预应力混凝土构件
第五章 预应力混凝土构件基本知识

1.1s con 0.85s con s con 0
荷载2 min 荷载2 min
③混凝土加热养护时,受张拉的钢筋与承受拉力的设
备之间温差 , 引起的损失 σl3 为了缩短先张法构件的生产周期,混凝土常采用蒸 汽养护办法。升温时,新浇的混凝土尚未结硬,预应 力筋与台座之间的温差△t使钢筋受热自由伸长,但两 端的台座是固定不动的,即距离保持不变,于是钢筋 就松了,钢筋的应力降低;降温时,预应力钢筋与混 凝土已黏结成整体,加上两者的温度线膨胀系数相近, 二者能够同步回缩,放松钢筋时因温度上升钢筋伸长 的部分已不能回缩,因而产生了温差损失。仅先张法 构件有该项损失。
3、锚具
预应力混凝土构件对锚具的要求是: 具有足够的强度和刚度; 预应力损失小; 构造简单,便于制作和加工; 节省材料,降低成本
第四节 预应力的损失和张拉控制应力的概念
1、预应力损失 ⑴、定义: 由于张拉工艺和材料特性的原因,从构件的制作、运 输、安装、使用等各个过程中,使预应力钢筋的应力 不断降低,这降低的部分就叫预应力损失。
钢绞线
钢丝绳与钢绞线的区别:
在制作工艺上,钢丝绳是由钢丝绞成股,
再由股捻成绳,有中间夹麻芯或钢芯和不加芯
的钢丝绳;钢绞线是由钢丝只经过一次扭绞。
在性能上,钢丝绳的弹性模量小于钢绞线。
③热处理钢筋
将合金钢(40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr)经过调质 热处理而成,达到提高抗拉强度(fPy =1040N/mm2), 改善塑性性能。Φ HT表示。 这种筋具有强度高(节省钢材)低松弛的特点,其 Φ =6~10mm以盘园形式供给省去焊接,有利施工。
3、混凝土预应力的添加
4、预应力混凝土不能提高承载力 注意:预应力混凝土不能提高构件的承载能力。 也就是说,当截面和材料相同时,预应力混凝土与
预应力混凝土构件

45 280 pc
l5
f
cu
1 15
45
280
pc
l
5
f
cu
1 15
(2)
35 280 pc
l5
fcu
1 15
35
280
pc
l
5
f
cu
1 15
Ap As , Ap As
A0
A0
Ap As , Ap As
An
An
9.3.3.6 用螺旋式预应力钢筋作配筋旳环形构件, 因为混凝土旳局部挤压引起旳预应力损失
(3) 钢筋放张时混凝土旳实有立方体强度值不 能定得太低,并使得混凝土旳预压应力σpc和σpc′不不 小于0.5fcu′
(4) 对预应力钢筋进行超张拉,以降低钢筋松
(5) 采用合适旳施工工艺,如对预应力筋进行 两端张拉,加热养护采用“两阶段升温养护”,即 先在较低温度下养护,使混凝土到达一定强度后, 再升温至要求旳温度下进行养护,从而可降低由温 差和摩擦引起旳预应力损失。
σl3=Esεs=EsαΔt=2×105×1.0×10-5Δt
σl3=2Δt
9.3.3.4 预应力筋应力松驰引起旳预应力损失
所谓钢筋应力松弛,是指钢筋在高应力状态下, 在长度不变条件下,因为钢筋旳塑性变形而使应力 随时间旳延续而降低旳现象。 ptk
0.5) con
当σcon≤0.7fptk时
图9.1 预应力混凝土构件
9.1.3 预应力混凝土旳受力特征
图9.2
图
9.2可知预应力混凝土构件
(1) 对混凝土构件施加预应力能够提升构件旳
(2) (3) 在使用荷载作用下,构件在开裂前处于弹
混凝土预应力构件规格及种类

