房屋整体预应力结构与张拉锚固体系
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施工工艺预应力混凝土梁的张拉与锚固技术施工工艺:预应力混凝土梁的张拉与锚固技术预应力混凝土梁是建筑领域中常用的结构形式之一,它通过预先施加的预应力张拉力使混凝土结构在使用阶段能够承受更大的荷载和变形。
在预应力混凝土梁的施工过程中,张拉与锚固技术是一个至关重要的环节,本文将详细介绍预应力混凝土梁的张拉与锚固技术。
一、工艺流程预应力混凝土梁的张拉与锚固技术通常可以分为以下几个步骤:1.材料准备:首先需要准备好用于张拉的预应力钢束、锚具和张拉设备。
预应力钢束通常由钢丝绳或钢束组成,锚具用于固定钢束的一端,张拉设备用于施加预应力张拉力。
2.布置钢束:根据设计要求,在混凝土梁的模板中布置好预应力钢束,确定好钢束的位置和布置方式。
3.张拉:使用张拉设备对预应力钢束进行张拉,施加预先设计好的预应力张拉力。
张拉的过程需要控制力的大小和速度,保证混凝土梁的正常工作性能。
4.锚固:在钢束张拉完成后,使用锚具对钢束进行锚固,固定住钢束的一端。
锚固的方式通常有机械锚固和粘接锚固两种。
5.混凝土浇筑:在完成钢束的张拉与锚固后,进行混凝土的浇筑,确保浇筑密实度和结构的一致性。
二、张拉技术预应力混凝土梁的张拉技术是保证预应力钢束施加合适张拉力的关键。
张拉的力大小应根据设计要求来确定,过小的张拉力可能导致梁的荷载承载能力不足,过大的张拉力可能会引起混凝土开裂。
在进行钢束张拉时,需要注意以下几个方面:1.张拉力的控制:张拉力的大小需要根据设计要求来确定,通过张拉设备施加合适的力大小。
在施加张拉力的过程中,要控制力的增长速度,避免过快或者过慢导致混凝土结构的变形和损害。
2.延伸长度的测量:在张拉过程中,需要对预应力钢束的延伸长度进行测量,确保钢束的张拉达到设计要求。
测量方法可以采用测量仪器,如应变计或者伸缩计等。
3.张拉后的调节:在完成钢束的张拉后,需要对钢束的张拉长度进行调节,保证梁的几何尺寸与设计要求一致。
调节可以通过调整锚具来实现。
引言:预应力锚固体系是建筑工程中重要的结构组成部分,它能够有效地传递预应力力量并保证结构的稳定性和安全性。
本文将对预应力锚固体系进行探讨,着重阐述其在建筑工程中的应用和优势,并对其各个方面的设计和施工进行详细介绍。
概述:预应力锚固体系是由预应力锚具、锚固板、锚固架等组成的。
它通过预应力锚具将钢束或钢筋与构件锚固在一起,以提供有效的预应力传递和锚固效果。
预应力锚固体系广泛应用于桥梁、大跨度建筑和混凝土结构中,具有高强度、高稳定性和耐久性的特点。
正文内容:一、预应力锚固体系的作用1.1提供预应力力量传递:预应力锚固体系通过预应力锚具将预应力钢束或钢筋与构件连接在一起,使得预应力力量可以有效地传递到结构中,增强结构的承载能力。
1.2保证结构的稳定性:预应力锚固体系的使用可以使结构的受力状态更加平衡,减小结构的变形和振动,提高结构的稳定性和安全性。
1.3提高结构的耐久性:预应力锚固体系能够减少结构的裂缝和变形,提高结构的耐久性,延长结构的使用寿命。
二、预应力锚具的设计和选择2.1弹性锚具和固定锚具的选择:针对不同的结构和预应力力量要求,可以选择弹性锚具或固定锚具。
弹性锚具适用于需要调节预应力力量的结构,而固定锚具适用于预应力力量固定的结构。
2.2锚具的结构和材料选择:预应力锚具的设计和选择应考虑锚具的结构强度和材料特性。
常用的材料有高强度钢和合金钢,锚具的结构应满足强度和刚度的要求。
三、锚固板和锚固架的设计与施工3.1锚固板的设计要点:锚固板的设计应考虑与锚具的连接、预应力钢束或钢筋的锚固和受力传递。
锚固板应具备足够的强度和刚度,并合理设置锚点和锚孔。
3.2锚固板的施工措施:在锚固板的施工过程中,要控制好混凝土的配合比、施工工艺和养护条件,确保锚固板的质量和稳定性。
