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混凝土结构预应力损失问题讲解

混凝土结构预应力损失问题讲解
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预应力损失与桥博预应力损失的计算

鲁金玉

摘要通过个方面的资料收集,本文总结了预应力损失的计算理论和公式,并通过实例对各项预应力损失的理论进行计算分析,最后通过现行通用桥梁设计程序《桥梁

博士》对文实例的预应力损失的计算,进行核对。

关键词预应力损失桥梁博士

1 预应力损失的组成

预应力损失的大小影响到已建立的预应力,当然也影响到结构的工作性能,因此,如何算预应力损失值,是预应力混凝土结构设计的一个重要内容。引起预应力损失的原因很而且许多因素相互制约、影响,要精确计算十分困难。我国《混凝土以及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTJ D62-2004)以下简称为“桥规”,采用分项计算预应力损失,然后把分项损失相加便可得出总损失的计算方法。桥规中把预应力损失分为了6个分项,根据具体的工程,我们去其中的分项来进行叠加已求得总的损失。全部损失由两部分组成,即瞬时损失和长期损失。其中,瞬时损失包括摩擦损失、锚固损失(包括锚具变形和预应力筋滑移) 和混凝土弹性压缩损失。长期损失包括混凝土的收缩、徐变和预应力钢材的松弛等三项,它们需要经过较长时间才能完成。我们可以将总的预应力损失的各项分类与总预应力损失的关系,用图1

图1:预应力损失的组成

2、预应力损失理论分析与计算公式

《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62一2004)中规定,预应力混凝土构件在持久状态正常使用极限状态计算时,应考虑下列因素引起的预应力损失。

2.1 预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的应力损失1l σ

在预应力混凝土结构中,一般是通过后张法工艺施加预应力的。在后张法构件中,由于张拉钢筋时预应力钢筋与管道壁之间接触而产生摩擦阻力,此项摩擦阻力与张拉力方向相反,因此,钢筋中的实际应力较张拉端拉力计中的读数要小,即造成钢筋中的应力损失1l σ。摩擦阻力引起的预应力损失与很多因素有关,例如钢筋表面形状、管道材料、管道形状和施工质量等。摩阻损失,主要由管道的弯曲和管道位置偏差两部分影响所产生。对于直线管道,由于施工中位置偏差和孔壁不光滑等原因,在钢筋张拉时,局部孔壁仍将与钢筋接触而引起摩擦损失,一般称此为管道偏差影响(或称长度影响)摩擦损失,其数值较小;对于弯曲部分的管道,除存在上述管道偏差影响之外,还存在因管道弯转,预应力对弯道内壁的径向压力所起的摩擦损失,称此为弯道影响摩擦损失,其数值较大并随钢筋弯曲角度之和的增加而增加。曲线部分摩擦损失是由以上两部分影响所形成,故要比直线部分摩擦损失大得多。 (1)弯道影响引起的摩阻损失

设钢筋与管道内壁相贴,并取微分段去为隔离体,相应的圆心角为θd (如图2)。

假设其左端沿切线方向作用的拉力为N ,右端沿切线作用的力为N +1dN ,式中1

dN 是由弯曲影响引起的摩察阻力。从微分段dx 力的平衡条件可知,作用于二端切线方向的拉力N 和N +1dN ,将产生一个指向弯曲中心的径向压力F ,若忽略去微分段dx ,内张拉力微小变化对径向压力的影响,则径向压力F 为:

θθ

θNd d N d N F =?≈=222sin

2

摩擦阻力1dN 又等于径向压力乘以摩擦系数μ,其方向与拉力方向相反:

1dN =-μθNd

(2)管道偏差引起的摩阻损失

管道局部偏差所引起的摩阻损失,在曲线段和直线段均应加以考虑。假设每米长度管道局部偏差对摩擦阻力的影响系数为k ,则在去范围内由管道局部偏差而产生的摩阻力为:

2dN =-k Ndx ,这样总的摩阻力为:

dN =1dN +2dN = -(μθNd +k Ndx )

移项后得: )(k d x d N dN

+-=θμ

对上式进行积分,即可求得经过摩阻损一失后的任意点n 的有效预加力

-(kx com n e N N +=μθ,

这样就可以得到从张拉施力点到任意计算点n 点的摩阻损失1l σ。

)1)(1kx com e l +-=μθσσ-(

通过计算公式,可以看到1l σ的变化趋势:

(4)减小摩擦损失措施

为了减小摩擦损失,一般采用如下措施:

