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关于预应力混凝土结构特点及施工应用的探讨

关于预应力混凝土结构特点及施工应用的探讨
关于预应力混凝土结构特点及施工应用的探讨

广东建材2005年第8期

1前言

1.1预应力混凝土的概念

在建筑结构中,结构构件(梁、板等)在承受外荷载

前,预先对外荷载产生拉应力部位的混凝土预加压应力,造成人为的压应力状态,预加压应力可以抵消外荷载所引起的大部分或全部拉应力,这样在外荷载作用下混凝土拉应力不大或处于受压状态,使混凝土结构不开裂,提高结构的刚度和结构的耐久性。

其工作原理如下:

在结构构件内配置曲线预应力筋,通过张拉曲线的预应力筋会产生等效荷载qe,当等效荷载qe等于外荷载qw时,结构没有弯曲和变形(等效荷载为0时,属于

普通钢筋混凝土结构)。

1.2预应力混凝土经济性比较及优点

常用的预应力结构经济性(预应力结构和普通混凝土结构的对比)如左图:

预应力结构的优点:大量节省钢材,减小构件的截面,减轻结构自重(比

普通钢筋混凝土结构可节约钢材30%~60%,减轻结构自重达30%左右),特别在大跨度结构中更为经济;能有效地降低结构高度(或增加净空),建造大跨度、大空间结构,增加使用面积;不开裂使用,改善结构的使用性能,提高结构的耐久性;能有效地控制结构的挠度(甚至无挠度)等。

2工程应用

2.1我国预应力混凝土的现状

近年来,随着我国高强钢材生产发展,预应力混凝土取得了较大的进展,正追赶国际水平。预应力混凝土在房屋建筑中的应用,由于房屋建筑本身的特殊性,目前仍处于由低强钢材向高强钢材、向预应力混凝土过渡的阶段。就房屋建筑而言,现阶段预应力混凝土应用还是以现浇后张法为主。

2.2工程实例

2.2.1工程概况

某中学文体楼为二层框架结构,屋面为网架,建筑

面积为6028㎡。二层框架梁采用有粘结预应力结构,跨度分别为36m和42m。本工程预应力钢筋采用直径1×

7фJ15.24,强度标准值1860N/mm2的低松弛钢绞线,

锚具采用QVM15-7系列锚具,预留孔道采用ф70金属波纹管成孔。

2.2.2施工工序

准备工作→材料设备进场、验收→标高放线→矢高

筋焊接→波纹管安装和固定→钢绞线开盘下料、钢绞线束穿筋→张拉前的准备工作→预应力筋的张拉及记录→灌浆及封锚。

2.2.3施工要点

qe(等效外荷)

qw(外荷)

NpeNpeθθ

fNpe.cosθ

Npe.cosθ

Npe.sinθ

Npe.sinθ

6.5m

12m

板结构

造价

跨度跨度造价

普通钢筋混凝土

预应力筋混凝土

普通钢筋混凝土

预应力筋混凝土

钢结构

12m20m

35m

梁结构

关于预应力混凝土

结构特点及施工应用的探讨

黄文生(深圳市宝安区工程质量监督检验站)钟伟正(广东省第四建筑工程公司)余中成(深圳市龙岗区布吉城管办)

要:从我国预应力混凝土发展的角度,以某中学文体楼二层框架梁采用有粘结预应力结构施

工及应用为据,浅谈针对预应力混凝土的特性在实际施工中所采取的措施和几点体会。

关键词:预应力混凝土

有粘结

后张法

应力损失

收缩

徐变

松驰

水泥与混凝土38--

广东建材2005年第8期

⑴预应力钢绞线的架立钢筋用ф8钢筋按标高焊接牢固。

⑵用20号铅丝将波纹管固定在架立筋上,接头用200mmф75套接,两端用密封胶带封好,泌水管安装固定在波纹管口间距不大于20米。

⑶穿束时前端用胶带包裹好,保护孔道。

2.2.4预应力张拉的准备

钢绞线用料为252根47.15米[YYL2(3)]、42根60.50米[YYL1(9)]。

2.2.5张拉力的计算

Pj=0.7fakAP=0.7×1860×139.98×7=1276.10KN

2.2.6伸长值的计算

△L=PLT/APES

本工程采用两台YCW150B型千斤顶,选用两台性能满足要求的ZB4-500型高压油泵、配套工具选用与锚具套配使用的工具锚板。

通过检测的千斤顶和油压表均须配套标定,以确定张拉力与压力表读数的线性回归方程(见下表)。

2.2.7张拉与锚固

考虑预应力混凝土应力损失的问题,实际施工方法采取相应的技术措施,以减少应力损失确保施工质量(见2.3)。

梁的砼强度达设计强度85%后进行张拉,采用后张工艺,张拉时要两端同时对称张拉。

张拉程序:由零应力→初应力(10%)→张拉应力(100%)→超张拉(103%)→持荷3分钟→测量、锚固→油缸回零(各级别均测量伸长值)。

张拉时采用以张拉力作为主控制指标,以实际伸长值作为校核的双控法,张拉力达设计要求时,实际伸长与理论伸长偏差控制在±6%范围内。

2.2.8孔道压浆封锚

灌浆用UB3灰浆泵将425R普通硅酸盐水泥,水灰比0.4~0.45的水泥浆连续灌至饱满(压力为0.5~0.7MPa)。钢绞线预留20~30mm采用手提砂轮机切割和用原同等级微膨胀混凝土封锚。

