预应力基本知识
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预应力混凝土构件基本知识在现代建筑工程中,预应力混凝土构件扮演着至关重要的角色。
它们以其独特的性能和优势,为各类建筑结构的稳固与安全提供了有力保障。
接下来,让我们一同深入了解预应力混凝土构件的基本知识。
首先,我们要明白什么是预应力混凝土。
简单来说,预应力混凝土就是在混凝土构件承受使用荷载之前,预先对其施加压力,使其在使用时能够更好地承受拉力。
这就好比我们在拉一根橡皮筋之前,先把它压缩一下,这样当我们松开手时,它就能够更好地抵抗拉伸。
预应力混凝土构件主要有两种类型:先张法和后张法。
先张法是在台座上先张拉预应力钢筋,然后浇筑混凝土。
待混凝土达到一定强度后,切断或放松预应力钢筋,钢筋回缩时便会对混凝土施加预应力。
这种方法通常适用于生产中小型构件,如预应力空心板等。
后张法则是先浇筑混凝土,在构件中预留孔道。
待混凝土达到规定强度后,将预应力钢筋穿入孔道,然后进行张拉并用锚具锚固。
后张法适用于大型构件以及现场施工的构件,比如大跨度桥梁的箱梁等。
预应力混凝土构件之所以能够得到广泛应用,是因为它具有许多优点。
其一,它能够提高构件的抗裂性能。
普通混凝土构件在承受拉力时容易出现裂缝,而预应力混凝土构件由于预先受到压力,可以有效地延迟裂缝的出现和发展,从而提高了构件的耐久性。
其二,预应力混凝土构件可以节省材料。
通过施加预应力,可以充分发挥高强材料的性能,减少混凝土和钢筋的用量,降低工程造价。
其三,它能够增加构件的刚度。
这意味着构件在荷载作用下的变形会更小,从而提高了结构的稳定性和使用性能。
其四,预应力混凝土构件可以减小构件的截面尺寸,从而增加建筑的使用空间。
然而,预应力混凝土构件的施工过程相对复杂,对施工技术和设备要求较高。
在施工中,需要精确控制预应力的大小和施加时间,以确保构件的质量和性能。
预应力混凝土构件的设计也是一个关键环节。
设计时需要考虑众多因素,如构件的使用条件、荷载情况、材料性能等。
同时,还需要进行预应力损失的计算。
预应力基本知识及施工工艺桥、涵洞、隧道、挡土墙等都是公路工程及城市道路工程中的构造物,作为单项目工程实体必须由它的承重骨架来承受各种外荷载的作用,一般把构造物的承重骨架组成部分统称为结构,构造物的结构都是由若干基本构造连接而成。
按其主要受力特点可分为受弯构件(梁和板),受压构件,受扭构件等。
常用的结构一般可分为1、凝土结构:以混凝土为主制作的结构它包括素混凝土结构、钢筋混凝土结构和预应力混凝土结构;2、钢结构:以钢材为主制作的结构3、砌体结构:以砌体为主制作的结构,它包括砖结构,石结构和混凝土砖结构;以上各种工程结构的特点及使用范围在其它章节及有关书本上都有介绍,本章重点介绍预应力混凝土结构的基本概念、使用材料及其施工工艺。
一、概述钢筋混凝土构件由于混凝土的抗拉强度低,而采用钢筋来代替混凝土承受拉力。
因混凝土的极限拉应力也很小,每米仅能伸长0.1~0.15 mm,再伸长就要出现裂缝,如果要求构件在使用时混凝土不开裂,则钢筋的拉应力只能达到20~30Mpa;即使允许开裂,为了保证构件的耐久性,常需将裂缝宽度限制在0.2~0.25mm,此时钢筋拉应力也只能达到150~250Mpa,可见高强度钢筋将无法在钢筋混凝土结构中充分发挥其强度作用。
由上可知,钢筋混凝土结构在使用中存在如下两个问题:一是需要带裂缝工作,裂缝的宽度使构件刚度下降,且不能应用于不允许开裂的结构中;二是无法充分利用高强度材料的强度,这样,当荷载增加时,就只有靠增加钢筋混凝土构件的截面尺寸或增加钢筋的用量来控制构件的裂缝和变形。
这不但不经济,而且还增加了构件的自重。
如果不改善其钢筋混凝土的抗拉应力,随着现代桥梁跨度的增加,自重也增加,使钢筋混凝土结构的使用范围受到很大的限制。
为使钢筋混凝土结构进一步发展,在长期的生产实践中,创造了预应力混凝土结构。
所谓预应力混凝土,就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力,且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的混凝土。
