预应力混凝土概念及先张法.ppt
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预应力混凝土概念及先张法预应力混凝土概念及先张法曾力曾力郑州大学土木工程学院郑州大学土木工程学院HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院学习要求：
了解预应力混凝土的概念、分类及其优点；熟悉先张法生产用的台座、夹具及张拉机具；熟悉先张法施工工艺。
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院重点：
先张法的施工工艺及要求；先张法夹具及其分类和适用范围；先张法张拉设备的选用等。
难点：
先张法预应力筋的控制应力、张拉程序和放张顺序的确定。
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院1预应力混凝土的概念、分类及其优点HTTP:
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（1）预应力混凝土的定义在外荷载作用于构件之前，利用钢筋张拉后的弹性回缩，对构件受拉区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，提高构件的承载能力，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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（2）预应力混凝土的分类预应力混凝土按施工方式不同可分为：
预制预应力、现浇预应力和叠合预应力混凝土等。
预应力混凝土按预应力度的大小可分为：
全预应力和部分预应力混凝土。
按预加应力的方法不同可分为：
先张法预应力和后张法预应力混凝土。
按预应力筋粘结状态又可分为：
有粘结预应力和无粘结预应力混凝土。
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院（3）预应力混凝土的优点与普通混凝土相比，预应力混凝土除了提高构件的抗裂度和刚度外，还具有减轻自重、增加构件的耐久性、降低造价等优点。
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院2先张法生产用的台座、夹具及张拉机具HTTP:
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（1）先张法的概念在浇筑混凝土构件之前将预应力筋张拉到设计控制应力，用夹具将其临时固定在台座或钢模上，进行绑扎钢筋，支设模板，然后浇筑混凝土；待混凝土达到规定的强度，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结力时，放松预应力筋，借助于预应力筋与混凝土之间的粘结力，在预应力筋弹性回缩时，使混凝土构件受拉区的混凝土获得预压应力。
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院图4.1先张生产示意图a）张拉预应力筋；b）浇筑混凝土；c）放松预应力筋1台座承力墩；2横梁；3台面；4预应力筋；5夹具；6构件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。
先张法生产示意图见下图所示。
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（2）先张法生产用的台座台座是先张法生产工艺的主要设备之一，台座由台面、横梁和承力结构等组成。
由于预应力筋放松前，台座承受全部预应力筋的拉力，因此，台座应有足够的强度、刚度和稳定性。
台座按其构造形式不同分为墩式台座和槽式台座两大类。
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院1）墩式台座墩式台座由台墩、台面与横梁等组成。
台墩和台面共同承受拉力。
墩式台座用以生产各种形式的中小型构件。
图.墩式台座图4.3筒易墩式台座1一钢筋混凝土墩式台座；2一横梁；1卧梁；2预埋螺栓；3角钢；3一混凝土台面；4一牛腿；5一预应力筋4台面；5预应力筋HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院2）槽式台座槽式台座由端柱、传力柱、横梁和台面组成。
槽式台座既可承受拉力，又可作蒸汽养护槽，适用于张拉吨位较高的大型构件，如屋架、吊车梁等。
图4.5槽式台座HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院墩式为保证台座的正常工作，需对台座进行稳定性验算，按照公式分别对台座进行抗倾覆验算和抗滑移验算。
槽式台座需进行强度和稳定性计算。
端柱和传力柱的强度按钢筋混凝土结构偏心受压构件计算。
槽式台座端柱抗倾覆力矩由端柱、横梁自重力矩及部分张拉力矩组成。
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院夹具是先张法构件施工时保持预应力筋拉力，并将其固定在张拉台座（或设备）上的临时性锚固装置。
按工作用途分为锚固夹具和张拉夹具。
（3）先张法生产用的夹具1）钢丝夹具钢丝常用的锚固夹具有圆锥齿板夹具和圆锥三槽式夹具（图4.），它们可用于锚固三根以下35钢丝；钢丝用的张拉夹具种类很多，各地使用的不完全相同，图4.7所示为使用较普遍的两种夹具。