3.3锚固架的设计与施工:锚固架的设计应根据结构的要求和预应力力量的传递方式,合理设置支撑和固定结构,在施工过程中要注意施工顺序和锚固架的稳定性。
混凝土预应力张拉及锚固技术研究一、前言混凝土预应力技术是现代建筑领域中应用广泛的一项技术。
通过在混凝土结构体中预先施加应力,可以有效地提高混凝土结构体的承载能力和耐久性。
而混凝土预应力技术的核心就是预应力张拉及锚固技术。
因此,本研究将围绕混凝土预应力张拉及锚固技术进行全面的研究,旨在探讨该技术的原理、施工方法、优缺点及发展趋势等方面的问题。
二、混凝土预应力张拉原理混凝土预应力张拉是指通过在混凝土结构体中预先施加应力,使其在承受荷载时具有一定的内部应力,从而提高混凝土结构体的承载能力和耐久性。
混凝土预应力张拉分为单张拉和双张拉两种形式。
1.单张拉单张拉是指在混凝土结构体中只施加一组预应力筋,使其在受荷时具有一定的内部应力。
单张拉适用于较小的跨径和荷载。
2.双张拉双张拉是指在混凝土结构体中施加两组预应力筋,使其在受荷时具有两组内部应力。
双张拉适用于较大的跨径和荷载。
混凝土预应力张拉的原理是通过在混凝土结构体中施加预应力筋,使其产生内部应力,从而提高混凝土结构体的承载能力和耐久性。
根据张拉筋的张拉程度和位置,可以将混凝土预应力张拉分为单张拉和双张拉两种形式。
三、混凝土预应力锚固技术混凝土预应力锚固技术是指在混凝土结构体中施加预应力筋后,通过锚固技术将预应力筋固定在混凝土结构体中,使其能够承受荷载。
混凝土预应力锚固技术是混凝土预应力技术中的关键技术之一。
1.锚固头锚固头是混凝土预应力锚固技术中的重要组成部分。
锚固头通常由钢板、锚固母体和锚固螺栓等部分组成。
锚固头的作用是将预应力筋锚固在混凝土结构体中,使其能够承受荷载。
2.锚固长度锚固长度是指预应力筋在混凝土结构体中被锚固的长度。
锚固长度的大小对混凝土结构体的承载能力和耐久性有着重要的影响。
3.锚固力锚固力是指预应力筋在混凝土结构体中被锚固后所承受的力。
锚固力的大小直接影响着混凝土结构体的承载能力和耐久性。
混凝土预应力锚固技术是混凝土预应力技术中的重要组成部分。
预应力张拉用锚固体系的应用分析抚顺建设集团公司王焕军李国杰混凝土可用先张法、后张法或后张自锚法预加应力。
(一)安装张拉系统1)按要求编束、穿束;2)安装:①锚板②夹片③限位板④千斤顶⑤工具锚(二)张拉1)向张拉缸加油至设计值;2)测量伸长值;3)做好张拉记录。
(三)锚固1)打开高压油泵截止阀,张拉缸油压缓慢降至零;2)活塞回程。
(四)封端1)卸下工具锚、千斤顶、限位板;2)灌浆;3)切除多余钢绞线,封锚;4)用混凝土将端部封平。
1-锚板;2-夹片;3-限位板;图1 张拉工艺过程示意4-千斤顶;5-工具锚板;6-工具夹片;7-钢绞线预应力张拉用锚固体系及张拉装置有XM、QM、HVM、CQXM、OVM、STM、AM等型号,以下逐一介绍HVM型。
二、HVM锚固体系及张拉装置的种类及特点(一)锚固体系HVM锚固体系由张拉端锚具(HVM锚具、BM扁锚、HM锚具)、固定端锚具(H型、P型)、连接器(HVML)和波纹管组成。
按钢绞线的直径可分为HVM15、HVM13、BM15、BM13、HM15、HM13型锚具,该锚具体系具有如下优点:●应用范围广,可锚固标准强度为2000MPa及其以下级别的Φ12.7、Φ12.9、Φ15.24、Φ15.7mm钢绞线。
●可选择范围广,HVM锚固体系适用于钢绞线根数为1至55根;在此基础上还可增加钢绞线根数,以满足设计要求。
●具有良好的放张自锚性能,夹片跟进平齐,夹持性能稳定,施工操作简便。
●锚固效率系数高,锚固性能稳定、可靠。
1、锚具HVM锚具分为张拉端锚具和固定端锚具。
张拉端锚具分为圆型锚具、BM型扁锚、HM型环锚,固定端锚具分为H型压花锚、P型挤压锚。