预应力基本知识预应力混凝土结构是在结构构件受外力荷载作用前,先人为地对它施加压力,由此产生的预应力效应来抵抗外力荷载作用。
为提高混凝土构件的抗裂性能,使得混凝土构件在正常使用状态下不产生裂缝或者尽量使裂缝产生的部位、大小等在可控状态,而在混凝土构件制备过程中预先施加压力的技术,就是预应力混凝土技术。
预应力混凝土结构以其良好的抗裂性、刚度大、强度高、抗渗性能好等诸多优点在桥梁工程、高层建筑、水工结构、轨枕、电杆等工程中被广泛应用。
混凝土的抗拉强度虽然只有抗压强度的1/10~1/20,但当混凝土受到预压应力后,也能承受很大的拉力。
当构件受拉时,这种预压应力可以增加它的抗拉强度,推迟裂缝的出现和限制裂缝的开展。
这就是预应力混凝土的基本原理。
根据施加预应力的方式不同,可将预应力混凝土分为先张法预应力混凝土和后张法预应力混凝土。
在浇灌混凝土之前,先张拉预应力钢筋,并将预应力筋临时固定在台座或钢模上,待混凝土达到一定强度(一般不低于75%)后放张,借预应力筋与混凝土间的黏结力,使混凝土产生预压应力。
这种施工方法称为先张法。
先张法多用于预制构件厂生产定型产品。
在浇灌混凝土之前,埋设预应力筋的管道(或用金属的套管)和埋置在结构内的锚具,待混凝土达到一定强度后,用千斤顶将预应力筋张拉到要求的拉力,而后用锚具将预应力筋锚定在结构上,以产生预压应力。
这种施工方法称为后张法。
后张法多用于桥梁和大跨度建筑结构。
抗裂性好,刚度大。
用高强度钢材配制的高强度混凝土具有较高的抗裂性,可在低于正常使用的承载能力下不出现裂缝;由于构件截面减小,而增加了构件的刚度。
自重轻,结构质量小。
由于采用轻质高强材料,结构自重减轻,便于运输和吊装。
抗渗性能好。
由于对构件施加预应力,增强了水泥砂浆与钢筋间的粘结力,提高了构件的抗渗能力。
耐疲劳性能好。
由于构件具有较大的刚度且无局部变形,所以对反复施加的荷载有良好的耐受能力。
增加构件的耐久性。
在纵向预应力的作用下,使混凝土受到压应力,能消除或缓解因温度变化引起的拉应变和干缩应变;同时能阻止环境因素对钢筋造成的腐蚀,从而提高了构件的耐久性。
节省材料,方便施工。
采用预应力混凝土可节省钢材30%~50%,节约水泥20%~30%,降低造价10%~20%。
由于构件截面减小,减轻了自重和方便了施工。
提高了构件的稳定性。
当对构件施加预应力后,使纵向受力钢筋处于受拉状态,改善了钢筋与周围混凝土的黏结锚固性能,从而提高了构件整体的稳定性。
有利于承受动荷载。
由于纵向受拉钢筋处于受拉状态,使整个构件在承受动荷载时具有较大的刚度。
有利于梁的整体承受荷载。
利用预应力使梁具有承受垂直荷载的能力;同时利用高强度材料使梁具有承受动荷载的能力。
这样梁可以承受垂直荷载、动荷载或其他外力的组合荷载。
有利于梁的分段预制和运输。
由于梁不受或只受较小的弯矩控制,故可将梁分成若干段并在预制厂或现场预制,经养护达到设计规定的强度后运至现场进行拼装。
由于每段梁都是按受弯构件设计的,故运输不受限制;同时采用较小的预加应力可以避免运输中可能出现的过大挠度或弯曲。
预应力是一种先进的结构加固技术,它是在施工阶段就对结构构件施加一定的初始应力,以改善结构构件的受力性能,提高其承载能力和耐久性。
预应力技术广泛应用于桥梁、建筑、水利工程、公路等土木工程领域。
预应力材料包括预应力钢筋、预应力钢绞线、预应力钢丝等。
这些材料应具有高强度、低松弛、与混凝土有良好粘结性能等特点。
其中,预应力钢筋是常用的材料,它包括钢丝、钢绞线和热处理钢筋等。
预应力锚具是用于固定预应力筋的工具,按照构造特点可以分为以下几种:张拉端锚具:在预应力筋张拉时使用,包括螺丝端杆锚具、帮条锚具、锲型锚具等。
固定端锚具:在预应力筋固定时使用,包括挤压锚具、压花锚具等。
连接器:用于连接预应力筋和构件,包括扁形连接器、圆形连接器等。
螺旋筋:用于增加构件的局部抗压能力和稳定性,包括方形螺旋筋、圆形螺旋筋等。
预应力施工工艺主要包括先张法和后张法两种。