2.3施工方法及质量保证措施

⑴预应力混凝土构件的特性是它在承受外荷载前,

以人工方法使构件混凝土产生压应力,并能持续地存在。但是,在预应力施工过程中,由于张拉工艺、钢材及混凝土性能等种种原因,使在混凝土中实际保留的预压应力值要比预应力筋张拉(后张法)完毕时小。这一差值,称为预应力的损失值σLi。

⑵混凝土收缩和徐变引起的损失。考虑混凝土收缩和徐变引起的损失,本工程选用后张法,且待梁的砼强度达设计强度85%后进行张拉。由于后张法预应力混凝土构件在张拉时,混凝土已完成了

部分收缩(后张法构件的σL要比先张法小)

。⑶张拉端锚具的变形和预应力筋回缩引起的损失σL1。

在张拉端,当预应力张拉达到σcon(张拉控制应力)后,将卸走张拉机械,预应力筋回缩,使锚具产生变形。这将使预应力筋的张紧程度降低,应力减小,即引起预应力的应力损失σL1。对于预应力直线钢筋,损失值σL1可按下式计算:

σL1=aL

Es

式中a—锚具变形值和预应力回缩值,可根据实测数据测定

L—张拉端至锚固端的长度Es—锚具弹性模量

减少σL1的措施有:

①选择国内预应力专业厂家的产品变形小及预应力筋回缩小锚具,尽量减少垫板的块数。②增加台座长度L,以减少先张法预应力混凝土构件的预应力损失。

⑷预应力筋与孔道壁间的摩擦所引起的损失σL2。后张法预应力混凝土构件张拉时,预应力筋被张拉长的同时,混凝土则被压缩,张拉过程中预应力筋与孔壁产生摩擦力。离张拉端的距离越远,则预应力筋中的拉应力愈小,产生了预应力损失σL2。一般在后张法生产预应力构件时才会发生。

预应力损失σL2是由两部分原因所引起:

①在曲线孔道部分发生的曲线配筋而产生的摩擦力;②在全长范围内,因孔道尺寸偏差和漏浆所产生的摩擦力。根据混凝土规范,预应力损失值σL2由下式计算:

σL2=σcon(1e

kx+μθ)式中:K—考虑孔道(每m)局部偏差的系数X—张拉端至计算截面间的孔道长度(m)μ—预应力筋与孔道壁间摩擦系数

θ—张拉端至计算截面曲线孔道部分的切线尖角

△L

部位

N1/N2

(mm)

N3/N4(mm)

N5/N6(mm)

YYL1(9)318--

YYL2(3)

247.5247.5242张拉力与油压之间的线性回归方程

1#千斤顶/345#油压表P=1.5212+0.0329F2#千斤顶/353#油压表P=1.6355+0.0329F

水泥与混凝土

39--

广东建材2005年第8期

(弧度),μ与K可从规范中查得。

减少预应力损失σL2,本工程采取以下措施:①预留孔道采用刚度大的YG金属波纹管ф70成孔,以减少孔道尺寸的偏差,降低K值;②采用两端张拉,摩擦损失减少近一半;③采用超张拉工艺,以减少摩擦损失,达到较大的保留应力。

⑸预应力筋松驰引起的损失σL4。钢丝束在高应力下,当长度保持不变时,应力会随时间的增长而逐渐降低。另一方面,当钢丝束的应力保持不变,应变会随时间增长而逐渐增大。两方面统称为钢丝束的应力松驰损失σL4(可根据混凝土施工技术规范查表计算)。

对于应力松驰损失σL4,本工程采用超张拉工艺以减少损失值。首先张拉预应力筋使应力达到1.05σcon,在此应力下持荷3~5min。

3结语

⑴近十几年来,现浇后张结构正日益广泛地应用于房建方面(大跨度厂房和综合文体建筑),对填补技术空白、追赶国际水平作出了不少贡献。就我国现阶段预应力混凝土工艺:现浇与预制、后张与先张结构、有粘结与无粘结筋的应用,各有利弊,必须合理应用。但现浇后张、预制先张发展很不平衡,前景也不太明朗。同预应力混凝土仍有很大的拓展空间。

