预应力筋的布置原则
预应力混凝土梁设计规范
预应力混凝土梁设计规范一、前言预应力混凝土梁是一种常用的结构形式，广泛应用于建筑、桥梁等领域。
预应力混凝土梁的设计规范是为了保证梁的强度、稳定性和耐久性，使其能够安全可靠地承受荷载和变形，从而保证工程的安全和质量。
本文将详细介绍预应力混凝土梁的设计规范。
二、设计基本原则预应力混凝土梁的设计应符合以下基本原则：1.安全性原则：设计应满足结构的强度、稳定性和耐久性要求，确保结构在使用寿命内不发生破坏。
2.经济性原则：设计应尽量优化结构形式和尺寸，使得材料的使用量和工程投资最小化。
3.可靠性原则：设计应考虑荷载的变化范围和概率，保证结构的可靠性。
4.美观性原则：设计应符合美学要求，使其满足人类审美的需求。
三、设计荷载预应力混凝土梁的设计荷载应包括以下几种类型：1.常规荷载：包括自重、活载和雪载等。
2.非常规荷载：包括地震、风载、温度荷载和液压荷载等。
3.施工荷载：包括混凝土浇筑、张拉预应力、喷涂防腐等施工荷载。
四、设计基本要求预应力混凝土梁的设计应符合以下基本要求：1.满足强度和稳定性要求：梁的设计应满足强度和稳定性要求，确保梁能够承受荷载和变形。
2.满足耐久性要求：梁的设计应满足耐久性要求，保证梁能够长期使用。
3.满足变形要求：梁的设计应满足变形要求，保证梁的变形在允许范围内。
4.满足美观要求：梁的设计应满足美观要求，保证梁的外观符合美学要求。
五、设计计算方法预应力混凝土梁的设计计算方法应包括以下几个方面：1.截面设计：根据荷载和变形要求，确定梁的截面尺寸和配筋。
2.预应力设计：根据荷载和变形要求，确定梁的预应力布置和张拉力。
3.受剪设计：根据荷载和变形要求，确定梁的受剪设计。
4.受弯设计：根据荷载和变形要求，确定梁的受弯设计。
5.局部设计：根据荷载和变形要求，确定梁的局部设计，包括梁的端部设计和梁的支座设计。
6.验算：对梁进行验算，确保梁的强度、稳定性和耐久性。
六、设计参数预应力混凝土梁的设计参数应包括以下几个方面：1.强度等级：根据荷载和变形要求，确定梁的混凝土强度等级。
预应力施工技术方案
预应力施工技术方案1工程概况本工程设计采用了高效预应力技术，因此必须从预应力材料到预应力施工工艺和施工组织要体现出高效预应力混凝土的技术特点和优越性。
楼面超大面积工程结构，横向86m、纵向超过240m；楼面结构梁采用后张有粘结预应力体系，梁单跨尺寸分别为24m、18 m、16.8 m。
楼板被后浇带分为6个区域，最达的一个区域长90m 宽52m结构平面尺寸大大超过了规范允许的不设缝的最大限制长度，。
预应力配筋采用连续抛物线型，为有粘结预应力框架梁结构体系。
2方案编制依据xxxx机场航站楼工程投标图《混凝土工程施工及验收规范》《预应力混凝土钢绞线》《预应力混凝土用锚具、夹具和连接器应用技术规程》施工经验：中建总公司工法（八局主编的预应力施工技术部分）3施工准备1. 技术准备(1) 计算预应力筋曲线预应力筋曲线方程为Y=AX2在跨中区 A=2H/（0.5-α）L2在梁端区 A=2H/αL2其中H为梁高度，L为梁跨度。
依据求得预应力曲线方程，计算每间隔1m预应力筋的矢高，作为马凳的控制标高；并绘制梁剖面预应力筋矢高图、纵横梁结点预应力筋矢高图，作为施工穿筋的指导依据。
(2) 不同张拉控制应力和千斤顶检校曲线计算对应压力表读数。
(3) 放样或计算预应力筋张拉长度和下料长度。
(4) 计算不同张拉段的理论伸长值，并计算出-5%至+10%区间数值，作为校核核伸长值的依据。