混凝土预应力构件规格及种类一、前言混凝土预应力构件是一种经过预应力处理的混凝土构件,具有较高的抗弯强度和抗剪强度。
预应力构件在建筑、桥梁、隧道等工程中得到了广泛的应用。
本文将详细介绍混凝土预应力构件的规格及种类。
二、混凝土预应力构件的种类1. 预应力混凝土板预应力混凝土板是一种经过预应力处理的混凝土板。
预应力混凝土板可以分为预应力板和钢筋混凝土板两种。
预应力混凝土板通常用于建筑、桥梁、隧道等工程中的地面、楼板、墙板等部位。
2. 预应力混凝土梁预应力混凝土梁是一种经过预应力处理的混凝土梁。
预应力混凝土梁可以分为预应力梁和钢筋混凝土梁两种。
预应力混凝土梁通常用于建筑、桥梁、隧道等工程中的梁、柱、墩等部位。
3. 预应力混凝土柱预应力混凝土柱是一种经过预应力处理的混凝土柱。
预应力混凝土柱可以分为预应力柱和钢筋混凝土柱两种。
预应力混凝土柱通常用于建筑、桥梁、隧道等工程中的柱、墩等部位。
4. 预应力混凝土桥梁预应力混凝土桥梁是一种经过预应力处理的混凝土桥梁。
预应力混凝土桥梁可以分为预应力桥梁和钢筋混凝土桥梁两种。
预应力混凝土桥梁通常用于桥梁工程中的主梁、桥墩等部位。
5. 预应力混凝土管桩预应力混凝土管桩是一种经过预应力处理的混凝土管桩。
预应力混凝土管桩可以分为预应力管桩和钢筋混凝土管桩两种。
预应力混凝土管桩通常用于桥梁、隧道、港口等工程中的地基支撑、桩基等部位。
三、混凝土预应力构件的规格1. 预应力混凝土板规格预应力混凝土板的规格根据不同的工程需求而定。
一般情况下,预应力混凝土板的长度在3-12米之间,宽度在1-3米之间,厚度在0.1-0.5米之间。
2. 预应力混凝土梁规格预应力混凝土梁的规格根据不同的工程需求而定。
一般情况下,预应力混凝土梁的长度在3-30米之间,高度在0.3-2米之间,宽度在0.2-1米之间。
3. 预应力混凝土柱规格预应力混凝土柱的规格根据不同的工程需求而定。
一般情况下,预应力混凝土柱的高度在3-30米之间,直径在0.3-2米之间。
预应力混凝土构件

预应力混凝土构件预应力混凝土构件是指在施工前先在混凝土构件内部施加预应力,在混凝土的使用过程中产生的应力将部分或全部抵消这些预应力,使构件在使用过程中免受拉力,从而提高混凝土构件的抗拉性能。
预应力混凝土构件具有高强度、高刚度、轻型、耐久性高、施工周期短等显著优点,在现代建筑中得到广泛应用。
预应力混凝土构件的构造形式按照预应力混凝土构件的构造形式,可以分为两种:预应力混凝土无梁板预应力混凝土无梁板是一种大板式构件,具有承载能力强、刚度好等优点,其截面形式可以为矩形、T形、I形等。
预应力混凝土无梁板在现代建筑中应用广泛,主要用于超高层建筑、桥梁、隧道、机场场地、空中交换站等场所。
预应力混凝土梁预应力混凝土梁是一种长条形构件,其主要作用是承受荷载并将荷载传递到其他构件上,起到缩短跨度、延长跨度等作用。
预应力混凝土梁的截面形式多样,如矩形、T形、U形等。
预应力混凝土梁在现代建筑中也得到了广泛应用,如大型厂房、桥梁等。
预应力混凝土施工工艺预应力混凝土施工工艺主要包括以下几个步骤:1.预制各构件中的钢筋束钢筋束应按照设计要求制作,通常应将下层激励钢筋放置到模板上,再加上上层钢筋束,控制好所有钢筋束的间距和弦长。
2.将钢筋束张拉至预定预应力值在支座下张拉钢筋束,使其达到预定预应力值,张拉后测量应力比。
3.预制构件混凝土浇筑根据设计要求先将一定数量的混凝土浇入模板内,再放置好钢筋束,浇注混凝土,抹平表面。
4.养护在混凝土强度达到一定的强度后进行拆模,并采取适当的养护措施,使混凝土达到优良的波动强度和耐久性。
预应力混凝土在实际工程中的应用举例1.惠州凤凰机场跑道工程惠州凤凰机场二号跑道与辅道主要采用了矩形截面的预应力混凝土板,使得跑道与辅道在强度、振动和平整度上都得到了大幅度提升。
2.同济医院新院大楼工程同济医院新院大楼采用的预应力混凝土梁承受了大量的荷载,使得大楼结构更加稳固,从而达到了既美观又实用的效果。
3.潍坊市二环高架桥工程潍坊市二环高架桥的结构采用了预应力混凝土板和框架板的组合,以及翼墙框架和叠合板结构的组合,增强了桥梁的刚度和稳定性,并达到了节约材料、经济实用的效果。
预应力混凝土构件基本知识

