预应力混凝土施工课件.ppt
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- 预应力 混凝土 施工 课件
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1、n主要内容:主要内容:预应力混凝土工程的先张法、后张法的施工工艺,机预应力混凝土工程的先张法、后张法的施工工艺,机具设备和施工方法。具设备和施工方法。n学习要求:学习要求:了解预应力混凝土的概念,及其在工程应用中的优点;了解预应力混凝土的概念,及其在工程应用中的优点;熟悉预应力混凝土的材料品种、规格及要求;熟悉先熟悉预应力混凝土的材料品种、规格及要求;熟悉先张法、后张法的施工工艺;张法、后张法的施工工艺;掌握先张法、预应力筋的控制应力、张拉程序和放张掌握先张法、预应力筋的控制应力、张拉程序和放张顺序的确定和注意事项;顺序的确定和注意事项;掌握后张法孔道留设、锚具选择、预应力筋的张拉顺掌握后张法
2、孔道留设、锚具选择、预应力筋的张拉顺序、孔道灌浆等施工方法及注意要点;序、孔道灌浆等施工方法及注意要点;为什么要使用预应力混凝土?n混凝土的抗拉极限应变值只有混凝土的抗拉极限应变值只有0.00010.00010.000150.00015,要保证混凝土不开裂,钢筋的应力只能达到要保证混凝土不开裂,钢筋的应力只能达到202030N/mm30N/mm2 2;即使允许出现裂缝的构件,当裂缝宽度即使允许出现裂缝的构件,当裂缝宽度限制在限制在0.20.20.30.3时,钢筋应力也只能达到时,钢筋应力也只能达到150150250N/mm250N/mm2 2,使使高强钢筋的强度无法充分利用高强钢筋的强度无法充
3、分利用。预应力混凝土的基本原理?预应力混凝土的基本原理?n在构件在构件承受外荷载前承受外荷载前,预先在构件的受拉区对混,预先在构件的受拉区对混凝土施加凝土施加预压应力预压应力抵消抵消构件在使用阶段时外荷载构件在使用阶段时外荷载作用下产生的作用下产生的拉应力拉应力,这就推迟了混凝土裂缝的,这就推迟了混凝土裂缝的出现并限制了裂缝的开展,从而提高了构件的抗出现并限制了裂缝的开展,从而提高了构件的抗裂度和刚度。裂度和刚度。n思考:预压应力怎样施加?思考:预压应力怎样施加?n通过张拉预应力筋利用预应力筋的回弹来挤压混通过张拉预应力筋利用预应力筋的回弹来挤压混凝土,使混凝土受到预压应力凝土,使混凝土受到预
4、压应力 预应力混凝土分类预应力混凝土分类1.1.张拉钢筋与混凝土浇筑的先后关系张拉钢筋与混凝土浇筑的先后关系 张拉钢筋并在张拉钢筋并在台座上固定台座上固定浇注混凝土构件浇注混凝土构件混凝土强度达设计混凝土强度达设计强度的强度的75%以上时以上时剪断钢筋剪断钢筋浇混凝土构件,并浇混凝土构件,并在构件中预留孔道在构件中预留孔道在构件中预留孔道在构件中预留孔道中穿钢筋并张拉中穿钢筋并张拉锚固灌浆锚固灌浆先张法先张法后张法后张法n2.2.有粘结预应力和无粘结预应力有粘结预应力和无粘结预应力有粘结预应力混凝土有粘结预应力混凝土先张法生产的预应力混凝土构件以及后先张法生产的预应力混凝土构件以及后张法张拉钢
5、筋后在孔道中灌浆所生产的张法张拉钢筋后在孔道中灌浆所生产的预应力混凝土构件预应力混凝土构件特点特点受力性能好,裂缝分布均匀,裂缝宽度较小受力性能好,裂缝分布均匀,裂缝宽度较小无粘结预应力混凝土无粘结预应力混凝土后张法张拉钢筋后不在孔道中灌浆所生产后张法张拉钢筋后不在孔道中灌浆所生产的预应力混凝土构件的预应力混凝土构件特点特点造价低,便于以后再次张拉或更换预应力钢筋造价低,便于以后再次张拉或更换预应力钢筋n3.3.全预应力和部分预应力全预应力和部分预应力使用荷载下不出现使用荷载下不出现拉应力或裂缝拉应力或裂缝全预应力混凝土构件全预应力混凝土构件使用荷载下允许混凝土使用荷载下允许混凝土受拉区产生宽
