【文章內(nèi)容簡介】 1）有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土：指全部或部分通過鋼筋與混凝土之間的粘結(jié)力將鋼筋所受到的拉力轉(zhuǎn)為混凝土的壓力，達到施加預(yù)加壓應(yīng)力目的的預(yù)應(yīng)力混凝土。施工方法主要有先張法和后張法。2）無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土：指配置無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋是將預(yù)應(yīng)力鋼筋的外表面涂以瀝清、油脂或其他潤滑防銹材料，以減小摩擦力并防銹蝕，并用塑料套管或以紙帶、塑料帶包裹，以防止施工中碰壞涂層，并使之與周圍混凝土隔離，而在張拉時可沿縱向發(fā)生相對滑移的后張預(yù)應(yīng)力鋼筋。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋在施工時，像普通鋼筋一樣，可直接按配置的位置放入模板中，并澆灌混凝土，待混凝土達到規(guī)定強度后即可進行張拉。無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土不需要預(yù)留孔道，也不必灌漿，因此施工簡便、快速，造價較低，易于推廣應(yīng)用。目前已在建筑工程中廣泛應(yīng)用此項技術(shù)。 預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土梁鋼筋骨架 無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力平板鋪筋與鋼筋混凝土相比，預(yù)應(yīng)力混凝土具有以下特點：優(yōu)點1）抗裂性能較好。由于對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力，大大推遲了裂縫的出現(xiàn)，在使用荷載作用下，構(gòu)件可不出現(xiàn)裂縫，或使裂縫推遲出現(xiàn)。2）剛度較大。由于預(yù)應(yīng)力混凝土能延遲裂縫的出現(xiàn)和開展，并且受彎構(gòu)件要產(chǎn)生反拱，因而可以減小受彎構(gòu)件在荷載作用下的撓度。3）耐久性較好。由于預(yù)應(yīng)力混凝土能使構(gòu)件不出現(xiàn)裂縫或減小裂縫寬度，因而可以減少大氣或侵蝕性介質(zhì)對鋼筋的侵蝕，從而延長構(gòu)件的使用期限。4）節(jié)省材料，減小自重。其結(jié)構(gòu)由于必須采用高強度材料，因此可減少鋼筋用量和構(gòu)件截面尺寸，節(jié)省鋼材和混凝土，降低結(jié)構(gòu)自重。既可以達到經(jīng)濟的目的，又可以擴大鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的使用范圍，例如可以用于大跨度結(jié)構(gòu)，代替某些鋼結(jié)構(gòu)。5）提高受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性。當(dāng)受壓構(gòu)件長細比較大時，在受到一定的壓力后便容易被壓彎，以致喪失穩(wěn)定而破壞。如果對鋼筋混凝土柱施加預(yù)應(yīng)力，使縱向受力鋼筋張拉得很緊，不但預(yù)應(yīng)力鋼筋本身不容易壓彎，而且可以幫助周圍的混凝土提高抵抗壓彎的能力。另外，還可提高構(gòu)件的抗剪能力。試驗表明，縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋起著錨栓的作用，阻礙著構(gòu)件斜裂縫的出現(xiàn)與開展，又由于預(yù)應(yīng)力混凝土梁的曲線鋼筋（束）合力的豎向分力將部分地抵消剪力。亦可提高構(gòu)件的耐疲勞性能。因為具有強大預(yù)應(yīng)力的鋼筋，在使用階段因加荷或卸荷所引起的應(yīng)力變化幅度相對較小，故此可提高抗疲勞強度，這對承受動荷載的結(jié)構(gòu)來說是很有利的。由于預(yù)應(yīng)力混凝土具有以上優(yōu)點，因而在工程結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)與民用建筑中，屋面板、樓板、檁條、吊車梁、柱、墻板、基礎(chǔ)等構(gòu)配件，都可采用預(yù)應(yīng)力混凝土。缺點1）工藝較復(fù)雜，對質(zhì)量要求高，因而需要配備一支技術(shù)較熟練的專業(yè)隊伍。 2）需要有一定的專門設(shè)備，如張拉機具、灌漿設(shè)備等。 3）預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的開工費用較大，對構(gòu)件數(shù)量少的工程成本較高。