预应力混凝土

预应力混凝土
预应力混凝土

预应力混凝土

混凝土的力学特性是抗压不抗拉:它的抗拉强度是抗压强度的8%-14%。混凝土的抗拉强度如此低,因此在加荷载的初期阶段就产生弯曲裂缝。为了减少或防止这种裂缝的发展,所以在结构单元纵向施加了一个中心或偏心的轴向力。这个力的施加消除或大大减少了工作荷载下结构中最危险的跨中和支柱截面处的拉应力,阻止了裂缝的发展,也因此提高了截面的抗弯、抗剪和抗扭能力。这样,构件能表现出弹性性质,当全部荷载作用于结构时,混凝土构件的全部断面的抗压能力都能够被充分有效的发挥出来。

这个强加于构件的纵向力就叫做预应力,就是在构件承受横向的重力恒载和活载或水平向的瞬时活载之前,沿着结构单元跨度方向预先给截面施加一个压缩力。预应力的类型及大小主要是根据要建造的系统类型、跨长和构件细长度的需要来决定。由于预应力是沿着或平行于构件的轴向纵向施加的,因此这种施加预应力的原理一般被称作直线预应力法。

环形预应力法应用于建造盛放流体的构筑物中,如储水池、管道和压力反应堆容器等,它本质上和直线预应力的基本原理相同。这种柱形或球形结构的环向箍力或围压就抵消了由内部压力在结构外表面一起的环形拉应力。

Fig.1.2.1prestressing principle in linear and circular prestressing

如图1.2.1用基本模型描述了在两种结构系统类型上的预应力作用及应力反应结果。图(a )是在大的预压应力P 下单个的混凝土块组成的梁模型。虽然它可能出现混凝土块间的滑动或在竖向模拟剪切滑动破坏,但实际上由于纵向压力P 存在这种情况是不会发生的。同样,图(c )所示木制木桶的木板似乎会由于施加在其上面的内部的径向高压力而分开,但是同上面情况一样,由于金属箍预先施加的力在木桶外周形成一种环向的预压应力,使木板纹丝不动。

从前面的讨论中可以清楚的看出,为了消除或大大减少荷载在预应力结构单元上引起的纯拉应力,在他们承受整个的恒载和活荷载前,就预先给他们施加一

个永久的预压应力。在一般的钢筋混凝土结构中,通常认为混凝土的抗拉强度使可以不加考虑、忽略不计的,这是因为弯矩产生的拉应力由加筋处理后的黏合层来抵抗。也因此,钢筋混凝土结构在工作荷载下达到极限状态后产生的裂纹和挠曲变形不可恢复。

和预应力钢筋的作用相反、普通钢筋混凝土构件中的钢筋不给构件施加任何力。在预应力构件中,钢筋要通过预应力作用给构件主动施加预载,使构件对裂缝和变形有相对较高的恢复控制能力,一旦预应力构件受力使混凝土超过了其弯曲抗拉强度,则构件开始表现出钢筋混凝土构件的性质。

在同等跨度和受荷载条件下,预应力构件要比一般的钢筋混凝土构件要薄。一般来说,预应力混凝土构件的厚度通常约是同等钢筋混凝土构件厚度的65%—80%。因此,预应力构件需要的混凝土量要少,约占钢筋混凝土构件需要用量的20%—35。不行的是,在材料重量方面节省的花费和在预应力措施中需要的较高质量材料的较高费用刚好抵消掉了。同时,不管什么样的结构体系,预应力方法本身就造成附加的费用:模板更加复杂,因为预加应力的截面的集合形状通常由带薄腹板的翼形面组成。

尽管有这些附加的费用,通常情况下,如果产生的预制构件在数量上足够的话,预应力构件和钢筋混凝土构件相比,至少最初直接成本的差异不是太大,但因为预应力构件不需要太多的维护,因为混凝土质量好,它的实用寿命长,而且由于上部结构的累积荷载重量较小,基础重量也相应轻得多,所以从长期来看,间接费用的节约还是很巨大的。

一旦钢筋混凝土梁跨度超过70到90尺(21.3到27.4米),这样大的梁自重就变得过大。结构,构件较重,造成长期的比较大的变形和裂缝。这样一来,对大跨度结构,预应力混凝土就显得格外必要了,因为大跨度结构用拱形建造的成本很高,而且也不能消除钢筋混凝土拱长期实用下严重的收缩和徐变,像分段拼装式桥或斜拉桥这些跨度很大的建筑物只能利用预应力构件建造。

预应力混凝土不是一个新事物,可追溯到1872年,当时来自加州的一个工程师P.H. 杰克深申请了一项预应力系统的专利,他用拉杆把单个的块体建造成了梁或拱【图1.2.1(a)】。由于在克服预应力损失方面高强度钢筋没有效果,在

很长一段时间预应力研究进展很小,亚历山大的R. E. Dill和Nebraska揭示了混凝土的收缩和徐变(材料横向流变)对预应力损失的影响。他后来提出了连续的自由拉杆后张法,这一方法弥补了由混凝土随时间发展的徐变和收缩导致构件长度减小而引起的拉杆中的预应力损失。在20世纪20年代早期,美国明尼阿波利斯州的W. H. Hewett发展了环向预应力原理。他在混凝土容器壁通过螺丝扣给水平向钢筋施加环向应力,防止其在内部压力下产生裂缝,也借此达到了不渗水。从那以后,容器和管道中预应力的实用在美国飞速发展,成千上万的储水、液体或气体的容器被建成,紧接着在二三十年内建造了无数英里的预应力管道。

直线预应力法在欧洲和法国继续得到了进一步发展,值得一提的是尤金·布雷西奈的创新成果,他于1926—1928年间提出了高强度和高延性钢的实用,能克服预应力损失。在1940年,他提出了现在众所周知并被普遍认可的弗雷西奈预应力法。

英国的P. W. Abeles在20世纪30年代和60年代之间提出并发展了局部预应力法的观点。德国的F. Leonbardt、前苏联的V. Mikhailov和美国的T.Y.Lin也对预应力混凝土的设计艺术和科学做了大量贡献。Lin的负载平衡方法在这里应该特别值得一提,因为它使设计过程大大简化,尤其是对连接结构而言。这些20世纪的发展成果已经使得预应力法在全世界广泛实用,尤其以美国为甚。

今天,预应力混凝土被用于建筑物、地下结构、电视塔、浮动储藏器和海上结构、电站、核反应堆容器和包括拱形桥和斜拉桥在内的各种桥梁系统中,这些说明了预应力概念的多方面多功能适应性以及对它的广泛应用。所有这些结构的发展和建造的成功都是由于材料技术进步所获得的巨大收获,特别是预应力钢和在估计预应力长期和短期损失方面累积的知识。

原文

Prestressed Concrete

Concrete is strong in compression, but weak in tension: Its tensile strength varies from 8 to 14 percent of its compressive strength. Due to such a low tensile capacity, flexural cracks develop at early stages of loading. In order to reduce or prevent such cracks from developing, a concentric or eccentric force is imposed in the longitudinal direction of the structural element. This force prevents the cracks from developing by eliminating or considerably reducing the tensile stresses at the critical midspan and support sections at service load, thereby raising the bending, shear, and torsional capacities of the sections. The sections are then able to behave elastically, and almost the full capacity of the concrete in compression can be efficiently utilized across the entire depth of the concrete sections when all loads act on the structure.