1)采用两端张拉。对于纵向对称配筋的情况,最大应力损失发生在中间截面,管道长度x 和曲线段切线夹角θ均减小一半。

2)对钢筋进行超张拉。张拉端首先超张拉5%一10%,使得中间截面的预应力也相应提高,但张拉端到控制应力时,由于受到反向摩擦力的影响,这个回缩的应力并没有传到中间截面,使得中间截面仍可保持较大的张拉应力。超张拉程序应符合有关施工规范的规定。

2.2 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩

2l σ

预应力钢筋张拉后锚固时,锚具将受到相当大的压力,一方面使锚具本身及锚具下垫板压密产生变形;另一方面混凝土结构的接缝缝隙在压力的作用下也将压密变形。这些变形导致预应力钢筋向内回缩,产生预应力损失,其值随钢筋为直线或曲线形面有所不同;对于拼装式混凝土结构的接缝,在锚固后也将继续被压密变形。所有这些变形都将使锚固后的预应力筋束缩短,因而造成预应力损失。一般可按以下公式计算2l σ:

Ep l

L l ∑?=

但按式上式子计算2l σ时,未考虑管道的反摩阻影响,即认为沿构件全长各截面的锚具变形损失均相等。实际上由于锚具变形所引起的钢筋回缩,同样会受到管道摩阻力的影响,这种摩阻力与钢筋张拉时的摩阻力方向相反,故称反摩阻。若考虑反摩阻的影响,则锚具变形损失2l σ仅影响锚具附近一段的钢筋,在这一影响区段内其数值也是变化的。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 (JTGD62·2004)规定,后张法构件预应力曲线钢筋由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失,应考虑反向摩擦的影响。规范也给出了反摩阻影响长度的计算公式,要计算扣除管道摩阻后的2l σ,我们首先需要确定管道反摩阻的影响长度f L ,根据f L 的不同,我们可以将考虑反摩阻后的2l σ计算归纳为以下两种情况:

1、f L

2、f L >L 时,预应力钢筋的全长均处于反摩阻影响长度以内,可以用下式计算:

两端张拉,且反摩阻损失影响长度有重叠时.在重叠范围内同一截面扣除正摩阻和回缩反摩阻损失后预应力钢筋的应力可取:两端分别张拉、锚固,分别计算正摩阻和反摩阻损失,分别将张抗端锚下控制应力减去上述应力计算结果所得较大值。 2.3预应力钢筋与台座之间的温差

3l σ

此项损失只有在先张法施工工艺中才会产生,在先张法构件制作时,钢筋的张拉和临时锚固是在常温下进行的,当采用蒸气或其他加热方法养护混凝土时,钢筋将因受热而伸长,而加力台座不受升温的影响,设置在两个加力台座上的临时锚固点间的距离保持不变,这样将使钢筋松动。等降温时,钢筋与混凝土已经粘结为一体,无法恢复到原来的应力状态.于是产生了应力损失

3l σ,

设张拉时钢筋与台座的温度均为t1,混凝土加热养护时最高温度为t2,

由于此时钢筋尚未与混凝土粘结,温度由t1升为t2后可在混凝土中自由变形,使钢筋产生一温差变形L ?

L t t L )12-?(=α

由次造成的预应力损失为:)(.123t t E E L

L

P P l -=?=

ασ。 为了减小温差损失,可采用两次升温分段养护的措施。第一次升温的温差一般控制在20“C 以内,此时,钢筋与混凝土之间尚无粘结,因而这个温差将引起应力损失。待混凝土结硬并具有一定强度 (7.5一10几产IPo)后,再进行第二次升温。这时,钢筋与混凝土己粘结为一体,共同受热,共同变形,不会引起新的应力损失。 2.4 混凝土的弹性压缩 4l σ

预应力混凝土构件在受到预加力的作用后,混凝土将产生弹性压缩变形,造成预应力损失。 (1)先张法构件的弹性压缩损失

在无张法中,构件受压时钢筋已与混凝土粘结,两者共同变形,由混凝土弹性压缩引

起的应力损失为:

PC EP P C

pc

p c l E E E σασεσ=?=

=4,其中0

2

0000J e N A N p P P PC

+=σ。 (2)在后张拉施工时,由于受张拉设备的限制,无法对所有的预应力筋束同时进行张拉。通常采用分批张拉的工艺,这样后批张拉的预应力筋引起混凝土构件的弹性变形导致先批张拉的预应力钢筋产生应力损失,即混凝土弹性压预应力损失。其值可按下式计算:

