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1、第五章 预应力混凝土工程,概述先张拉法施工后张拉法施工电热张拉法施工,第一节 概述,一、预应力混凝土的特点和应用1.特点： 普通砼构件当裂缝宽度限制在0.20.3mm时受拉钢筋的应力也只能达到150250 N/mm2，不能充分发挥钢筋作用。通过对钢筋进行张拉 、锚固（放松），使砼获得预压应力。当构件受力时，首先与压缩变形抵消，然后才被拉伸，这就延缓了裂缝的出现和开展。提高了构件的刚度、抗裂性和耐久性。2.应用： 单厂的预制构件、多层厂房、高层建筑、大型桥梁、核电站、电视塔和大跨度薄壁结构等。,二、预应力筋的种类 1.冷拔低碳钢丝：一般直径35mm，适用于小型构件的预应力筋。 2.冷拉钢筋：可直
2、接做预应力钢筋。 3.碳素钢丝 ：钢丝直径一般为38mm，最大12mm； 直径34mm主要用于先张法，直径58mm主要用于后张法。 4.钢绞线：一般由7根钢丝绞合而成，直径一般为915mm。施工方便但价格较贵。5.热处理钢筋：普通中碳钢经调质处理制成，直径612mm，屈 、强点1325、1470M Pa。6.精轧螺纹钢筋：接长用连接器，端头锚固直接用螺母。连接可靠、施工方便。,三、对混凝土的要求： 预应力砼结构中，一般要求砼的强度等级不低于C30；当采用碳素钢丝、钢绞线、级热处理钢筋作预应力筋时，砼的强度等级不低于C40。 目前一些重要的预应力结构中，已开始用C50C60高强砼。 预应力砼中，
3、不宜掺用对钢筋有锈蚀作用的氯盐。,第二节 先张法施工,一、先张法原理1.原理（附图） 2.先张法施工可采用台座法或机组流水法（台模法）。,二、先张法施工设备 （一）台座 台座是预应力张拉时的承力结构，必须有足够的强度、刚度和稳定性。台座分墩式台座和槽式台座。1.墩式台座 其构造如图，一般用于生产中小型构件。台座一般长度为100150m，可一次生产多根构件。墩式台座由台墩、台面与横梁等组成。 （1）台墩 一般由现浇钢筋砼构成。台墩除应具有足够的强度和刚度外，还应进行抗倾覆与抗滑移等稳定性验算。 1）抗倾覆验算 2）抗滑移验算,（2）台面 （3）横梁：按承受均布荷载的简支梁计算。2.槽式台座 由端
4、柱、传力柱、柱垫、横梁和台面组成。设计时也应进行强度和抗倾覆稳定性验算。多用于生产较大型构件。,（二）张拉设备与夹具 1.夹具 （1）墩头式夹具：分单根墩头夹具和墩头梳筋板夹具，适用于有墩粗头的、级螺纹钢筋和钢丝。 （2）锥销式夹具：适用于夹持直径的冷拔低碳钢丝和碳素钢丝。 （3）夹片式夹具：分圆套筒三片式（12、14单根冷拉钢筋）；方套筒二片式（8.2热处理钢筋）；单根钢绞线夹具（12和15钢绞线）。,墩头式夹具,夹片式夹具,2.张拉设备 （1）钢丝张拉设备： 1）单根张拉可用小型卷扬机或电动螺杆张拉机（附图） ，用弹簧测力计控制张拉力。 2）多根同时张拉可用台座式千斤顶（YT1200)。
5、（2）钢筋张拉设备：钢筋张拉多采用穿心式千斤顶（YC200） （附图） ，也可张拉单根钢绞线或小型钢丝束；成组张拉粗钢筋多用台座式千斤顶。,电动螺杆张拉机,三、先张法施工工艺 先张法工艺流程： （一）预应力筋的铺设 （二）预应力筋张拉 1.张拉方法 （1）单根预应力筋张拉 1）冷拔低碳钢丝用10kN电动卷扬张拉机张拉，锥销式夹具锚固。 2）高强刻痕钢丝用20kN电动卷扬张拉机张拉，优质锥销式夹具或墩头螺杆夹具锚固。 3）冷拉钢筋、热处理钢筋和钢绞线用穿心式千斤顶张拉，夹片式夹具锚固。,（2）多根预应力筋成组张拉 1）用梳筋板夹具张拉 2）用多横梁装置张拉,2.预应力筋张拉 （1）张拉控制应力 1）张拉控制应力的确定张拉控制应力con设计最大值,2）与最大张拉控制应力允许值的关系,（2）张拉程序 1）预应力钢丝采用一次张拉程序： 01.03con锚固 2）粗钢筋张拉程序： 01.05 con 持荷2min con锚固 超张拉的目的是为减少应力松弛损失。 成组张拉时应预先调整初应力。（3）张拉 张拉力 N j=m con A p 张拉顺序 （4）预应力值校核 预应力钢筋的张拉力，一般用伸长值校核。 预应力钢丝用钢丝内力测定仪测内力校核。（三）混凝土的浇筑与养护 多层叠浇时，下层构件强度达到810N/mm2 后，方可浇筑上层构件砼。 蒸气养护时注意问题。,