⑵在预应力混凝土施工质量控制方面,考虑到钢筋混凝土的协同作用,对混凝土现浇过程必须认真落实监控措施,避免预应力筋挤压混凝土,使混凝土发生局部压陷而引起预应力值的降低。

⑶预应力损失值根据影响因素的不同而有相应的理论计算公式,在实际施工时从中也能分析并选用适当的技术措施进行控制。●

水泥粉煤灰砂石水外加剂水灰比砂率坍落度3d7d28d380

85

690

1035

180

6.04

0.41

40

15±2

26.3

38.5

54.4

表1

1工程概况

广州国际会议展览中心主体结构东西向长448m,

南北向228.8m,分A~H八个区,各区尺寸约90m×154.7m。本工程四层楼面为一个大跨度的预应力结构,主梁截面尺寸为1800㎜×2500㎜,跨度30m,混凝土强度等级为C40,属大体积混凝土施工。由于工期紧,混凝土浇筑既要保证技术要求,又要满足工期的要求,因此工程采用布置温度传感器跟踪混凝土内部温度的变化,控制混凝土原料及配合比,积极的混凝土养护等措施,充分利用模板特点,降低混凝土内外温差,保证混凝土质量。

2砼配合比的选择

四层楼面混凝土砼量大、梁截面尺寸大,钢筋密度高,这要求混凝土和易性要好(即粘聚性、保水性、流动性要好),而且要尽可能地降低水泥的用量以减少水化热而产生的混凝土温升值,同时还需要采用掺入缓凝早强减水剂、掺合料等措施延缓混凝土水化热峰值的出现,同时提高早期强度以增强混凝土的抗裂缝能力。混凝土配合比经过反复研讨、试验才得以确定,混凝土配合比、原材料的具体数据如表1。

3温控措施

广州国际会议展览中心大体积混凝土施工技术

司徒钰荣

陈家成(广州市第三建筑工程有限公司510050)

要:本文介绍大体积混凝土裂缝控制采用的理论分析计算一试验一监测一措施调整的动态的

裂缝控制思路,避免采用过多的保温措施使工期和效益受影响,又避免因保温措施不足达不到应有效果,肯定该方法的有效性及实用性。

关键词:大体积混凝土温差控制裂缝控制

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!水泥与混凝土40--

混凝土结构概念及发展与应用概况备课讲稿

混凝土结构概念及发展与应用概况

精品资料 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除 谢谢2 1.1 混凝土结构的概念 素混凝土结构、钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构等以混凝土为主制成的结构统称为混凝土结构。混凝土结构是工业和民用建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、海港等工程中广泛使用的结构形式 混凝土和钢筋是两种力学性能不同的材料,混凝土抗压强度较高,而抗拉强度则很低;钢筋的具有很高的抗拉和抗压强度,但在一般的环境中易于锈蚀,耐火性差,细长的钢筋容易被压屈。若在混凝土中配置钢筋,用抗拉强度高的钢筋承受拉力,用抗压强度较高混凝土承受压力,使两者性能得到优化,可充分发挥两者的强度,同时放置在混凝土中的钢筋受到混凝土的保护,则不易锈蚀,提高了耐火性能。试验表明,钢筋和混凝土这两种性质不同的材料能有效地结合在一起共同工作。其原因主要是由于混凝土和钢筋之间有着良好的粘结力,使两者能可靠地结合成一个整体,在荷载作用下能共同变形;其次,钢筋和混凝土具有相近的温度线膨胀系数(钢筋的温度线膨胀系数为1.2×10-5/0C,混凝土的温度线膨胀系数为1.0×10-5~1.5×10-5/0C,),当温度变化时,不致产生较大 钢筋混凝土结构是由配置受力的普通钢筋、钢筋网或钢筋骨架的混凝土制成的结构。钢筋混凝土结构的特点是充分利用混凝土和钢筋的材料性能,使两者共同发挥作用,在实际工程应用最普遍。预应力混凝土结构是由配置受力的预应力钢筋通过张拉或其它方法建立预加应力的混凝土制成的结构,由于其有效提高混凝土构件的抗裂性能和构件的刚度因,此在实际工程得到了广泛应用。素混凝土结构是由无筋或不配置受力钢筋的混凝土制成的结构。 本课程主要以钢筋混凝土结构为研究对象,着重讲述钢筋混凝土结构设计计算的原理和方法;其中部分内容中将涉及预应力混凝土结构。 钢筋混凝土结构的优点很多,除了能合理地利用钢筋和混凝土两种材料的特性外还有如下优点: (1)可模性好:新拌和的混凝土是可塑的,可根据需要设计制成各种形状和尺寸的结构或构件。 (2)整体性好:现浇钢筋混凝土结构的整体性较好,设计合理时具有良好的抗震、抗爆和抗振动的性能。 (3)耐久性好:钢筋混凝土结构具有很好的耐久性。正常使用条件下不需要经常性的保养和维修。 (4)耐火性好:钢筋混凝土结构与钢结构相比具有较好的耐火性。 的温度应力而破坏两者之间的粘结。 (5)易于就地取材:钢筋混凝土结构所用比重较大的砂、石材料易于就地取材,且可有效利用矿渣、粉煤灰等工业废渣有利于保护环境。 (6) 但是,钢筋混凝土结构也存在一些缺点,主要是: (7) (1)自重大:钢筋混凝土结构的截面尺寸较相应的钢结构大,所以自重大,不利于大跨度结构、高层建筑结构及抗震; (8) (2)由于自重大,使材料运输量增大,给施工吊装带来困难。 (9) (3)抗裂性能较差:钢筋混凝土结构在正常使用时往往是带裂缝工作的;对一些不允许出现裂缝或者对裂缝宽度有严格限制的结构,要满足这些要求就需要提高工程造价。 (10) (4)隔热、隔声性能较差; (11) (5)施工比较复杂:施工受环境、气候条件的限制,雨季、冬季施工以及高温干燥情况下施工,均需要采取特别措施以保证工程质量,建造耗工较多,进行补强修复也比较困难; (12) 上述钢筋混凝土结构的缺点限制了其应用范围。但是,随着钢筋混凝土结构的材料和施工技术的不断发展,这些缺点已经或正在逐步得到克服。例如,采用轻质高强混凝土以减轻结构自重;采用预应力混凝土以提高结构的抗裂性;采用预制装配结构或工业化的现浇施工方法等加快施工速度,采用高性能混凝土提高混凝土的力学性能和耐久性等。 1.2 混凝土结构的发展及应用简述 混凝土结构与砌体结构、钢结构、木结构相比,历史不长,但自19世纪中叶开始使用后,由于混凝土和钢筋材料性能的不断改进,结构理论施工技术的进步使钢筋混凝土结构得到迅速发展,目前已经广泛应用于工业和民用建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、海港等土木工程领域。 钢筋混凝土结构发展的初期阶段是以在工程中采用钢筋混凝土建造各种板、梁、柱和拱等简单的构件为标志,但所采用的混凝土和钢筋的强度都较低,钢筋混凝土的计算理论尚未建立,内力计算和构件截面设计都是按弹性理论进行的,采用容许应力的方法。20世

