(完整版)预应力混凝土构件问题汇总

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预应力混凝土施工中常见问题处理方法及预防措施

预应力混凝土施工中常见问题处理方法及预防措施

预应力混凝土施工中常见问题处理方法及预防措施一、大跨度预应力混凝土结构悬臂施工特点预应力混凝土结构的施工,必须同时考虑施工时结构受力情况和现场施工条件,而采取相应的施工方法。

如对于大跨度预应力混凝土连续梁、T型钢构、斜拉桥,往往采用悬臂挂篮无支架施工方法,即在桥墩两边平衡悬臂分节段浇筑混凝土,后期节段是靠己浇节段来支撑,各节段经历浇筑、张拉、不断地加载(移动挂篮)等过程,逐步完成全桥的施工。

自架设体系的悬臂施工法,使这种桥型的结构性能和施工特点达到高度的协调统一,且每一节段均充分发挥了预应力的作用,实现了荷载平衡。

节段悬臂施工法是预应力混凝土桥梁施工技术发展的结果,是预应力等效荷载观点的直接体现,它为大跨度桥梁在世界各地的迅速发展,开辟了新的途径。

二、预应力混凝土结构的优缺点预应力混凝土结构与钢筋混凝土结构相比,具有下列主要优点:1、改善使用阶段的性能。

受拉和受弯构件中采用预应力,可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度;采用预应力,也能降低甚至消除使用荷载下的挠度,因此,可跨越大的空间,建造大跨结构。

2、提高受剪承载力。

纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂绛的形成,提高其受剪承载力。

3、改善卸载后的恢复能力。

混凝土构件上的荷载一旦卸去,预应力就会使裂绎完全闭合,大大改善结构构件的弹性恢复能力。

4、提高耐疲劳强度。

预应力作用可降低钢筋中应力循环幅度,而混凝土结构的疲劳破坏一般是由钢筋的疲劳(而不是由混凝土的疲劳)所控制的。

5、能充分利用高强度钢材,减轻结构自重。

在普通钢筋混凝土结构中,由于裂缝和挠度问题,如使用高强度钢材,不可能充分发挥其强度。

例如,1860MPa级的高强钢绞线,如用于普通钢筋混凝土结构中,钢材强度发挥不到20%,其结构性能早己满足不了使用要求,裂缝宽,挠度大;而采用预应力技术,不仅可控制结构使用阶段性能,而且能充分利用高强度钢材的潜能。

这样,采用预应力,可大大节约钢材用量,并减小截面尺寸和混凝土用量,具有显著的经济效益。

预应力混凝土桥梁施工中常见问题及处理措施

预应力混凝土桥梁施工中常见问题及处理措施

预应力混凝土桥梁施工中常见问题及处理措施前言预应力混凝土就是通过张拉钢索使得混凝土预先受到一定压应力的混凝土,在进行外部荷载承受。

它所采用的是刚强度的钢材以及高强度的混凝土,运用现代设计方式的高预应力混凝土。

在20世纪50年代左右才在我国开始使用,由于预应力混凝土的技术优势以及其特点,预应力混凝土通过缓解混凝土拉应力,使得结构部分的拉应力受到了较高的控制,有效的缓解了混凝土的开裂与开展,大大的提高了构建的抗裂性与强度,让公路桥梁的质量与跨度都得到了一定程度上的提升。

1 预应力结构的优缺点分析1.1 预应力结构的优点预应力技术可以适当减轻桥梁结构的自重量,因为,预应力技术的应用需要高质量的施工材料作为辅助,也就是说,其所使用的混凝土为高粘性的,钢筋则是高强度的,这样在保证同等施工质量时,其所使用的材料数量就会相对较少,进而减轻了结构自身的重量,钢材的利用率也适当有所提高,从经济角度来看,预应力技术的应用能够降低工程单位的成本投入,而如果是从工程质量的角度来看,结构自重的降低就能够提高整个公路桥梁的承载能力。