Such an imposed longitudinal force is called a prestressing force, i.e., a compressive force that prestresses the sections along the span of the structural element prior to the application of the transverse gravity dead and live loads or transient horizontal live loads. The type of prestressing force involved, together with its magnitude, are determined mainly on the basis of the type of system to be constructed and the span length and slenderness desired. Since the prestressing force is applied longitudinally along or parallel to the axis of the member, the prestressing principle involved is commonly known as linear prestressing.

Circular prestressing, used in liquid containment tanks, pipes, and pressure reactor vessels, essentially follows the same basic principles as does linear prestressing. The circumferential hoop, or “hugging” stress on the cylindrical or spherical structure, neutranzes the tensile stresses at the outer fibers of curvilinear surface caused by the internal contained pressure.

Fig.1.2.1 prestressing principle in linear and circular prestressing Figure 1.2.1 illustrates, in a basic fashion, the prestressing action in both types of structural systems and the resulting stress response. In (a), the individual concrete blocks act together as a been due to the large compressive prestressing force P. Although it might appear that the blocks will slip and vertically simulate shear slip failure, in fact they will not because of the longitudinal force P. Similarly, the wooden staves in (c) might appear to be capable of separating as a result of the high internal radial pressure exerted on them. But again, because of the compressive prestress imposed by the metal bands as a form of circular prestressing, they will remain in place.

From the preceding discussion, it is plain that permanent stresses in the prestressed structural member are created before the full dead and live loads are applied in order to eliminate or considerably reduce the net tensile stresses caused by these loads. With reinforced concrete, it is assumed that the tensile strength of the concrete is negligible and disregarded. This is because the tensile forces resulting from the bending moments are resisted by the bond created in the reinforcement process. Cracking and deflection are therefore essentially irrecoverable in reinforced concrete once the member has its limit state at service load.

The reinforcement in the reinforced concrete member does not exert any force of its own on the member, contrary to the action of prestressing steel. The steel required to produce the prestressing force in the prestressed member actively preloads the member, permitting a relatively high controlled recovery of cracking and deflection. Once the flexural tensile strength of the concrete is exceeded, the prestressed member starts to act like a reinforced concrete element.

Prestressed members are shallower in depth than their reinforced concrete counterparts for the same span and loading conditions. In general, the depth of a prestressed concrete member is usually about 65 to 80 percent of the depth of the equivalent reinforced concrete member. Hence, the prestressed member requires less concrete, and about 20 to 35 percent of the amount of reinforcement. Unfortunately this saving in material weight is balanced by the higher cost of the higher quality materials needed in prestressing. Also, regardless of the system used, prestressing operations themselves result in an added cost: Formwork is more complex, since the geometry of prestressed sections is usually composed of flanged sections with thin-webs.

In spite of these additional costs, if a large enough number of precast units are manufactured,

the difference between at least the initial costs of prestressed and reinforced concrete systems is usually not very large. And the indirect long-term savings are quite substantial, because less maintenance is needed: a longer working life is possible due to better quality control of the concrete, and lighter foundations are achieved due to the smaller cumulative weight of the superstructure.

Once the beam span of reinforced concrete exceeds 70 to 90 feet (21.3 to 27.4m), the dead weight of the beam becomes excessive, resulting in heavier members and, consequently, greater long-term deflection and cracking. Thus, for larger spans, prestressed concrete becomes mandatory since arches are expensive to construct and do not perform as well due to the severe long-term shrinkage and creep they undergo. Very large spans such as segmental bridges or cable-stayed bridges can only be constructed through the use of pristressing.

Prestressd concrete is not a new concept, dating back to 1872, when P.H.Jackson, an engineer from California, patented a prestressing system that used a tie rod to construct beams or arches from individual blocks [see Figure 1.2.1(a)]. After a long lapse of time during which little progress was made because of the unavailability of high-strength steel to overcome prestress losses,R.E.Dill of Alexandriak, Nebraska, recognized the effect of the shrinkage and creep (transverse material flow) of concrete on the loss of prestress. He subsequently developed the idea that successive post-tensioning of unbonded rods would compensate for the time-dependent loss of stress in the rods due to the decrease in the length of the member because of creep and shrinkage. In the early 1920s, W. H. Hewett of Minneapolis developed the principles of circular prestressing. He hoop-stressed horizontal reinforcement around walls of concrete tanks through the use of turnbuckles to prevent cracking due to internal liquid pressure, thereby achieving watertightness. Thereafter, prestressing of tanks and pipes develop at an accelerated pace in the United States, with thousands of tanks for water, liquid, and gas storage built and much mileage of prestressed pressure pipe laid in the two to three decades that followed.

Linear prestressing continued to develop in Europe and in France, in particular through the ingenuity of Eugene Freyssinet , who proposed in 1925-1928 methods to overcome prestress losses through the use of high-strength and high-ductility steels. In 1940, he introduce the now well-know and well-accepted Freyssinet system.

P.W. Abeles of England introduced and developed the concrpt of partial pretressing between the 1930s and 1960s. F. Leonhardt of Germany,V. Mikhailov of Russia, and T. Y. Lin of the United States also contributed a great deal to the art and science of the design of prestressed concrete. Lin’s load-balancing method deserves particular mention in this regard, as it considerably simplified the design process, particularly in continuous structures. These twentieth-century developments have led to the extensive use of prestressing throughout the world, and in the United States in particular.

Today, prestressed concrete is used in buildings, underground structures, TV towers, floating storage and offshore structures, power stations, nuclear reactor vessels, and numerous types of bridge systems including segmental and cable-stayed bridges, they demonstrate the versatility of the prestressing concept and its all-encompassing application. The success in the development and construction of all these structures been due in no small measures to the advances in the technology of materials, particularly prestressing steel, and the accumulated knowledge in estimating the short-and long-term losses in the prestressing forces.

新Ⅱ型预应力混凝土枕技术条件(参考)

QB 中铁丰桥桥梁有限公司临河制枕场 QB/FQ丰临枕JS—08—2007 新Ⅱ型预应力混凝土枕 技术条件 2007-9-30 批准 2007-10-1实施中铁丰桥桥梁有限公司临河制枕场发布

前言 内容:本技术条件规定了新II型预应力混凝土枕(以下简称轨枕)的技术要求、试验方法、检验规则、标记、码放和运输。 本技术条件由工程技术部提出并编制。 本技术条件由工程技术部归口管理。 起草人: 审核人: 批准人: 日期:年月日

中铁丰桥桥梁有限公司临河制枕场 新Ⅱ型预应力混凝土枕技术条件 QB/FQ丰临枕JS—08—2007 1 主题内容及适用范围 本技术条件规定了新II型预应力混凝土枕(以下简称轨枕)的技术要求、试验方法、检验规则、标记、堆放和运输。 2 规范性引用标准 下列标准所包含的条文,通过在本技术条件中引用而构成为本技术条件的条文。本技术条件出版时,所示标准版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本技术条件的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GBl75—1999 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥 GB/T343—1994 一般用途低碳钢丝 GB/T701—1997 低碳钢热轧圆盘条 GB/T5223—2002 预应力混凝土用钢丝 GB50204—2002 混凝土结构工程施工及验收规范 TBl0210—2001 铁路混凝土与砌体工程施工及验收规范 GB/T50081—2002 普通混凝土力学性能试验方法 TB2181—1990 混凝土拌合物稠度试验方法跳桌增实法 TBl0425—1994 铁路混凝土强度检验评定标准 TBl878—2002 预应力混凝土枕疲劳试验方法

