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預應力的原理

發布時間:2020-01-03 09:07     查看次數:

預應力鋼筋(預應力鋼絲,預應力鋼絞線)是將構件中的鋼筋用規定的拉力預先張拉,然后與混凝土固定在一起(這種固定可以靠鋼筋與混凝土的粘結作用,也可以通過特殊 的錨具) 。一旦松掉外加的拉力,鋼筋就會彈回,從而壓緊所固定的混凝土。你可以將鋼筋想象成一根彈簧,先被拉長,并固定在木塊的兩端,然后松手這個木塊自然就會被壓緊了。 這種預應力構件在承受荷載的時候, 混凝土由于已經被壓緊, 所以不容易被拉裂, 從而充分利用混凝土高抗壓性、低抗拉性的特點,可以提高構件的承載能力、延 緩裂縫的出現。常常用于橋梁和大跨度建筑中,平時常見的預制空心樓板也大多 采用了這樣的技術。 施工的時候是對鋼筋施加拉力,然后放松,這種收縮回彈的力就通過握裹作用或 者錨具的作用傳遞給混凝土,從而混凝土被間接地施加了壓力。我們使用預應力技術的主要目的之一就是為了產生這種壓力。鋼筋預先被施加拉力對于鋼筋本身 的力學特性并沒有產生更多的好處,原來它的極限能力是多少現在還是多少,但 是混凝土性能的改善能夠提升整個構件的整體力學性能。 張拉過程中 張拉前,張拉設備必須配套標定,每只千斤頂應配用的壓力表數量不小于兩 塊,表的精度不低于 1.5 級,其常用讀數不宜超過表盤刻度的 75%。 在墊墩強度及砂漿強度達 75%~80%后,開始用輕型千斤頂對鋼絞線逐一張拉, 張拉力控制在 10~20KPa,使鋼絞線逐根順直,然后進行整束整體初次張拉。整體張拉按多次多級進行,一般采用兩次多級,初次最終張拉噸位為錨索設計錨固 荷載的 50%~70%。

當墊墩和孔內砂漿強度達設計強度時,進行末次張拉,末級 最終張拉噸位為設計荷載的 120%~130%,即最終超張拉 20%~30%,各次張拉噸 位則按級等分,各級張拉時間間隔不小于三天,以一周最好,使后一次張拉能有 效補償前一次張拉因地層壓縮徐變而產生的預應力損失, 末次張拉的預應力損失 則由超張拉補償,一般巖層預應力損失比例在 13%~20%以內,土層不大于 25%, 各級張拉均需持荷穩定 10 分鐘以上,使預應力在土體壓縮變形穩定后能較好的 均勻傳遞并得到調整。 安放千斤頂時,使錨具底座頂面與鉆孔軸線垂直,以確保錨索張拉時千斤頂出力 與錨索在同一軸線上。 張拉過程中,應認真測量和記錄錨索的伸長量,伸長量作為油壓表讀數的校核參 考值。 6.5.2.7 鎖定與封頭 各次最后一次張拉完成后,立即用夾片將錨索鎖定于錨具上,末次張拉完成并鎖 定后,切除錨索外露段,用 C15 素混凝土包裹出露的金屬部分,封住錨頭。張拉檢測 圍護開挖完成后,應隨機抽取錨索總數的 5%(不少于 3 根)進行張拉檢測,要 求張拉力不小于規定大小,檢測合格率達 100%后,方可切割錨具外超長部分的 鋼絞線。錨索張拉中應做好錨索伸長及受力記錄,核實伸長與受力是否相符,作 好觀測直到交驗為止。

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