抗剪性能
预应力混凝土构件的抗剪 性能良好,能够承受剪切 力作用,保证结构的稳定 性。
耐久性能
抗腐蚀性能
预应力混凝土构件在酸、碱、盐 等腐蚀性环境中具有良好的耐久
性,能够长期保持其性能。
抗疲劳性能
预应力混凝土构件具有良好的抗疲 劳性能,能够在周期性荷载作用下 保持其强度和稳定性。
在高层建筑中,预应力混凝土框架结构被广泛采用。这种结构通过预加应力,提高了混凝土的强度和刚度,增强 了结构的抗震性能。预应力技术能够减少框架结构的截面尺寸和重量,提高建筑的使用面积和经济效益。
实际工程案例三
总结词
耐久性、抗冲刷能力
详细描述
在大型水工结构中,预应力混凝土闸墩被广泛应用于挡水坝、水库和水电站等工程。由 பைடு நூலகம்长期受到水流的冲刷和侵蚀,预应力混凝土闸墩需要具备优良的耐久性和抗冲刷能力。 通过预加应力,可以提高混凝土的抗裂性和承载能力,延长闸墩的使用寿命。同时,预
适用于大型、复杂的预应力混 凝土构件,如大跨度桥梁、大 型厂房等。
无粘结预应力施工
• 总结词:无粘结预应力施工是一种利用无粘结预应力筋对混凝土施加预 压应力的施工方法。
• 详细描述:在无粘结预应力施工中,预应力筋被涂覆一层油脂和塑料套管,使其与混凝土不直接接触,不传递剪力。通 过锚具将无粘结预应力筋锚固在混凝土中,对预应力筋施加预拉力,使混凝土受到预压应力。
06
预应力混凝土构件的案例分 析
实际工程案例一
总结词
大跨度、高承载力
详细描述
预应力混凝土梁被广泛应用于大跨度桥梁中,如斜拉桥和悬索桥。通过预加应力 ,混凝土梁能够承受更大的承载力,实现大跨度跨越。预应力技术能够提高梁的 刚度和抗裂性,减少变形和裂缝的产生。
第九章 预应力混凝土构件

裂缝宽度与钢筋应力基本成正比,一般
Ms=(0.6~0.8)My,如配筋按正截面承载力计算,Ms作用
下sss=(0.5~0.7)fy。对于HPB335级钢筋,fy
=300MPa,sss=150~210MPa,裂缝宽度已达(0.15~ 0.25) mm。如采用RRB400级高强钢筋,fy=580MPa, 则sss= 290 ~406 MPa,裂缝宽度已远远超过容许限值。 故钢筋混凝土结构限制了高强材料的应用,限制
无粘结预应力束
3.预应力螺纹钢筋 也称精轧螺纹钢筋,是用热轧、轧后余热 处理或热处理工艺制作成带有不连续无纵肋的 外螺纹的直条钢筋,该钢筋在任意截面处均可 带有匹配的内螺纹的连接器或锚具进行连接或 锚固。直径为18~50mm,具有高强度、高韧性 等特点。
预应力钢筋
9.1.4施加预应力的方法
一、先张法
根据力的平衡条件
spcI
spcAc spAp ssAs scon sl aEspc Ap aES仍处 于受压状态,不会出现开裂;
s c s pc 0
受拉边缘应力虽然受拉,但拉应力小于混 凝土的抗拉强度,一般不会出现开裂;
0 s c s pc ftk
s c s pc ftk
受拉边缘应力超过混凝土的抗拉强 度,虽然会产生裂缝,但比钢筋混 凝土构件(Np =0)的开裂明显推迟, 裂缝宽度也显著减小。
' cu
9.3预应力混凝土轴心受拉构件的计算
预应力混凝土的计算分两部分 一、使用阶段计算 ⑴承载力计算。对于预应力轴心受拉构件,应进行正 截面受拉承载力计算;对于预应力受弯构件,应进行 正截面受弯承载力和斜截面受剪承载力计算。 ⑵裂缝控制验算。对于正常使用阶段不允许开裂的构 件,应进行抗裂验算;对于允许开裂的构件,则应进 行裂缝宽度验算。 ⑶变形验算。对预应力受弯构件,应进行挠度验算。 二、施工阶段验算 预应力混凝土构件在制作、运输和安装等施工过 程中,应对其承载力和抗裂性进行验算。
第10章预应力混凝土构件