全预应力混凝土简支梁设计算例

全预应力混凝土简支梁设计算例 一、设计资料 1. 桥梁跨径及桥宽 标准跨径:m L k 30=(墩中心距),主梁全长:L =29.96m ,计算跨径:f L =29.16m ,桥面净宽:净9+2×1m 。 2. 设计荷载 公路—Ⅱ级车辆荷载,人群荷载3.5KN/m 2 ,结构重要性系数1.10=γ。 3. 材料性能参数 (1)混凝土 强度等级为C40,主要强度指标为: 强度标准值 MPa f MPa f tk ck 4.2,8.26== 强度设计值 MPa f MPa f td cd 65.1,4.18== 弹性模量 MPa E c 41025.3?= ⑵ 预应力钢筋采用1×7标准型_15.2_1860_II_GB/T 5224——1995钢绞线, 其强度 指标为: 抗拉强度标准值 MPa f pk 1860= 抗拉强度设计值 MPa f pd 1260= 弹性模量 MPa E p 5 1095.1?= 相对界限受压区高度 4.0=b ξ ⑶普通钢筋采用HRB335钢筋,其强度指标为: 抗拉强度标准值 MPa f sk 335= 抗拉强度设计值 MPa f sd 280= 弹性模量 MPa E s 5 100.2?= 4.主梁纵横截面布置 各部分截面尺寸 跨中截面毛截面几何性质为:截面面积c A =0.7018×106 mm 2 ;截面重心至构件上缘的距离cs y =475.4

mm ; 截面重心至构件下缘的距离cx y =824.6 mm ; 截面惯性矩c J =0.1548×1012 mm 4 。 5.内力计算 主梁内力计算的方法将在《桥梁工程》中进一步学习,在此仅列出内力计算的结果。 (1)恒载内力 按预应力混凝土分阶段受力的实际情况,恒载内力按下列三种情况分别计算: ①预制主梁(包括横隔梁) m KN g /66.1635.13.151=+= ②现浇混凝土板自重 m KN g /25.22= ③后期恒载(包括桥面铺装、人行道及栏杆等) m KN g /51.624.027.63=+= 恒载内力计算结果如表1所示。 表1 恒载内力计算结果 活载内力计算结果如表2所示。 表2 活载内力计算结果 注:车辆荷载按密集运行状态A 级车道荷载计算,冲击系数1188.11=+μ。活载内力以2号梁为准。 (3)内力组合 ①基本组合(用于承载能力极限状态计算) K Q K Q K G K G K G d M M M M M M 2132112.14.1)(2.1++++=

什么叫预应力构件和预应力混凝土

什么叫预应力构件和预应力混凝土? 6.1.1预应力混凝土的基本原理 1.为什么使用预应力混凝土 由于混凝土的抗拉性能很差,使钢筋混凝土存在两个无法解决的问题:一是在使用荷载作用下,钢筋混凝土受拉,受弯等构件通常是带裂缝工作的.二是从保证结构耐久性出发,必须限制裂缝宽度.为了要满足变形和裂缝控制的要求,则需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. 6.1 预应力混凝土的基本概念 理论上讲,提高材料强度可以提高构件的承载力,从而达到节省材料和减轻构件自重的目的.但在普通钢筋混凝土构件中,提高钢筋强度却难以收到预期的效果.这是因为,对配置高强度钢筋的钢筋混凝土构件而言,承载力可能已不是控制条件,起控制作用的因素可能是裂缝宽度或构件的挠度.当钢筋应力达到 500~1000N/mm2时,裂缝宽度将很大,无法满足使用要求.因而,钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋是不能充分发挥其作用的.而提高混凝土强度等级对提高构件的抗裂性能和控制裂缝宽度的作用也极其有限. 混凝土抗拉强度及极限拉应变值都很低.其抗拉强度只有抗压强度的1/10~1/18,极限拉应变仅为0.0001~0.00015,即每米只能拉长 0.1~0.15mm,超过后就会出现裂缝.而钢筋达到屈服强度时的应变却要大得多,约为0.0005~0.0015,如HPB235级钢筋就达1×10 -3.对使用上不允许开裂的构件,受拉钢筋的应力只能用到20~30N/mm2,不能充分利用其强度.对于允许开裂的构件,当受拉钢筋应力达到 250N/mm2时,裂缝宽度已达0.2~0.3mm.. 2. 预应力混凝土的基本原理 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,可以设法在结构构件承受使用荷载前,预先对受拉区的混凝土施加压力,使它产生预压应力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度. 预应力混凝土的基本原理可用图 6.1.1说明. 6.1.2 预应力混凝土的分类 1.根据预加应力值大小对构件截面裂缝控制程度的不同分类 (1)全预应力混凝土 在使用荷载作用下,不允许截面上混凝土出现拉应力的构件.属严格要求不出现裂缝的构件. (2)部份预应力混凝土 允许出现裂缝,但最大裂缝宽度不超过允许值的构件.属允许出现裂缝的构件. 无粘结预应力钢筋是将预应力钢筋的外表面涂以沥清,油脂或其他润滑防锈材料,以减小摩擦力并防锈蚀,并用塑料套管或以纸带,塑料带包裹,以防止施工中碰坏涂层,并使之与周围混凝土隔离,而在张拉时可言纵向发生相对滑移的后张预应力钢筋. 特点:不需要预留孔道,也不必灌浆,施工简便,快速,造价较低,易于推广应用.

混凝土枕分类及尺寸

混凝土枕分类及尺寸 (一)混凝土枕分类 混凝土枕,根据其使用部位的不同,可分一般混凝土枕、混凝土岔枕及混凝土桥枕3种。 一般混凝土枕(以下简称混凝土枕),技术比较成熟,已列为部标准,目前已经大批铺设使用。混凝土岔枕,经过多年来的铺设试验,岔枕本身强度、弹性均有所提高,扣件也有明显改进,可以大面积推广使用。 混凝土桥枕分有碴桥面带护轮轨的混凝土桥枕和钢桥用的混凝土桥枕两种。有碴桥面带护轮轨的混凝土桥枕已铺设使用,钢桥用混凝土桥枕现正在铺设试验中。 (二)混凝土枕特性 我国铁路已广泛使用预应力混凝土枕以代替木枕,与木枕相比,其优越性表现在以下几个 方面: 1.材源丰富; 2.适宜于工厂化生产,规格一致,保证线路质量均匀; 3.强度高,耐腐蚀,使用寿命长,一般为木枕的3~4倍; 4.道床阻力大,线路的稳定性好,适合铁路的高速大运量要求,且节约木材。 其缺点如下: 1.弹性差,在同样荷载作用下所受的冲击力大(比木枕约大25%); 2.对道床铺设要求较高,除了增大道床厚度外,还须铺设缓冲垫层; 3.重量大,Ⅰ、Ⅱ型混凝土枕一般在220~250 kg,Ⅲ型混凝土枕一般为350 kg左右,人工更换混凝土枕不便。 钢筋混凝土轨枕可分普通混凝土轨枕和预应力混凝土轨枕,两者本质区别在于后者在制造时应用了预应力技术。普通混凝土枕强度较低,抗裂性差,容易开裂失效,线路上极少铺设。预应力混凝土轨枕,制作时给混凝土施加强大的预压应力,弥补了普通混凝土轨枕的缺点,在我国已得到广泛使用。 在我国铁路上,曾先后试铺过多种类型的预应力混凝土轨枕,如“弦Ⅱ—61A”、“弦61”、“筋63”、“弦65一B”、“筋69”、“弦69”、“筋81”、“丝81”、“弦79”等型号。其符号“弦”、“丝”表示采用的钢筋为高强度钢丝,“筋”表示的钢筋是粗钢筋;“61”、“69”、“79”、“81”等表示设计年份。79型以前的混凝土轨枕统称为旧轨枕。 我国现用混凝土轨枕标准分为三级,并与不同类型轨道配套使用,其适用范围如表6—6所示。

