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高频案例考点!二建《市政》先张法预应力施工要点详解

来源:233网校 2020年8月10日

在二级建造师《市政公用工程管理与实务》考试中,预应力的张拉施工是相当重要的案例考核点,本文主要对先张法预应力施工结合教材进行拓展延伸。

对构件预先施加预应力作用的原理:张拉钢筋,被张拉的钢筋称为预应力钢筋。预应力钢筋的回缩趋势即对构件产生作用(形成预应力)。

预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核。实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求;设计无要求时,实际伸长值与理论伸长值之差应控制在6%以内。

预应力张拉时,应先调整到初应力(σ0),该初应力宜为张拉控制应力(σcon )的10%~15%,伸长值应从初应力时开始量测。

张拉钢筋根据施工工艺和结构适用条件分为两种:

1、先张法

预应力传递方式:钢筋与混凝土之间的粘结力。

2、后张法

预应力传递方式:预应力钢筋端部的锚具传递给构件端部。

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先张法就是张拉钢筋先于混凝土构件浇筑成型的方法。先张法构件中,预应力是靠钢筋和混凝土之间的黏结力传递。但是这种力的传递过程,需要经过一段传递长度才能完成。

先张法构件的优点:①工序简单;②不必耗费锚具;③质量较稳定。

先张法构件的缺点:①仅合适中、小跨度结构;②需台座和预制场地。

先张法施工技术要点如下:

(1)张拉台座应具有足够的强度和刚度,其抗倾覆安全系数不得小于1.5,抗滑移安全系数不得小于1.3。张拉横梁应有足够的刚度,受力后的最大挠度不得大于2mm。锚板受力中心应与预应力筋合力中心一致。

(2)预应力筋连同隔离套管应在钢筋骨架完成后一并穿人就位。就位后,严禁使用电弧焊对梁体钢筋及模板进行切割或焊接。隔离套管内端应堵严。

(3)同时张拉多根预应力筋时,各根预应力筋的初始应力应一致。张拉过程中应使活动横梁与固定横梁始终保持平行。

(4)张拉程序应符合设计要求,设计未要求时,其张拉程序应符合规定。张拉钢筋时,为保证施工安全,应在超张拉放张至0.9σcon时安装模板、普通钢筋及预埋件等。

关于预应力损失【拓展了解】

σcon为张拉时的控制应力值,包括预应力损失值。

原理:为了满足构件对抗裂的不同要求,经计算在张拉钢筋时锚下量测到的预应力值。由张拉设备的测力仪表控制。

①σcon对结构的影响

σcon越大,混凝土中的预压应力越大,充分利用高强钢筋。

但σcon过高,会产生如下问题:

使构件出现脆性破坏;

预应力筋过早进入流幅,降低其塑性;

增加钢筋的松弛损失。

σcon过低,预应力钢筋在经历各种预应力损失后,对混凝土产生的预压应力过小,达不到预期的抗裂效果。

②σcon的取值

冷拉钢筋:预应力钢筋屈服强度的0.5~0.9;

碳素钢丝、刻痕钢丝、钢绞线:预应力钢筋极限抗拉强度的0.4~0.75;

冷拔低碳钢丝、热处理钢筋:预应力钢筋极限抗拉强度的0.4~0.70。

预应力筋张拉后,由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上原因,预应力筋中预应力会从σcon逐步减少,并经过相当长时间才最终稳定下来,这种应力降低称为预应力损失。

③预应力损失的分类

凡是能使预应力筋产生缩短的因素,都将引起预应力损失,主要有:

锚固损失、摩擦损失、混凝土的收缩和徐变引起的损失、松弛损失、温差损失、局部挤压损失、弹性压缩损失。

(5)张拉过程中,预应力钢筋不允许断筋,钢丝、钢绞线在同一构件内断丝数不得超过钢丝总数的1%。

(6)放张预应力筋时混凝土强度必须符合设计要求,设计未要求时,不得低于强度设计值的75%;放张顺序应符合设计要求,设计未要求时,应分阶段、对称、交错地放张。放张前,应将限制位移的模板拆除。

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