建筑施工技术第5章 预应力混凝土工程PPT课件
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第五章预应力混凝土工程能力目标:Ø(1)能根据施工图纸和施工实际条件,选择和制定常规预应力钢筋混凝土工程合理的施工方案;Ø(2)能根据施工图纸和施工实际条件,查找资料和完成预应力钢筋混凝土施工中遇到的一些必要计算;Ø(3)能根据施工图纸和施工实际条件编写一般建筑预应力钢筋混凝土工程施工技术交底;Ø(4)能根据建筑工程质量验收方法及验收规范进行常规预应力钢筋混凝土工程的质量检验。
知识目标:Ø(1)掌握一般建筑预应力钢筋混凝土工程的常规施工工艺、施工方法及包含的原理;Ø(2)掌握工程施工中遇到的一些必要计算方法;Ø(3)熟悉预应力钢筋混凝土工程施工中容易出现的常见质量、安全问题及质量、安全验收规范;(4)熟悉预应力钢筋混凝土施工顺序及预应力钢筋混凝土所需配备的设施和设备。
1.1概述预应力砼结构(构件):在结构(构件)使用前预先预先施加应力,推迟了裂缝的出现或限制裂缝的开展,提高了结构(构件)的刚度。
预应力砼的分类按施工方法——先张法,后张法;按钢筋张拉方式——机械张拉,电热张拉与自应力张拉;一、预应力混凝土简介预应力混凝土是最近几十年发展起来的一项新技术,现在世界各国都在普遍地应用,其推广使用的范围和数量,已成为衡量一个国家建筑技术水平的重要标志之一。
目前,预应力混凝土不仅较广泛地应用于工业与民用建筑的屋架,吊车梁、空心楼板、大型屋面板、等,交通运输方面的桥梁。
轨枕,以及电杆、桩等方面,而且已应用到矿井支架、海港码头、和造船等方面,如60m拱形屋架、12rn跨度200t吊车梁,5000t水压机架,大跨度薄壳结构、144m悬臂拼装公路桥和11万吨容量的煤气罐等都已应用成功。
淮北市火车站立交桥桥面横梁就是采用预应力的。
为什么说预应力混凝土结构衡量一个国家建筑技术水平的重要标志之一?它有哪些优点?由于普通混凝土构件抗裂性能差,它的抗拉极限应变值ε只有0.0001~0.00015,即相当于每米只能拉长0.1~0.15mm,超过这个数值就会开裂,因此,钢筋混凝土受拉构件,如果要保证混凝土不开裂,钢筋的应力只能用到20~30N/mm 2 [fy = E ε = 2×105 ×(0.0001~0.00015) = 20~30N/mm 2 ]。
第五章预应力混凝土工程1.预应力混凝土结构的优点(1)改善使用阶段的性能。
受拉和受弯构件中采用预应力,可延缓裂缝出现并降低较高荷载水平时的裂缝开展宽度;采用预应力,也能降低甚至消除使用荷载下的挠度,因此,可跨越大的空间,建造大跨结构。
(2)提高受剪承载力。
纵向预应力的施加可延缓混凝土构件中斜裂缝的形成,提高其受剪承载力。
(3)改善卸载后的恢复能力。
混凝土构件上的荷载一旦卸去,预应力就会使裂缝完全闭合,大大改善结构构件的弹性恢复能力。
(4)提高耐疲劳强度。
预应力作用可降低钢筋中应力循环幅度,而混凝土结构的疲劳破坏一般是由钢筋的疲劳(而不是由混凝土的疲劳)所控制的。
(5)能充分利用高强度钢材,减轻结构自重。
在普通钢筋混凝土结构中,由于裂缝和挠度问题,如使用高强度钢材,不可能充分发挥其强度。
例如,1860Mpa级的高强钢绞线,如用于普通钢筋混凝土结构中,钢材强度发挥不到20%,其结构性能早己满足不了使用要求,裂缝宽,挠度大;而采用预应力技术,不仅可控制结构使用阶段性能,而且能充分利用高强度钢材的潜能。
这样,采用预应力,可大大节约钢材用量,并减小截面尺寸和混凝土用量,具有显著的经济效益。
(6)可调整结构内力。
将预应力筋对混凝土结构的作用作为平衡全部和部分外荷载的反向荷载,成为调整结构内力和变形的手段。
因此,现代预应力混凝土是解决建造大(大跨度、大空间建筑一工艺上和使用上要求的)、高(高层建筑、高耸结构)、重(重荷载、重型结构、转换层结构)、特(特种结构一水池、电视塔、安全壳)等类建筑结构和工程结构物的不可缺少的、重要的结构材料和技术。
2.预应力混凝土构件中的非预应力钢筋有何作用预应力混凝土构件中的非预应力钢筋主要有:架立钢筋-起骨架作用;主筋-与预应力钢筋共同受力,在预应力失效时提供缓冲作用;箍筋-增加梁体抗剪强度,通过环箍来提高混凝土的强度;梁肋钢筋-在预应力梁体预制养生过程中起防裂作用;锚后钢筋网-防止预应力对锚后混凝土产生应力集中而开裂;锚后螺旋箍筋-提高锚后混凝土强度,共同抵抗强大的预应力。
第五章预应力混凝土工程内容简介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开裂,构件的刚度小、挠度大。
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200 Mpa 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,明显推迟了裂缝出现时间。
预应力混凝土的优点:能提高钢筋混凝土构件的刚度、抗裂性和耐久性,可有效地利用高强度钢筋和高强度等级的混凝土。
与普通混凝土相比,在同样条件下具有截面小、自重轻、质量好、材料省(要节约钢材20%~40%),并能扩大预制装配化程度。
与普通钢筋混凝土施工相比较,预应力混凝土施工,需要专门的机械设备,工艺比较复杂,操作要求较高。
但随着施工队伍素质的提高和预应力机具设备的完善,预应力施工技术的发展是乐观的。
当前,在大跨度桥梁领域,预应力混凝土结构占着统治地位。
预应力混凝土的使用范围和数量,已成为一个国家建筑技术水平的重要标志之一。
本章重点内容导航先张法施工工艺(动画)台座夹具张拉机械折线张拉工艺锚具JM12锚具(动画)预应力钢丝束千斤顶-高压输油泵穿心式千斤顶(动画)后张法施工工艺(动画)无粘结预应力第一节先张法先张法施工顺序(图示)(动画)一.张拉设备和机具(一)、台座台座是先张法生产中的主要设备之一,要求有足够的强度和稳定性,以免台座变形、倾复、滑移而引起预应力值的损失。
台座按构造不同,可分为墩式台座和槽式台座两类1.墩式台座墩式台座一般用于生产小型构件。
生产钢弦混凝土构件的墩式台座,其长度常为100~150米,这样既可利用钢丝长的特点,张拉一次可生产多根构件,减少张拉及临时固定工作,又可减少钢丝滑动或台座横梁变形引起的应力损失。