PC EP P p c l E L

L

E σαεσ=??=

=4 2.5 预应力钢筋的应力松弛(徐舒)

5l σ

钢筋在持续高应力作用下,会产生随时间变化而增加的变形。如果预应力筋束在一定的张拉应力作用下,长度保持不变,则预应力筋束中的应力将会随时间延长而降低,这就是钢筋的松驰引起的应力损失。试验研究指出,钢材的应力松弛与钢的成分、加工方式、张拉力的大小及时间等因素有关。其计算方法如下

(1)预应力钢筋、预应力钢绞线

(2)精轧螺纹钢筋 一次张拉:5l σ=0.05com

σ

超张拉:

5l σ=0.035com

σ

另钢筋的松弛是在一定的时间内完成的,基本在40天左右完成,其中间值和终极值的比值可以根据预应力的时间,按下表格来确定:

2.6 混凝土的收缩和徐变6l σ

由于混凝土收缩和徐变的影响,会使预应力混凝土构件产生变形.因而引起预应力钢筋的应力损失。《桥规》(JTG D62)规定,由混凝土收缩、徐变引起的构件受拉区预应力钢筋的应力损失,可按下式计算:

3、《桥梁博士》程序中预应力损失量的计算

目前版本中目前版本中,程序有自动计算钢筋预应力损失的功能。下面我们来谈一下程序对每一项预应力损失的处理。首先先张法构件和后张法程序预应力损失的考虑稍有不同,目前程序不能自动区分先张法和后张法,但我们可以通过设置来实现。在我们模拟先张法时,程序可以自动进行4l σ、5l σ、6l σ的计算;对于后张法构件,程序可以自动进行1l σ、

3l σ、4l σ、5l σ、6l σ的计算;在进行体外束的模拟时,程序可以自动进行2l σ、4l σ、5l σ、6l σ的计算。

下面简单介绍下程序对各损失量的编制情况。

(1)、预应力钢筋与管道壁间摩擦引起的应力损失

1l σ根据规范JTG D62-2004的6.2.2条编制,

在“输入钢束信息”里我们可以采用4种默认的成孔方式,也可以自己设置预应力钢筋与管道壁的 摩擦系数μ和管道每米局部偏差对摩擦的影响系数(参见下图),输入零时表示不考虑摩擦损失。

图:输入钢束信息界面

下面我们做一个12米简直梁某跟钢束摩阻损失的计算:

图 12米简直T 梁某钢束简图

下面我们来计算一下跨中截面的应力预应力损失1l σ,以及钢束一端的生长量

以上是手算结果,程序计算的结果。跨中截面预应力损失为98.2MPa ,手算结果为97.3 MPa ;手算生长量为0.422mm ,桥博计算值为0.416mm 。两个数据基本都是一致的。

预应力损失1l σ以及钢束伸长量的计算

(2)锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩 2l σ

根据规范JTG D62-2004的附录D 编制,即使用了曲线钢筋由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩的预应力损失计算公式,可考虑锚固后反向摩擦的影响。张拉方式与锚具的回缩变形均需在界面上进行设置。

(3)预应力钢筋与台座之间的温差 3l σ

此项程序没有进行考虑。 (4)混凝土的弹性压缩

4l σ

根据规范JTG D62-2004的6.2.5编制。在“输入施工信息”中可以设置是否计入分批张拉引起的预应力损失。另外除了分批张拉的损失,另外的预加力也会引起

4l σ的变化,如二恒等,这

点桥博也是考虑的。原因很简单,只要外荷载引起混凝土的法向应力,混凝土就会产生弹性变形,从而引起预应力损失的变化。 (5)预应力钢筋的应力松弛5l σ

根据规范JTG D62-2004的6.2.6和附录F 编制。 (6)混凝土的收缩和徐变

6l σ

程序的计算混凝土的收缩和徐变损失按照规范JTG D62-2004的6.2.7计算,徐变系数的采用了程序内部的拟和方式。以下为桥博徐变系数的拟和方法:

)0(]1)[()(),(4

1

)(d i t q i a i

e C t βττβτ?τ+-+=∑=--

拟合方法如下,分别计算下列各个参数:

88.0,+=k cu cm f f

u A h /2=

3

/146.011h RH

RH -+

5.03

.5)(cm

cm f f =β

2

.00

01.01

)(t t +=

β )()(00t f cm RH ββφφ??=

()[]