2）钢筋用的夹具钢筋常用的锚固夹具和张拉夹具如图4.8所示。
在台座上钢筋与钢筋或钢筋与式螺丝之间的连接，可使用图4.9所示的连接器。
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院图4.6钢丝用的锚固夹具图4.7钢丝用的张拉夹具a）圆锥齿板式；b）圆锥三槽式a）钳式夹具；b）偏心式夹具1-套筒；2-齿板；3-锥销；4-定位板；5-预应力筋HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院图4.8钢筋用的夹具a）圆套筒三片式夹具（穿心式夹具）；b）单根墩头夹具；c）压销式夹具（张拉用）1套筒；2夹片；3，预应力筋；4墩头HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院（4）先张法生产用的张拉机具目前，在台座上生产目前，在台座上生产先张法预应力构件时，预应力筋大多采用单根张拉式，即预应力筋是逐根进行张拉和锚固，常用的张拉机具有以下几种。
1）电动螺杆张拉机。
2）液压千斤顶3）卷扬机HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院图4.10电动螺杆张拉机HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院图4.11YC20型千斤顶HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院图4.12用卷扬机张拉的设备布置1台座；2放松装置；3横梁；4钢筋；5墩头；6垫块；7穿心式夹具；8张拉夹具；9弹簧测力计；10固定梁；11滑轮组；12卷插机HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院3先张法施工工艺HTTP:
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院1）张拉控制应力是指在张拉预应力筋时所达到的规定应力，应按设计规定采用。
预应力筋的张拉控制应力，应符合设计要求。
施工中预应力筋需要超张拉时，可比设计要求提高3%5%，但其最大张拉控制应力不得超过表表4.1的规定。
（1）预应力筋的张拉HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院表.1张拉控制应力允许值项次预应力筋种类张拉方法先张法后张法1消除应力钢丝、钢绞线0.75fptk0.75fptk2冷轧带肋钢筋0.70fptk3精轧螺纹钢筋0.85fptkHTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院2）预应力筋的张拉程序可按下列之一进行：
或其中con为预应力筋的张拉控制应力。
3）预应力值的校核预应力钢筋的张拉力，一般用伸长值校核。
也可用专用的测力计（如2CN-1型钢丝测力计）直接测定预应力筋的张拉力。
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（2）混凝土的浇筑与养护1）浇筑预应力筋张拉完毕后即可浇筑混凝土。
每条生产线上的构件必须一次连续浇灌完毕。
混凝土必须严格控制水灰比，振捣密实；应注意防止踩踏外露的预应力筋，以免破坏混凝土与预应力筋之间的粘结力。
采用叠层生产时，应待下层构件混凝土强度达到5.0Nmm2以上时；每次叠浇时，必须先在下层构件的表面涂剧隔离剂，以防止各层互相粘结。
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院2）养护用台座法制作的预应力混凝土构件，一般采用自然养护，也可以采用蒸汽养护或加早强剂。
当构件用槽式台座生产，采用蒸汽养护时。
当采用钢模制作预应力混凝土构件，可采用一般的加热养护制度。
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院1）放张顺序预应力筋放张应符合设计要求，当设计未规定时，可按下列要求进行：
v承受轴心预应力构件的所有预应力筋应同时放张；承受偏心预压力构件，应先同时放张预压力较小区域的预应力筋，再同时放张预压力较大区域的预应力筋。
v长线台座生产的钢弦构件，剪断钢丝宜从台座中部开始；叠层生产的预应力构件，宜按自上而下的顺序进行放松；板类构件放松时，从两边逐渐向中心进行。
（3）预应力筋的放张HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院2）放张方法对于中小型预应力混凝土构件，预应力丝的放张宜从生产线中间处开始，以减少回弹量且有利于脱模；对于构件应从外向内对称、交错逐根放张，以免构件扭转、端部开裂或钢丝断裂。
放张单根预应力筋，一般采用千斤顶放张。
构件预应力筋较多时，整批同时放张可采用砂箱、楔块等放松装置。
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/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院图4.14楔块放张1台座2横梁3、4钢板5钢楔块6螺杆7承力板8螺母图4.13砂箱1活塞2缸套箱3进砂口4钢套箱底板5出砂口6砂HTTP:
/DLS.ZZU.EDU.CN郑州大学远程教育学院小结本讲主要介绍了先张法的概念及先张法的台座、夹具和张拉机具及先张法施工工艺等。
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