sII E pcII l 5
关于 pcII的求解,仍由前述图形根据力的平衡条件可得到公式
(10-31),即:
pcII ( con l ) Ap l 5 As Ac E As E Ap N pII l 5 As A0
上式即为混凝土受到的“有效预压应力”的计算式,由于所有 的预应力损失均已产生,所以在荷载作用前,混凝土受到的预压应 力不会减少。 (2)使用阶段 1)加载至混凝土压应力为零
假定构件中布置有预应力钢筋和非预应力钢筋。
(1)施工阶段 1)张拉预应力钢筋:各材料的应力如表10-8中的b项; 2)在混凝土受到预压应力之前(此时预应力钢筋未放松):各材 料的应力如表10-8中的c项,假定第一批预应力损失已完成;
12
3)放松预应力钢筋:混凝土达到强度等级的75%以上方可放松预
应力钢筋;此时构件受到压力作用,将产生压应变 pcI ,
4)混凝土受到预压应力,完成第二批损失 lII后(即全部预应力损
失完成)。此时,第二批损失将使预应力钢筋的应力减少 lII ,
但混凝土的应力发生变化后还将影响预应力钢筋的应力,讨论之。
A.由于预应力钢筋对混凝土的受压作用降低,将使构件产生增量 (拉)应变,设为 pcII ; B.对应混凝土产生增量拉应力: pcII Ec pcII(拉)(e) 此时混凝土应力设为 ,显然有关系: pcII pcI pcII pcII
所以得:
pcII
pcI pcII
1 Ec ( pcI pcII )
(拉)(f)
(g)
15
将(f)代入(e)得: pcII
C.对应预应力钢筋产生增量拉应力: peII Es pcII
预应力 混凝土构件

1.预应力混凝土的原理 (1) 预应力可以改善结构构件的裂缝和变形性能。在使用前预先施加的永 久性内应力,以及钢材中的拉应力与混凝土中的压应力组成一个自平衡 系统。 (2)推动采用预应力混凝土的主要优点是节约材料。 (3)预应力不能提高混凝土构件的强度。
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第一节预应力混凝土基本知识
( 4 ) σl4预应力钢筋的应力松弛,计算公式如下: 预应力钢丝、钢绞线普通松弛
此处,一次张拉ψ=1,超张拉ψ =0. 9 低松弛:
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第一节预应力混凝土基本知识
(2)预应力混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C30;当采用钢绞线、钢 丝、热处理钢筋作预应力钢筋时,混凝土强度等级不宜低于C40。当采 用山砂混凝土及高炉矿渣混凝土时,尚应符合专门标准的规定。 (3)无黏结预应力筋的规格及性能见表7-1。
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第七章预应力混凝土构件
第一节预应力混凝土基本知识 第二节预应力的施加 第三节预应力混凝土轴心受拉构件计算 第四节预应力损失值计算 第五节预应力混凝土构件的构造措施
第一节预应力混凝土基本知识
一、预应力混凝土的分类
预应力混凝土可按制作、构件中预加应力大小的程度、施工方式的 不同来划分。 (1)按制作划分可分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。 (2)按构件中预加应力大小的程度可划分为全预应力和部分预应力法。 (3)按施工方式可划分为有黏结预应力混凝土和无黏结预应力混凝土。
(1)预应力混凝土结构中的钢筋包括预应力钢筋和非预应力钢筋。非预应 力钢筋宜采用HRB400级和HRB335级钢筋,也可采用HPB235级和 RRB400级钢筋。预应力钢筋必须具有很高的强度,《混凝土结构设计 规范》(GB 50010- 2002)规定,预应力钢筋宜采用预应力钢绞线、钢丝 及热处理钢筋。此外,预应力钢筋还应具有一定的塑性、良好的可焊性 以及用于先张法构件时与混凝土有足够的黏结力。
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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。