需要指出，預(yù)應(yīng)力混凝土不能提高構(gòu)件的極限承載能力。也就是說，當(dāng)截面和材料相同時，預(yù)應(yīng)力混凝土與普通鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的承載能力基本相同，與受拉區(qū)是否施加預(yù)應(yīng)力無關(guān)。按照張拉鋼筋與澆筑混凝土的先后關(guān)系，施加預(yù)應(yīng)力的方法可分為先張法和后張法兩類。先張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，然后澆筑混凝土的施工方法，稱為先張法。先張法的張拉臺座設(shè)備。 （a）設(shè)備組成（b）實例　　　　　　　　　　　　　　?。╟）圖解 先張法先張法的主要工藝過程是：穿鋼筋→張拉鋼筋→澆筑混凝土并進行養(yǎng)護→切斷鋼筋。預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮時擠壓縮凝土，從而使構(gòu)件產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。由于預(yù)應(yīng)力的傳遞主要靠鋼筋和混凝土間的粘結(jié)力，因此，必須待混凝土強度達到規(guī)定值時（達到強度設(shè)計值的75％以上），方可切斷預(yù)應(yīng)力鋼筋。先張法的主要優(yōu)點是：生產(chǎn)工藝簡單，工序少，效率高，質(zhì)量易于保證，同時由于省去了錨具和減少了預(yù)埋件，構(gòu)件成本較低。先張法主要適用于工廠化大量生產(chǎn)，尤其適宜用于長線法生產(chǎn)中、小型構(gòu)件。先澆筑混凝土，待混凝土硬化后，在構(gòu)件上直接張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋，這種施工方法稱為后張法。后張法的主要工藝過程是：澆筑混凝土構(gòu)件（在構(gòu)件中預(yù)留孔道，（a））并進行養(yǎng)護→穿預(yù)應(yīng)力鋼筋→張拉鋼筋并用錨具錨固→往孔道內(nèi)壓力灌漿。鋼筋的回彈力通過錨具作用到構(gòu)件，從而使混凝土產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力。后張法的預(yù)壓應(yīng)力主要通過工作錨傳遞。張拉鋼筋時，混凝土的強度必須達到設(shè)計值的75％以上。 （a）實例　　　　　　　　　　　　　　　　　　?。╞）金屬波紋管（c）圖解 后張法后張法的優(yōu)點是：預(yù)應(yīng)力鋼筋直接在構(gòu)件上張拉，不需要張拉臺座，因此后張法構(gòu)件既可以在預(yù)制廠生產(chǎn)，也可在施工現(xiàn)場生產(chǎn)。大型構(gòu)件在現(xiàn)場生產(chǎn)可以避免長途搬運，故我國大型預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件主要采用后張法。后張法的主要缺點是：生產(chǎn)周期較長；需要利用工作錨錨固鋼筋，鋼材消耗較多，成本較高；工序多，操作較復(fù)雜，造價一般高于先張法。．張拉控制應(yīng)力概念：張拉控制應(yīng)力是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進行張拉時所控制達到的最大應(yīng)力值。其值為張拉設(shè)備（如千斤頂油壓表、系統(tǒng)主機，）所指示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面面積而得的應(yīng)力值，用表示。（a）張拉應(yīng)力控制現(xiàn)場（b）張拉應(yīng)力控制系統(tǒng)圖解　張拉應(yīng)力控制系統(tǒng)張拉控制應(yīng)力的確定由預(yù)應(yīng)力混凝土的原理可知，把張拉控制應(yīng)力取得高些，減去預(yù)應(yīng)力鋼筋的各種預(yù)應(yīng)力損失后，還會有較好的預(yù)壓效果。這不但可以提高構(gòu)件的抗裂性能和減小撓度，而且可以節(jié)約鋼材。因此，值適當(dāng)取高一些是有利的。但必須注意，值并不是取得越高越好。（1）在施工階段會使構(gòu)件的某些部位受到拉力（稱為預(yù)拉力）甚至開裂，對后張法構(gòu)件可能造成端部混凝土局壓破壞。 （2）構(gòu)件出現(xiàn)裂縫時的荷載值接近極限承載力，使構(gòu)件在破壞前無明顯的預(yù)兆，構(gòu)件的延性較差。