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预应力的应用

发布时间：2020-01-03 09:07 查看次数：

天津市光泽金属制品有限公司专业的预应力钢丝公司，位于渤海之滨，坐落于天津市区西南40公里处的南运河东岸，临近天津机场和塘沽港口，津沪铁路和104国道（京福公路）在公司大楼门前通过。 1 施工中分阶段预应力筋张拉的基本思路对早期的预应力构件，防止张拉结构区开裂是设计、施工人员需要考虑的重要问题。对部分预应力现浇的框架结构，由于一旦有反拱整个楼盖的重量即压到梁上，且考虑到抗震要求，梁的截面不能太小，预应力度不能太高，因此预拉区开裂的可能性很小。而巨型框架大梁上承受数层甚至数十层结构的荷载，预应力筋用量较多，要正确处理好该大梁的受力，防止张拉阶段预拉区开裂或反拱过大，必须首先要考虑好预应力筋的张拉情况。在预应力的施工过程中，混凝土浇注后在未达到要求的强度之因为在没有强度的混凝前不能张拉预应力筋，这是众所周知的常识。土中不可能建立起预应力，如果此时进行预应力筋张拉只会引起构件的破坏。但是，当混凝土已达不到所要求的强度而其上没有其它楼层作用时仍不能张拉预应力筋。这是因为在预应力梁的设计时，预应力筋配筋计算是以预应力梁及其所支承的各楼层重力荷载之和为平衡荷载的。如果梁上没有其它楼层或只有很少楼层，则总重力荷载过小，梁中预应力提供的平衡荷载过大，将使梁反拱过大而引起反向裂缝。因此，转换梁中的预应力筋张拉必须在转换梁及其所支承的多个楼层基本完成混凝士浇注施工后才可进行。由于上述原因，引出预应力梁施工中的两个问题：其一张拉预应力筋之前梁不可能支承多个楼层传递的重力荷载，所以必须采用有效的支护；其二是梁上有多少个楼层的重力荷载作用时，其值才能接近预应力提供的平衡荷载，而不致引起梁的过大反拱，这也就是预应力筋张拉时机问题。 2 施工中分阶段张拉的步骤及预应力分析第一步：施工开始。假设要建的大梁跨度 L，具有最小截面高度 H，最终将支承一座 12 层高的大楼。混凝土 28 天抗压强度 35N/mm 2。大梁自重荷载 D0 由脚手架或在脚手架上的格架支承的模板承受。在梁中留有多个预留孔道，钢索穿入孔道内。该阶段施工张拉情况及拉、压应力规定如图 2- 1 所示: 第二步:施加第一阶段预应力 P1。当混凝土的抗压强度最低达到 21N/mm 2 时，施加第一次预应力 P1(第一阶段)。这一部分预应力产生的等效荷载 WB1 平衡大梁自重 D0 加上第一阶段施加的荷载 W1 (在此处是前三层楼板的静载)。该阶段施工张拉悄况和巨型梁跨中应力状况如图 2- 2 所示: 第三步：施加第一阶段荷载 W1。假定三层楼板己从第五天进行到第 25 天，作用在梁上的全载为 W1。这时，混凝土的抗压强度几乎达到规定的数值 35N/mm 2。在跨中，上部纤维压应力为 0.45f ′ c，下部纤维拉应力为 3√f ′c。这些应力几乎与第二步的应力相反。同时，垂直挠度从向上起拱(在较低的混凝土弹性模量 E2 时)变化为较小向下挠度(在混凝土弹性模量 E3 时)。该阶段施工张拉情况和巨型梁跨中应力状况如图 2- 3 所示: 第四步：施加第二阶段预应力 P2。第二阶段预应力 P2 的施加是用 WB2 以来平衡预期要增加的第三、四层楼板的荷载 W2。梁内应力再次反向，于是上部纤维应力安全地保持低于开裂应力值 3√f ′c，同注意，梁内剪力也随着施样下部纤维压应力也应控制在安全水平内。加每一阶段的压应力而增加。第五步:施加第二阶段荷载 W2。完成第五层结构的施工，五四、两层全部载荷作用在梁上使梁的应力状态发生变化，与第三步相似。第六步：施加第 N 阶段预应力。经过(N-1)阶段的张拉和连续施工，在梁浇筑后第 115 天达到 12 层(屋面)，在这 4 个月内，预应力筋如混凝土收缩、混凝土中的应力搜失已经发生(在此阶段尚未灌浆)，的弹性压缩、棍凝土的徐变、预应力筋的松弛等损失。但是，这时的预应力筋都能再次被张拉到最初的张拉力。在最初的张拉力水平上，可以发现每组预应力筋的附加伸长，早期阶段较大，后期阶段较小。第 N 阶段后张期间，所有预应力筋的预应力损失都得到了补偿，此时可灌浆、锚固。这种补偿可使得预应力筋节约 10% 以上。