预应力混凝土

预应力混凝土 混凝土的力学特性是抗压不抗拉:它的抗拉强度是抗压强度的8%-14%。混凝土的抗拉强度如此低,因此在加荷载的初期阶段就产生弯曲裂缝。为了减少或防止这种裂缝的发展,所以在结构单元纵向施加了一个中心或偏心的轴向力。这个力的施加消除或大大减少了工作荷载下结构中最危险的跨中和支柱截面处的拉应力,阻止了裂缝的发展,也因此提高了截面的抗弯、抗剪和抗扭能力。这样,构件能表现出弹性性质,当全部荷载作用于结构时,混凝土构件的全部断面的抗压能力都能够被充分有效的发挥出来。 这个强加于构件的纵向力就叫做预应力,就是在构件承受横向的重力恒载和活载或水平向的瞬时活载之前,沿着结构单元跨度方向预先给截面施加一个压缩力。预应力的类型及大小主要是根据要建造的系统类型、跨长和构件细长度的需要来决定。由于预应力是沿着或平行于构件的轴向纵向施加的,因此这种施加预应力的原理一般被称作直线预应力法。 环形预应力法应用于建造盛放流体的构筑物中,如储水池、管道和压力反应堆容器等,它本质上和直线预应力的基本原理相同。这种柱形或球形结构的环向箍力或围压就抵消了由内部压力在结构外表面一起的环形拉应力。

Fig.1.2.1prestressing principle in linear and circular prestressing 如图1.2.1用基本模型描述了在两种结构系统类型上的预应力作用及应力反应结果。图(a )是在大的预压应力P 下单个的混凝土块组成的梁模型。虽然它可能出现混凝土块间的滑动或在竖向模拟剪切滑动破坏,但实际上由于纵向压力P 存在这种情况是不会发生的。同样,图(c )所示木制木桶的木板似乎会由于施加在其上面的内部的径向高压力而分开,但是同上面情况一样,由于金属箍预先施加的力在木桶外周形成一种环向的预压应力,使木板纹丝不动。 从前面的讨论中可以清楚的看出,为了消除或大大减少荷载在预应力结构单元上引起的纯拉应力,在他们承受整个的恒载和活荷载前,就预先给他们施加一

预应力混凝土枕

将军庙东站 站场 技术规格书 内蒙古铁道勘察设计院有限公司2017年8月呼和浩特

第五部分轨道衡 新设轨道衡安装位于将军庙东站西咽喉牵出线径路上。 4.1 动态轨道衡技术要求 4.1.1基本要求 站场用轨道衡应选用型式评价取得生产许可证的有基础轨道衡,称量性能稳定、使用安全可靠。安装使用后对行车安全不得造成任何隐患。 (1)轨道衡称量速度范围:5-35 km/h。 (2)非计量时通过速度不限; (3)称重范围:18t-120t。 (4)能自动检测运行中的车辆总重、载重。 (5)自动判别机车车辆通过及确定通过速度。 (6)实现车种、车型、车号自动识别功能。 (7)能自动识别机车。 (8)采用性能可靠的工业控制计算机。基本配置为:以windows 服务器版为操作平台,CPU:AMD双核及其以上,内存:4G以上,硬盘:1T以上,显示器:19英寸液晶显示器。 (9)系统能够对传感器、8通道、采集卡等部件的状态参数进行自检并实时上传。能够自动累计传感器承受冲击次数,并对传感器剩余寿命预警。当一组传感器的某一只损坏时,系统应能自动解除另一只传感器的信号,并将故障状态及时通知设备单位轨道衡维修部门。 (10)能进行数据储存、阶段统计和超载车辆报警及打印和实时上传数据。 (11)测点到车站检测信息服务器有线传输通道带宽不低于2Mbit/s。 (12)应能进行双向计量检测。具备检测货物超载、偏载功能。 (13)提供网络通信接口,以实现与局域网、车站监控系统和货运

计量安全监控系统的连接。生产厂家能够保证设备远程监控,处理设备电源故障及车型库的升级。 (14)具有可靠的防雷措施。 (15)适用电源条件:AC220V(-20%~+15%)、50Hz交流电源。 (16)适应环境温度、湿度条件: 室外设备室内设备 环境温度-45℃~+60℃;16℃~+30℃(有人值守) -45℃~+60℃;-20℃~+40℃(无人值守)相对湿度≤95%≤85% 4.1.2 辅助性能要求: (1)称重采用单台面,转向架计量,称量固态货物,轨道衡设备采用ZGU-100-BWL型不断轨无梁式自动轨道衡。 (2)计量速度:动态计量速度5~35公里,非计量速度不限;计量精度:符合JJG234-2012<<自动轨道衡检定规程>>的允差规定;系统自检:零点自动跟踪。识别方式:全模拟量无开关识别。 (3)采用性能可靠的工控机,全汉字系统显示,菜单提示,操作简单方便。称重数据文件结构及显示、输出打印格式符合规定;配备终端微机操作台、3KV A-8H UPS电源及必备的工具备品。 (4)数据采集部分应通过电磁兼容及温湿度试验,并提供具备资质的相关部门出具的合格报告。 (5)能进行双向计量检测。 (6)提供网络通信接口,具备轨道衡联网功能,上报检测数据文件格式符合铁道部《轨道衡测报数据传输与交换接口约定》,中标单位负责将新建轨道衡接入货运计量安全检测监控系统,轨道衡联网统一软件移植费由设备中标单位承担。 (7)轨道衡前端设备放置控制室,并装入42U标准机柜内;称重信息远距离传输,称重数据显示、打印、存储终端设置在车站货运室或指定的地方; (8)计量设备远程复位系统需支持四路远程电源监管功能,且可

预应力混凝土 名词解释

预应力混凝土结构:在结构受外荷载之前,先对混凝土预加应力,人为的事先对结构造成一种应力状态,使之可以抵消由于外荷载产生的全部或部分拉应力。 预加应力原理: 传递长度:因钢筋与混凝土之间握裹应力的作用,力筋中的应力自外露端向内逐渐增大,到构件的某一深度达到有效预应力为止,这段长度称为传递长度。 锚固长度:先张法预应力构件临近破坏时,力筋两端外露处的应力为0,向构件内部去逐渐增大,至构件内部某处应力增至计算强度,这段长度称为锚固长度。 绝缘:先张法构件,有时在靠近梁端一段长度内用油脂或塑料包裹力筋,以消除此处混凝土与刚进的粘结,以免传力锚固时梁上端混凝土开裂,这种做法称为绝缘 先张法:先张拉钢筋再浇混凝土的预加应力方法。 后张法:在混凝土达到一定强度后再张拉钢筋的预加应力方法。 预应力损失:预应力钢筋在张拉过程中,在传力锚固阶段,以及在长期的运营过程当中,由于材料的性能、张拉工艺和锚固等原因,均可能引起预加应力的逐渐缩小,此为预应力损失。 钢筋松弛:力筋中的应力是相当高的,若长期维持力筋张拉后的总长度不变,其中应力将随时间的增大而减小,称为钢筋松弛。 张拉控制应力:张拉控制应力是指张拉钢筋时,张拉设备上的压力表所控制的总张拉力除以应力钢筋的面积得出的应力值 传力锚固阶段:即预加应力阶段,此阶段自开始预加应力阶段至预加应力完毕为止。 运输及安装阶段:此阶段指预应力混凝土构件在工厂制造完成后,运送及安装过程中的手里情况。 正常使用阶段:此阶段指桥梁架设后,通车运行的正常使用期间 裂缝开裂阶段:在设计荷载,及预加应力的作用下,全预应力混凝土梁的下缘一般不允许拉应力,但是如果荷载超过了设计值较多时,梁下缘将会出现拉应力,当应力达到混凝土抗拉极限时,材料截面即将开裂,此即为材料出现开裂阶段。 破坏阶段:预压混凝土受弯构件出现裂缝后,若继续加大载荷,混凝土的压应力或力筋中拉应力也将继续增大,当力筋和混凝土材料达到其强度极限时,则导致梁的破坏,此阶段称为破坏阶段 消压弯矩:构件在外荷载作用下在混凝土上产生的,恰好与混凝土中有效预应力的作用弯矩全部抵消时所对应的特定的弯矩,称为消压弯矩。 混凝土的时效:钢筋张拉超过屈服点后,搁置一段时间,其屈服点及极限强度都有所提高,这种现象称为时效。 双控:用两种不同的方法控制预应力筋的控制应力,一是油压表控制,二是变形控制。 有效应力:某一时刻,张拉控制应力扣除锚固后的各项预应力损失后的应力。 预应力度:预应力混凝土结构中预应力大小程度,预应力引起受拉边的应力除以运营荷载引起的受拉边应力。