15002502.1115018≤++=h RH H β

0)(=τβa

0)0(=d β

为书写方便,令H a β=

455785.0516226.5086156.6113526.4304848.1427310413+-+-=----a e a e a e a e A 233088.0009102.1643392.1188880.1143860.332639413++-+-=----a e a e a e a e B 104156.0413082.4106459.1914689.8423669.2426310413+-+-=----a e a e a e a e C 206971.0617149.1168193.7139417.1846569.5528310414+--+-=----a e a e a e a e D

073902.0748572.9504585.9003675.3252050.45283114161+-+--=----a e a e a e a e q

007062.0819487.1625148.2729920.1177639.45283114152+-+-=----a e a e a e a e q 000549

.0734225.2339574.5081005.4072845.16293124153+-+-=----a e a e a e a e q 453469.1641742.3905834.1981127.8456327.14263104134++-+=----a e a e a e a e q

D

f D C C f C C B f B C A f A C cm RH cm RH cm RH cm RH ???=?=???=?=???=?=???=?=)()()()()()()()()()()()(04030201τββφφττββφφττββφφττββφφτ

至此已得到了新规范徐变系数拟合公式所需要的所有系数,可利用这些公式编制采用递推法计算的徐变位移法分析程序。

由于程序拟和方式的影响,对计算结果可能会有一定的差异,但只要在合理的情况下使用,结果是几乎没有误差的。以下是对桥博徐变系数变化规范的一个分析:

分别去了构件理论厚度为100mm、300mm、500mm的构件做计算,分别取3、10、28天为加载龄期,然后我们来观察不同构件,徐变系数沿时间的变化情况。其中差别最大的情况是加载龄期为28天,而徐变中止时间取30天的情况,这显然是不合理的,达到1000天左右,桥博的徐变系数基本与规范吻合,填的天数越接近规范规定值,误差就越小,说明只要我们设置合理的数据,桥博程序还是非常可靠的。

4、总结

预应力钢筋与管道壁之间的摩擦 1l σ

锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩 2l σ 预应力钢筋与台座之间的温差 3l σ 混凝土的弹性压缩 4l σ 预应力钢筋的应力松弛 5l σ 混凝土的收缩和徐变 6l σ

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)。

混凝土结构识图题库

一、填空题 1、在柱平法施工图中,应按规定注明各结构层的楼面标高、结构层标高及相应的结构层号,尚应注明上部结构嵌固部位位置。 2、当墙身所设置的水平与竖向分布钢筋的排数图纸未标注,这时墙体水平与竖向分布筋排数如何确定2排。 3、梁平面注写包括集中标注与原位标注,施工时,原位标注取值优先。 4、剪力墙拉筋两种布置方式为:双向和梅花双向。 5、当剪力墙水平分布筋不满足连梁、暗梁及边框梁的侧面构造钢筋的要求时,应补充注明梁侧面纵筋的具体数值,其在支座的锚固要求同连梁中受力钢筋。 6、JD 1 800×300 +3.100 3Φ18/3Φ14 表示1号矩形洞口,洞宽800、洞高300,洞口中心距本结构层楼面3100,洞宽方向补强钢筋为3Φ18,洞高方向补强钢筋为3Φ14 7、地下室外墙集中标注中OS代表外墙外侧贯通筋,IS代表外墙内侧贯通筋。其中水平贯通筋以H打头注写,竖向贯通筋以V打头注写。 8、地下室外墙底部非贯通钢筋向层内伸出长度值从基础底板顶面算起;地下室外墙顶部非贯通钢筋向层内的伸出长度值从板底面算起;中层楼板处非贯通钢筋向层内伸出长度值从板中间算起。 9、当抗震结构中的非框架梁、悬挑梁、井字梁,及非抗震设计中的各类梁采用不同的箍筋间距及肢数时,用“/”将其分开。注写时,先注写梁支座端部的箍筋,在斜线后注写梁跨中部分的箍筋间距及肢数。 10、梁侧面钢筋为构造筋时,其搭接长度为15d锚固长度为15d;为受扭纵向钢筋时,其搭接长度为ll或lle ,锚固长度为la或lae,其锚固方式同框架梁下部纵筋。 11、非框架梁、井字梁及板的上部纵向钢筋在端支座的锚固要求分两种,非别为当设计按铰接时和当充分利用钢筋的抗拉强度时。