6、度不大的裂缝受拉区产生宽度不大的裂缝部分预应力混凝土构件部分预应力混凝土构件施加预应力的方法施加预应力的方法*直接张拉法:用千斤顶等机械工具直接张拉预应力钢筋直接张拉法:用千斤顶等机械工具直接张拉预应力钢筋*电热法:低电压强电流通过钢筋使其发热伸长,达设计要电热法:低电压强电流通过钢筋使其发热伸长,达设计要 求时断电求时断电*自张法:用自应力水泥制成混凝土,结硬时混凝土膨胀带自张法:用自应力水泥制成混凝土,结硬时混凝土膨胀带 动混凝土中的钢筋一起伸长,在混凝土中产生压力动混凝土中的钢筋一起伸长,在混凝土中产生压力第一节第一节 先张法先张法n 先张法:先张拉预应力筋,并将张拉的预应力筋临时先张法
7、:先张拉预应力筋,并将张拉的预应力筋临时固定在台座(或钢模上),然后浇筑混凝土,待混凝土固定在台座(或钢模上),然后浇筑混凝土,待混凝土达到一定强度(一般不低于设计强度的达到一定强度(一般不低于设计强度的75%),预应力筋),预应力筋和砼之间有足够的粘结力时,放松预应力筋,借助粘结力,和砼之间有足够的粘结力时,放松预应力筋,借助粘结力,对砼施加预应力的施工方法。对砼施加预应力的施工方法。n 先张法一般用于预制构件厂生产定型的中小型构件,先张法一般用于预制构件厂生产定型的中小型构件,如楼板、屋面板、檩条及吊车梁等。如楼板、屋面板、檩条及吊车梁等。请看动画请看动画5.1.1 先张法施工设备台座先张
8、法施工设备台座张拉和临时固定预应力筋的支撑结构;强度、刚度和稳定性验算。包括:墩式台座:台墩、台面与横梁槽式台座:端柱、传力柱、柱垫、横梁和台面 1.墩式台座构造墩式台座构造nA、抗倾覆验算:50.122111TelGlGMMKM抗倾覆力矩M,倾覆力矩1抗倾覆系数2.墩式台座计算要点nC、强度验算:支承横梁的牛腿,按柱子的牛腿计算配筋;墩式台座与台面接触的外伸部分,按偏心受压构件计算;台面按轴心受压构件计算;横梁按承受均布荷载的简支梁计算。nB、抗滑移验算:3.112TTKT1抗滑移能力。T张拉力合力.3.槽式台座n槽式台座由槽式台座由端柱端柱、传力柱传力柱、上下横梁上下横梁和和台面台面组成。
9、组成。n槽式台座既可承受拉力,又可作蒸汽养护槽,适用于张拉槽式台座既可承受拉力,又可作蒸汽养护槽,适用于张拉吨位较高的大型构件,如屋架、吊车梁等。吨位较高的大型构件,如屋架、吊车梁等。5.1.2 先张法施工设备夹具先张法施工设备夹具n先张法夹具分为两类:先张法夹具分为两类:一类是一类是锚固夹具锚固夹具,将预应力筋固定,将预应力筋固定在台座上;另一类是在台座上;另一类是张拉夹具张拉夹具,张拉时夹持预应力筋。,张拉时夹持预应力筋。n先张法常采用的预应力筋有钢筋和钢丝,夹具也分为先张法常采用的预应力筋有钢筋和钢丝,夹具也分为钢筋钢筋夹具夹具和和钢丝夹具钢丝夹具。(1)钢丝锚固夹具钢丝锚固夹具 圆锥齿
10、板式夹具(锥销夹具):可分为圆锥齿板式夹具(锥销夹具):可分为圆锥齿板式圆锥齿板式夹夹具和具和圆锥槽式圆锥槽式夹具夹具。镦头夹具:采用镦头夹具时,将预应力筋端部热镦或镦头夹具:采用镦头夹具时,将预应力筋端部热镦或冷镦,通过承力分冷镦,通过承力分孔板锚固。孔板锚固。钢质锥形锚具(2)(2)钢筋锚固夹具钢筋锚固夹具 n钢筋锚固常用钢筋锚固常用圆套筒三片式夹具、螺丝端杆夹具等。圆套筒圆套筒三片式夹具、螺丝端杆夹具等。圆套筒三片式夹具三片式夹具由套筒和夹片组。由套筒和夹片组。n其型号有其型号有YJ12YJ12、YJ14YJ14,适用于先张法;用,适用于先张法;用YC-18YC-18型千斤顶张型千斤顶张