预应力砼用钢绞线

预应力砼用钢绞线 1.现行标准:GB/T 5224-2014 本标准代替GB/T5224-2003《预应力混凝土用钢绞线》,与GB/T5224-2003相比主要技术内容变化如下: —增加了19丝钢绞线类别、规格、强度级别; —增加了7丝钢绞线的规格; —规定了最大力的最大值,取消供方每一次交货批钢绞线的实际强度不能高于其抗拉强度级别200MPa; —将松弛试验初始力由特征最大力百分比改为实际最大力百分比,增加如无特殊要求只进行初始为70%实际最大力Fma的松弛试验,取消原初始力为60%最大力的要求; —0.2%屈服力Fpo.2值由不小于整根钢绞线公称最大力Fm的90%改为应在整根钢绞线实际最大力Fma的88%~95%范围内; —增大了部分规格钢绞线的盘径,增加重量偏差要求; —增加了钢绞线特征值附录。 本标准使用重新起草法参考 ISO 6934-4;1991《预应力混凝土用钢第4 部分:钢绞线》编制,与ISO 6934 第 4 部分的一致性程度为非等效,主要差异如下: —增加了强度级别,调整了规格;

—增加了刻痕钢绞线品种; —调整了屈强比范围; —规定了最大力的最大值; —增加了附录 A。 2.1分类与代号 钢绞线按结构分为8类。其代号为: 1)用两根钢丝捻制的钢绞线 1X2 2)用三根钢丝捻制的钢绞线 1X3 3)用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线 1X3I 4)用七根钢丝捻制的标准型钢绞线 1X7 5)用六根刻痕钢丝和一根光圆中心钢丝捻制的钢绞线 1X7I 6)用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线 (1X7)C 7)用十九根钢丝捻制的1+9+9西鲁式钢绞线 1X19S 8)用十九根钢丝捻制的1+6+6/6瓦林吞式钢绞线 1X19W 4.2 标记 4.2.1 标记内容

预应力混凝土的基本概念及相关知识

第10章预应力混凝土构件 一、预应力混凝土的基本概念及相关知识 (一)什么是预加应力及预应力混凝土 1.预加应力:在结构使用之前,对其预先施加一个与其使用时产生的应力方向相反的应力。 2.预应力混凝土:在混凝土构件使用之前,对受拉区混凝土预先施加压应力的混凝土。 普通钢筋混凝土构件,受拉区混凝土和受拉钢筋同时受拉,而预应力混凝土构件可以认为是钢筋超前受拉,混凝土滞后受拉的混凝土构件。 (二)、施加预应力的方法 1.先张法 —— 先张拉钢筋,后浇灌混凝土,待混凝土达到一定的强度(一般达到强度的70%),放松张拉钢筋。 特点:靠钢筋和混凝土之间的粘结力传递预应力。 优点:不需锚具,工艺简单。 缺点:需要固定的台座,台座一般造价高。 先张法适用于工厂化大批量生产预制构件。 2、后张法 ——先浇灌混凝土,并在构件中预留钢筋孔道,待混凝土达到一定的强度(一般达到强度的70%以上),从孔

道穿入预应力钢筋,并进行张拉,而后用锚具在构件两端将钢筋锚固。 特点:主要靠构件两端的锚具传递预应力。 优点:不需要张拉台座。 缺点:需要的锚具多,费用高,且需预留孔道,施工麻烦。 后张法不仅适用于工厂化生产预制构件,而且适用于现场施工。 此外,还有采用膨胀混凝土的自应力法及电热法等。 (三)、预应力混凝土的分类 1、预应力的传递方式分 (1)有粘结预应力混凝土 (2)无粘结预应力混凝土 2、根据预应力大小对构件截面裂缝控制程度分 (1)全预应力混凝土—— 构件在使用荷载作用下,截面上混凝土不出现拉应力; (2)部分预应力混凝土——构件在使用荷载作用下截面上混凝土允许出现裂缝,但裂缝宽度不超过允许值; 限值预应力混凝土——构件在使用荷载作用下截面上混凝土可以出现拉应力,但拉应力一般不超过混凝土的抗拉强度,一般要求混凝土不出现裂缝。 (四)、锚具和夹具 用于固定预应力钢筋的模具,可以重复使用的称为夹具,不能重复使用的称为锚具。 锚具和夹具类型(略)

预应力混凝土钢绞线-讲义

预应力混凝土用钢绞线 1、概述 ①、定义 钢绞线是钢厂用优质碳素结构钢经过冷加工,再经回火和绞捻等加工而成的,塑性好、无接头、使用方便,专供预应力混凝土结构使用的钢材。 ②、钢绞线产品标准 GB/T5224-2003预应力混凝土用钢绞线 ③、钢绞线的分类 有以下3类 A 、标准型钢绞线----由冷拉光圆钢丝捻制成的钢绞线。 B 、刻痕钢绞线----由刻痕钢丝捻制成的钢绞线。 C 、模拔型钢绞线----捻制后再经冷拔成的钢绞线。 ④、钢绞线的结构 有以下3种 A 、1×2结构 B 、1×3结构 C 、1×7结构 图1 钢绞线结构图

⑤、钢绞线的代号 有以下5种 A、用两根钢丝捻制的钢绞线 1×2 B、用三根钢丝捻制的钢绞线 1×3 C、用三根刻痕钢丝捻制的钢绞线 1×3Ⅰ D、用七根钢丝捻制的标准型钢绞线 1×7 E、用七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线 (1×7)C ⑥、钢绞线的标记 应包括下列5项内容: 预应力钢绞线,结构代号,公称直径,强度级别,标准号 示例: A、公称直径为15.20mm,强度级别为1860MPa的七根钢丝捻制的标准型钢绞线其标记为:预应力钢绞线1×7-15.20-1860-GB/T5224-2003 B、公称直径为8.74mm,强度级别为1670MPa的三根刻痕钢丝捻制的钢绞线其标记为:预应力钢绞线1×3Ⅰ-8.74-1670-GB/T5224-2003 C、公称直径为12.70mm,强度级别为1860MPa的七根钢丝捻制又经模拔的钢绞线其标记为:预应力钢绞线(1×7)C–12.70-1860-GB/T5224-2003 ⑦、钢绞线的尺寸、外形、质量及允许偏差 钢绞线的尺寸及允许偏差、每米参考质量应符合GB/T5224-2003表1~3的规定。钢绞线的外形见图1。 钢绞线的盘重:每盘卷钢绞线质量不小于1000kg,允许有10%的盘卷质量小于1000kg,但不能小于300kg。 钢绞线的盘径:盘卷内径不小于750mm,卷宽为750±50mm或600±

