预应力混凝土工程

张顺序的确定和注意事项； ❖ 掌握后张法孔道留设、锚具选择、预应力筋的张拉
顺序、孔道灌浆等施工方法及注意要点； ❖ 了解电热张法、无粘结预应力混凝土施工原理及应
用； ❖ 熟悉预应力混凝土质量保证措施及安全技术。
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预应力混凝土：预应力混凝土能充分发挥高强度钢材的作用； 它是在结构构件承受使用荷载之前，在构件的受拉区域张拉钢筋， 利用钢筋张拉后的弹性回缩，对构件受拉区域的混凝土预先施加压 力，产生预压应力，使混凝土结构在作用状态下充分发挥钢筋抗拉 强度高和混凝土抗压能力强的特点，可以提高构件的承载能力。
▪ 机组流水法：构件连同钢模通过固定的机组，按流水方
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锚具、夹具及连接器
▪ 预应力筋用的锚具是在后张法预应力混凝土结构或构件中，为
保持预应力筋的拉力并将其传递到混凝土上所用的永久性锚固 装置。
▪ 夹具则是在先张法预应力混凝土构件施工时，为保持预应力筋
的拉力并将其固定在生产台座（或设备）上的临时性锚固装置； 或在后张法预应力混凝土结构或构件施工时，在张拉千斤顶或 设备上夹持预应力筋的临时性锚固装置。
5.5 液压张拉设备仪表的使用 安全技术、校验与操作
本章小结
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5.1概述
▪ 预应力结构的定义 预应力结构可以定义为：在结构承受外荷载
之前，预先对其在外荷载作用下的受拉区施加压应力，以改善结构 使用性能的这种结构形式称之为预应力结构。
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预应力混凝土结构
预应力结构具有如下的一些特点：
▪ 改善结构的使用性能，提高结构的耐久性； ▪ 减小构件截面高度，减轻自重； ▪ 充分利用高强钢材； ▪ 具有良好的裂缝闭合性能与变形恢复性能；提高抗剪
▪ （3）钢绞线 ：是用冷拔钢丝绞扭而成，其方法是在绞线机上以一种稍
粗的直钢丝为中心，其余钢丝则围绕其进行螺旋状绞合（图4-4），再经低 温回火处理即可。
图 4-4 预应力钢绞线的截面 D — 钢绞线直径； d 0 — 中心钢丝直径； d — 外层钢丝直径
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▪ （4）无粘结预应力筋 ——是一种在施加预应力后沿全长
▪ 锚具的静载锚固性能，应由预应力筋-锚具组装件静载试验测定的锚
具效率系数（ηa）和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变 （εapu）确定。锚具效率系数（ηa）应按下式计算：
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5.1 先 张 法
▪ 先张法：先张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时固
定在台座（或钢模上），然后浇筑混凝土，待混凝土达 到一定强度（一般不低于设计强度的75%），预应力筋和 砼之间有足够的粘结力时，放松预应力筋，借助粘结力， 对砼施加预应力的施工方法。
第五章 预应力混凝土工程
▪ 主要内容：预应力混凝土工程的先张法、后张法的施工
工艺，机具设备和施工方法。电热张法、无粘结预应力 混凝土施工原理、特点及应用。
▪ 学习要求：
❖ 了解预应力混凝土的概念，及其在工程应用中的优 点；
❖ 熟悉预应力混凝土的材料品种、规格及要求；
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❖ 熟悉先张法、后张法、电热张法的施工工艺； ❖ 掌握先张法、预应力筋的控制应力、张拉程序和放
承载力；
▪ 提高抗疲劳强度； ▪ 具有良好的经济性。
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混凝土
▪ 在预应力混凝土结构中所采用的混凝土应具有高强、
轻质和高耐久性的性质。一般要求混凝土的强度等级 不低于C30。目前，我国在一些重要的预应力混凝土 结构中，已开始采用C50~C60的高强混凝土，最高混 凝土强度等级已达到C80，并逐步向更高强度等级的 混凝土发展。国外混凝土的平均抗压强度每10年提高 5~10MPa，现已出现抗压强度高达200MPa的混凝土。
当构件在荷载作用下产生拉应力时，首先抵消预应力，然 后随着荷载不断增加，受拉区混凝土才受拉开裂，从而延迟了 构件裂缝的出现和限制了裂缝的开展，提高了构件的抗裂度和 刚度。这种利用钢筋对受拉区混凝土施加预压应力的钢筋混凝 土，叫做预应力混凝土。
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施加预加应力的方法主要有：先张法、后张法、后 张自锚法、电热法和自张法等。
为了达到较高的预应力值，宜优先采用高标号混凝 土。
当采用冷拉HRB335、HRB400钢筋和冷轧带肋钢筋作 预应力钢筋时，其混凝土强度不宜低于C30；
当采用消除应力钢丝、钢绞线、热处理钢筋作预应 力钢筋时，混凝土强度等级不宜低于C40。
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5.1 概述
5.2 后张法
本 章
5.3 电热法施工
内 容
5.4 无粘结预应力混凝土施工
▪ 先张法生产示意图见图5.1所示。
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▪ 先张法一般用于预制构件厂生产定型的中小型构件，如
楼板、屋面板、檩条及吊车梁等。
▪ 先张法生产时，可采用台座法和机组流水法。 ▪ 台座法：预应力筋的张拉、锚固，混凝土的浇筑、养护
及预应力筋放张等均在台座上进行；预应力筋放张前， 其拉力由台座承受。
与周围混凝土不粘结的预应力筋，它由预应力钢材、涂料层和包 裹层组成（图4-5）。
a）无粘结预应力筋；b）截面示意 图4-5无粘结预应力筋
1—聚乙烯塑料套管；2—保护油脂；3—钢绞线或钢丝束
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图6-38 无粘结预应力筋
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（5）非金属预应力筋非金属预应力筋主要是 指用纤维增强塑料（简称FRP）制成的预应力 筋，主要有玻璃纤维增强塑料（GFRP）、芳 纶纤维增强塑料（AFRP）及碳纤维增强塑料 （CFRP）预应力筋等几种形式。
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预应力钢筋
▪ 预应力筋通常由单根或成束的钢丝、钢绞线或钢筋组成。 ▪ 对预应力筋的基本要求是高强度、较好的塑性以及较好的粘
结性能。
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预应力钢筋种类
▪ （1）高强钢筋——冷拉热轧低合金钢筋 热处理低合金钢筋 ▪ （2）高强钢丝 ——冷拉和矫直回火两种，按外形分为光面、刻痕和螺
旋肋三种。常用的高强钢丝的直径（mm）有： 4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、 9.0等几种。
▪ 连接器是用于连接预应力筋的装置。此外还有预应力筋与锚具
等组合装配而成的受力单元，如预应力筋-锚具组装件、预应力 筋-夹具组装件、预应力筋-连接器组装件等。
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锚具
▪ 锚具的性能要求： ▪ 在预应力筋强度等级已确定的条件下，预应力筋-锚具组装件的静载
锚固性能试验结果，应同时满足锚具效率系数（ηa）等于或大于 0.95和预应力筋总应变（εapu）等于或大于2.0%两项要求。