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本章主要介绍预应力混凝土的基本概念、预加应力的方法以及预应力混凝土的材料和构造要求。要求掌握预应力混凝土的原理,理解预应力混凝土构件的构造要求及先张法、后张法的张拉程序、传力途径,了解预应力钢筋的种类和对材料性能的要求。
本章提要
本章内容
一般情况下,~,此时钢筋的应力仅为150~250 N/mm2,所以高强度钢筋不能充分利用。
所谓预应力混凝土构件就是在构件受荷之前(制作阶段),人为给使用阶段的受拉区混凝土施加预压应力,受荷之后首先要抵消拉区混凝土的预压应力,若再加荷拉区混凝土开裂,直至破坏为止。。
给拉区混凝土施加预应力的方法,根据张拉钢筋与浇注混凝土的先后顺序分为先张法及后张法。
(1)先张法
即先张拉钢筋后浇注混凝土。其主要张拉程序为:在台座上按设计要求将钢筋张拉到控制应力→用锚具临时固定→浇注混凝土→待混凝土达到设计强度75%以上切断放松钢筋。其传力途径是依靠钢筋与混凝土的粘结力阻止钢筋的弹性回弹,使截面混凝土获得预压应力,。
先张法施工简单,靠粘结力自锚,不必耗费特制锚具,临时锚具可以重复使用(一般称工具式锚具或夹具),大批量生产时经济,质量稳定。适用于中小型构件工厂化生产。
(2)后张法
①有粘结预应力混凝土
先浇混凝土,待混凝土达到设计强度75%以上,再张拉钢筋(钢筋束)。其主要张拉程序为:埋管制孔→浇混凝土→抽管→养护穿筋张拉→锚固→灌浆(防止钢筋生锈)。其传力途径是依靠锚具阻止钢筋的弹性回弹,使截面混凝土获得预压应力,。这种做法使钢筋与混凝土结为整体,称为有粘结预应力混凝土。
②无粘结预应力混凝土
其主要张拉程序为预应力钢筋沿全长外表涂刷沥青等润滑防腐材料→包上塑料纸或套管(预应力钢筋与混凝土不建立粘结力)→浇混凝土养护→张拉钢筋→锚固。
施工时跟普通混凝土一样,将钢筋放入设计位置可以直接浇混凝土,不必预留孔洞、穿筋、灌浆,简化施工程序,由于无粘结预应力混凝土有效预压应力增大,降低造价,适用于跨度大的曲线配筋的梁体。
(a)浇注构件混凝土,预留孔道,穿入钢筋束;
(b)张拉钢筋并锚固;(c)往孔道内灌浆
(1)热处理钢筋
热处理钢筋(用ΦHT表示)是将合金钢(40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr)经过调质热处理而成,达到提高抗拉强度(fPy=1040N/mm2),且塑性降低不多。这种钢筋具有强度高(节省钢材)、低松弛的特点,其直径6~10mm,以盘圆形式供给,省去焊接,有利施工。