预应力混凝土的优缺点

. 预应力混凝土的优缺点 优点 1、抗裂性好,刚度大。由于对构件施加预应力,大大推迟了裂缝的出现,在使用荷载作用下,构件可不出现裂缝,或使裂缝推迟出现,所以提高了构件的刚度,增加了结构的耐久性。 2、节省材料,减小自重。其结构由于必须采用高强度材料,因此可减少钢筋用量和构件截面尺寸,节省钢材和混凝土,降低结构自重,对大跨度和重荷载结构有着明显的优越性。 3、可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。预应力梁混凝土梁的曲线钢筋可以使梁中支座附近的竖向剪力减小;又由于混凝土截面上预应力的存在,使荷载作用下的主拉应力也相应减小。这利于减小梁的腹板厚度,使预应力混凝土梁的自重可以进一步减小。 4、提高受压构件的稳定性。当受压构件长细比较大时,在受到一定的压力后便容易被压弯,以致丧失稳定而破坏。如果对钢筋混凝土柱施加预应力,使纵向受力钢筋张拉得很紧,不但预应力钢筋本身不容易压弯,而且可以帮助周围的混凝土提高抵抗压弯的能力。 5、提高构件的耐疲劳性能。因为具有强大预应力的钢筋,在使用阶段因加荷或卸荷所引起的应力变化幅度相对较小,故此可提高抗疲劳强度,这对承受动荷载的结构来说是很有利的。 6、预应力可以作为结构构件连接的手段,促进大跨结构新体系与施工方法的发展 缺点 1、工艺较复杂,对质量要求高,因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。 2、需要有一定的专门设备,如张拉机具、灌浆设备等。先张法需要有张拉台座;后张法还要耗用数量较多、质量可靠的锚具等。 3、预应力混凝土结构的开工费用较大,对构件数量少的工程成本较高。 4、预应力反拱度不易控制。它随混凝土徐变的增加而增大,造成桥面不平顺。 材料 对预应力钢筋的一些要求: (1)强度要高。预应力钢筋的张拉应力在构件的整个制作和使用过程中会出现各种应力损失。这些损失的总和有时可达到200N/mm²以上,如果所用的钢筋强度不高,那么张力时所建立应力甚至会损失殆尽。 (2)与混凝土要有较好的粘结力。特别在先张法中,预应力钢筋与混凝土之间必须有较高的粘结自锚强度。对一些高强度的光面钢丝就要经过“刻痕”、“压波”或“扭结”,使它形成刻痕钢丝、波形钢丝及扭结钢丝,增加粘结力。 (3)要有足够的塑性和良好的加工性能。钢材强度越高,其塑性越低。钢筋塑性太低时,特别当处于低温和冲击荷载条件下,就有可能发生脆性断裂。良好的加工性能是指焊接性能好,以及采用镦头锚板时,钢筋头部镦粗后不影响原有的力学性能等。 我国常用的预应力钢筋有冷拉III级钢筋、冷拉IV级钢筋、冷扎带肋钢筋、热处理钢筋、高强钢丝等。 对预应力混凝土中混凝土的一些要求: (1)强度要高,要与高强度钢筋相适应,保证预应力钢筋充分发挥作用,并能有效地减小构件截面尺寸和减轻自重。 (2)收缩、徐变要小,以减小预应力的损失。 (3)快硬、早强,使能尽早施加预应力,加快施工进度,提高设备利用率。 感谢您的支持与配合,我们会努力把内容做得更好! 整理范本

混凝土枕分类及尺寸

混凝土枕分类及尺寸 (一)混凝土枕分类 混凝土枕,根据其使用部位的不同,可分一般混凝土枕、混凝土岔枕及混凝土桥枕 3 种。 一般混凝土枕(以下简称混凝土枕),技术比较成熟,已列为部标准,目前已经大批铺设使用。混凝土岔枕,经过多年来的铺设试验,岔枕本身强度、弹性均有所提高,扣件也有明显改进,可以大面积推广使用。 混凝土桥枕分有碴桥面带护轮轨的混凝土桥枕和钢桥用的混凝土桥枕两种。有碴桥面带护轮 轨的混凝土桥枕已铺设使用,钢桥用混凝土桥枕现正在铺设试验中。 (二)混凝土枕特性 我国铁路已广泛使用预应力混凝土枕以代替木枕,与木枕相比,其优越性表现在以下几 个方面: 1?材源丰富; 2?适宜于工厂化生产,规格一致,保证线路质量均匀; 3?强度高,耐腐蚀,使用寿命长,一般为木枕的3?4倍; 4 ?道床阻力大,线路的稳定性好,适合铁路的高速大运量要求,且节约木材。 其缺点如下: 1?弹性差,在同样荷载作用下所受的冲击力大(比木枕约大25% ); 2?对道床铺设要求较高,除了增大道床厚度外,还须铺设缓冲垫层; 3?重量大,I、H型混凝土枕一般在220?250 kg ,川型混凝土枕一般为350 kg左右,人工更换混凝土枕不便。 钢筋混凝土轨枕可分普通混凝土轨枕和预应力混凝土轨枕,两者本质区别在于后者在制造时 应用了预应力技术。普通混凝土枕强度较低,抗裂性差,容易开裂失效,线路上极少铺设。 预应力混凝土轨枕,制作时给混凝土施加强大的预压应力,弥补了普通混凝土轨枕的缺点,在我国已得到广泛使用。 在我国铁路上,曾先后试铺过多种类型的预应力混凝土轨枕,如弦H —61A”、弦61”、 筋63”、弦65 一B”、筋69”、弦69”、筋81”、丝81”、弦79”等型号。其符号弦”、丝” 表示采用的钢筋为高强度钢丝,筋”表示的钢筋是粗钢筋;“61、“69” “79” “81等表示设 计年份。79型以前的混凝土轨枕统称为旧轨枕。 我国现用混凝土轨枕标准分为三级,并与不同类型轨道配套使用,其适用范围如表6—6 所示。 表混凝土枕名称和适用范围

预应力混凝土的定义

预应力混凝土的定义:根据需要人为地引入某一数值与分布的内应力,用以部分或全部抵消外荷载应力的一种加筋混凝土。为了更好的了解的这一概念,而后改为:根据需要人为地引入某一数值反向荷载,用以部分或全部抵消使用荷载的一种加筋混凝土。 预应力混凝土的提出:由于混凝土的抗拉性能很差,使钢筋混凝土存在两个无法解决的问题:一是在使用荷载作用下,钢筋混凝土受拉,受弯等构件通常是带裂缝工作的.二是从保证结构耐久性出发,必须限制裂缝宽度.为了要满足变形和裂缝控制的要求,则需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. 理论上讲,提高材料强度可以提高构件的承载力,从而达到节省材料和减轻构件自重的目的.但在普通钢筋混凝土构件中,提高钢筋强度却难以收到预期的效果.这是因为,对配置高强度钢筋的钢筋混凝土构件而言,承载力可能已不是控制条件,起控制作用的因素可能是裂缝宽度或构件的挠度.当钢筋应力达到500~1000N/mm2时,裂缝宽度将很大,无法满足使用要求.因而,钢筋混凝土结构中采用高强度钢筋是不能充分发挥其作用的.而提高混凝土强度等级对提高构件的抗裂性能和控制裂缝宽度的作用也极其有限. 混凝土抗拉强度及极限拉应变值都很低.其抗拉强度只有抗压强