1.1 HVM型张拉端锚固体系HVM多根数钢绞线张拉端锚固体系包括:HVM13、HVM15和HVM18圆形锚具,用于扁平结构的BM扁形锚具;用于环状应力结构的HM环形锚具。
HVM圆形锚具由夹片螺旋筋、锚板、锚垫板以及四部分组成。
预应力钢筋的张拉与锚固施工技术引言:在建筑和基础设施领域,预应力混凝土结构被广泛应用,它具有较高的抗弯、抗剪和抗震能力。
而预应力钢筋的张拉与锚固施工技术是实现预应力混凝土构件性能的关键环节。
本文将从预应力钢筋的概念入手,介绍预应力钢筋的张拉过程及常用的锚固施工技术。
一、预应力钢筋的概念及分类预应力钢筋是通过施加预先设定的拉应力,使钢筋在混凝土节点中形成压应力,以增加构件的承载能力。
根据预应力钢筋结构的性质和受力方式,预应力钢筋可以分为两类,分别是张拉预应力钢筋和压制预应力钢筋。
二、张拉预应力钢筋的施工步骤张拉预应力钢筋是将钢筋首先固定在构件两端的锚具处,然后通过设备施加拉力,使钢筋产生预压力。
张拉预应力钢筋施工的步骤主要包括预先布置锚固装置、张拉钢筋和锚固。
三、常见的张拉设备及其原理在张拉预应力钢筋的过程中,使用的设备主要有液压张拉机和千斤顶。
液压张拉机通过液压系统产生大的拉力,用于张拉钢筋。
千斤顶则利用螺旋传动机构,通过人力或电动将拉力传给钢筋。
四、张拉后的锚固处理张拉后的钢筋需要在锚具处进行固定,以确保预应力钢筋的拉力长期保持。
常见的锚固方法有短固定锚固、激励锚固以及粘结锚固等。
五、压制预应力钢筋的施工特点压制预应力钢筋是将钢筋设为受拉构件,在其上施加压力以增加构件的抗弯能力。
压制预应力钢筋施工过程中需要注意的问题主要有受力构件的几何形状和搭接长度的确定、锚固端的设计和承载能力的检测等。
六、常用的压制预应力锚固技术压制预应力锚固技术一般采用锚楔锚固技术,通过在锚固部位设置一定数目的楔形槽,在压力的作用下将楔形锚楔推入槽中,起到锚固的作用。
此外,还有螺栓固定和粘结固定等技术。
七、预应力钢筋张拉与锚固的质量控制预应力钢筋的张拉与锚固是工程施工中的重要环节,其质量直接关系到结构的安全性和使用寿命。
质量控制主要包括设备的选用与检测、断裂力的控制、锚具的质量检验以及锚固长度的监测等。
八、结论预应力钢筋的张拉与锚固施工技术在预应力混凝土结构中起到至关重要的作用。
装配式建筑施工中的预应力与张拉技术预应力技术在装配式建筑施工中起着至关重要的作用。
它能够有效地提高建筑的结构性能和使用寿命,同时也可以简化施工流程,缩短工期,降低成本。
本文将重点探讨装配式建筑施工中的预应力与张拉技术,并分析其优点和挑战。
一、预应力技术在装配式建筑施工中的应用预应力技术是指通过在构件内部引入预先施加一定大小的压力,使构件自身获得一定程度的抗压能力。
这种技术在装配式建筑施工中得到广泛应用,主要体现在以下几个方面:1. 提高结构性能:装配式建筑通常采用薄壁钢结构或混合结构,其自重较轻。
通过预应力技术可以增加构件的刚度和强度,改善结构整体性能,提高抗震性能和承载能力。
2. 简化施工流程:传统的混凝土浇注需要时间进行凝固和养护,而采用预应力技术可以事先加压使混凝土达到设计强度,并且无需等待其养护期。
这样可以大大缩短施工周期,提高施工效率。
3. 降低使用成本:预应力技术在装配式建筑中还可以降低使用成本。
通过预应力设计,可以减少构件的断面尺寸和钢材用量,从而减轻自重并节约材料费用。
此外,由于施工速度快,也可以减少劳动力费用。
二、预应力与张拉技术的实施过程装配式建筑中的预应力与张拉技术主要包括以下几个步骤:设计、制作预应力构件、安装导向设备、张拉捆扎以及切割。
1. 设计阶段:首先需进行结构设计,并根据需要确定预应力水平、分布和钢丝束位置。
在设计时需考虑结构荷载、变形控制和滑移补偿等因素。
2. 制作预应力构件:根据设计要求,在工厂对混凝土构件进行制作。
该过程包括模具制造、混凝土浇筑和养护等环节。
3. 安装导向设备:在模具里埋置导向套管或类似的定位元件,以确保后续张拉过程中钢丝束正确的位置。