(5) 依据不同的张拉段，编制各种材料机具需用量计划。
(6) 依据工程总进度网络计划，制定并协调预应力施工与结构施工、安装施工的工艺穿插顺序，制定预应力施工的各项技术要求和各项技术质量保证措施。
(7) 进行详尽的技术交底和进行施工前教育。
(8)施工前完成所有与设计有关的技术问题审核确认工作。
2.人员组织预应力结构施工由中建八局技术中心预应力施工专业队具体进行预应力筋的敷设，预应力筋的张拉、灌浆等专业性工作。
3.材料准备施工前，进行锚具、预应力筋的技术招标，材料进场前，进行锚具组装件试验，经检测符合要求后，方准进场。
预应力筋施工方案
预应力施工方案预应力施工步骤包括：预应力筋下料、波纹管制作与安装〔或钢管安装〕、穿束、X拉、压浆、封锚等工序。
预应力施工方法分为先X法和后X法，目前施工中一般采用后X法。
预应力筋的品种有钢丝、钢绞线、热处理钢筋、冷拉低碳钢丝、精扎螺纹钢筋等。
预应力施工主要应用于盖梁、T梁和箱梁等结构构件中。
预应力施工时，那么需采取必要的平安技术措施，以防止发生事故。
一、预应力筋的材质检验预应力筋进场时应分批验收，验收时，除应对其质量证明书、包装、标志和规格等进展检查外，还必须按以下规定进展检验：1、钢丝应分批进展检验，每批的重量≤60t。
先从每批中抽检5%，但不少于5盘，对其进展形状、尺寸和外表等检查，如出现检查不合格，那么将该批钢丝逐盘检查。
在上述检查合格的钢丝中抽取5%，且不小于3盘，在每盘钢丝的两端取样进展抗拉强度、弯曲和伸长率的试验，其力学性能应符合《规X》要求。
如试验结果有一项不合格时，那么不合格盘报废，并从同批未试验过的钢丝盘中取双倍数量试样进展该不合格项的复验，如仍有一项不合格，那么该批钢丝为不合格。
2、钢绞线从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选取的钢绞线端部的正常部位载取一根试样进展外表质量、直径偏差和力学性能等试验。
如每批少于3盘，遇应逐盘取样进展上述试验。
试验结果如有一项不合格时，那么不合格盘报废，并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进展该不合格项的复测，如仍有一项不合格，那么该批钢绞线为不合格。
每批钢绞线的重量应≤60t。
3、热处理钢筋1〕从每批钢筋中抽取10%的盘数〔不小于25盘〕进展外表质量和尺寸偏差的检查。
如检查不合格，那么应对该批钢筋进展逐盘检查。
2〕从每批钢筋中抽取10%的盘数〔不小于25盘〕进展力学性能试验。
试验结果如有一项不合格时，该不合格盘应报废，并再从未试验过的钢筋中取双倍数量的试样进展复验，如仍有一项不合格，那么该批钢筋为不合格。
3〕每批钢筋的重量应不大于60t。
混凝土结构原理课程设计指导书
混凝土结构原理课程设计指导书一、设计内容1.预应力钢绞线面积估算、布置及校核；2.截面几何参数的计算；3.确定张拉控制应力，进行预应力损失估算；4.承载能力极限状态正截面、斜截面承载能力计算；5.应力验算；6.正常使用极限状态抗裂性验算；7.变形验算及预拱度设置；8.锚固区局部承压设计计算。
9、图纸绘制：预应力钢束布置图。
二、设计步骤（一）准备工作1、设计题目，设计用的原始数据和有关资料由指导教师以设计任务书的形式发给学生。
2、学生接到设计任务书后，首先熟悉所给的原始资料, 明确设计题目和设计内容。
（二）预应力钢绞线面积估算、布置及校核预应力混凝土梁钢筋数量估算的一般方法:根据构件正截面抗裂性确定预应力钢筋的数量。