在公路桥梁施工中预应力技术的应用还能够调整桥梁结构的内力,也就是说,如果桥梁工程的跨度较大,应用预应力技术能够保证工程的整体性,提高公路桥梁工程的稳定性1.2 预应力结构的缺点在公路桥梁中所应用的预应力技术也会带来一定的缺点,但是这种缺点是对于工程施工来说的,并不是对工程质量而言,虽然能够在一定程度上提高公路桥梁的施工质量,但是会适当增加工程施工的难度,很多工程细节都很难控制。

比如,预应力技术本身就比较复杂,对施工行为质量以及工程所使用的设备都有较高的要求,所以,在实际施工中如果应用预应力技术就要为其配备经验丰富、操作熟练的施工技术人员,同时还要保证其所应用的机械设备能够满足预应力技术的要求;预应力技术对混凝土结构的要求相对较高,如果在预应力技术应用过程中,混凝土结构使用不正确会导致反拱现象的出现,即我们常说的反拉应力,这种拉应力的出现会严重影响到公路桥梁工程的实际施工质量;预应力结构的使用是有一定条件限制的,通常情况下,预应力技术适用于工程量较大,跨度较大的公路桥梁工程,如果是应用在小型工程项目中,本身工程的构件就比较少,跨度较小,如果大量应用高质量的施工材料会大大增加工程的投资成本。

桥梁预应力混凝土施工中存在问题及预防措施

桥梁预应力混凝土施工中存在问题及预防措施

桥梁预应力混凝土施工中存在问题及预防措施摘要预应力施工常常会存在着各种各样的质量问题,本文结合自己工作中的经验,分析了预应力混凝土施工中存在的问题,并提出相应的预防措施。

关键词路桥施工;预应力混凝土;裂缝;预防预应力技术应用于工程建设的时间仅有半个世纪,但是,随着我国公路桥梁建设事业的迅速发展,随着预应力设计、计算理论的不断完善和施工工艺的逐步成熟,今天,预应力技术己广泛应用于公路桥梁的各种结构中。

笔者根据多年从事公路桥梁施工的实践,就预应力梁板的施工过程中存在的一些问题进行分析并提出相应的预防措施。

1张拉前出现裂隙问题钢筋砼结构在使用荷载作用下裂隙是不能避免的,部分预应力B类构件也允许出现有限制的裂隙,而在预制场内的构件,则应尽量避免出现裂隙。

张拉前出现裂隙经常是由于干缩和温差造成的。

裂缝常在表面处,宽度较细、分布不均,梁板类构件多沿短方向分布,有时产生在箍筋位置,有时从构件顶面延伸到构件侧面,温度裂缝有表面、深进和贯穿的,走向无一定规律。

梁板式构件裂缝多平行于短边,深进和贯穿的裂缝一般与短边方向平行,裂缝沿构件全长分段出现。

1)干缩裂缝。

①裂缝常在表面处,宽度较细、分布不均,梁板类构件多沿短方向分布,有时产生在箍筋位置,有时从构件顶面延伸到构件侧面;②裂缝产生的原因主要是水泥砼养护不当,表面失水产生收缩变形受到内部水泥砼的约束出现拉应力开裂,构件体积收缩受到台座的约束也会出现裂缝。

预应力后张法构件预制完成后存放时间长不张拉也会造成裂缝。

对于采用含泥量大的粉砂配置的水泥砼,收缩量大,抗拉强度低易产生裂缝。

过振的水泥砼表面形成浮浆,使收缩量加大,极易产生裂缝;③防治措施:配置水泥砼时严格控制水泥用量、水灰比、砂率不能过大,严格控制砂石料中含泥量及过量粉砂,水泥砼既要振捣密实,又应避免过振。

