2020年专升本(土木工程专业)第5章第2节学习课程:预应力筋的张拉

院校:山东第二医科大学继续教育 发布时间:2019-11-08 19:55:16

    5.2.2.2 预应力筋的张拉

    预应力筋张拉时,构件的混凝土强度应符合设计要求;如设计无要求时,混凝土强度不应低于设计强度等级的75%。对于拼装的预应力构件,其拼缝处混凝土或砂浆强度如设计无要求时,不宜低于块体混凝土设计虽度等级的40%,且不低于15MPa。

    1.预应力损失

   (1)预应力筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失。直线预应力筋当张拉到cn后进行锚固在台座或构件上时,由于锚具、垫板与构件之间的缝隙被挤紧,或由于钢筋和模块在锚具内的滑移,使得被拉紧的钢筋松动回缩而引起预应力损失au(N/mm2),该损失主要发生在后张法。

   (2)预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。

    后张法张拉直线预应力筋时,由于孔道不直、孔道尺寸偏差、孔壁粗糙,或钢筋不直、预应力筋表面粗糙等原因,使预应力筋在张拉时与孔壁接触而产生摩擦阻力,这种摩擦阻力距离预应力筋张拉端越远,影响越大。因而使构件每一截面上实际建立的预应力逐渐减小,这种应力损失称为因摩擦引起的预应力损失,用。p表示,该损失只发生在后张法。

   (3)混凝土蒸汽养护时,温差引起的预应力损失

    由于构件进行蒸汽养护,升温时,新浇的混凝土尚未结硬,预应力筋受热自由膨胀,但两端的台座与地面或垫层相连,是固定不动的,亦即距离保持不变,因而,张拉后的预应力筋松弛,产生预应力损失g,该损失只发生在先张法。

   (4)预应力筋应力松弛引起的预应力损失0

    预应力筋在高应力作用下具有随时间而增长的塑性变形性质。预应力筋的松弛和徐变均会引起预应力筋中的应力损失,而这两种损失往往又很难区分,故将这两种损失统称为预应力筋松弛损失og。详情请见先张法

    5.1.4.1 预应力筋的张拉。

   (5)混凝土收缩、徐变引起预应力筋的预应力损失

    一般温度条件下,混凝土在结硬时会发生体积收缩,而在预应力作用下,沿压力方向发生徐变。它们均使构件的长度缩短,预应力筋也随之内缩,造成预应力损失。收缩与徐变虽是两种性质完全不同的现象,但二者的影响因素、变化规律较为相似,不易区分,故将这两项预应力损失合在一起考虑。上述5项预应力损失,有的只发生在先张法构件中,有的只发生在后张法构件中,有的在两种构件中均有发生。预应力构件预应力损失值宜按表5.3的规定进行组合,以建立预应力那一瞬间为界,以前称为第一批损失,以后称为第二批损失。

    2.预应力筋的张拉控制应力

    预应力筋的张拉控制应力见先张法。

    3.张拉程序张拉程序见先张法。

    4.后张法张拉预应力筋应注意的问题

   (1)预应力筋的张拉顺序

   预应力筋的张拉顺序是对称张拉,预应力筋的张拉应使混凝土不产生超应力、构件不扭转与侧弯、结构不变位等。图5.45为预应力混凝土屋架下弦杆与吊车梁的预应力筋张拉顺序。

   (2)配有多根预应力筋时的张拉顺序对配有多根预应力筋的预应力混凝土构件,如果多根预应力筋不能同时张拉,则应该分批、对称地进行张拉。分批张拉时,要考虑后批预应力筋张拉时对混凝土产生的弹性压缩,引起前批已张拉的预应力筋应力值降低,造成预应力损失,所以对前批张拉的预应力筋的张拉应力应相应增加这个损失值(o。)。

    由力相等得 0cAn=(ocon-o1)An

    a。=(c0n-01)Ap/An(5.3)由变形相等得0s/E6=0。/E。

    所以0。=n0。

    从而损失值0.=E./Ee×(ocm-01)Ap/An(5.5)

    式中E.——钢筋的弹性模量(N/mm2);

    E。——混凝土的弹性模量(N/mm2);

    o——预应力筋第一批的应力损失值(N/mm2);或过着的测饮到解5

    A——后批张拉的预应力筋截面面积(mm2);

    An——混凝土构件的净截面面积(包括构造钢筋的折算面积)(mm2)。张拉时:

    第一批预应力筋张拉应力控制值lom=(con +noc)103%

    第二批预应力筋张拉应力控制值

    0kom=103%co若lam≤olconmx(表5.4)时,直接张拉;若kn>o超conmn时,采取补张拉,

    即第一批 oam=103%g.cm,第二批02m=103%com,

    第三次在第一批预应力筋上补足no。即可。

   (3)平卧叠浇的预应力混凝土构件产生的预应力损失上层构件的重量产生的水平摩阻力,会阻止下层构件在预应力筋张拉时混凝土弹性收缩的自由变形,待上层构件起吊后,摩阻力影响的消失会增加混凝土弹性压缩的变形,从而引起预应力损失。该损失值随构件形式、隔离剂和张拉方式而不同,其变化差异较大。为了尽可能地减少这种损失,采取的措施如下:

    ①在工程实践中可采取改善隔离层性能、限制重叠层数(3~4层);

    ②逐层加大超张拉(自上而下)的方式来弥补该预应力损失:在逐层加大超张拉时,底层的预应力混凝土构件的预应力筋的张拉力不允许超过顶层的预应力筋张拉力的多少?具体规定是:预应力筋为钢丝、钢绞线、热处理钢筋,应小于5%,其最大超张拉力应小于抗拉强度的75%;预应力筋为冷拉热轧钢筋,应小于9%,其最大超张拉力应小于标准强度的95%。

    ③改善构件之间的隔离层性能。

   (4)预应力筋与预留孔道摩擦引起的损失为减少预应力筋与预留孔道摩擦引起的损失,采取的张拉方式见表5.5。

    注意:同一截面中有多根一端张拉的预应力筋时,张拉端宜分别设置在构件的两端;当两端张拉同一根预应力筋时,为减少锚具变形所造成的预应力损失,施工时宜采用先一端锚固,再在另一端补足张力后进行锚固。

                                                                                         (本文原创:转载未经许可将追责)