度的1/10~1/18,极限拉应变仅为0.0001~0.00015,即每米只能拉长0.1~0.15mm,超过后就会出现裂缝.而钢筋达到屈服强度时的应变却要大得多,约为0.0005~0.0015,如HPB235级钢筋就达1×10 -3.对使用上不允许开裂的构件,受拉钢筋的应力只能用到20~30N/mm2,不能充分利用其强度.对于允许开裂的构件,当受拉钢筋应力达到250N/mm2时,裂缝宽度已达0.2~0.3mm.. 预应力混凝土的基本原理: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,可以设法在结构构件承受使用荷载前,预先对受拉区的混凝土施加压力,使它产生预压应力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度预应力混凝土的特点:(1) 对混凝土构件施加预应力可以提高构件的抗裂性。因为施加了预应力后,使得构件在使用荷载下,产生拉应力的混凝土首先要抵消该预应力,使得构件的拉应力减小,从而提高了构件的抗裂性和耐久性。 (2) 改善和提高了结构构件的受力性能。由于预应力的存在,控制了构件裂缝的出现及裂缝开展宽度,提高了构件的刚度,从而减小了受力构件承受荷载后弯曲的程度。 (3) 提高构件的抗剪能力,由于纵向预应力钢筋具有锚栓作用,阻碍着构件斜裂缝的出现与开展,又由于预应力混凝土梁的曲线

全预应力混凝土梁设计

全预应力混凝土梁设计 一.设计题目 预应力混凝土简支T 梁设计 二.设计资料 1.桥梁跨径与桥宽 标准跨径:40m (墩中心距离) 主梁全长:39.96m 计算跨径:39.0m 桥面净空:净 14+2×1.75m=17.5m 2.设计荷载:城—A 级车辆荷载,人群荷载 3.0kN/m ,结构重要性指数0 1.1γ=。 3.材料性能参数 (1)混凝土 强度等级为C50,主要强度指标为: 强度标准值32.4, 2.65ck tk f Mpa f Mpa == 强度设计值22.4, 1.83cd td f Mpa f Mpa == 强度模量 43.4510c E MPa =? (2)预应力钢筋采用1×7标准型—15.2—1860—II —GB/T5224—1995钢绞线,其强度指标为: 抗拉强度标准值 1860pk f MPa = 抗拉强度设计值 1260pd f Mpa = 弹性模量 51.9510c E MPa =? 相对界限受压区高度0.4,0.2563b pu ξξ== (3)预应力锚具采用OVM 锚具 (4)普通钢筋 1)纵向抗拉普通钢筋采用HRB400钢筋,其强度指标为 抗拉强度标准值 400sk f MPa = 抗拉强度设计值 330sd f MPa = 弹性模量 52.010s E MPa =? 相对界限受压区高度0.53,0.1985b pu ξξ== 2)箍筋及构造钢筋采用HRB335钢筋,其强度指标为 抗拉强度标准值335sk f MPa =

抗拉强度设计值280sd f MPa = 弹性模量 52.010s E MPa =? 4.主要结构构造尺寸 主梁高度2300h mm =,主梁间距2500S mm =,其中主梁上翼缘预制部分宽为1600mm ,现浇段宽为900mm ,全桥由7片梁组成,设7道横隔梁。 5.内力计算结果摘录 预制主梁(包括横隔梁)的自重124.46/p g kN m = 主梁现浇部分的自重 1 4.14/m g kN m = 二期恒载(包括桥面铺装、人行道及栏杆)28.16/p g kN m = (1)恒载内力: 恒载内力计算结果 表 1 截面 位置 距支点截面的距离x (mm ) 预置梁自重 现浇段自重 二期恒载 弯矩 剪力 弯矩 剪力 弯矩 剪力 PK G M 1 (kN ·m ) PK G V 1 (kN) MK G M 1 (kN ·m ) MK G V 1 (kN) K G M 2 (kN ·m ) K G V 2 (kN) 支点 0 0.00 476.97 0.00 80.73 0.00 159.12 变截面 2000 905.02 428.05 153.18 72.45 301.92 142.80 L/4 9750 3487.84 238.49 590.34 40.37 1163.57 79.56 跨中 19500 4650.46 787.12 1551.42 (2)活载内力: 活载内力计算结果 表 2 截面 位置 距支点截面的距离x (mm ) A 级车道荷载 人群荷载 最大弯矩 最大剪力 最大弯矩 最大剪力 K Q M 1 (kN ·m ) 对应V (kN) K Q V 1 (kN ) 对应M (kN ·m) K Q M 2 (kN ·m ) 对应V (kN) K Q V 2 (kN ) 对应M (kN ·m) 支点 0 0 251.93 251.93 0 0 32.69 32.69 0 变截面 2000 472.44 235.79 215.71 1335.65 59.86 32.56 37.13 135.65 L/4 9750 1762.50 173.23 175.32 1675.25 230.67 32.46 17.74 183.68 跨中 19500 2427.66 21.68 90.43 1724.75 307.57 14.26 7.89 155.26 (3)内力计算组合: 1)基本组合 d M =1.2(P GK M 1+m GK M 1+2GK M )+1.4K Q M 1+1.12K Q M 2

一建【市政】第20讲-预应力混凝土施工技术2

2020一级建造师《市政公用工程管理与实务》考点精讲 一、预应力筋及管道 (1 (3 2 《2016 ……主线跨线桥Ⅰ的第2联为(30m+48m+30m)预应力混凝土连续箱梁,其预应力张拉端钢绞线束横断面布置如图5-2所示。预应力钢绞线采用公称直径φ15.2mm高强低松弛钢绞线,每根钢绞线由7根钢丝捻制而成。代号S22的钢绞线束由15根钢绞线组成,其在箱梁内的管道长度为108.2m。 ……确定了预应力钢绞线张拉的工作长度为100cm,并计算了钢绞线的用量。 3 HRB500 查,检查时的控制应力应不小于钢筋冷拉时的控制应力。

4) 3m, 1.5m。 (1)浇筑在混凝土中的管 (2 (3)管道的检验: 1 (4)管(孔)道的其他要求: 1)在桥梁的某些特殊部位,设计无要求时,可采用符合要求的平滑钢管或高密度聚乙烯管,其管壁厚不得小于2mm。 2 二、锚具、夹具和连接器 (一)基本要求 (1)后张预应力锚具和连接器按照锚固方式不同,可分为:

(2)预应力锚具、 (3 (二)验收规定 (1 (2)验收应分批进行: 从每批锚具(夹片或连接器)中抽取10%且不少于10套,进行外观质量和外形尺寸检查。 从每批锚具(夹片或连接器)中抽取5%且不少于5套进行硬度检验。对硬度有要求的零件做硬度试验,对多孔夹片式锚具的夹片,每套至少抽取5片,每个零件测试3点,其硬度应在产

三、预应力混凝土配制与浇筑 (一)配制 (1)预应力混凝土应优先采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥,不宜使用矿渣硅酸盐水泥,不得使用火山灰质硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥。 粗骨料应采用碎石,其粒径宜为5~25mm。 (2)混凝土中的水泥用量不宜大于550kg/m3。 (3)混凝土中严禁使用含氯化物的外加剂及引气剂或引气型减水剂。 (二)浇筑 (1)浇筑混凝土时,对预应力筋锚固区及钢筋密集部位,应加强振捣。 (2)对先张构件应避免振动器碰撞预应力筋,对后张构件应避免振动器碰撞预应力筋的管道。 (3)混凝土施工尚应符合1K412014的有关规定。

