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预应力学问讲座

预应力构造的概念和开展

1.预应力混凝土的根本原理及开展

①当今预应力技术已广泛运用在各个工程领域。从20世纪20头预应力技术进入土木工程的实际应用以来，已成为了土木工程领域最重要的技术之一。进入21世纪后，预应力技术不仅是应用于混凝土构建，还被精彩的应用于钢混凝土组合构造、空间钢构造等领域。

②预应力混凝土是由一般钢筋砼开展起来的。早起预应力砼进入空间阶段归功于法国精彩的工程师弗来西奈〔Freyssiney〕，他在1928研制胜利了预应力砼。第二次世界大战后，预应力砼进入了蓬勃开展，出现了部分预应力砼、无粘结预应力砼、预应力钢混凝土组合构造、预应力空间钢等构造。

虽说预应力从20世纪才开始大力的开展，可我们聪慧的祖先，在古代就应用预应力的原理做出了箍桶、箍盆。用箍将松散的楔形木块箍起来并施加确定的力使其能承受足够的侧向水压力，就是预应力原理。

③预应力的特点

×10-3×10-3，很低，所以砼均为带裂缝工作。

预应力砼，含钢量小，拉应力大，先产生应力，有荷载后构件混凝土不会产生拉应力或者拉应力不大〔下边缘〕。构件不变形，不产生裂缝。

构件类型

国外：1970国际预应力协会和欧洲混凝土协会，依据预应力程度大小的不同，建议将加筋混凝土分为四个等级。

Ⅰ级：全预应力，混凝土不出现拉应力。

Ⅱ级：有限预应力，在最不利荷载作用下，混凝土允许出现拉应力，但不超过其弯拉强度。长期持荷作用下，砼不出现拉应力。

Ⅲ级：部分预应力，在最不利荷载作用下，构件砼允许出现裂缝，宽度不超过规定。

Ⅳ：一般钢筋砼。

我国的分类：

A类：正常运用极限状态构件预压受拉区混凝土的正截面拉应力不超过规定的限值。不准出现裂缝。

B类：混凝土的正截面拉应力允许超过规定的限值，但当出现裂缝时，不超过允许的限值，最大裂缝0.1mm。

C类：一般钢筋砼，允许最大裂缝0.2mm。

预应力分类按程度划分

预应力度λ=1.0为全预应力混凝土，当λ=0.0时为一般钢筋砼。预应力度在0.0＜λ＜1.0的都为部分预应力砼。

用力表示预应力度λ=

〔Mo＝消压弯矩，将构件限制截面预压，受拉边缘应力抵消到0的弯矩

M=运用荷载短期作用下限制的弯矩

λ=预应力度〕

用材料表示预应力度:

py/AP.fpy+Aa.fy

式中AP=预应力筋截面fpy=预应力筋强度

Aa=一般钢筋截面积fy=一般钢筋强度

3、预应力构造应用的开展

①部分预应力及全预应力比较

抑制了反拱度大。

增加了延性。

端头锚具集中部分，部分预应力不行代替全部预应力。

②无粘结预应力

不需孔道，不需灌浆。

③钢混凝土如钢箱梁

预应力各种材料

1、混凝土

2、预应力钢筋(MPa)

钢筋种类

标准强度

抗拉强度设计值fpd

抗压强度设计值

钢绞线

1470

1000

390

钢绞线1*2(2股)

1570

1070

钢绞线1*3(3股)

1720

1170

钢绞线1*7(7股)

1860

1260

消退应力刻痕钢丝

1570

1070

410

精轧螺纹钢

540

450

400

785

650

930

770

3、锚固体系及锚具

锚固方法螺丝端杆法—-如精轧螺纹钢用专用帽锚固;

轧丝法—-干脆在钢筋上冷轧或热轧出螺纹;

CCL法—-套上一段带螺纹的钢杆,用冷挤压法使套筒部分及钢筋结合成一体传递拉力;

P型锚具

P型锚挤压机

镦头锚法—-把高强钢丝或较小直经的粗钢筋端部镦粗(或压扁)形成变粗的端头锚固

YM锚法—-多根同在一锚板上,用锥形夹片锚固.(常用)

锥形锚具,用楔形塞紧端头,如下列图：

预应力张拉施工

1、施工打算

①打算

张拉工具〔标定〕

张拉工具的选择，依据张拉值选千斤顶，如九根一束，总张拉力为1860×0.75=1395×≈

如超张3%=181t一束，用250t千斤顶。油泵应完好，一般用挪动用50~100型

B.材料及锚具〔按设计〕

一般有，孔道管、工作锚具、夹片、工具锚、钢绞线、锚垫板。

①孔道管，胶管：承受压力不小于5KN，极限抗拉力不小于7.5KN，较好的弹性复原性能。

②

③锚具外观合格，无裂纹。硬度要求，硬度5%。静载锚固试验，静载锚固6套，不合格一套，应抽双倍送检。

④钢绞线

60t一批量，每批一次。抗拉，弯曲和伸长量率，直径，弹性模量。

C.确定张拉数据〔计算并复合〕

千斤顶和表一起按张拉程序标定，出具检测报告中的方程式：

如X=〔y+23.89〕/32.76

〔X=油表读数Y=张拉力〕205#顶003#表

计算读数表：

〔1757.7+23.89〕÷32.76=54.38〔读表数〕

注：标定的表配顶不能错位，因每块表的因素不一样。