4. 张拉捆扎:张拉过程是将预应力钢束与构件固定在一起的过程。
通过张拉钢束并用锚固装置固定,使其施加预先设定的预应力。
5. 切割:当混凝土达到设计强度后,可以进行切割操作。
先利用鹰嘴剪切掉多余部分的预应力钢材,再填补细粒石膏,在柱端以铁板封口。
预应力构件张拉与固定要点预应力构件张拉与固定是现代建筑中常见的施工技术,它通过施加预先计算好的张拉力来增加构件的承载能力和稳定性。
本文将从预应力构件的概念和原理、张拉过程、固定要点以及施工注意事项等方面进行探讨。
一、预应力构件的概念和原理预应力构件是指在施工过程中通过预先施加的张拉力来改变构件的内力分布,从而提高构件的承载能力和使用性能。
它是一种先张拉后施工的施工方法,可以有效地抵抗结构的自重和外荷载,提高结构的整体稳定性。
预应力构件的原理是利用钢束或钢筋在混凝土浇筑前施加张拉力,使混凝土产生压应力,从而抵消外部荷载引起的拉应力,达到增强构件抗弯、抗剪、抗压能力的目的。
通过预应力施工,可以大幅度减小构件的自重,提高结构的整体性能。
二、张拉过程预应力构件的张拉过程是整个施工的关键环节。
首先,根据设计要求,确定预应力构件的布置和张拉方案。
然后,在混凝土浇筑前,将预埋的钢束或钢筋按照设计要求进行张拉。
张拉力的大小和施加方式需要根据具体情况进行调整。
在张拉过程中,需要注意以下几个要点。
首先,要保证张拉力的均匀施加,避免出现过大或过小的局部应力。
其次,要控制张拉速度,避免过快或过慢造成不均匀的应力分布。
此外,还要注意钢束或钢筋的保护,避免受到损坏。
三、固定要点预应力构件的固定是指在张拉完成后,将钢束或钢筋的张拉力固定在构件中,使其能够持久地发挥作用。
固定要点主要包括以下几个方面。
首先,要保证固定部位的混凝土质量。
固定部位的混凝土需要达到一定的强度要求,以保证固定部位的稳定性。
其次,要选择合适的固定装置。
固定装置需要具备足够的强度和刚度,能够牢固地固定钢束或钢筋,防止其松动或脱落。
另外,还要注意固定装置的施工质量。
固定装置的施工需要严格按照设计要求进行,保证固定装置的安全可靠。
四、施工注意事项在预应力构件的张拉与固定过程中,需要注意以下几个施工要点。
首先,要严格按照设计要求进行施工。
包括预应力构件的布置、张拉方案、固定要求等方面的设计要求都需要严格遵守,以确保施工质量。
预应力混凝土结构中的张拉施工方法预应力混凝土结构是一种广泛应用于桥梁、高层建筑等工程项目中的结构体系。
通过预先施加预应力,可以使混凝土结构在使用过程中具有更好的承载能力和变形性能。
而张拉施工作为预应力混凝土结构中的一项重要工艺,对于保证结构的质量和安全起着至关重要的作用。
本文将着重介绍预应力混凝土结构中常见的张拉施工方法。
一、预应力混凝土结构中的张拉施工方法概述预应力混凝土结构的张拉施工方法根据张拉杆的类型和排列方式,可以分为两种主要的方法:单端张拉法和双端张拉法。
1. 单端张拉法单端张拉法是指将张拉杆的一端固定在混凝土构件上,而另一端则通过张拉机械进行拉伸,使其受到预应力的作用。
这种方法适用于较小的构件或较小张拉力的情况。
2. 双端张拉法双端张拉法是指在混凝土构件的两端分别设置张拉杆,并通过张拉机械同时对两端的张拉杆进行拉伸。
这种方法适用于较长的构件或较大张拉力的情况。
二、预应力混凝土结构中的张拉施工步骤1. 施工准备阶段在进行张拉施工之前,需要进行充分的准备工作。
首先,需要制定详细的施工方案,并编制相应的施工图纸。
其次,需要准备好所需的材料和设备,包括张拉杆、预应力锚具、张拉机械等。
同时,还需要对施工现场进行清理,并进行必要的安全防护措施。
2. 张拉杆的固定和锚固在预应力混凝土构件中预留相应的孔洞或道槽,用于固定和锚固张拉杆。
首先,将张拉杆穿过混凝土构件,并用锚具进行固定。
然后,在张拉杆的另一侧,用专用的锚固装置将其锚固在混凝土构件内部,确保张拉杆的牢固性和稳定性。