（3）為了減少預(yù)應(yīng)力損失，有時需進行超張拉，有可能在超張拉過程中使個別鋼筋的應(yīng)力超過它的實際屈服強度，使鋼筋產(chǎn)生較大塑性變形或脆斷。由此可見，確定適當(dāng)?shù)闹?，對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)是至關(guān)重要的。規(guī)范根據(jù)多年來國內(nèi)外設(shè)計與施工經(jīng)驗，其中為預(yù)應(yīng)力鋼筋極限強度標準值，預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋屈服強度標準值。鋼筋種類 張拉控制應(yīng)力限值消除應(yīng)力鋼絲、鋼絞線≤/≤中強度預(yù)應(yīng)力鋼絲≤/≤預(yù)應(yīng)力螺紋鋼筋 ≤/≤注：下列情況，：① 要求提高構(gòu)件在施工階段的抗裂性能而在使用階段受壓區(qū)內(nèi)設(shè)置的預(yù)應(yīng)力筋；② 要求部分抵消由于應(yīng)力松馳、摩擦、鋼筋分批張拉以及預(yù)應(yīng)力鋼筋與張拉臺座之間的溫差因素產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。什么是預(yù)應(yīng)力損失。由于張拉工藝和材料特性等原因，從張拉鋼筋開始直到構(gòu)件使用的整個過程中，經(jīng)張拉所建立起來的鋼筋預(yù)應(yīng)力因為各種原因?qū)е骂A(yù)應(yīng)力逐漸降低，這種現(xiàn)象稱為預(yù)應(yīng)力損失。預(yù)應(yīng)力損失會影響預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)壓效果，甚至造成預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的失效，因此，不僅設(shè)計時應(yīng)正確計算預(yù)應(yīng)力損失值，施工中也應(yīng)采取有效措施減少預(yù)應(yīng)力損失值。有效預(yù)應(yīng)力等于張拉控制應(yīng)力減去預(yù)應(yīng)力總損失值。預(yù)應(yīng)力總損失值按各種損失分別計算并經(jīng)疊加而得，但不得小于：先張法構(gòu)件為100N/mm2，后張法構(gòu)件為80N/mm2。預(yù)應(yīng)力損失1）張拉端錨具變形和預(yù)應(yīng)力筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失該項損失是由于經(jīng)過張拉的預(yù)應(yīng)力鋼筋被錨固在臺座或構(gòu)件上以后，錨具、墊板與構(gòu)件之間的縫隙被壓緊，以及預(yù)應(yīng)力鋼筋在錨具中的滑動，造成預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失，用表示。它既發(fā)生于先張法構(gòu)件，也發(fā)生于后張法構(gòu)件中。減小該項損失的措施有：1）選擇變形小或預(yù)應(yīng)力筋滑動小的錨具、夾具，并盡量減少墊板的數(shù)量；2）對于先張法張拉工藝，選擇長的臺座。臺座長度超過100m時，可忽略不計。2）預(yù)應(yīng)力筋的摩擦引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力筋的摩擦包括與孔道的摩擦、與張拉端的摩擦、在轉(zhuǎn)向裝置處的摩擦三種。與孔道的摩擦引起的摩擦損失，使預(yù)應(yīng)力隨距張拉端的距離的增加而減小，即離張拉端越遠損失越大。當(dāng)孔道為曲線時，摩擦損失會更大。只發(fā)生在后張法構(gòu)件中。減少摩擦損失的措施有：1）采用兩端張拉；2）采用“超張拉”工藝。，并保持約2分鐘，然后再將張拉應(yīng)力減小到。3）混凝土加熱養(yǎng)護時，預(yù)應(yīng)力筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失當(dāng)先張法構(gòu)件進行蒸汽養(yǎng)護時，隨著鋼筋溫度升高，其長度也增加（由于新澆混凝土尚未結(jié)硬，不能約束鋼筋長度的增長），而臺座長度固定不變，因此張拉后的鋼筋變松，預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力降低。降溫時混凝土和鋼筋已粘結(jié)成整體，二者一起回縮，鋼筋的應(yīng)力不能恢復(fù)到原來的張拉應(yīng)力值。這種預(yù)應(yīng)力損失只發(fā)生在采用蒸汽養(yǎng)護的先張法構(gòu)件中。減少溫差損失的措施有：1)蒸汽養(yǎng)護時采用兩次升溫養(yǎng)護，即第一次升溫至20℃，恒溫養(yǎng)護至混凝土強度達到7~10N/mm2 時，再第二次升溫至規(guī)定養(yǎng)護溫度。