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。

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 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 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. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; 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 1应为( A. 11 12 ; B. 11 12 13 ; C. 11 12 13 14 ; D. 11 12 13 14 15 ; 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 11 ( 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; )° B C 3. 2. ( C 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 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: A. B. C. D. 应力松弛与时间有关系; 应力松弛与钢筋品种有关系; 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; 进 行超张拉可以减少,应力松弛引起的预应力损失; 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, D 混凝土强度等级不应低于(

10 ?先张法预应力混凝土构件,预应力总损失值不应小于( 9 11 ?后张法预应力混凝土构件,预应力总损失值不应小于( 80N/mm ) 12. 预应力轴心受拉构件, 加载至混凝 土预应力被抵消时, ( A )。 A . PC A ; B . PC A 0 ; C . PC A n ; D . PC A n ; 10.2判断题 1 ?在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法。 ( v ) 2.预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。 ( V ) A. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; &《规范》规定, 应小于( B 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 )° A . 0.3f Ptk ; B . 0.4 f ptk ; C . 0.5 f ptk ; D . 0.6 f ptk ; 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 l 应为( A. 11 l2 ; B. 11 l2 l3 ; C. 11 l2 l3 l4 ; D. 11 l2 l3 l4 l5 ; ,且不 2 100N /mm )。 此时外荷载产生的轴向力为

钢筋混凝土结构构件配筋图的表示方法讲解

对学习平法施工图识读的总结 钢筋混凝土结构构件配筋图的表示方法有3种:详图法、梁柱表法和平面整体表示法。详图法和梁柱表法都属于传统的施工图绘制方法,传统的结构施工图表示方法将创造性劳动和非创造性劳动混为一体,不仅有出图量大的缺点,而且图中还有大量的重复性工作,绘图过程中容易出错,也不易修改,从而导致设计效率低,质量难以控制。 平法则是把结构构件的尺寸和配筋等,按照平面整体表示方法制图规则,整体直接表达在各类构件的结构平面布置图上,再与标准构造详图相配合,使之构成一套新型完整的结构施工图,平法的优点是标准化程度较高,直观性强,可提高工作效率一倍以上,减少图纸量65%—80﹪,减少错漏碰缺现象及校核方便,易于更正。 在课堂上我学习的主要是梁、板、柱的平法表示方法,通过学习,我对平法也大致有了一些认识,对于一些简单的配筋图也可以看明白了,下面我就对这段时间对平法的学习做一个总结: 一.板平法施工图。板平面注写有两种方式:板块集中标注和板支座原位标注。板块集中标注的内容主要包括板块编号、板厚、贯通纵筋及板顶面标高高差。如(YXB2 h﹦160/100 B:Xc﹠YcФ8﹫200 T:XcФ8﹫200 )表示的是2号延伸悬挑板,板根部厚度为160㎜,端部厚度为100㎜,板下部双向均配置直径为8㎜间距为200㎜的构造钢筋,板上部X向配置直径为8㎜间距为200㎜的构造钢筋。板支座原位标注内容主要包括板支座上部非贯通纵筋和纯悬挑板上部受力钢筋。 二.柱平法施工图。柱平法施工图表示方法分为柱列表注写方式和截面注写方式。柱列表注写方式是指在柱平面布置图上,分别在相同编号的柱中选择一个或几个截面标注该柱的几何参数代号;在柱表中注写柱号、柱段的起止标高、几何尺寸和柱的配筋值,并配以各种柱截面形状及其箍筋类型图的方式表示柱平法施工图。截面注写方式是指在各标准层绘制的柱平面布置图的柱截面上,分别在相同编号的柱中选择一个截面,将截面尺寸和配筋数值直接标注在其上的形式。 三.梁平法施工图。梁平法施工图表示方法有梁平面注写方式和截面注写方式。梁平面注写方式是指在梁平面布置图上,分别在编号不同的梁中各选一根梁,将截面尺寸和配筋的具体数值标注在该梁上来表达梁平面的整体配筋。平面注写方式又包括集中标注和原位标注,集中标注必须标注梁编号、梁截面尺寸、梁箍筋、梁上部通长筋或架立筋、梁侧面纵向构造钢筋和受扭钢筋的配置,选注值为梁顶面标高高差;原位标注,当梁上部和下部纵筋多于一排时,用斜线自上而下分开,直径不同时中间用加号相连。梁截面注写方式是指在分标准层绘制的梁平面布置图上,分别在不同编号的梁中各选择一根梁用剖面号引出配筋图,并在其上注写截面尺寸和配筋具体数值的表示方式。

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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