预应力混凝土结构基本构件习题答案

第10章 预应力混凝土构件 10.1选择题 1.《混凝土结构设计规范》规定,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于( B )。 A. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; 2.预应力混凝土先张法构件中,混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为( C )。 A. 21l l σσ+; B. 321l l l σσσ++ ; C. 4321l l l l σσσσ+++ ; D. 54321l l l l l σσσσσ++++; 3.下列哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l σ( C ) 。 A. 两次升温法; B. 采用超张拉; C. 增加台座长度; D. 采用两端张拉; 4.对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失,下面说法错误的是:( C )。 A. 应力松弛与时间有关系; B. 应力松弛与钢筋品种有关系; C. 应力松弛与张拉控制应力的大小有关,张拉控制应力越大,松弛越小; D. 进行超张拉可以减少,应力松弛引起的预应力损失; 5.其他条件相同时,预应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性( C )。 A. 相同; B. 大些; C. 小些; D. 大很多; 6.全预应力混凝土构件在使用条件下,构件截面混凝土( A )。 A. 不出现拉应力; B. 允许出现拉应力; C. 不出现压应力; D. 允许出现压应力; 7.《混凝土结构设计规范》规定,当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时,混凝土强度等级不应低于( D )。

A. C20 ; B. C30 ; C. C35 ; D. C40 ; 8.《规范》规定,预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值,且不应小于( B )。 A .ptk f 3.0; B .ptk f 4.0; C .ptk f 5.0; D .ptk f 6.0; 9.预应力混凝土后张法构件中,混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为( A )。 A. 21l l σσ+; B. 321l l l σσσ++ ; C. 4321l l l l σσσσ+++ ; D. 54321l l l l l σσσσσ++++; 10.先张法预应力混凝土构件,预应力总损失值不应小于( 2 /100mm N )。 11.后张法预应力混凝土构件,预应力总损失值不应小于( 2 /80mm N ) 12.预应力轴心受拉构件,加载至混凝土预应力被抵消时,此时外荷载产生的轴向力为( A )。 A .0A PC ∏σ; B .0A P C I σ; C .n PC A ∏σ; D .n PC A I σ; 10.2判断题 1.在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法。( ∨ ) 2.预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现。( ∨ ) 3.预应力混凝土构件制作后可以取下重复使用的称为锚具。( × )

预应力混凝土总结

1.何谓预应力混凝土结构?为何施加预应力? 依人为需要,施加某一数值和分布的压应力,用以部分或全部抵消外荷 载产生应力的钢筋混凝土结构。 为了避免钢筋混凝土结构过早出现裂缝,并充分利用高强钢筋和高强混 凝土的强度,采用预应力混凝土结构。 2.预应力混凝土结构有哪些特点? 预应力混凝土结构的主要优点: 1提高构件的抗裂能力延缓开裂,减小裂缝宽度,甚至避免开裂。 2 构件刚度增大,变形减小裂缝宽度小,甚至不开裂,构件的刚度大,挠度减小 3 减小构件截面尺寸,减轻自重,节约材料 混凝土有预应力,且使用高强钢筋和高强混凝土,可减轻自重,节约材料 4 扩大了混凝土结构的应用范围可用于防水,防渗,防腐蚀等要求的环境。 预应力混凝土结构的缺点: 1 构造、施工和计算复杂,制作技术较高,施工周期较长; 2 需要增设施加预应力的设备,投入增加,少量使用不经济; 3 构件延性相对较差。 3.施加预应力的方法有哪两种?两种方法的区别有哪些? 先张法:在浇注混凝土之前,张拉预应力钢筋的方法。 后张法:在结硬后的砼构件上张拉预应力钢筋的方法。 4.预应力混凝土的分类。 按预应力的施加方式分类 先张法后张法 按钢筋和混凝土之间是否有粘结作用分类 有粘结预应力构件无粘结预应力构件 按预应力施加的程度分类 全预应力砼部分预应力砼 5.预应力混凝土结构中钢筋的种类有哪些?选用预应力钢筋的原则是什么? 预应力钢筋的选用原则: ⑴强度高;⑵与砼之间有良好的粘结性能;⑶良好的加工性能;⑷具有一定的塑性。★预应力钢材的种类: ⑴中强度预应力钢丝(光面、螺旋肋) ⑶消除应力钢丝(光面、螺旋肋) ⑵预应力螺纹钢筋(螺纹) ⑷钢绞线由直径5~6mm的高强度钢丝捻成的。分成1×3和1×7两种。 6.《规范》对于预应力混凝土结构中混凝土强度的要求是什么? ★预应力混凝土结构对混凝土的要求: ⑴强度高。①承受的预应力高(局部受压); ② 砼与钢筋之间的粘结力高; ③ 比较经济的截面; ⑵收缩、徐变小。→减小预应力损失。 ⑶快硬、早强。→加快施工速度。 《砼规》规定:预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于C40,不应低于C30。

第24讲 预应力混凝土概述

四川工程职业技术学院 课时授课教案 / 学年第期 课程名称: 授课班级: 授课时间: 课题: 教学目的: 重点、难点: 教学方式与程序: 使用教具: 课后作业: 课后记录: 年月日

第24讲预应力混凝土概述 §1. 预应力砼的基本原理 1. 普通钢筋砼的不足 由于混凝土的抗拉性能很差,使得普通钢筋混凝土构件存在几个不足: ①. 普通钢筋混凝土受拉、受弯等构件通常带裂缝工作;当砼开裂时,受拉钢筋应力约20N/mm2; ②.为保证结构正常使用要求的适用性和耐久性,必须限制裂缝宽度W max≤[W],受拉钢筋的应力一般约200N/mm2;因此不能发挥高强钢筋的强度; ③.普通砼构件自重大、抗裂差、变形大,不适于潮湿、腐蚀环境,也不适于大跨度、重荷载结构; 思考:能否借助混凝土较高的抗压能力来弥补其抗拉能力的不足? 2. 预应力砼基本原理 预先在混凝土受拉区施加永久性预压应力,使其减小或抵消荷载引起的拉应力,将构件受到的拉应力控制在较小范围,甚至处于受压状态,即可控制构件裂缝宽度,甚至可以使构件不产生裂缝。这种施加了预压应力的砼就是预应力砼。 §2. 预应力砼的分类 1.按裂缝控制等级分类: 全预应力混凝土 部份预应力混凝土 ①在使用荷载作用下,不允许截面上混凝土出现拉应力的构件,称为全预应力混凝土,属严格要求不出现裂缝的构件; ②允许出现裂缝,但最大裂缝宽度不超过允许值的构件,则称为部分预应力混凝土,属允许出现裂缝的构件; 2.按预应力钢筋与砼有无粘结分类 有粘结预应力混凝土 无粘结预应力混凝土 无粘结预应力混凝土,是指配置无粘结预应力钢筋的预应力混凝土。 无粘结预应力钢筋是将预应力钢筋的外表面涂以沥清、油脂或其他润滑防锈材料,以减小摩擦力并防锈蚀,并用塑料套管或以纸带、塑料带包裹,以防止施工中碰坏涂层,并使之与周围混凝土隔离,而在张拉时可沿纵向发生相对 滑移的后张预应力钢筋。 从90年代开始,无粘结束技术已在我国的某些桥梁工程中得到应用,目前最大跨度可达到20m。 3.按施加预应力的工艺分类先张法 后张法 ①先张法 先张拉预应力钢筋,然后浇筑混凝土的施工方法,称为先张法。 主要工艺过程:穿钢筋→张拉钢→浇筑混凝土并养护→切断钢筋 ②后张法

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