先张法:在浇筑混凝土前,将预应力筋张拉到预定应力并固定,然后浇筑混凝土,待混凝土达到一定强度后放松预应力筋。
这种方法适用于预制构件的生产。
后张法:在浇筑混凝土后,将预应力筋穿过预留的孔道,然后使用张拉设备将预应力筋张拉到预定应力,最后进行孔道灌浆并固定。
这种方法适用于现场施工的大型结构构件。
优点:提高结构构件的承载能力和耐久性,减少结构裂缝,提高结构的抗震性能,节约材料用量,提高施工效率。
缺点:需要专门的设备和人员,施工难度较大,对材料要求较高,成本较高。
预应力技术广泛应用于桥梁、建筑、水利工程、公路等土木工程领域。
例如,在桥梁工程中,预应力技术可用于梁板、拱肋等结构构件的加固;在建筑中,预应力技术可用于楼板、墙体等结构构件的加固;在水利工程中,预应力技术可用于坝体、闸门等结构构件的加固。
预应力混凝土管桩(简称PC管桩)是一种广泛应用于建筑工程的基础形式,具有较高的承载力和耐久性。
PC管桩主要采用预应力技术,通过离心成型和高压蒸汽养护等工艺制成,具有尺寸精度高、抗裂性能好、施工速度快、现场整洁等优点。
PC管桩按其混凝土强度等级可分为PHC管桩和PC管桩。
其中,PHC 管桩为高强度预应力混凝土管桩,混凝土强度等级不低于C80;PC管桩为普通预应力混凝土管桩,混凝土强度等级在C60及以下。
测量定位:根据设计要求,进行桩位的测量和定位。
桩机就位:将桩机移动到指定位置,确保桩锤、桩帽和桩身的中心线重合。
起吊预制桩:采用可靠的起吊方法将预制桩吊起,确保平稳就位。
锤击沉桩:通过锤击的方式将预制桩沉入土中。
接桩:当预制桩沉入土中达到设计深度后,进行接桩操作。
截桩:将高出地面的预制桩截断至设计要求的高度。
PC管桩相比传统的混凝土灌注桩具有以下优势:施工速度快:PC管桩采用预制方式生产,现场施工时直接安装,无需长时间养护,大大缩短了施工周期。
承载力高:PC管桩采用预应力技术,具有较高的承载力,能够满足复杂荷载的要求。
稳定性好:PC管桩在承受荷载时具有较好的弹性性能,能够有效地减小基础沉降和变形,提高建筑物的稳定性。
耐久性好:PC管桩采用高强度混凝土制作,具有较好的耐久性,能够满足长期使用的要求。
经济性好:PC管桩在施工过程中不需要特殊的机械设备和繁琐的施工工艺,降低了施工成本。
同时,由于其承载力高、稳定性好、耐久性好等特点,能够减少后期维护和更换的费用。
环境友好:PC管桩施工过程中不需要大量的水泥和砂石等材料,减少了资源消耗和环境污染。
预制构件的生产和使用也符合国家绿色建筑的政策要求。
预应力混凝土管桩(简称PC管桩)是一种新型预制桩型,具有单桩承载力高、施工周期短、节能环保等优点,近年来在建筑工程中得到了广泛应用。
为了提高PC管桩的设计、施工和管理水平,确保工程质量和使用安全,本次培训课程应运而生。
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操作风险:由于操作失误或者系统故障等原因导致的风险。
套期保值:通过同时在现货市场和期货市场进行相反的操作,以达到规避价格波动风险的目的。
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糖尿病是一种常见的慢性疾病,它会影响患者的日常生活和工作。
本文将介绍糖尿病的基本知识,包括糖尿病的类型、症状、诊断、治疗和预防等方面的内容。
糖尿病可以分为I型糖尿病和II型糖尿病。
I型糖尿病是一种自身免疫性疾病,患者的胰腺β细胞被破坏,导致胰岛素分泌不足。
这种类型的糖尿病通常在年轻人中发病,需要终身胰岛素治疗。
II型糖尿病则是一种代谢性疾病,患者的胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗导致血糖升高。
这种类型的糖尿病通常在成年人中发病,需要药物治疗和生活方式干预。
糖尿病的症状包括多饮、多尿、多食、消瘦、乏力等。
这些症状通常不会同时出现,因此有些人可能没有意识到自己患有糖尿病。
糖尿病还会导致一些慢性并发症,如心血管疾病、肾脏疾病、神经病变等。