由构件承载能力极限状态要求确定非预应力钢筋数量。
预应力钢筋数量估算时截面几何特性可取构件全截面几何特性。
（1）按构件正截面抗裂性要求估算预应力钢筋数量全预应力混凝土梁按作用（或荷载）短期效应组合进行正截面抗裂性验算，计算所得的正截面混凝土法向拉应力应满足式（1）的要求，可得到:（1）（2）Ms——按作用（或荷载）短期效应组合计算的弯矩值；Npe——使用阶段预应力钢筋永存应力的合力；A——构件混凝土全截面面积；W——构件全截面对抗裂验算边缘弹性抵抗矩；ep——预应力钢筋的合力作用点至截面重心轴的距离。
A类部分预应力混凝土构件，根据式（3）可以得到：（3）求得Npe的值后，再确定适当的张拉控制应力σcon并扣除相应的应力损失σl（对于配高强钢丝或钢铰线的后张法构件σl约为0.2σcon ），估算出所需要的预应力钢筋的总面积Ap = Npe/(1-0.2)σcon。
Ap确定之后，则可按一束预应力钢筋的面积Ap1算出所需的预应力钢筋束数n1为: n1 =A p/ A p1（2）按构件承载能力极限状态要求估算非预应力钢筋数量在确定预应力钢筋的数量后，非预应力钢筋根据正截面承载能力极限状态的要求来确定。
预应力工程规范要求
预应力工程1.1 一般规定1.1.1 预应力工程应编制专项施工方案。
必要时，专业施工单位应根据施工图设计文件进行深化设计。
1.1.2 当工程所处环境温度低于－15°C 时，不宜进行预应力筋张拉；当工程所处环境温度高于 35°C 或连续 5 日环境日平均温度低于 5°C 时，不宜进行灌浆施工。
冬期灌浆施工时，应对预应力构件采取保温措施或采用抗冻水泥浆。
1.2 材料1.2.1 预应力工程材料的性能应符合国家现行有关标准的规定。
1.2.2 预应力筋的品种、级别、规格、数量必须符合设计要求。
当预应力筋需要代换时，应进行专门计算，并应经原设计单位确认。
1.2.3 预应力工程材料在运输、存放过程中，应采取防止其损伤、锈蚀或污染的保护措施。
1.3 制作与安装1.3.1 预应力筋的下料长度应经计算确定，并应采用砂轮锯或切断机等机械方法切断。
预应力筋制作或安装时，应避免焊渣或接地电火花损伤预应力筋。
1.3.2 无粘结预应力筋在现场搬运和铺设过程中，不应损伤其塑料护套。
当出现轻微破损时，应及时封闭。
1.3.3 钢绞线挤压锚具应采用配套的挤压机制作，并应符合使用说明书的规定。
采用的摩擦衬套应沿挤压套筒全长均匀分布；挤压完成后，预应力筋外端应露出挤压套筒不少于 1mm。
1.3.4 钢绞线压花锚具应采用专用的压花机制作成型，梨形头尺寸和直线锚固段长度不应小于设计值。
1.3.5 钢丝镦头及下料长度偏差应符合下列规定：1镦头的头型直径应为钢丝直径的 1.4 倍~1.5 倍，高度应为钢丝直径的 0.95 倍 ~1.05 倍；2镦头不应出现横向裂纹；3当钢丝束两端均采用镦头锚具时，同一束中各根钢丝长度的极差不应大于钢丝长度的 1/5000，且不应大于 5mm。
当成组张拉长度不大于 10m 的钢丝时，同组钢丝长度的极差不得大于 2mm。
1.3.6 孔道成型用管道的连接应密封，并应符合下列规定：1圆形金属波纹管接长时，可采用大一规格的同波型波纹管作为接头管，接头管长度可取其直径的 3 倍，且不宜小于 200mm，两端旋入长度宜相等，且两端应采用防水胶带密封；2塑料波纹管接长时，可采用塑料焊接机热熔焊接或采用专用连接管；3 钢管连接可采用焊接连接或套筒连接。