预制构件达到张拉要求强度后适时张拉。

2)温度裂缝。

①温度裂缝有表面的、深进的和贯穿的,走向无一定规律。

梁板式构件裂缝多平行于短边,深进和贯穿的裂缝一般与短边方向平行,裂缝沿构件全长分段出现;②深进和贯穿的裂缝多由于预制构件温差变形,受到外界的约束所致。

施工中预应力混凝土的常见问题

施工中预应力混凝土的常见问题

施工中预应力混凝土的常见问题在建筑工程中,预应力混凝土作为一种重要的结构材料,被广泛应用于各种类型的桥梁、建筑物、水坝等工程项目中。

然而,由于预应力混凝土的复杂性和特殊性,施工过程中常常会遇到一些问题。

本文将针对施工中预应力混凝土的常见问题进行探讨,并提供解决方案。

一、预应力锚固问题在预应力混凝土构件中,锚固是关键步骤之一。

经常出现的问题是锚固装置失效或者不牢固,导致预应力失效或者伸长量不符合设计要求。

为了解决这一问题,施工人员应严格按照设计图纸和规范要求进行锚固装置的选择和安装,并进行必要的质量检查和测试。

二、灌浆充填问题预应力构件中常用的灌浆材料包括水泥浆、砂浆等。

在灌浆过程中,常常会遇到灌浆材料流动性差、灌浆孔堵塞、灌浆不均匀等问题。

为了解决这一问题,施工人员应选择流动性好的灌浆材料,并采取适当的施工技术和措施,如使用振动棒排除气泡、控制灌浆速度等。

三、预应力筋的布置问题预应力筋的布置是预应力混凝土施工中的重要环节。

常见的问题包括预应力筋间距不合理、预应力筋弯曲或断裂等。

为了解决这一问题,施工人员应按照设计要求进行预应力筋的布置,并进行必要的质量检查和测试。

同时,应加强对预应力筋的保护和防护措施,避免受到外力或环境影响而导致损坏。

四、预应力混凝土构件的质量问题预应力混凝土构件的质量是工程安全和使用寿命的关键因素。

常见的质量问题包括预应力混凝土强度不达标、构件出现裂缝、脱落等。

为了保证质量,施工人员应选择优质的原材料,严格控制配合比和施工工艺,并进行必要的强度测试和质量检查。

同时,应注意施工过程中的温度、湿度等环境因素对混凝土强度的影响,采取适当的保护措施。

五、预应力混凝土构件的监测问题预应力混凝土构件的监测是及时发现问题和保证工程质量的重要手段。

常见的监测问题包括监测设备不准确或失效、数据采集不及时等。

为了解决这一问题,施工人员应确保监测设备的准确性和可靠性,并按照规定的频率进行监测和数据采集,及时发现并处理潜在问题。

预应力混凝土问答题

预应力混凝土问答题

预应力混凝土问答题一、什么是预应力混凝土预应力混凝土是一种在混凝土结构承受荷载之前,预先对其施加压力的混凝土技术。

简单来说,就是通过人为地给混凝土施加一定的预压力,使得混凝土在承受使用荷载时,能够更好地发挥其性能,减少裂缝的产生,提高结构的耐久性和承载能力。

想象一下一根橡皮筋,在没有拉伸的时候它很松弛,一旦被拉伸,就会产生一种抵抗拉伸的力量。

预应力混凝土的原理就类似于此,通过对混凝土中的钢筋或钢绞线进行张拉,给混凝土施加预压应力,使其在工作时能够更好地承受拉力。

二、预应力混凝土的优点1、提高结构的抗裂性能普通混凝土在承受拉力时容易出现裂缝,而预应力混凝土由于预先受到了压力,可以有效地抵抗拉力,大大减少裂缝的出现和开展,提高了结构的耐久性。