预应力混凝土的基本原理图解

预应力混凝土的基本原理图解 为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,可 以设法在结构构件承受使用荷载前,预先对受拉区的混凝土施加压力,使它产生预压应力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而将结构构件的拉应力控制在较小范围,甚至处于受压状态。也就是借助混凝土较高的抗压能力来弥补其抗拉能力的不足,以推迟混凝土裂缝的出现和开展,从而提高构件的抗裂性能和刚度。这就是预应力混凝土的基本原理。 图: 预应力混凝土简支梁结构的基本原理 (a)预应力作用; (b)使用荷载作用; (c)预应力和荷载共同作用 现以图所示的简支梁为例,进一步说明预应力混凝土的基本原理。在构件承受使用荷载q以前,设法将钢筋(其截面面积为)拉伸一段长度,使其产生拉应力,则钢筋中的总拉力为=。将张拉后的钢筋设法固定在构件的两端,则相当于对构件两端施加了一对偏心压力,从而在受拉区建立起预压应力(图a)。当在梁上施加使用荷载q时,梁内将产生与预应力反号的应力(图b)。叠加后的应力如图c所示。显然,叠加后受拉区边缘的拉应力将小于由q在受拉区边缘引起的拉应力。若叠加后受拉区边缘的拉应力小于混凝土的抗拉强度,则梁不会开裂;若超过混凝土的抗拉强度,构件虽然开裂,但裂缝宽度较未施加预应力的构件小。 预应力的概念在生产和生活中应用颇广。盛水的木桶在使用前要用铁箍把木板箍紧,就是为了使木块受到环向预压力,装水后,只要由水产生的环向拉力不超过预压力,就不会漏水。

与钢筋混凝土相比,预应力混凝土具有以下特点: (1)构件的抗裂性能较好。 (2)构件的刚度较大。由于预应力混凝土能延迟裂缝的出现和开展,并且受弯构件要产生反拱,因而可以减小受弯构件在荷载作用下的挠度。 (3)构件的耐久性较好。由于预应力混凝土能使构件不出现裂缝或减小裂缝宽度,因而可以减少大气或侵蚀性介质对钢筋的侵蚀,从而延长构件的使用期限。 (4)可以减小构件截面尺寸,节省材料,减轻自重,既可以达到经济的目的,又可以扩大钢筋混凝土结构的使用范围,例如可以用于大跨度结构,代替某些钢结构。 (5)工序较多,施工较复杂,且需要张拉设备和锚具等设施。 由于预应力混凝土具有以上特点,因而在工程结构中得到了广泛的应用。在工业与民用建筑中,屋面板、楼板、檩条、吊车梁、柱、墙板、基础等构配件,都可采用预应力混凝土。 需要指出,预应力混凝土不能提高构件的承载能力。也就是说,当截面和材料相同时,预应力混凝土与普通钢筋混凝土受弯构件的承载能力相同,与受拉区钢筋是否施加预应力无关。