10.7预应力混凝土构件的构造规定
预应力钢筋的混凝土保护层厚度不应小于钢筋的公称直径， 且不小于规范规定的混凝土保护层最小厚度要求。
10.7 预应力混凝土构件的构造Hale Waihona Puke 定第十章 预应力混凝土构件计算
2. 先张法预应力混凝土构件端部的构造措施
（1）单根配置的预应力筋，其端部宜设置螺旋筋； （2）分散布置的多根预应力筋，在构件端部10d且不小于 100mm长度范围内，宜设置3~5片与预应力筋垂直的钢筋网片 （3）采用预应力钢丝配筋的薄板，在板端100mm长度范围内宜 适当加密横向钢筋。 （4）槽形板类构件，应在构件端部100mm长度范围内沿构件板 面设置附加横向钢筋，其数量不少于2根。
10.7 预应力混凝土构件的构造规定
第十章 预应力混凝土构件计算
3. 非预应力纵向钢筋的布置
在预应力混凝土构件中，除配置预应力钢筋外，通常还配 置一定数量的纵向非预应力钢筋，非预应力钢筋的作用主要有： 防止施工阶段因混凝土收缩和温差引起预拉区裂缝。
承担施加预应力过程中产生的拉应力。
防止构件在制作、堆放、运输、吊装时出现裂缝或减小裂 缝宽度。 非预应力纵向钢筋的强度等级宜低于预应力钢筋。 在预应力钢筋弯折处，应加密箍筋或沿弯折处内侧布置非 预应力钢筋网片，以加强在钢筋弯折区段的混凝土。
2. 预应力筋及预留孔道布置构造规定：
（1）预制构件中预留孔道之间的水平静间距不宜小于50mm， 且不宜小于粗骨料粒径的1.25倍；孔道至构件边缘的净间距不 宜小于30mm，且不宜小于孔道直径的50%。
（2）现浇混凝土梁中预留孔道在竖直方向的净间距不应小于 孔道外径，水平方向的净间距不宜小于1.5倍孔道外径，且不 应小于粗骨料粒径的1.25倍；从孔道外壁至构件边缘的净间 距，梁底不宜小于50mm，梁侧不宜小于40mm，裂缝控制等 级为三级的梁，梁底、梁侧分别不宜小于60mm和50mm。
预应力混凝土施工(先张法、后张法)
2.消除应力钢丝 采用消除应力的矫直回火钢丝，可消除钢丝冷拔中产生的 残余应力，提高钢丝的比例极限、屈服强度和弹性模量， 并改善塑性。消除应力钢丝按外形分为光面、刻痕和螺旋 肋钢丝。直径4 ㎜～9㎜；1570 、 1670和1770MPa；弹 性模量2.05 ×105N/mm2 。
3.热处理钢筋 对某些热轧Ⅳ钢筋（如40Si2Mn、48 Si2Mn、45 Si2Cr 等）经调质处理而形成的高强度无明显流 幅的硬钢。利用热轧钢筋的余热进行淬火，然后 再中温回火等热处理后形成的。 直径6 ㎜、8.2 ㎜ 、10㎜；1470MPa；弹性模量 2.0 ×105N/mm2 。
通过张拉预应力筋利用预应力筋的回弹来挤压混凝土使混凝土受到预压应力qm锚具扁锚bmovm锚具压花锚具挤压锚具钢质锥形锚具拉杆式千斤顶穿心式千斤顶zb4500型电动油泵台座准备刷隔离剂放预应力筋张拉侧模安装浇筑混凝土养护放张脱模出槽堆放制作试块试块试压085fpyk090fpyk冷拉钢筋065fptk070fptk热处理钢筋075fptk075fptk清除应力钢丝钢绞线后张法先张法张拉方法钢种张拉力的计算实际伸长值量测
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为什么要使用预应力混凝土？
混凝土的抗拉极限应变值只有0.0001～0.00015㎜, 要保证混凝土不开裂，钢筋的应力只能达到20～ 30N/mm2；即使允许出现裂缝的构件，当裂缝宽度 限制在0.2～0.3㎜时，钢筋应力也只能达到150～ 250N/mm2,使高强钢筋的强度无法充分利用。
