预应力混凝土构件最低强度（预应力混凝土）

目 录

5.1 先张法

5.2 后张法

5.3无粘结预应力混凝土施工

概述

一、预应力的概念

普通钢筋混凝土的抗拉极限应变只有0.0001~0.0015，在正常使用条件下受拉区混凝土特别容易开裂。要使混凝土不开裂，受拉钢筋的应力只能达到30Mpa:对允许出现裂缝的构件，当裂缝宽度限制在0.2~0.3mm时，受拉钢筋的应力也只能达到200Mpa左右，为了克服普通钢筋混凝土过早出现裂缝和钢筋不能充分发挥其作用这一矛盾，人们创造了对混凝土施加预应力的方法，即在结构或构件受拉区域，通过对钢筋进行张拉后将钢筋的回弹力施加给混凝土，使混凝土受到一个预压应力，产生一定的压缩变形。当该构件受力后，受拉区混凝土的拉伸变形，首先与压缩变形抵消，然后随着外力的增加，混凝土才逐渐被拉伸，这样一来明显推迟了裂缝出现时间。

二、预应力工程的特点

1、更能发挥材料的效能;节约材料:钢材40-50%、砼20-40%。

2、抗裂性好，刚度大，耐久性好;

3、构件截面尺寸较小，重量较轻;

4、降低造价:

5、预制装配化程度高。

三、预应力钢筋的种类

1、钢绞线 2、高强度钢丝

3、热处理钢筋 4、精扎螺纹钢筋

5、冷拉钢筋 6、冷拔低碳钢丝

四、对砼的要求:

在预应力混凝土结构中，一般要求混凝土的强度等级不低于C30。当采用碳素钢丝、钢绞线、V级钢筋(热处理)作预应力钢筋时，混凝土的强度等级不低于C40。目前，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，并逐步向更高强度等级的混凝土发展。

五、预应力的施加方法

先张法、后张法，电张法和自张法(膨胀水泥膨胀使钢筋伸长）。

5.1 先张法施工

• 施工工艺:张拉钢筋--临时固定--浇砼-养护--放松钢筋

• 先张法:台座法、机组流水法

• 适用范围:中、小型构件，

• 楼屋面板，中、小吊车梁。

• 特点:预应力由摩阻力传递

5.1.2先张法施工设备

(一)台座

台座是先张法施工张拉和临时固定预应力筋的支撑结构，它承受预应力筋的全部张拉力，因此要具有足够的强度、刚度和稳定性。台座按照构造形式不同，可分为墩式台座和槽式台座

1、墩式台座

墩式台座主要由台墩、台面和横梁组成，适用于张拉空心板、平板等构件。目前常用的墩式台座是用现浇钢筋混凝土制成的，由台墩与台面共同受力。

2.槽式台座

槽式台座主要由端柱、砖墙、上横梁、下横梁、传力柱及柱垫等组成。其中，端柱和传力柱是主要受力结构，采用钢筋混凝土制成;砖墙一般为一砖厚，起挡土作用，同时又是蒸汽养护的保温侧墙。槽式台座适用于张拉吨位较大的构件，如吊车梁等。

台座设计应进行:抗倾震稳定性验算

抗滑移验算

强度验算。

(1)抗倾覆稳定性验算

K0=M1/M≥1.50

M:倾覆力矩 M1:抗倾覆力矩 忽略土压力(2)抗侧移验算:

K0=抵抗作用力/张拉力≥1.3

(3)强度验算:传力墩按钢筋砼结构计算方法。

5.1.3先张法施工工艺

先张法施工工艺的流程图

下面主要介绍预应力筋铺设、预应力筋张拉、混凝土浇筑与养护、预应力筋放张等工序。

■1、预应力筋的铺设和张拉

用控制应力ócon来控制， ócon太少，预应力不明显。预应力大，抗裂性好。

当 ócon太大时，预应力处于高应力状态，构件出现裂缝时的荷载接近破坏荷载，即 ós——ó6安全储备低，破坏前无明显预兆，工程不允许。

当 ócon太小，砼徐变、收缩变形等产生的预应力损失也较大，预应力不明显。

为克服预应力损失--超张拉方法。

2.张拉程序:

(1) 0-105% ócon2min ócon

(2) 0-103% ócon(多用)

法(1)可加快钢筋松弛早期发展，以减少松弛的预应力损失150%;

法(2)可弥补预应力松弛引起的预应力损失和设计中遇见不到的预应力损失。张拉伸长值ΔL:ΔL=PL/Ap*Es

3、砼的浇筑与养护

克服砼因收缩、徐变和温度差产生的预应力损失。

补充：预应力筋的张拉方法

对于曲线预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋，应采用两端同时张拉的方法;长度等于或小于24m的直线预应力筋，可一端张拉，但张拉端宜分别设置在构件两端。

对预埋波纹管孔道曲线预应力筋和长度大于30m的直线预应力筋宜在两端张拉，长度等于或小于30m的直线预应力筋可在一端张拉。

安装张拉设备时，对于直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道中心线重合:对于曲线预应力筋，应使张控力的作用线与孔道中心线末端的切线方向重合。在张拉构件的两端应设置保护装置，如用麻袋、草包装士筑成土墙，以防止螺帽滑脱、钢筋断袭飞出伤入:

在张拉操作中，预应力筋两端严禁站人，操作人员应该站在侧面工作。

预应力损失

• (1)松驰变形
• (2)砼收缩徐变
• (3)锚具变形
• (4)磨擦损失
• (5)重迭浇注损失:
• 由于上层对下层之约束，应自上而下加大控制应力。

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