2、节省材料由于预应力的作用,能够充分发挥混凝土和钢材的性能,在相同的承载能力下,可以减少混凝土和钢材的用量,从而降低成本。

3、增大结构的跨度预应力混凝土能够承受更大的荷载,因此可以用于建造更大跨度的桥梁、屋架等结构,增加了建筑设计的灵活性。

4、提高结构的刚度预应力可以增加结构的抗弯和抗剪能力,提高结构的整体刚度,减少变形。

三、预应力混凝土的分类1、先张法预应力混凝土先张法是在浇筑混凝土之前,先将预应力筋张拉到设计应力,然后用夹具将其固定在台座或钢模上,再浇筑混凝土。

待混凝土达到一定强度后,放松预应力筋,预应力筋的回缩力就会通过混凝土与预应力筋之间的粘结力传递给混凝土,使混凝土产生预压应力。

先张法施工工艺简单,成本较低,但需要专门的台座,适用于生产中小型构件。

2、后张法预应力混凝土后张法是先浇筑混凝土,在混凝土中预留孔道,待混凝土达到一定强度后,将预应力筋穿入孔道,然后在两端进行张拉,并用锚具将预应力筋锚固在构件上。

最后在孔道内灌浆,使预应力筋与混凝土形成整体。

后张法不需要台座,适用于大型构件的现场施工,但施工工艺相对复杂,成本较高。

四、预应力混凝土的施工工艺1、预应力筋的制作与安装预应力筋通常采用高强度钢丝、钢绞线或螺纹钢筋。

预应力混凝土 问答题

预应力混凝土 问答题

1,预应力混凝土的优缺点答:优点:1,抗裂性好,刚度大。

使用荷载作用下,构件不出现裂缝或推迟出现,刚度提高,耐久性增强。

2,节省材料,减少自重。

采用高强度钢筋,钢筋用量少,截面尺寸小。

3,剪力,主拉应力小。

曲线束减小剪力,预压应力减小主拉应力。

4,结构安全,质量可靠。

施加预应力,钢筋和混凝土都将经历一次强度检验。

5,疲劳性能好。

混凝土全截面工作,应力幅小。

缺点:1,工艺复杂,质量要求高,需配备专业的队伍。

2,需专门的设备。

3,预应力反拱不易控制,随着混凝土徐变增大,影响使用效果。

4,开工费用大,跨径小,构件数量少,成本高。

但是以上缺点是可以设法克服的,例如,在用于跨径打的结构,或跨径小但构件数量多时,预应力混凝土就比较经济。

2,先张法施工工艺?答:1,钢筋就位。

2,张拉钢筋。

在台座上用千斤顶张拉预应力筋至控制应力,并用锚具临时锚固于台座。

3,浇注混凝土。

一般采用蒸汽养护。

放张预压。

混凝土强度达到设计强度的75%以上时,切断预应力筋,钢筋回缩通过粘结应力挤压混凝土,使混凝土获得预压力。

3,后张法施工工艺?答:1,制作构件,预留孔道。

立模,预埋孔道,浇注混凝土及养护。

2,穿筋张拉。

混凝土强度达到设计强度75%以上时,穿入预应力筋用千斤顶张拉至控制应力。

3,锚固。

张拉完毕,在张拉端用锚具锚住钢筋。

4,孔道灌浆。

用灌浆机从预留注浆孔中高压注浆,以保证预应力筋与混凝土间产生足够粘结力。

施加预应力途径。

4,先张法和后张法各有何优缺点和适用?答:先张法需要有用来张拉和临时固定钢筋的台座,因此初期投资费用较大。

但先张法施工工序简单,钢筋靠粘结力自锚,在构件上不需设永久性锚具,临时固定的锚具都可以重复使用。

因此在大批量生产时先张法构件比后张法构件比较经济,质量易保证。

为了便于吊装运输,先张法一般宜于生产中小型构件。

5,为什么先张法控制应力略高于后张法?答:因为先张法是在浇灌混凝土之前在台座上张拉钢筋,预应力钢筋中建立的拉应力就是控制应力。

预应力课后答案精选全文完整版

预应力课后答案精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版第十二章12-1何谓预应力混凝土?为什么要对构件施加预应力?预应力混凝土的主要优点是什么?其基本原理是什么?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,设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前,通过施加外力,使得构件产生的拉应力减小,甚至处于压应力状态下的混凝土构件。

预压应力用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,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1、提高了构件的抗裂度和刚度2、可以节约材料和减轻结构的自重3、减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力4、结构质量安全可靠5、可以提高结构的耐疲劳性能6、预加应力的方法更有利于装配式混凝土结构的推广,亦可作为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。

在承受外荷载前,预先引入永久内应力(预加应力)以降低荷载应力或改善工作性能的配筋混凝土。

预加应力的大小和分布规律,与外荷载产生的应力大小和分布规律相反,使之可以抵消由于外荷载产生的全部或部分拉应力。

这样有预应力与外荷载产的应力叠加后,根据事先预加应力的大小,可使结构在使用状态下不出现拉应力、或推迟裂缝的出现,或将裂缝宽度控制在一定的限度内,这就是预应力的基本原理。