2.张拉设备
液压张拉千斤顶和电动油泵 穿心式千斤顶：常用YCW千斤顶 ，1000－4000KN；适用 于张拉FVM夹片群锚、DM型镦头锚等 拉杆式千斤顶：可张拉DM型螺丝端杆锚、JLM精轧螺丝钢 锚具，LZM冷铸锚等。 锥锚式千斤顶:仅用于带钢质锥形锚具的钢丝束。
预应力施工技术要求
预应力混凝土结构施工技术要求对于预应力混凝土工程中的模板安装、非预应力钢筋绑扎、混凝土浇筑及养护，施工中执行《水工混凝土施工规范》（DL/T5144-2001）。
本技术要求引用了《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）。
1钢绞线1．1钢绞线的力学性能预应力混凝土使用的钢绞线应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的要求。
本工程用的钢绞线结构为1X7；公称直径Фs15.2mm;公称截面面积140mm2；强度级别为1860Mpa，Ⅱ级松弛；一根钢绞线的最大负荷不小于260KN；屈服负荷不小于234KN；伸长率不小于3.5％;1000h的松弛率不大于2.5％（70％标准强度）。
1．2表面质量钢绞线表面不得带有降低钢绞线与水泥浆粘结力的润滑剂、油渍等物质，不得有锈斑或麻坑。
1．3检测对每批钢绞线都应进行检测。
在一批钢绞线中随机取3盘，从每盘钢绞线的端部正常部位截取一段做试样，进行表面质量、直径偏差、捻矩和力学性能试验。
试验结果如有一项不合格，则全盘报废。
再从该批钢绞线中取双倍数量的试样进行不合格项复测，如仍有一项不合格，则该批钢绞线为不合格。
每批钢绞线的重量应不大于60t.如每批钢绞线的数量不足3盘，应逐盘取样做上述试验。
2锚具与夹具预应力筋锚具和夹具应有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适应性，既能发挥预应力筋强度，又能安全的实现预应力作业，并应符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2000）要求。
2．1锚具本工程采用带有保护罩装置的水工专用锚具。
锚具应满足分级张拉、补张拉及放松预应力的要求，附件上设置灌浆孔或排气孔。
锚具重复张拉其性能应满足锚具效率系数ηa≥0.95;组装件受力段长度的极限总应变εapu≥2％。
锚具组装件在应力上限为标准强度值f ptk的65％时，应力幅度不小于80MPa，试件经受200万次循环荷载后，锚具零件不应疲劳破坏，预应力筋在锚具夹持区或发生疲劳破坏的截面面积应不大于试件总截面面积的5％。
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预应力筋的布置原则
预应力筋的布置原则：
1.预应力筋的外形和位置尽可能与弯矩图一致，合理的预应力筋的
布置形状应该是使张拉预应力筋所产生的等效荷载与外部荷载分布在形式上基本一致；
2.为了获得较大的截面抵抗弯矩，控制截面处的预应力筋尽量靠近
受拉边缘布置，以提高其抗裂能力及承载能力；
3.尽可能减少预应力筋的摩擦损失和锚固损失，增大有效预应力值，
以提高世家预应力的效益和构件的抗裂性；
4.为了方便施工、减少锚具、提高工作效率，预应力筋在各跨间尽
可能连续布置并应使构件端部构造简单；
5.应综合考虑其他因素，如保护层厚度、防火要求、次弯矩、防腐
蚀以及构造要求等。