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預應力的應用

發(fā)布時間：2020-01-03 09:07 查看次數(shù)：

天津市光澤金屬制品有限公司專業(yè)的預應力鋼絲公司，位于渤海之濱，坐落于天津市區(qū)西南40公里處的南運河東岸，臨近天津機場和塘沽港口，津滬鐵路和104國道（京福公路）在公司大樓門前通過。 1 施工中分階段預應力筋張拉的基本思路對早期的預應力構(gòu)件，防止張拉結(jié)構(gòu)區(qū)開裂是設(shè)計、施工人員需要考慮的重要問題。對部分預應力現(xiàn)澆的框架結(jié)構(gòu)，由于一旦有反拱整個樓蓋的重量即壓到梁上，且考慮到抗震要求，梁的截面不能太小，預應力度不能太高，因此預拉區(qū)開裂的可能性很小。而巨型框架大梁上承受數(shù)層甚至數(shù)十層結(jié)構(gòu)的荷載，預應力筋用量較多，要正確處理好該大梁的受力，防止張拉階段預拉區(qū)開裂或反拱過大，必須首先要考慮好預應力筋的張拉情況。在預應力的施工過程中，混凝土澆注后在未達到要求的強度之因為在沒有強度的混凝前不能張拉預應力筋，這是眾所周知的常識。土中不可能建立起預應力，如果此時進行預應力筋張拉只會引起構(gòu)件的破壞。但是，當混凝土已達不到所要求的強度而其上沒有其它樓層作用時仍不能張拉預應力筋。這是因為在預應力梁的設(shè)計時，預應力筋配筋計算是以預應力梁及其所支承的各樓層重力荷載之和為平衡荷載的。如果梁上沒有其它樓層或只有很少樓層，則總重力荷載過小，梁中預應力提供的平衡荷載過大，將使梁反拱過大而引起反向裂縫。因此，轉(zhuǎn)換梁中的預應力筋張拉必須在轉(zhuǎn)換梁及其所支承的多個樓層基本完成混凝士澆注施工后才可進行。由于上述原因，引出預應力梁施工中的兩個問題：其一張拉預應力筋之前梁不可能支承多個樓層傳遞的重力荷載，所以必須采用有效的支護；其二是梁上有多少個樓層的重力荷載作用時，其值才能接近預應力提供的平衡荷載，而不致引起梁的過大反拱，這也就是預應力筋張拉時機問題。 2 施工中分階段張拉的步驟及預應力分析第一步：施工開始。假設(shè)要建的大梁跨度 L，具有最小截面高度 H，最終將支承一座 12 層高的大樓。混凝土 28 天抗壓強度 35N/mm 2。大梁自重荷載 D0 由腳手架或在腳手架上的格架支承的模板承受。在梁中留有多個預留孔道，鋼索穿入孔道內(nèi)。該階段施工張拉情況及拉、壓應力規(guī)定如圖 2- 1 所示: 第二步:施加第一階段預應力 P1。當混凝土的抗壓強度最低達到 21N/mm 2 時，施加第一次預應力 P1(第一階段)。這一部分預應力產(chǎn)生的等效荷載 WB1 平衡大梁自重 D0 加上第一階段施加的荷載 W1 (在此處是前三層樓板的靜載)。該階段施工張拉悄況和巨型梁跨中應力狀況如圖 2- 2 所示: 第三步：施加第一階段荷載 W1。假定三層樓板己從第五天進行到第 25 天，作用在梁上的全載為 W1。這時，混凝土的抗壓強度幾乎達到規(guī) 定的數(shù) 值 35N/mm 2。在跨中，上部纖維壓應力為 0.45f ′ c，下部纖維拉應力為 3√f ′c。這些應力幾乎與第二步的應力相反。同時，垂直撓度從向上起拱(在較低的混凝土彈性模量 E2 時)變化為較小向下撓度(在混凝土彈性模量 E3 時)。該階段施工張拉情況和巨型梁跨中應力狀況如圖 2- 3 所示: 第四步：施加第二階段預應力 P2。第二階段預應力 P2 的施加是用 WB2 以來平衡預期要增加的第三、四層樓板的荷載 W2。梁內(nèi)應力再次反向，于是上部纖維應力安全地保持低于開裂應力值 3√f ′c，同注意，梁內(nèi)剪力也隨著施樣下部纖維壓應力也應控制在安全水平內(nèi)。加每一階段的壓應力而增加。第五步:施加第二階段荷載 W2。完成第五層結(jié)構(gòu)的施工，五四、兩層全部載荷作用在梁上使梁的應力狀態(tài)發(fā)生變化，與第三步相似。第六步：施加第 N 階段預應力。經(jīng)過(N-1)階段的張拉和連續(xù)施工，在梁澆筑后第 115 天達到 12 層(屋面)，在這 4 個月內(nèi)，預應力筋如混凝土收縮、混凝土中的應力搜失已經(jīng)發(fā)生(在此階段尚未灌漿)，的彈性壓縮、棍凝土的徐變、預應力筋的松弛等損失。但是，這時的預應力筋都能再次被張拉到最初的張拉力。在最初的張拉力水平上，可以發(fā)現(xiàn)每組預應力筋的附加伸長，早期階段較大，后期階段較小。第 N 階段后張期間，所有預應力筋的預應力損失都得到了補償，此時可灌漿、錨固。這種補償可使得預應力筋節(jié)約 10% 以上。