二級結(jié)構(gòu)專業(yè)輔導:預應力混凝土工程

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(七)預應力混凝土工程
    普通鋼筋混凝土構(gòu)件的抗拉極限應變值只有0.0001—0.00015,如果要求混凝土不開裂,受拉鋼筋的應力只能達到20--30N/mm2。允許出現(xiàn)裂縫的構(gòu)件,由于受裂縫寬度的限制,鋼筋應力也只能達到150--200N/mm2,因而高強鋼材在普通混凝土構(gòu)件中不能充分發(fā)揮作用,預應力混凝土是解決這一矛盾的有效方法。
    預應力混凝土施工工藝有:先張法、后張法、后張自錨法和電熱法。
    1.先張法
    先張法多數(shù)用于預應力混凝土廠中,在臺座上生產(chǎn)中小型構(gòu)件。
    臺座由臺面、橫梁和承力結(jié)構(gòu)等組成。根據(jù)承力結(jié)構(gòu)的不同,臺座分為墩式臺座、槽式臺座和樁式臺座。生產(chǎn)板形構(gòu)件多用墩式臺座,生產(chǎn)梁、屋架等構(gòu)件多用槽式臺座。
    設(shè)計臺座時要進行抗傾覆穩(wěn)定性和強度驗算。
    先張法中鋼絲用的錨固夾具有:圓錐齒板式夾具、圓錐三槽式夾具和墩頭夾具。鋼筋用的錨固夾具有:螺絲端桿錨具、墩頭錨和銷片夾具等。
    為減少由于松弛等原因造成的預應力損失,先張法張拉預應力筋時都要進行超張拉。 常用的張拉程序為:
    0------105%σcon—持荷2min----σcon
    或 0----------103%σcon。
    式中 σcon ——預應力筋的張拉控制應力。
    先張法預應力混凝土構(gòu)件進行濕熱養(yǎng)護時,應采取正確的養(yǎng)護制度以減少由于溫差引起的預應力損失。
    混凝土強度要達到不小于混凝土標準強度的75%后,才可放松預應力筋,放松過早會由于預應力筋回縮而引起較大的預應力損失。
    2.后張法
    在后張法中,預應力筋、錨具和張拉機具是配套的。
    后張法中常用的預應力筋有單根粗鋼筋、鋼筋束(或鋼絞線束)和鋼絲束三類:
    (1)單根粗鋼筋
    單根粗鋼筋預應力筋的制作,包括配料、對焊、冷拉等工序。預應力筋的下料長度應計算確定。
    預應力筋的成品長度(即預應力筋和螺絲端桿對焊并經(jīng)冷拉后的全長)Ll:
    Ll=l+2l2 (17—3—5)
    預應力筋(不包括螺絲端桿)冷拉后需達到的長度Lo:
    Lo=Ll-2l2 (17—3—6)
    預應力筋(不包括螺絲端桿)冷拉前的下料長度L:
    L=L0/(1+γ-σ)+nΔ (17—3—7)
    式中 l——構(gòu)件的孔道長度;
    l2——螺絲端桿伸出構(gòu)件外的長度:
    張拉端:l2=2H+h+5mm; ·
    錨固端:l2=H+h+10mm;
    l1螺絲端桿長度,一般為320mm;
    γ--預應力筋的冷拉率;
    δ——預應力筋的冷拉彈性回縮率,一般為0.4%--0.6%;
    n--對焊接頭數(shù)量;
    Δ--每個對焊接頭的壓縮量,一般為20--30mm;
    H--螺母高度(mm);
    h--墊板厚度(mm)。
    單根粗鋼筋常用的錨具為螺絲端桿和幫條錨具,張拉設(shè)備常用YL-60型拉桿式千斤頂,或YC-60型、YC-20型和YC-18型穿心式千斤頂,亦可用電熱法張拉。
    (2)鋼筋束和鋼絞線束
    如用JM-12型錨具,則宜用YC-60型雙作用千斤頂張拉。如用KT-Z型錨具,對螺紋鋼筋束用錐錨式雙作用千斤頂張拉;對鋼絞線束則宜用YC-60型雙作用千斤頂。
    下料長度要根據(jù)所用的錨具和千斤頂計算確定。