3. 张拉机械的设置和调试根据施工方案要求,设置合适的张拉机械,并根据预计的张拉力进行调试。
通过张拉机械的作用,施加预应力到混凝土构件上。
在施加预应力的过程中,需要注意控制张拉的速度和力度,确保预应力的准确施加。
4. 张拉过程的监控和控制在张拉施工过程中,需要对张拉力进行即时监控和控制。
通过张拉力测量仪器,对张拉杆的张拉力进行实时监测。
预应力混凝土折线形屋架预应力专项工程施工技术方案编制:吴伟忠审核:刘伯岳上海新马建设(集团)有限公司二○一二年十月二十二日本施工技术方案文件编制依据1.工程合同:(编号:)2.施工设计图纸:3.标准和规范文件:《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002;《建筑工程预应力施工规程》CECS 180:2005;《后张预应力施工规程》DGJ08-235-1999;《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003;《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》JGJ85-2002;《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370-2000;《预应力用液压千斤顶》JG/T5028-93;《预应力用电动油泵》JG/T5029-93;4.国家、地方有关法律法规。
5.《上海新马建设(集团)有限公司安全操作规程》编制:日期:校对:日期:审核:日期:审定:日期:预应力屋架施工技术方案一.工程概况:1.设计单位:中船第九设计研究院工程有限公司2.建设单位:上海交通大学3.监理单位:上海海科监理所4.施工单位:上海建工集团股份有限公司5.项目名称:上海交通大学新建闵行校区多功能船模拖曳水池6.简况:本项目为排架结构建筑,我公司参与施工的预应力部分共60榀YWJ24-2(修改)屋架, (具体参见图集04G415-1),YWJ24-2屋架每榀设置有粘结预应力筋(低松弛钢绞线)为2-4Φs15.20。
二.预应力张拉及锚固体系:1.预应力筋采用有粘结高强钢绞线Φj15.20(GB/T5224-2003),预应力筋张拉参数:E j=1.95~2.00×105Mpa、f ptk=1860Mpa、A s=140mm2(1Φs15.20)。
2.预应力锚具张拉端及锚固端采用FIM15-4锚具(共计240套)(GB/T14370)(由江阴法尔胜毅强工程材料有限公司生产)。
3.有粘结预应力筋张拉采用YCQ-100型穿心式千斤顶(两台);张拉时,在按照设计或图集要求次序进行施工的前提下,对整叠卧浇的预应力屋架采取自上而下张拉的方法进行。
预应力筋的张拉与锚固介绍预应力筋的张拉与锚固介绍预应力筋的张拉分液压张拉、机械张拉、电热张拉、自应力张拉。
以高压油泵和各种形式的千斤顶组成的液压张拉使用最广。
液压机械体积小、重量轻、张拉能力较大,适合于现场施工的要求。
机械张拉以卷扬机作动力,通过多联滑轮降低张拉速度增大张拉力,行程大,适用于先张法长线生产。
先张法生产预应力构件还需要相应的张拉台座。
电热张拉是在预应力筋上通过低压大电流,使其发热伸长,两端加以锚固。
切断电流后随着温度下降,应力筋因长度缩短受到两端锚固限制而产生拉力,通过锚头使构件建立预应力。
自应力张拉是将预应力筋配置在特制的混凝土中,利用混凝土凝固过程中体积膨胀,使应力筋伸长,构件本身产生所需要的预应力。
预应力筋的锚固按锚夹具的锚固原理分为支承式和楔紧式。
①支承式锚夹具。
(a)螺杆式锚夹具。
在粗钢筋端部用滚压法加工出螺纹或焊上螺杆,也有将钢筋表面轧成大螺距螺纹,利用螺母对螺杆的支承作用,在张拉时与千斤顶连接,张拉后将预应力筋锚固在结构或构件的钢垫板上。
(b)镦头式锚夹具。
