土木工程施工30讲第14讲 预应力材料与机具.ppt

第5章 预应力工程,第14讲 预应力材料与机具第15讲 预应力施工,邵阳学院 杨宗耀（教授级高工）,第5章 预应力工程,【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；了解先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握张拉程序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工艺、锚夹具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的施工工艺；熟悉预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。,【教学重点】先张法和后张法的施工工艺过程、质量控制与技术措施。,【教学难点】锚(夹)具、张拉机具的构造及使用方法；施工过程中可能产生的应力损失及弥补的方法。,【时间安排】本章共2讲、4学时。,第14讲预应力材料及机具,第5章 预应力工程,1 概述 2 预应力钢筋 3 预应力锚固体系 4 张拉机具 5 一般规定,挤压器 墩头机,高压油泵 千斤顶,JPM夹片式锚具,挤压式锚具 螺母锚具,压花机,1 概述,普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1-0.1510-3。构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4-1/3，钢筋的抗拉强度未能充分发挥。,1.1 预应力砼工作原理,预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度。,第14讲 预应力材料与机具,共63页 第1页,1.2 建立预压应力的方法,是通过对受拉区的预应力钢筋进行张拉、锚固、放松，借助预应力钢筋的弹性回缩，使受拉区砼事先获得预压应力来实现的。,1 概述,砼箱梁中的预应力筋 T梁中的预应力钢丝束,共63页 第2页,预应力砼的种类,按预应力大小分,按施加预应力方式分,按预应力筋的粘结状态分,按施工方式分,全预应力砼,先张法预应力砼,后张法预应力砼,自应力砼,有粘结预应力砼,无粘结预应力砼,预制预应力砼,部份预应力砼,现浇预应力砼,叠合预应力砼,1 概述,共63页 第3页,1.3 预应力砼的优缺点,有效利用高强钢材；减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大结构构件跨度，降低结构构件占用空间；提高使用荷载下结构的抗裂性和刚度；质量好、降低工程造价、结构耐久性好；技术含量高、操作要求严，需要增添专用设备。,1 概述,共63页 第4页,1.4 预应力工艺的应用,1.4.1 先张法的应用 先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔板、槽形板、双T板、V形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁等；道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。,1 概述,预应力双T板 桥面预应力空心板 预应力方桩,共63页 第5页,1.4.2 后张法的应用,后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、屋架，桥梁中的T形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的现浇结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔体的竖向预应力、筒体的环向预应力也有突破，尤其为桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。,1.4 预应力工艺的应用,预应力箱梁 竖向预应力 斜拉索张拉,共63页 第6页,2 预应力钢筋,预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松驰钢铰线，也可采用热处理钢筋。,预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋等。,冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、屈强比低，已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或13钢绞线所取代，不再作为预应力钢筋使用。,第14讲 预应力材料与机具,共63页 第7页,2.1 预应力钢丝,螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝表面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直径为49mm，标准抗拉强度15701770 N/mm2。螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于先张法构件。,2.1.1 螺旋肋钢丝,螺旋肋钢丝外形 螺旋肋钢丝近照,2 预应力钢筋,共63页 第8页,2.1.2 刻痕钢丝,刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法使钢丝表面产生周期性变化的凹痕或凸纹的钢丝。直径为5、7 mm，标准抗拉强度1570 N/mm2。钢丝表面的凹痕或凸纹能增加与砼的握裹力，可用于先张法构件。,三面刻痕钢丝外形 刻痕钢丝近照,刻痕钢丝,2.1 预应力钢丝,共63页 第9页,2.2 预应力钢绞线,钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合，并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。钢绞线可分为光面钢绞线、无粘结钢绞线、模拔钢绞线、镀锌钢绞线、环氧涂层钢绞线、不锈钢钢绞线等。,预应力钢绞线,光面预应力钢绞线,2 预应力钢筋,共63页 第10页,2.2.1 光面预应力钢绞线,常用光面钢绞线的规格有13和17两种，直径为8.615.2mm，标准抗拉强度15701860N/mm2。后张法预应力均采用17钢绞线，13钢绞线仅用于先张