预应力混凝土构件施工工艺

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预应力混凝土构件施工工艺

使用阶段 、 和 计算公式的形式完全相同,但计算 和 时两种方法的 是不同的。预应力钢筋从张拉直至构件破坏,始终处于高拉应力状态,而混凝土则在构件的轴向拉力达到 值以前始终处于受压状态,发挥了两材料各自的性能。预应力混凝土构件出现裂缝比钢筋混凝土构件迟得多,故构件抗裂度大为提高,但出现裂缝时的荷载值与破坏荷载值比较接近,故延性较差。当材料强度等级和截面尺寸相同时,预应力混凝土轴心受拉构件与钢筋混凝土轴心受拉构件的极限承载力相同。

3.轴心受拉构件使用 阶段的计算

—按有效受拉混凝土截面面积计算的纵向受拉钢筋配筋率,,当 时,取 ;—有效受拉混凝土截面面积,轴拉构件 ;—按荷载效应标准组合计算的预应力混凝土构件纵向受拉钢筋的等效应力, ;—按荷载效应标准组合计算的轴向力值;—混凝土法向预应力等于零时,全部纵向压应力和非预应力钢筋的合力;—最外层纵向受拉钢筋外边缘至受拉区底边的距离(mm),当 时,取 ,当 取 ;—纵向受拉钢筋的等效直径;

注:对环氧树脂涂层带肋钢筋,其相对粘结特性系数应按表中系数的0.8倍取用。—最大裂缝宽度限值某省会议中心装饰施工组织设计,按《规范》环境类别取用。

4.轴心受拉构件施工阶 段的验算

【例11-1】 24m混凝土屋架下弦杆的计算

锚固端下弦端节点下弦截面钢筋网片

2) 计算预应力损失OVM夹片式锚具,①锚具损失②孔道摩擦损失按锚固端计算该项损失,

完成第一批损失为③预应力钢筋的应力松弛损失④混凝土收缩徐变损失spc仅考虑完成第一批损失的混凝土法向压应力。

《规范》要求故满足要求完成第二批损失为总损失

2) 验算抗裂度混凝土有效预压应力在荷载标准组合下故满足要求在荷载准永久组合下故满足要求

3.施工阶段验算最大张拉力故满足要求4.锚具下局部受压验算混凝土局部受压面积锚具下局部受压计算面积混凝土局部受压净面积①端部受压区截面尺寸验算

按线内插法得故截面满足要求②局部受压承载力计算间接钢筋采用 4 片f8方格焊接网片,间距 ,见图示。间接钢筋得体积配筋率故截面满足要求

预应力混凝土受弯构件截面混凝土应力分布受拉区配置预应力钢筋的截面应力受拉区、受压区都配置预应力钢筋的截面应力

由于对混凝土施加了预应力,使构件在使用阶段截面不产生拉应力或不开裂,因此,不论哪种应力图形,都可把预应力钢筋的合力视为作用在换算截面上的偏心压力,并把混凝土视为理想的弹性体,按材料力学公式计算混凝土的应力。

1.先张法受弯构件施工 阶段应力分析

2.后张法受弯构件施工 阶段应力分析

3.后张法受弯构件使用 阶段应力分析

加载至受拉边缘混凝土预压应力为零设在荷载作用下,截面承受弯矩 ,则截面下边缘混凝土的法向拉应力

加载至破坏下面详细讨论受弯构件使用阶段正截面承载力计算问题

4.受弯构件使用阶段 正截面承载力计算

破坏阶段的截面应力状态试验表明,预应力混凝土受弯构件与钢筋混凝土受弯构件相似,若 ,破坏时截面受拉区的预应力钢筋先达到屈服强度,而后受压区混凝土被压碎使截面破坏。的应力均可按平截面假定确定。不同点(1)界限相对受压区高度设受拉区预应力钢筋合力点处混凝土预应力为零时,预应力钢筋的应力为 ,预拉应变则为 。界限破坏时,预应力钢筋达到抗拉强度设计值 ,钢筋应力增量为 ,相应应变增量为 。

5.受弯构件使用阶段 正截面抗裂度验算

6.受弯构件正截面裂 缝宽度验算

7.受弯构件斜截面承 载力计算

对于刻痕钢丝及钢绞线配筋的先张法预应力混凝土构件,如果斜截面受拉区始端在预应力传递长度 范围内,则预应力钢筋的合力按下式计算:注意对合力 引起的截面弯矩与外弯矩方向相同的情况,以及预应力混凝土连续梁和允许出现裂缝的预应力混凝土简支梁,均应取 。

8.受弯构件斜截面抗 裂度验算

式中 、 —考虑张拉时的不准确性和构件质量变异影响的经验系数;—主要防止腹板在预应力和荷载作用下压坏,并考虑到主压应力过大会导致斜截面抗裂能力降低的经验系数。(2)混凝土主拉应力 和主压应力 的计算预应力混凝土构件在斜截面开裂前,基本上处于弹性工作状态,所以主应力可按材料力学方法计算。