用专门的镦头设备将高强钢丝或钢筋的端头局部镦粗,使其不能通过锚具上的锚孔,靠镦粗头支承在锚孔端面形成锚固。
张拉后锚具与垫板之间可以用螺母锚固,也可用加塞对开垫板方法进行锚固。
为避免强度下降,高强钢丝一般在常温下镦头,称为冷镦。
粗钢筋要加热到900°C左右镦头,以减小镦顶力,称为热镦。
每个锚具可根据需要同时锚固几根到一百多根钢丝或钢筋,张拉力自几吨到一千吨以上。
②楔紧式锚夹具。
利用预应力筋自身的拉力,通过楔形产生由横向挤压形成的摩阻力,将预应力筋锚固。
按锚夹具形式的不同分为锥塞式及夹片式。
(a)锥塞式锚夹具。
由带锚孔的锚环和截锥体的锥塞组成,用专用的锥锚式双作用千斤顶张拉。
这种千斤顶具有张拉预应力筋和张拉完毕后将锚塞塞入锚环,把预应力筋均匀地锚固在锚环与锚塞之间的两种功能。
另一种锥塞式锚夹具由带锥体的螺杆、螺母及带锥孔的套筒组成。
浅谈房屋整体预应力结构与张拉锚固体系张志强(机械工业第六设计研究院)房屋整体预应力结构技术不同于单个构件,它是集技术先进性、综合性和专业性于一体的高效预应力结构技术,代表了现代建筑业的工业化发展方向。
它与其它许多先进技术相结合,具有一定的复杂性。
1.房屋整体预应力结构房屋整体预应力结构是应用预应力技术将地基基础、楼屋面、墙柱组装成整体的一种结构形式。
典型的房屋整体预应力结构体系有以下几种:1.1整体预应力装配式板柱(板墙、梁柱)结构体系整体预应力装配式板柱(板墙、梁柱)结构是在明槽(板之间、梁之间)配折线预应力筋,将预制板(梁)与柱(墙上垫块)在纵横2-3个方向拼装成无梁无柱帽,并只靠板(梁)柱(墙)之间平接接头和摩擦节点受力的装配整体式预制预应力混凝土骨架体系,国标上称为IMS体系。
我国1977年开始研究开发该体系.1979年建成全国第一栋试验建筑(它标志了我国房屋整体预应力进入了一个新阶段),至今已在北京、四川、唐山、沈阳、石家庄、广州、天津、兰州、常州等地建造住宅、商场、图书馆、办公楼、体育馆、厂房等20多万m2建筑。
编制并出版了《整体预应力装配式板柱建筑技术规程(CECS52:93)》。
整体预应力装配式板柱(板墙、梁柱)结构一般为大柱网、大开间,空间布置灵活,平面利用系数大。
同时还具有构件类型少,节点构造简单,预制装配程度高,施工速度快,现场作业少,结构整体性能好,抗震能力高等优点,是一种通用的很有发展前途的整体预应力结构体系。
整体预应力装配式板桩(板墙、梁柱)结构适用于一切工业与民用建筑,可设计各种形状,如圆形、六角形等,当柱网较大时可做成拼装结构。
在设计时,要掌握结构及整体预应力工艺特点,例如抗震缝、沉降缝、伸缩缝等。
整体预应力施工是该体系施工的关键,建立可靠的预应力又是保证工程质量安全的关键。
预应力施工分楼层进行,每一层预应力筋先张拉锚固再压折固定。
张拉压折后,对柱孔及垫块挤压水泥浆,明槽内浇灌混凝土。
1.2无粘结预应力混凝土结构体系房屋无粘结预应力混凝土结构技术,于五、六十年代在美国首先发展,在美国90%以上的楼盖为无粘结预应力结构,已有-亿平方米的建筑采用该技术,并以每年一千万平方米的速度增长。
这是因为无粘结预应力施工简单,不需留孔、灌浆,可同普通钢筋一样放入模板内浇筑混凝土,混凝土达到设计强度后再张拉锚固。
但无粘结结构与有粘结结构受力不同,受弯裂缝宽而少,呈脆性破坏,承载力比有粘结低,预应力力筋强度不能充分发挥,全靠两端锚具持力,所以至今有些国家还禁止使用无粘结预应力混凝土。
我国于1973年开始研究无粘结预应力混凝土,现在已有很大发展。
北京市开发了无粘结预应力成型工艺及现浇无粘结预应力平板成套技术。
中国建筑科学研究院等单位编制了《无粘结预应力混凝土结构技术规程(JGJ92-93)》。
北京、大连、南京、福建、天津、上海、江西、湖南及深圳等地都建起了无粘结预应力筋生产线。
北京、江苏、上海、广州等几十个省市采用无粘结力建造住宅、办公楼、饭店、体育场、工业厂房等达100多万m2。