2)在鋼模上張拉，將構(gòu)件和鋼模一起養(yǎng)護。此時，由于預(yù)應(yīng)力鋼筋和臺座間不存在溫差，故＝0。4）預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力松馳引起的預(yù)應(yīng)力損失實際上是鋼筋的應(yīng)力松馳和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失的統(tǒng)稱。所謂應(yīng)力松弛，是指鋼筋在高應(yīng)力作用下，當(dāng)長度保持不變時，應(yīng)力隨時間增長而逐漸減小的現(xiàn)象。而徐變則是指鋼筋在長期不變應(yīng)力作用下，應(yīng)變隨時間增長而逐漸增大的現(xiàn)象。一般說來，預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件最初幾天松馳是主要的。在最初的１小時內(nèi)大約完成總松馳值的50％，24小時內(nèi)可以完成80％，以后逐漸減小。到后一階段，當(dāng)大部分預(yù)應(yīng)力損失出現(xiàn)后，則以鋼筋的徐變?yōu)橹?。既發(fā)生在先張法構(gòu)件中，也發(fā)生在后張法構(gòu)件中。減少的措施有：1)采用應(yīng)力松馳損失較小的鋼筋作預(yù)應(yīng)力鋼筋；2)采用“超張拉”工藝。5）混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失收縮徐變損失是由于混凝土的收縮和徐變使構(gòu)件長度縮短，被張緊的鋼筋將會產(chǎn)生回縮而導(dǎo)致的預(yù)應(yīng)力損失。此項預(yù)應(yīng)力損失是各項損失中最大的一項，在直線預(yù)應(yīng)力配筋構(gòu)件中約占總損失的50％，在曲線預(yù)應(yīng)力配筋構(gòu)件中約占30％左右。收縮徐變損失既發(fā)生在先張法構(gòu)件中，也發(fā)生在后張法構(gòu)件中。減少此項損失的措施有：1)設(shè)計時盡量使混凝土壓應(yīng)力不要過高；2)采用高強度等級水泥，以減少水泥用量，同時嚴格控制水灰比；3)采用級配良好的骨料，增加骨料用量，同時加強振搗，提高混凝土密實性；4)加強養(yǎng)護，使水泥水化作用充分，減少混凝土的收縮。有條件時宜采用蒸汽養(yǎng)護。6）用螺旋式預(yù)應(yīng)力筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件由于混凝土的局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失該損失是由于構(gòu)件環(huán)形配筋時，預(yù)應(yīng)力鋼筋將混凝土局部壓陷，使構(gòu)件直徑減小而產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失。該損失只存在于直徑d≤3m的構(gòu)件，d＞3m時＝０。只發(fā)生在后張法構(gòu)件中。．預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造措施一、預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中鋼筋的布置預(yù)應(yīng)力鋼筋1）布置形式　　預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋的布置形式有兩種：直線布置和曲線布置（）。直線布置主要用于跨度和荷載較小的情況，如預(yù)應(yīng)力混凝土板就是采用這種布置形式。直線布置的主要優(yōu)點是施工簡單，既可用于先張法構(gòu)件，又可用于后張法構(gòu)件。曲線布置多用于跨度和荷載較大的構(gòu)件，如預(yù)應(yīng)力混凝土梁就多采用這種布置形式。曲線布置一般用于后張法構(gòu)件。后張法預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力縱向鋼筋采用曲線布置時，其預(yù)應(yīng)力鋼絲束、鋼絞線束的曲率半徑不宜小于4m；對折線配筋的構(gòu)件，在預(yù)應(yīng)力鋼筋彎折處的曲率半徑可適當(dāng)減小。2）間距及孔道尺寸　　　d為預(yù)應(yīng)力筋直徑　　　　　　　　　　　　　　　d為孔道直徑　　　　　　　　 后張法孔道間距要求先張法構(gòu)件中預(yù)應(yīng)力鋼筋、鋼絲的凈距（），應(yīng)根據(jù)澆灌混凝土、施加預(yù)應(yīng)力、鋼筋錨固等要求確定。，且符合下列規(guī)定：預(yù)應(yīng)力鋼絲，不