(3)斜截面抗裂度验算位置选择跨内不利位置的截面(如弯矩和剪力较大的截面或外形有突变的截面);选择截面的换算截面重心处和截面宽度有突变处(I形截面上、下翼缘与腹板交接处等主应力较大的部位);对于先张法,应考虑预应力钢筋在其预应力传递长度范围内实际应力值的变化。

9.受弯构件施工阶段 的验算

预应力受弯构件,在制作、运输及安装等施工阶段的受力状态与其使用阶段是不同的。制作阶段吊装阶段使用阶段

10.受弯构件的变形 验算

—受拉翼缘面积与腹板有效截面面积的比值,注意对预压时预拉区出现裂缝的构件JCT2381-2016 修补砂浆, 应降低10%。②按荷载效应标准组合并考虑预加应力长期作用的影响的刚度,按下式计算(2)预加应力产生的反拱按两端弯矩 作用的简支梁计算。

(3)挠度验算由荷载标准组合下预应力受弯构件产生的挠度应扣除预应力产生的反拱值,即式中 —《规范》允许挠度值。

1.截面形式和尺寸轴拉构件常采用正方形或矩形;受弯构件可采用T形、I形及葙形等截面;预应力混凝土构件,其截面高度 ,最小可为,大致可取为钢筋混凝土梁高的70%左右。2.预应力纵向钢筋及端部附加钢筋的布置直线形曲线形折线形

先张法构件,对端部预应力钢筋周围的混凝土应采取下列加强措施:①对单根配置的预应力钢筋,其端部宜设置长度不小于150mm 且不少于 4 圈的螺旋筋,当有可靠经验时,可利用支座垫板上的插筋代替螺旋筋,但插筋数量不应少于4根,其长度不宜小于120mm,见图示。②对分散配置的多根预应力钢筋,在构件端部10d范围内设置3∼5片与预应力钢筋垂直的钢筋网。

③对采用预应力钢丝配筋的薄板,在板端100mm范围内应适当加密横向钢筋。非预应力纵向钢筋的布置为了防止构件在施工阶段因混凝土收缩和温差及预压应力引起构件预拉区开裂,以及防止构件在制作、堆放、运输、吊装出现裂缝,可在构件截面设置足够的非预应力钢筋。钢筋、钢丝、钢绞线净间距预应力钢筋之间的净间距不应小于其公称直径或有效直径的1.5倍,且应符合下列规定对热处理钢筋和钢丝不应小于15mm;对三股钢绞线不应小于20mm ;对七股钢绞线不应小于25mm ;

可以采用相同直径钢丝并筋,并筋的等效直径,对双并筋应取单筋直径的1.4 倍,对三并筋应取单筋直径的1.7 倍;并筋的保护层厚度、锚固长度、预应力传递长度及正常使用极限状态验算均应按等效直径考虑。预应力钢筋的预留孔道预制预应力构件孔道的水平净距不宜小于50mm,孔道至构件边缘的净距不宜小于25mm,且不宜小于孔道直径的一半;在框架梁中曲线预留孔道在竖直方向的净距不应小于孔道外径,水平方向的净距不应小于1.5倍孔道外径。从孔壁算起的混凝土保护层厚度:梁底不宜小于50mm 海安至靖江段铁路施工组织设计,梁侧不宜小于40mm ;预留孔道的内径应比预应力钢筋束或钢绞线外径及需穿过孔道的锚具外径大10∼15mm ;

在构件两端及跨中应设置灌浆孔或排气孔,其孔距不宜大于12m ;凡制作时需要起拱的构件,预留孔道宜随构件同时起拱。锚具后张法预应力钢筋的锚具应选用可靠的锚具,其制作方法和质量要求应符合国家现行有关标准的规定。端部混凝土的局部加强构件端部尺寸,应考虑锚具的布置、张拉设备的尺寸和局部受压的要求,必要时应适当加大;在预应力钢筋锚具下及张拉设备的支承处,应设置预埋钢垫板及构造横向钢筋网片或螺旋筋等局部加强措施;对外露金属锚具应采取可靠的防锈措施;后张法预应力混凝土构件的曲线预应力钢丝束、钢绞线束的曲率半径不宜小于4m ;

对折线配筋的构件,在预应力钢筋弯折处的曲率半径可适当减小;在局部受压间接钢筋配置区以外,在构件端部长度 l 不小于3e,但不大于1.2h,高度为2e的附加配筋区范围内,应均匀配置附加箍筋或网片,其体积配筋率不小于0.5% ,见图示。1—局部受压间接钢筋配置区2—附加配筋区3—构件端面防止沿孔道劈裂的配筋范围

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