12-2什么是预应力度?对预应力混凝土构件如何分类?公路桥规将受弯构件的预应力度入定义为由预加应力大小确定的消压弯矩Mo与外荷载产生的弯矩Ms的比值。

第I类:全预应力混凝土结构入》=1第II类:部分预应力混凝土结构 0《入《1第III类:钢筋混凝土结构入=012-3预应力混凝土结构有什么优缺点?优点:1提高了构件的抗裂度和刚度。

2可以节省材料,减少自重。

3可以减少混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。

4结构质量安全可靠。

5预应力可作为结构构件连接的手段,促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。

此外,预应力还可以提高结构的耐疲劳性能。

预应力混凝土桥梁施工常见质量问题及防治措施PPT课件

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2)针对钢绞线穿束易产生的如扭曲、长短不一、缠绕等质 量问题,宜优先采用编束后整体穿入的方法,即将一根 钢束中的全部预应力筋疏顺编束后整体穿入孔道中,整 体穿束时,束的前端应扎紧并缠裹胶布或套上弹头型壳 帽。检查方法为两端所有钢绞线束均平齐为准,可在钢 绞线上做好标记以利于查找。
3)加强锚垫板安装质量控制,确保预应力筋轴线与锚垫板 垂直;
常见施工质量问题
准备阶段 预应力筋锈蚀、断裂 预应力施工机具使用不规范 预应力筋、波纹管定位安装不准 钢绞线发生缠绕 锚板位置不准 锚下螺旋筋遗漏或匝数与设计不符
常见施工质量问题
施工阶段
预应力筋滑丝、断丝 上拱度不符合要求(上拱度过大、不足或梁体侧弯) 后张法预应力管道堵管(多数是管道破损引起) 放张顺序不对或采用切割钢绞线放张 预应力筋张拉未采取双控 压浆不饱满、不及时 封锚不规范 未做同条件试块或同条件试块未随梁养护 预应力筋切割方式不规范 预应力混凝土锚下裂缝 张拉记录及压浆记录与现场施工脱节,不能真实反映施工情况
2.2预应力混凝土桥梁病害分析
预应力混凝土桥梁的病害主要是梁体下挠和开裂。而 这种病害在刚成桥的检测和试验中无法体现,特别是 梁体的下挠,在成桥荷载试验时,桥梁的承载力能够 达到要求,但运营阶段,在荷载特别是活载作用下, 跨中将持续下挠。这是由于预应力筋的有效预应力不 均匀度过大,相当于有效预应力大的钢筋承受了本应 该所有预应力筋承受的力,这样有效预应力大的钢筋 在使用阶段逐渐屈服,梁体也随之下挠。而随着梁体 下挠和开裂的不断发展,桥梁承载力将严重下降,甚 至有断裂的危险。
预应力混凝土桥梁施工常见质量问题的防 治措施
5梁体张拉后上拱度不符合要求 表现形式: 1)梁体上拱度不足,使用期下挠偏大,易开裂,
影响其耐久性; 2)梁体上拱度超出规范允许,易引起梁体上层混
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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?答:电热张拉法是利用钢筋热胀冷缩的原理,在预应力钢筋上通过强大的电流,短时间内将钢筋加热,使钢筋的温度升高,钢筋随之伸长。

当钢筋伸长到要求长度后,切断电源,锚固钢筋。

随着温度的下降,钢筋逐渐冷却回缩,从而在混凝土中产生预压应力。

所以,电热法只不过是以电热代替千斤顶的机械张拉,可用于先张法和后张法。

电热张拉法具有设备简单、操作方便、生产效率高、无摩擦损失、便于曲线张拉和高空作业等优点;但也有耗电量较大、用伸长值控制应力不易准确、成批生产尚需校核张拉力等缺点。

以冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋作预应力筋的结构,都可用电热张拉法施加预应力,特别是圆形预应力混凝土结构(如水池、油罐等)和无粘结波形配筋的升板结构,尤宜采用电热张拉法。