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)。

大跨度预应力混凝土梁桥施工技术

大跨度预应力混凝土梁桥施工技术 一、我国预应力混凝土梁桥的现状与发展 1、预应力混凝土梁式桥的结构特点 各种形式的预应力混凝土梁式桥在桥梁建设中占有主导地位,而且有着广阔的发展前景。 按结构体系划分一般有:简支梁、连续梁、T形刚构、连续刚构、刚构连续组合梁以及V型墩刚构等。按截面形式划分有:I形梁、T形梁、 形梁、槽形梁、箱形梁等,大跨度超静定梁桥绝大多数采用箱形截面。 预应力混凝土简支梁桥由于结构简单、受力明确、施工方便,仍将是我国量大面广的中小跨径桥梁的首选结构。一般认为,简支梁桥的合理跨径在50m以下,超出这一范围,梁高会急剧加大,失去其经济合理性。 与简支梁相比,其它超静定梁则具有较大的跨越能力,那就是预应力混凝土连续梁与连续刚构。预应力混凝土连续刚构桥对地形、地质和通航要求适应性强、施工方便、较经济,已成为国内大跨径桥梁的首选桥型。 预应力混凝土连续梁与连续刚构同为大跨度梁式桥,但受力上存在着一定的差异。与连续梁相比,连续刚构由于在墩顶处的墩梁固结,对梁跨形成附加约束,因而能够增加顺桥向的抗弯刚度和横桥向的抗扭刚度,从而提高桥梁的跨越能力;同时由于墩柱的约束,温度变化、收缩徐变等对连续刚构造成的内力影响,也比连续梁大得多;尽管在高墩桥

位,经常采用柔性墩结构,但桥墩的材料用量、设计难度要比连续梁大得多。 与连续刚构相比,连续梁桥在支座处仅提供竖向约束。所以,在正常“恒载+活载”作用下的跨中截面弯矩要比连续刚构大,但由温度变化所产生的各种内力要比连续刚构小很多;大跨度连续梁对支座的承载能力要求很高,甚至需要特别设计(如南京长江大桥二桥北汊桥连续梁的支座吨位达到65000KN)。但它要求桥墩只承受竖向反力,在深水基础的情况下允许采用高桩承台,能够大大简化基础及桥墩的设计与施工。 刚构、连续组合梁桥的受力特点则介于连续梁桥和连续刚构之间;V 型墩刚构则具有增加桥梁刚度的特点。总之,在大跨度桥梁的桥式方案中,应当结合具体的技术经济条件,权衡选择。 2、我国预应力混凝土桥梁的现状与发展 桥梁跨越能力,也就是常说的跨径大小,是桥梁建设水平的一个重要指标,在一定程度上反映一个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。 近二十年来,随着我国交通运输业的蓬勃发展,预应力混凝土桥梁的建设取得了很大的成就,其技术进步主要表现在: 在结构材料方面,高强、早强混凝土,又发展到高性能混凝土,以及在特殊使用要求下的特种混凝土正在得到推广应用,商品混凝土和泵送混凝土正在取代传统的施工方法;在预应力技术上,高强钢绞线、大吨位群锚技术日益普及,目前1860MPa级的高强低松驰钢绞线,几乎包揽了新建大跨度预应力混凝土桥梁天下(已研制出2000MPa的钢绞

预应力混凝土桥梁工程施工方案

预应力混凝土桥梁工程 本标段内桥梁为石院子中桥长67米,上部为预应力混凝土T梁,下部采用柱式墩,U 型桥台,钻孔灌注桩基础。 1、基础施工 1、1桩基施工方法 钻机施工工艺见钻孔灌注桩施工工艺框图。 1.1.1施工准备: 开钻前根据地层岩性等地质条件、技术要求确定钻进方法和选用合适的钻具;规划施工场地,合理布置临时设施;开孔前,测量班放出桩位中心后将钢护筒埋入土中正确对位。开孔时,采用短钻具、低钻速、轻压慢进。 1.1.2钢护筒的制作: 桩基护筒用δ=10mm的A3钢板卷制,护筒焊接采用开坡口双面焊,要求焊逢连续,保证不漏水。护筒埋置深度须符合下列规定:黏性土不小于1m,砂类土不小于2m,当表层土松软时将护筒埋置到较坚硬密实的土层中至少0.5m;岸滩上埋设护筒,在护筒四周回填黏土并分层夯实;护筒顶面中心与设计桩位偏差不大于5cm,倾斜度不大于1%。 1.1.3钻进施工:

