l l l σσσσσ++++; 3.下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l σ( C )。 A. 两次升温法; B. 采用超张拉; C. 增加台座长度; D. 采用两端张拉; 4.对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失,下面说法错误的是:( C )。 A. 应力松弛与时间有关系; B. 应力松弛与钢筋品种有关系; C. 应力松弛与张拉控制应力的大小有关,张拉控制应力越大,松弛越小; D. 进行超张拉可以减少,应力松弛引起的预应力损失; 5.其他条件相同时,预应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性( C )。 A. 相同; B. 大些; C. 小些; D. 大很多; 6.全预应力混凝土构件在使用条件下,构件截面混凝土( A )。 A. 不出现拉应力; B. 允许出现拉应力; C. 不出现压应力; D. 允许出现压应力; 7.《混凝土结构设计规范》规定,当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时,混凝土强度等级不应低于( D )。

A. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; 8.《规范》规定,预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值,且不应小于( B )。 A .ptk f 3.0; B .ptk f 4.0; C .ptk f 5.0; D .ptk f 6.0; 9.预应力混凝土后张法构件中,混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为( A )。 A. 21l l σσ+; B. 321l l l σσσ++ ; C. 4321l l l l σσσσ+++ ; D. 54321l l l l l σσσσσ++++; 10.先张法预应力混凝土构件,预应力总损失值不应小于( B )。 A .2/80mm N ; B .2 /100mm N ; C .2/90mm N ; D .2/110mm N ; 11.后张法预应力混凝土构件,预应力总损失值不应小于( A )。 A .2/80mm N ; B .2/100mm N ; C .2/90mm N ; D .2/110mm N ; 12.预应力轴心受拉构件,加载至混凝土预应力被抵消时,此时外荷载产生的轴向力为( A )。

图解预应力混凝土施工技术

图解预应力混凝土施工技术 一、预应力混凝土配制与浇筑 (一)配制 1.预应力混凝土应优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,不宜使用矿渣硅酸盐水泥,不得使用火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。粗骨料应采用碎石,其粒径宜为5~25mm。2.混凝土中的水泥用量不宜大于550kg/m3。 3.混凝土中严禁使用含氯化物的外加剂及引气剂或引气型减水剂。 4.从各种材料引入混凝土中的氯离子总含量(折合氯化物含量)不宜超过水泥用量的0.06%。超过0.06%时,宜采取掺加阻锈剂、增加保护层厚度、提高混凝土密实度等防锈措施。(二)浇筑 1.浇筑混凝土时,对预应力筋锚固区及钢筋密集部位,应加强振捣。 2.对先张构件应避免振动器碰撞预应力筋,对后张构件应避免振动器碰撞预应力筋的管道。 二、预应力张拉施工 (一)基本规定 2.预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6%以内。否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施后,方可继续张拉。 3.预应力张拉时,应先调整到初应力,该初应力宜为张拉控制应力(fon)的 10%~15%,伸长值应从初应力时开始量测。 4.预应力筋的锚固应在张拉控制应力处于稳定状态下进行,锚固阶段张拉端预应力筋的内缩量,不得大于设计或规范规定。 (二)先张法预应力施工

先张法预应力施工工艺流程 先张法预应力施工过程

先张法预应力施工 l.张拉台座应具有足够的强度和刚度,其抗倾覆安全系数不得小于1.5,抗滑移安全系数不得小于1.3。张拉横梁应有足够的刚度,受力后的最大挠度不得大于2mm。锚板受力中心应与预应力筋合力中心一致。 2.预应力筋连同隔离套管应在钢筋骨架完成后一并穿人就位。就位后,严禁使用电弧焊对梁体钢筋及模板进行切割或焊接。隔离套管内端应堵严。 3.同时张拉多根预应力筋时,各根预应力筋的初始应力应一致。张拉过程中应使活动横梁与固定横梁始终保持平行。 (三)后张法预应力施工 1.预应力管道安装应符合下列要求: (1)管道应采用定位钢筋牢固地定位于设计位置。 (2)金属管道接头应采用套管连接,连接套管宜采用大一个直径型号的同类管道,且应与金属管道封裹严密。 (3)管道应留压浆孔与溢浆孔;曲线孔道的波峰部位应留排气孔,在最低部位宜留排水孔。 (4)管道安装就位后应立即通孔检查,发现堵塞应及时疏通。管道经检查合格后应及时将其端面封堵,防止杂物进入; 2.预应力筋安装应符合下列要求: (1)先穿束后浇混凝土时,浇筑混凝土之前,必须检查管道并确认完好;浇筑混凝土时应定时抽动、转动预应力筋。 (2)先浇混凝土后穿束时,浇筑后应立即疏通管道,确保其畅通。 (3)混凝土采用蒸汽养护时,养护期内不得装入预应力筋。 3.预应力筋张拉应符合下列要求: (1)混凝土强度应符合设计要求,设计未要求时,不得低于强度设计值的75%。 (2)预应力筋张拉端的设置应符合设计要求。当设计未要求时,应符合下列规定: 曲线预应力筋或长度大于等于25m的直线预应力筋,宜在两端张拉;长度小于25m的直线预应力筋,可在一端张拉。 当同一截面中有多束一端张拉的预应力筋时,张拉端宜均匀交错的设置在结构的两端。(3)张拉前应根据设计要求对孔道的摩阻损失进行实测,以便确定张拉控制应力值,并确定预应力筋的理论伸长值。 (4)预应力筋的张拉顺序应符合设计要求。当设计无要求时,可采取分批、分阶段对称张拉。宜先中间,后上、下或两侧。

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