6.何谓锚具和夹具?在设计、制造和选用锚具、夹具时必须满足哪些要求?答:锚具和夹具是在制作预应力构件时锚固夹持预应力钢筋的工具。

一般认为预应力构件制成后能够取下重复使用的称夹具,而留在构件上不再取下的称锚具。

锚具多用在后张法生产的构件中。

有时为了简便起见,将锚具和夹具统称为锚具。

锚具、夹具主要依靠摩阻、握裹和承压锚固来锚住或夹住钢筋,是保证预应力混凝土结构安全可靠的关键因素之一。

因此,在设计、制造和选用锚具、夹具时必须满足以下要求:(1)安全可靠,锚具的本身具有足够的强度和刚度;(2)应使预应力钢筋在锚具内尽可能不产生滑移,以减少预应力的损失;(3)构造简单,便于机械加工制作,省材料,价格宜低;(4)施工简便,使用安全方便。

7.目前预应力混凝土结构中常用的锚具有哪几种?这些锚具的工作原理如何,各有何特点和适用?答:目前预应力混凝土结构中常用的锚具有:螺丝端杆锚具、夹片式锚具、镦头锚具和锥形锚具。

(1)螺丝端杆锚具在单根预应力钢筋的两端各焊上一短段螺丝端杆,套以螺帽和垫板,即形成螺丝端杆锚具。

预应力钢筋通过螺丝端杆螺纹斜面上的承压力将预拉力传到螺帽,再经过垫板传至预留孔道口四周的混凝土构件上。

这种锚具的优点是操作比较简单,滑动很小,便于再次张拉。

缺点是对预应力钢筋长度的精确度要求高,不能太长或太短,以避免发生螺纹长度不够等情况。

可用于先张法、后张法或电热法锚固直径36mm以下的单根粗钢筋(冷拉Ⅱ、Ⅲ级钢筋)。

(2)夹片式锚具夹片式锚具主要有JMl2型、JMl5型、JM型、XM型锚具等型式。

这种锚具由锚环和夹片组成,可锚固钢绞线或钢丝束。

夹片块数与预应力钢筋或钢绞线的根数相同,张拉时,每个锥孔放置1根钢绞线,张拉后各自用夹片将孔中的该根钢铰线抱夹锚固,每个锥孔各自成为一个独立的锚固单元。

所以其特点是各根钢铰线均独立工作,任何一组夹具滑移、碎裂或钢绞线拉断,都不会影响同束中其他钢绞线的锚固,只需对失效锥孔内的钢铰线进行补拉即可。

夹片呈楔形,上有两个圆弧形槽,槽内有齿纹,依靠摩擦力锚固预应力钢筋,通过夹片的楔入作用将承压力传给锚环,再由锚环挤压混凝土。

JMl2型锚具主要缺点是钢筋内缩量较大。

其余几种锚具有锚固较可靠、互换性好、自锚性能强、张拉钢筋的根数多,施工操作也较简便等优点。

(3)镦头锚具镦头式锚具有钢丝束镦头锚具和单根镦头夹具。

钢丝束镦头锚具分A型和B型。

A型由锚圈和螺母组成,用于张拉端。

B型为锚板,用于固定端。

镦头锚具是利用钢丝的粗镦头来锚固预应力钢丝的。

其特点是锚固性能可靠,锚固力大,张拉操作方便。

但要求钢筋或钢丝束的长度有较高的精度。

(4)锥形锚具锥形锚具由锚圈及带齿的圆锥体锚塞组成,锚塞中间有小孔作锚固后灌浆之用。

用千斤顶张拉钢筋后将锚塞顶压入锚圈内,利用钢丝在锚塞和锚圈之间的摩擦力锚固钢丝。

预应力钢筋依靠摩擦力将预拉力传到锚环,再由锚环通过承压力和粘结力将预拉力传到混凝土构件上。

这种锚具可用于锚固多根直径为5~12mm的平行钢丝束,或者锚固多根直径为13~15mm的平行钢绞线束。

其优点是效率高,缺点是滑移大,且不易保证每根钢筋(丝)中的应力均匀。

8.预应力混凝土构件对混凝土有哪些要求?为什么说“预应力混凝土必须采用强度高的混凝土,而且,所用预应力筋的强度越高,混凝土等级相应要求越高”?答:预应力混凝土构件对混凝土的要求是:(1)高强度。