钻孔灌注桩施工工艺框图 钻进施工时,再次将钻头、钻杆、钢丝绳等进行全面检查;钻进时,钻头对准设计桩位中心,匀速下放至作业面,液压装置加压,旋转钻进,钻进过程中,应根据地质资料掌握土层变化,及时捞取钻碴取样,判断土层,记入钻孔记录表,并与地质资料进行核对。根据核对判定的土层调整钻机的转速和钻孔进尺。 1.1.4护壁: 钻孔护壁采用泥浆护壁的形式。选用成品膨润土配制优质泥浆,其具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高等优点。根据不同的地质情况选择不同的泥浆比重。根据地层情况及时调整泥浆性能,参照<公路桥梁施工规范>(JTG/T F50-2011)泥浆性能指标。 1.1.5第一次清孔: 钻孔至设计高程,经过检查,孔深符合要求后,开始进行清空。清孔采用换浆法,在钻进至设计深度后,稍稍提起钻头,同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴,随着 终 孔 清 孔 测 孔 安放钢筋笼 安放导管 测孔深、孔径、倾斜度 测泥浆性能指标 监理工程师签字认可 监理工程师签字认可 水密性试验 测孔深、孔径 钢筋笼及检测管制作 凿桩头 二次清孔 灌注混凝土 检查泥浆指标及沉渣厚度 制作混凝土试件

预应力混凝土桥梁现状与发展

预应力混凝土桥梁现状与发展 Present situation and development of prestressed concrete bridge 【摘要】本文按预应力混凝土桥梁常用的结构型式来说明预应力混凝土结构在桥梁上的应用与发展;分析了这些结构型式的优缺点以及发展趋势;同时还分析了影响其运用和发展的相关因素,以促进预应力混凝土桥梁的更进一步发展。【关键词】预应力混凝土桥梁型式运用与发展结构 【Abstract】The main body of the writing is that according to the prestressed concrete bridge common structure to explain the application and development on Prestressed concrete structure in bridge ;and analyzed advantages and disadvantages of these structure types and the development trend.At the same time,the article also analyzed the effect of the use and development of the related factors to promote the further development of prestressed concrete bridge. 【Key Words】Prestressed concrete Bridge type Application and development Structure 【正文】 一、前言 预应力混凝土是在第二次世界大战后迫切要求恢复战争创伤,从西欧迅速发展起来的。半个多世纪以来,从理论、材料、工艺到土建工程中的应用,都取得了巨大的发展。尤其是随着部分预应力概念的逐步成熟,突破了混凝土不能受拉与开裂的约束,大大扩展了它的应用范围。目前预应力混凝土已成为国内外土建工程最主要的一种结构材料,而且预应力技术已扩大应用到型钢、砖、石、木等各种结构材料,并用以处理结构设计,施工中用常规技术难以解决的各种疑难问题。我国预应力混凝土的起步比西欧大约晚10年,但发展迅速,应用数量庞大。我国近年来在土木工程投资方面,建设规模方面均居世界前列。在混凝土工程技术,预应力技术应用方面取得了巨大进步。近来二三十年来,我国预应力混凝土桥梁发展很快,无论在桥型,跨度以及施工方法与技术方面都有突破性发展,不少预应力混凝土桥梁的修建技术已达到国际先进水平。下面从以下几个方面探讨预应力混凝土结构在桥梁上的应用与发展。 二、公路板式桥

预应力混凝土桥梁转体施工技术

浅谈预应力混凝土桥梁转体施工技术【摘要】近年来随着我国经济高速发展的需要,国家不断扩大对运输部门的投资,并高度重视桥梁的修建工作,同时预应力技术也得到了突破发展,预应力混凝土桥梁的转体施工技术也得到越来越广泛的应用。本文从桥梁施工的特点、流程、方法等方面对预应力混凝土桥梁施工技术进行介绍和探讨。 【关键词】预应力混凝土桥; 转体施工; 转盘制作 【 abstract 】 in recent years as china’s rapid economic development needs, the state of the transportation sector continues to expand the investment, and pay close attention to the construction of the bridge, while prestressed technique also get the breakthrough, prestressed concrete bridge construction technology also swivel get applied more and more. this article from the characteristics of the bridge construction, process and method of bridge construction of prestressed concrete technology are introduced and discussed. 【 keywords 】 prestressed concrete bridge; swivel construction; turntable production 中图分类号:tu37文献标识码:a 文章编号: 随着我国经济建设的发展,交通事业的建设也取得了重大进展,而在交通线的扩展方面桥梁的修筑有着重要地位和作用,但是在桥