无粘结预应力混凝土结构形式有平板(单、双向)、双向密肋板(梁)、井字梁、扁梁、框架梁、悬挑梁、简支梁、门架等。
十多年来,我国有关科研单位和高校对无粘结预应力混凝土进行了系统了试验和研究,在设计理论上有了很大发展。
无粘结预应力混凝土结构施工即无粘结预应力施工,包括无粘结筋的制作、铺放、张拉锚固及端部锚具保护处理等。
1.3高效预应力混凝土框架结构体系高效预应力混凝土框架结构体系是在框架梁(柱)中采用了高强预应力筋(有粘结或无粘结的高强钢丝、钢绞线或钢筋)、按超静定期结构与部分预应力混凝土理论设计。
该体系性能好、跨度大,是建设部“八.五”重点开发项目之一。
目前全国已有100多项工程,共100多万m2建筑采用了高效预应力混凝土框架结构,并已推广到北京、上海、江苏、天津等22个省市。
预应力混凝土框架结构分为整体装配式和现浇整体式。
现浇结构分为有粘结与无粘结结构。
有单跨单层和单跨多层,有多跨单层和多层,还有双向主次梁,井字梁,密肋梁等。
预应力混凝土框架结构设计首先是确定方案根据给定的条件,确定结构形式、尺寸、梁柱截面及配筋。
设计人员主要考虑结构的总体性能,使结构性能优良、经济和安全,并考虑可能引起破坏的各种约束和环境因素,以达到使用功能和环境结合,使预应力能有效作用于结构的目的。
预应力混凝土框架结构施工包括梁柱施工、预应力孔道留设、张拉锚固及孔道灌浆等。
孔道成型方法有预埋金属波纹管,塑料管、钢管;钢管抽拔、胶管抽拔等。
孔道成型后,可用穿预应力筋的方法疏通孔道。
预应力筋既可在混凝土浇筑前穿入,也可浇筑后穿入。
预应力筋穿入孔道后直到张拉锚固完毕,严禁电气焊及接地电流损伤预应力筋。
预应力张拉可以随楼层进行,也可以数层一起先上后下或先下后上进行。
预应力张拉锚固应不占工期或很少占工期。
1.4大悬挑与转换大梁结构体系为适应新型预应力结构的发展,充分利用空间,发行更新旧有房屋与厂房,现代工业与民用建筑中的大通廊、大悬挑、大挑层、大雨蓬等构造形式不断出现。
采用预应力重载大悬挑与传力转换大梁结构,具有刚度大、变形小,不开裂及自重轻的优点,可节约混凝土45%,节约钢材20%。
预应力大悬挑与转换大梁的结构设计要考虑梁柱节点刚接还是铰接、用有粘结筋还是无粘结筋、结构的截面形式、局部承压和端部抗裂等。
要保证一定的安全系数,一般抗裂安全系数为1.26-1.29,强度安全系数为2.5。
施工方法分预制装配式和现浇后张式。
预应力张拉锚固工艺包括孔道成型;锚具、预应力筋制作;穿束,张拉锚固;孔道灌浆;端部处理及封闭端部锚具,防护等。
1.5预应力悬索网壳等特种结构我国预应力技术在特种结构中的应用已有30多年历史,北京火车站中央大厅就采用了预应力双曲大扁壳屋顶(1959年建成)。
近十几年来,在特种结构中越来越多地应用了预应力技术,形式多种多样,有预应力悬索网壳屋盖、电视塔、核电站安全壳等,与同样用途的其它结构比较,造价低、节约材料、施工方便,并能提高结构的整体性和耐久性。
预应力技术广泛应用于特种结构,解决了环向预应力和竖向预应力的技术问题,特别是在电视塔高耸结构中,解决了超长预应力筋的的施工技术问题。
中国建筑第三工程局在天津电视塔施工中,总结出超长竖向张有粘结钢绞线预应力施工工法,被列为国家级工法(YJGF-29-92)。
特种结构的设计比较复杂,要分别具体对象,进行方案造反进行承载力,抗裂,抗风、变形计算。
对预应力张拉锚固体系进行选择,对预应力损失进行计算,有时要先做试验。
特种结构预应力施工主要是环向预应力、竖向预应力、无粘结预应力。
无粘结预应力主要指空中悬索,由于长期暴露空中,预应力索防腐(防火)要求特别严格,外包材料要牢固、耐久,对锚具的要求更严格。
2预应力张拉锚固体系我国高效预应力混凝土结构技术从单个构件发展到房屋整体预应力阶段,其中预应力张拉锚固体系是关键。