《混凝土结构设计规范》(以下简称《规范》)规定,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于C30。

对采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋作预应力钢筋的构件,特别是大跨度结构,混凝土强度等级不宜低于C40。

(2)收缩、徐变小在预应力混凝土结构中,混凝土因收缩和徐变产生的变形,将会导致预加应力值的降低即预应力损失,并使结构或构件的挠度发生显著的变化,所以,要求混凝土的收缩、徐变小。

(3)快硬、早强可尽早施加预应力,提高台座、锚具、夹具等设备的周转率,加快施工进度,降低间接管理费用。

预应力混凝土必须采用强度高的混凝土,而且,所用预应力筋的强度越高,混凝土等级相应要求越高。

这是因为:(1)强度高的混凝土可提高先张法构件钢筋与混凝土之间的粘结力;提高后张法构件锚固端的局部承压承载力;(2)高强混凝土具有较高的抗拉强度,从而使预应力结构具有较高的抗裂强度。

8.预应力混凝土构件对所用的钢筋(或钢丝)有哪些要求?答:预应力混凝土构件所用的钢筋(或钢丝),从制造阶段开始,直到破坏,始终处于高应力状态,因此对其应有较高的要求,具体如下:(1)强度高。

混凝土预压应力的大小,取决于预应力钢筋张拉应力的大小。

为保证预应力钢筋在构件制作过程中出现各种应力损失后仍存有较高的应力,需要采用较高的张拉应力,从而预应力钢筋应具有较高的抗拉强度。

(2)具有一定的塑性。

高强钢筋的塑性性能一般较低,为了保证结构或构件在破坏前有较大的变形能力,避免预应力混凝土构件发生脆性破坏,要求预应力钢筋在拉断前,具有一定的伸长率。

当构件处于低温或受冲击荷载作用时,更应注意对钢筋塑性和抗冲击韧性的要求。

一般要求极限伸长率>4%。

(3)良好的加工性能。

如良好的可焊性;钢筋经过“冷镦”或“热镦”后并不影响其原来的物理力学性能等。

(4)与混凝土之间能较好地粘结。

这一点对先张法预应力混凝土构件尤为重要,因为在传递长度内钢筋与混凝土间的粘结强度是建立预应力的保证,所以对于先张法构件,当采用高强钢丝时,其表面应经过“刻痕”或“压波”等措施进行处理。

(5)供应长度应尽可能长。

这样在需用长预应力钢筋时可以避免钢筋接头和材料损失。

为此,《规范》规定,预应力混凝土构件中的预应力钢材宜采用钢绞线、钢丝,也可采用热处理钢筋。

9.预应力混凝土有哪些优点与缺点?答:预应力混凝土是将高强度混凝土与高强度钢材“能动”地结合在一起,这种结合是靠张拉钢筋并将其锚固于混凝土,从而使混凝土受压来实现。

这种能动的结合使两种材料都产生非常好的性能:钢材是延性材料,现用预加应力的方法可使其在高拉力下工作,充分利用其强度;混凝土在抗拉能力上是脆性材料,现由于受到预压而有所改善,而其抗压能力并未真正受到损害。

所以,预应力混凝土是两种高强度材料的理想结合,它主要具有如下优点:(1)改善和提高了结构或构件的受力性能(如抗裂、变形、抗剪等)。

由于预应力的作用,克服了混凝土抗拉能力低的弱点,不仅提高了构件的抗裂度和刚度,还能减小受弯构件承受荷载后的变形:使用荷载下,预应力混凝土梁、板的挠度,往往只有相同情况下普通钢筋混凝土梁、板的几分之一。

试验表明,纵向预应力钢筋起着锚栓的作用,阻碍着构件斜裂缝的出现与开展,因而可提高构件的抗剪能力。

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