预应力混凝土结构设计

预应力混凝土结构设计 《现代预应力混凝土》 复习思考题 第一章 钢筋混凝土结构概念及材料物理力学性能 1. 什么是混凝土的徐变?影响混凝土徐变的主要因素有哪些?徐变对混凝土 结构造成哪些影响? 2. 什么是混凝土的收缩?引起混凝土收缩的主要原因是什么?收缩对混凝土 结构产生的影响有哪些? 3. 混凝土收缩与徐变的主要区别表现在哪里? 第十二章 预应力混凝土结构的概念及其材料 1. 什么是预应力混凝土结构?简述预应力混凝土结构的基本原理? 2. 简述与钢筋混凝土构件相比,预应力混凝土结构的优、缺点? 3. 什么是预应力度?请简述不同配筋混凝土构件预应力度的取值? 4. 我国《公路桥规》根据预应力度将结构分为几类? 5. 预加应力的主要方法有几种? 6. 简述先张法和后张法施工预应力混凝土构件的主要

施工工序,并指出其在施 加预应力方法上的不同之处。 7. 预应力混凝土构件对混凝土有哪些要求?为什么提出这些要求? 8. 公路桥梁中对预应力混凝土结构所使用的预应力钢筋有何要求?其常用的 预应力钢筋有哪些? 9. 锚具和夹具各指什么?预应力混凝土构件对锚具有何要求?按照传力锚固 的原理,锚具如何分类? 10. 公路桥梁中常用的制孔器有哪些? 11. 如何理解预应力混凝土结构的三种概念?它们在结构受力分析和设计中有何作用? 第十三章 预应力混凝土受弯构件的设计与计算 1. 预应力混凝土受弯构件从预加力到最后破坏一般经历哪些受力阶段? 2. 何为预应力筋的张拉控制应力?何为预应力筋的永存预应力? 3. 预应力混凝土受弯构件计算中,何为消压弯矩?何为消压状态?该状态下构 件截面上的应力特征是什么? 4. 预应力混凝土受弯构件计算中,何为开裂弯矩?其

预应力混凝土桥梁发展概况

预应力混凝土桥梁发展概况 同济大学混凝土桥梁研究室 事○○三年十月

一、引言 预应力混凝土桥梁自出现以来的每次重大技术収展,都和材料、结极体系和施工工艺等 创新密切联系在一起,它们相互促进不断収展: 1. 预应力材料 ?高强、高性能及轻质混凝土技术収展,使混凝土受力性能改善、耐久性提高、浇筑更方便,也使预应 力混凝土桥梁结极自重荷载下降 ?高强、低松弛预应力钢材収展,使预应力混凝土的效率大大提高,也促进了预应力器具和设备収展

一、引言 1. 预应力材料 ?纤维增强聚合物预应力筋技术収展,使预应力筋兼轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳、非磁性等优点于一 体,一些钢材难以兊服的弱点消除,将预应力混凝 土桥梁带入了一个崭新的収展领域 ?利用现代传感和通讯等技术的智能化预应力混凝土材料,不间断监视结极的工作状态、生命轨迹,将 对预应力混凝土桥梁健康、安全运行提供有利保障

一、引言 2. 预应力桥梁结极体系 ?部分预应力混凝土结极,兼有预应力和钢筋混凝土结极的优点,兊服了全预应力混凝土结极的缺点?无粘结体内预应力混凝土结极,消除了后张预应力筋管道的压浆,降低了预应力摩阻损失 ?双向预应力、预弯预应力体系是预应力概念的新収展,它们使结极的高跨比显著减小,满足了一些特 殊的使用要求

一、引言 2. 预应力桥梁结极体系 ?体外预应力混凝土结极,极造简化、补索方便、施工简单,维护方便、总体经济性优越,逐步成为在 经济、施工质量和安全性方面最有竞争力的方案?钢—混凝土组合式预应力桥梁,利用钢腹、预应力混凝土顶板与底板在受力、极造及施工等方面的优 点,成为预应力桥梁一种新的収展方向