由不同的高强预应力筋、锚(夹)具、连接器和张拉锚固设备组成不同的张拉锚固体系,形成不同的施工工艺。
它们之间有共同点,但更要注意不同之处。
各种张拉锚固体系不断改进、完善和创新,施工工艺有了很大进步。
选用预应力张拉锚固体系时,在满足技术要求前提下,造价要低。
设计与施工人员对某种张拉锚固体系的熟悉程度,也决定着某体系是否被采用。
下面介绍几种在房屋整体预应力结构施工中常用的张拉锚固体系,供选择参考。
2.1高强钢丝束张拉锚固体系高强钢丝质量稳定,工艺简单,是比较理想的适用材料。
目前我国研制的高强钢丝已有10多个品种,20多家生产,年产30万吨。
2.1.1锚具高强钢丝束的锚具有锥形锚、镦头锚,夹片锚。
a锥形锚:锥形锚锚固性能好,构造简单,制作使用方便,造价低廉。
高强钢丝束一端张拉,张拉端可用锥形锚,固定端可用镦头锚板。
这种体系与中低强度预应力钢材比较,可节约钢材40-60%,降低造价20%-30%。
该体系被选入全国通用建筑标准图集中,并编写了“高强钢丝预应力混凝土标准构件的施工建议”。
b镦头锚。
钢丝镦头锚有近十种类型,最简单的是镦头锚板,分为固定端、张拉端、组合式等,其它类型有单根钢丝镦头锚、镦头螺杆锚、杯型镦头锚、环形镦头锚、冷铸锚等。
镦头锚有很多优点:(1)锚固钢丝根数灵活,从单根到几百根均可;(2)锚固安全可靠、预应力损失小;(3)锚具加工简单方便;(4)张拉速度快;(5)节约预应力钢丝。
但两端镦头的钢丝长度要求严格,下料长度计算复杂、用人工较多。
张拉端用杯型墩头锚时要扩大预留孔。
镦头锚造价比锥形锚贵,但比夹片锚便宜。
c夹片锚。
钢丝束夹片锚只能锚固规格为7φs5、7φs7及其以下为单元的钢丝束,可组成群锚。
夹片锚体积小、重量轻、张拉锚固方便,但造价高。
2.1.2张拉锚固设备高强钢丝张拉锚固设备有钢丝液压冷镦器锥锚式、穿心式等张拉千斤顶及配套高压油泵,高压胶管、接头、油嘴等。
锥锚式千斤顶用锥形锚施工。
在锚固钢丝束时,要注意钢丝之间粗细、长短一样,以达到张拉后松紧一样。
要根据钢丝、锚具、千斤顶的不同,确定顶压锚塞力,要注意滑丝、断丝、伸长值过大(小)、内缩值过大等现象的发生和处理。
穿心式千斤顶和夹片锚或锥形锚一起使用时,需配设承力筒、顶压分丝头、工具锚等。
张拉锚固钢丝束时,除前述注意事项外,还要注意锚具内各夹片之间缝隙均匀,夹片端面平整一致(不能凸凹不平)。
夹片上如有片位号,要按片位号安装。
夹片上与工具锚环之间要加涂黄油以利于退夹片。
用YL拉杆式或YC穿心式带拉杆千斤顶张拉带有螺纹连接的镦头锚时,各部分之间螺纹连接圈数不得少于8扣,同一型号的螺钉纹要有互换性。
当预应力筋一一锚具组装件被拉到标准强度的75%锚固后又放松时,螺纹应能拧动自如。
张拉过程中,要注意孔道、锚具、千斤顶等互相之间对中。
2.2高强钢绞丝张拉锚固体系高强钢绞线由高强钢丝扭结而成。
以一根钢绞线代替多根钢线,具有钢丝(软)和钢筋(粗)的共同特点。
使用钢绞线具有施工方便、张拉锚固简单、扭裹性能好、强度高、延性大,安全可靠等优点。
但也存在很多缺点,如强度利用系数较低。
价格比钢丝高,张拉力大;锚具(连接器)构造比较复杂等。
钢绞线锚具有锥形锚、夹片锚、固定端压花锚、压头锚与环状锚。
锥形锚又分齿塞式锥形锚。
可锻铸铁(钢)锥形锚,目前锥形锚每束最多锚12根。
夹片锚分多夹片锚及二夹片或三夹片为单元的群锚。
多夹片锚每束最多锚7根。
由于钢绞线及其锚具造价高,如何降低造价成为一个关键。
钢绞线固定端如用压花锚固、压头锚固和环状锚固,能节约钢材和锚具,简化张拉锚固工艺,降低造价。
钢绞线张拉锚固设备有锥锚式、穿心式千斤顶及配套高压油泵、压花机、压头机、穿束机等。
我国专为张拉锚固单根钢绞线夹片锚研制的小型前置内卡式千斤顶,使工具锚内藏于千斤顶前端内,不但能自动夹紧钢绞线张拉和自动退锚,不必担心夹片飞出伤人,而且钢绞线张拉锚固长度只需200mm,节约了预应力钢材。