11、拉时,适用于锚固直径为拉时,适用于锚固直径为12mm12mm、14mm14mm的单根冷拉的单根冷拉HRB335HRB335、HRB400HRB400、RRB400RRB400级钢筋。级钢筋。n(3)(3)张拉夹具张拉夹具 n张拉夹具是夹持住预应力张拉夹具是夹持住预应力筋后,与张拉机械连接起来筋后,与张拉机械连接起来进行预应力筋张拉的机具。进行预应力筋张拉的机具。n常用的张拉夹具有常用的张拉夹具有月牙形月牙形夹具夹具、偏心式夹具偏心式夹具、楔形楔形夹具夹具等,适用于张拉钢丝等,适用于张拉钢丝和直径和直径16mm16mm以下的钢筋。以下的钢筋。5.1.3 先张法施工设备张拉设备先张法施工设备张拉设
12、备工作动画工作动画动画动画514 先张法施工工艺及施工要点先张法施工工艺及施工要点台座准备台座准备刷隔离剂刷隔离剂放预应力筋放预应力筋张张 拉拉侧模安装侧模安装浇筑混凝土浇筑混凝土养养 护护放放 张张脱模脱模出槽出槽堆放堆放制作试块制作试块试块试压试块试压n1.预应力筋铺设n在台面涂隔离剂,不得污染预应力筋。n2.预应力张拉n(1)预应力筋张拉n钢丝:01.0 31.0 5con锚固 n钢绞线:0105con(持荷2min)conn超张拉超张拉:减少预应力筋的松弛应力损失。:减少预应力筋的松弛应力损失。预应力筋张拉应力的确定预应力筋张拉应力的确定 钢 种张 拉 方 法先 张 法后 张 法清除应
13、力钢丝、钢绞线0.75fptk0.75fptk热处理钢筋0.70fptk0.65fptk冷拉钢筋0.90fpyk0.85fpykjconPPA张拉力的计算张拉力的计算 n(2)预应力筋伸长值与应力的测定n实际伸长与计算伸长值的偏差不超过6%n计算伸长值:L=FpL/ApEs n实际伸长值:10初应力时开始量测。10以下推定。n钢丝:不做伸长值校核,只检查预应力值;实际伸长值量测n(3)张拉注意事项n1)台座中间向两侧对称进行,防止过大偏心损坏台座;多根成组张拉时,各预应力钢筋的初应力应一致;n2)张拉机具与预应力筋应在一条直线上;每隔34m放垫块,防止预应力筋因自重而下垂,污染预应力筋。n3)
14、预应力筋位置偏差:5mm,且 构件截面短边的4%;n4)在张拉过程中发生断丝或钢丝滑脱,应予以更换。n5)台座两端应有防护设施。张拉时沿台座长度方向每隔45m放一个防护架,张拉时严禁正对钢筋张拉的两端站立人员,也不准进入台座,防止断筋回弹伤人。n3.混凝土浇筑与养护n低水灰比,控制水泥用量,采用良好的级配及振捣密实。振捣混凝土时,振动器不得碰撞预应力钢筋。采用自然养护和湿热养护。n4.预应力筋的放张n(1)放张要求:75%n(2)放张顺序n1)对轴心受预压构件(如压杆、桩等)所有预应力筋应同时放张。n2)对偏心受预压构件(如梁等)先同时放张预压力较小区域的预应力筋,再同时放张预压力较大区域的预
15、应力筋。n3)如不能按上述规定放张时,应分阶段、对称、相互交错的放张,以防止在放张过程中构件发生翘曲、裂纹及预应力筋断裂等现象。n(3)放张方法n配筋不多的中小型构件,钢丝可用砂轮锯或切断机等方法放张。n配筋多的钢筋混凝土构件,钢丝应同时放张,放张的常用方法有:千斤顶放张、砂箱放张、楔块放张、预热熔割、钢丝钳或氧炔焰切割等放张方法第二节第二节 后张法后张法后张法:先制作混凝土构件,并在预应力筋的位置预留出相应后张法:先制作混凝土构件,并在预应力筋的位置预留出相应孔道孔道,待混凝土强度达到设计规定的数值后,穿入预应力筋进行张拉,并利待混凝土强度达到设计规定的数值后,穿入预应力筋进行张拉,并利用锚
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