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。

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 )。

(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,

预应力混凝土的优缺点

. 预应力混凝土的优缺点 优点 1、抗裂性好,刚度大。由于对构件施加预应力,大大推迟了裂缝的出现,在使用荷载作用下,构件可不出现裂缝,或使裂缝推迟出现,所以提高了构件的刚度,增加了结构的耐久性。 2、节省材料,减小自重。其结构由于必须采用高强度材料,因此可减少钢筋用量和构件截面尺寸,节省钢材和混凝土,降低结构自重,对大跨度和重荷载结构有着明显的优越性。 3、可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。预应力梁混凝土梁的曲线钢筋可以使梁中支座附近的竖向剪力减小;又由于混凝土截面上预应力的存在,使荷载作用下的主拉应力也相应减小。这利于减小梁的腹板厚度,使预应力混凝土梁的自重可以进一步减小。 4、提高受压构件的稳定性。当受压构件长细比较大时,在受到一定的压力后便容易被压弯,以致丧失稳定而破坏。如果对钢筋混凝土柱施加预应力,使纵向受力钢筋张拉得很紧,不但预应力钢筋本身不容易压弯,而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力。 5、提高构件的耐疲劳性能。因为具有强大预应力的钢筋,在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小,故此可提高抗疲劳强度,这对承受动荷载的结构来说是很有利的。 6、预应力可以作为结构构件连接的手段,促进大跨结构新体系与施工方法的发展 缺点 1、工艺较复杂,对质量要求高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。 2、需要有一定的专门设备,如张拉机具、灌浆设备等。先张法需要有张拉台座;后张法还要耗用数量较多、质量可靠的锚具等。 3、预应力混凝土结构的开工费用较大,对构件数量少的工程成本较高。 4、预应力反拱度不易控制。它随混凝土徐变的增加而增大,造成桥面不平顺。 材料 对预应力钢筋的一些要求: (1)强度要高。预应力钢筋的张拉应力在构件的整个制作和使用过程中会出现各种应力损失。这些损失的总和有时可达到200N/mm²以上,如果所用的钢筋强度不高,那么张力时所建立应力甚至会损失殆尽。 (2)与混凝土要有较好的粘结力。特别在先张法中,预应力钢筋与混凝土之间必须有较高的粘结自锚强度。对一些高强度的光面钢丝就要经过“刻痕”、“压波”或“扭结”,使它形成刻痕钢丝、波形钢丝及扭结钢丝,增加粘结力。 (3)要有足够的塑性和良好的加工性能。钢材强度越高,其塑性越低。钢筋塑性太低时,特别当处于低温和冲击荷载条件下,就有可能发生脆性断裂。良好的加工性能是指焊接性能好,以及采用镦头锚板时,钢筋头部镦粗后不影响原有的力学性能等。 我国常用的预应力钢筋有冷拉III级钢筋、冷拉IV级钢筋、冷扎带肋钢筋、热处理钢筋、高强钢丝等。 对预应力混凝土中混凝土的一些要求: (1)强度要高,要与高强度钢筋相适应,保证预应力钢筋充分发挥作用,并能有效地减小构件截面尺寸和减轻自重。 (2)收缩、徐变要小,以减小预应力的损失。 (3)快硬、早强,使能尽早施加预应力,加快施工进度,提高设备利用率。 感谢您的支持与配合,我们会努力把内容做得更好! 整理范本

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

预应力的起源与发展

预应力的起源与发展 预应力起源于欧洲、法国的欧仁.弗莱西奈于1928年首次将高强钢丝用于预应力砼结构中,但这一技术一直到第二次世界大战后才得到大量的发展。 二战期间欧洲许多桥梁被毁,战后重建钢筋紧缺。而预应力砼结构由于采用了高强材料,可以节省大量的钢材与砼,再加上刚度大,耐久性等优点,在欧洲得到了推广与发展。目前这一技术已广泛地被世界各国所采用。 预应力技术从工程应用开始至今仅半个多世纪,但是,由于它所特有的优点。使其迅速发展、广泛地应用于各个领域,应用数量日益增加。现代预应力技术的发展主要可概括为三个方面。 (一)、高强超高强预应力筋的采用,精轧螺纹钢最大强度可达1570MPa。而钢绞线在国内外工程中己普遍使用强度1860MPa的产品。有些国家已在研制强度更高的预应力筋。(二)、高效率的张拉锚固体系,预应力锚固体系经过几十年的发展,技术己臻完善。预应力施加方便、安全可靠、张拉力最大可达上千吨甚至更高锚固效率系数很高。 (三)、预应力施工工艺不断创新,归纳起来可由已下几个方面。 (1)、采用操作灵活安全可靠系列化的千斤顶使预应力张拉

变得非常简单。 (2)、在后张法预应力筋的预留孔道中,采用高强度、高弹性橡胶抽拨捧和金属波纹管使曲线束、长束及密集束预留孔道变得方便可靠。 (3)、在后张法孔道灌浆中灌浆技术及灌浆材料机械设备有很大突破改进。二次灌浆确保了孔道灌浆的密实性。 (4)、无粘结预应力技术的采用,使预应力筋可在工厂制作,不必在砼构件中预留孔道,可与普通钢筋一样直接埋入砼中。大量地减少现场施工工序,提高了产品质量,降低了成本,提高了结构的施工水平和施工进度。此外,作为体外预应力配筋,即减少了摩擦损失,又减小了构件断面尺寸,比前者更加方便、经济。 (5)、未来的建筑和其他结构工程将要求高强、轻质、抗震耐火和耐腐蚀,而采用预应力砼最能满足这些要求。因为它是两种高强材料的结合,因而能消除结构中的永久裂缝,加上大力釆用轻质砼将会使结构更轻、抗震性能更好,因此,预应力技术的应用使得预应力砼结构是当前世界上最重要,最有发展前途的结构之一。展望未来,预应力技术的发展可简单地归纳以下几个方面; 1、应用范围越来越广,应用数量日益增多。 2、预应力筋的高强度、低松驰、大直径和耐腐蚀的方面发展。

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