第4章预应力混凝土工程

• 4.无粘结预应力筋 • 无粘结预应力筋的高强钢材和有粘结的 要求完全一样，常用的有7根直径5mm的碳 素钢丝束及由7根5mm或4mm的钢丝绞合 而成的钢绞线。 • 5.非金属预应力筋 • 6.非预应力筋
• 4.2.2 预应力筋用锚具、夹具及连接器 • 1. 性能要求 • 预应力筋用锚具、夹具和连接器的性能 均应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、 夹具和连接器》GB／T 14370的规定。 在预应力筋强度等级已确定的条件下， 预应力筋—锚具组装件的静载锚固性能试验 结果，应同时满足锚具效率系数(ηa) 等于或 大于0．95和预应力筋总应变(εapu)等于或大 于2．0％两项要求。
第四章 预应力混凝土工程
4.1 概述
• 预应力结构可以定义为：在结构承受外 荷载之前，预先对其在外荷载作用下的受压 区施加相反的应力，以改善结构实用性能的 结构形式称之为预应力结构。 • 预应力混凝土的优点：能提高钢筋混凝 土构件的刚度、抗裂性和耐久；有效地利用 高强度钢筋和高强度等级的混凝土。与普通 混凝土相比，在同样条件下具有截面小、自 重轻、质量好、材料省（要节约钢材20％～ 40％），并能扩大预制装配化程度。
• （4）、在抗震结构中，预应力筋—锚具组 装件还应满足循环次数为50次的周期荷载 试验。组装件用钢丝或钢绞线时，试验应 力上限应为0．8fptk；用精轧螺纹钢筋时， 应力上限应为其屈服强 度的90％。应力下 限均应为相应强度的40％。 (5)、锚具尚应满足分级张拉、补张拉和 放松拉力等张拉工艺的要求。锚固多根预 应力筋的锚具，除应具有整束张拉的性能 外，尚宜具有单根张拉的可能性。
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（1）、 锚具的静载锚固性能，应由预应力 筋—Байду номын сангаас具组装件静载试验测定的锚具效率系数 (η a)和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总 应变(ε apu)确定。锚具效率系数(η a)应按下式 计算： Fapu η a= ———— η p.Fpm 式中 Fapu——预应力筋—锚具组装件的实测 极限拉力； Fpm——预 应力筋的实际平均极限抗拉力。 由预应力钢材 试件实测破断荷载平均值计算得出； η p——预应力筋的效率系数。η p应按下列 规定取用： 预应力筋—锚具组装件中预应力钢材 为1至5根时，η p=1；6至12根时，η p=0．99；13 至19根时，η p=0.98；20根以上时，η p=0．97。
• 4.2.1 预应力钢筋 • 预应力钢筋通常由单根或成束的钢丝、 钢绞线或钢筋组成。 • 1.高强钢筋 • 高强钢筋可分为冷拉热轧低合金钢筋和 热处理低合金钢筋。目前我国生产的精轧 螺纹钢筋品种有直径为25mm及32mm,其屈 服点为750MPa及900MPa两种。
• 2.高强钢丝 • 常用的高强钢丝分为冷拉和矫直回火两 种，按外形分为光面、刻痕和螺旋肋三种。 常用的高强钢丝的直径（mm）有：4.0、 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0等几种。 • 3.钢绞线 • 钢绞线规格有2股、3股、7股和19股等。 • 7股钢绞线由于面积较大、柔软、施工定位 方便，适用于先张法和后张法预应力结构 与构件，是目前国内外应用最广的一种预 应力筋。
(7)、夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复 使用性能。主要锚固零件宜采取镀膜防锈。 (8)、永久留在混凝土结构或构件中的预应力筋连接器， 应符合锚具的性能要求；用于先张法施工且在张拉后还将 放张和拆卸的连接器，应符合夹具的性能要求。 2、锚具、夹具和连接器的种类 （1）、 预应力筋用锚具、夹具和连接器按锚固方式不 同，可分为 夹片式 (单孔和多孔夹片锚具)：JM12（图1） 支承式 (镦头锚具、螺母锚具等)：镦头锚具（图2）、 螺丝端杆锚具（图3）、帮条锚具（图4） 锥塞式：钢质锥形锚具（图 5） 握裹式 (挤压锚具、压花锚具等)：锥形螺杆锚具 （图6）、压花锚具（图7）。 工程设计单位应根据结构要求、产品技术性能和张拉 施工方法。
• （2）、当预应力筋—锚具(或连接器)组装件达到 实测极限拉力 (Fapu)时，应由预应力筋的断裂， 而不应由锚具(或连接器)的破坏导致试验的终结。 预应力筋拉应力未超过0．8fptk时，锚具主要受 力零件应在弹性阶段工作，脆性零件不得断裂。 • （3）、用于承受静、动荷载的预应力混凝土结构， 其预应力筋—锚具组装件，除应满足静载锚固性 能要求外，尚应满足循环次数为200万次的疲劳性 能试验要求。疲劳应力上限应为预应力钢丝或钢 绞线抗拉强度标准值。(fptk)的65％(当为精轧螺 纹钢筋时，疲劳应力上限为屈服强度的80％)，应 力幅度不应小于80MPa。对于主要承受较大动荷载 的预应力混凝土结构，要求所选锚具能承受的应 力幅度可适当增加，具体数值可由工程设计单位 根据需要确定。
• (6)、夹具的静载性能，应由预应力筋—夹具组装 件静载试验测定的夹具效率系数(η g)确定。夹具 效率系数(η g)应按下式计算： Fgpu η g= ———— Fpm 式中 ： Fgpu ——预应力筋—夹具组装件的 实测极限拉力。 试验结果应满足夹具效率系数(η g)等于或大 于0．92的要求。 当预应力筋—夹具组装件达到实测极限拉力 时，应由预应力筋的断裂，而不应由夹具的破坏 导致试验终结。
• 图 1 JMl2型锚具
图 2 螺丝端杆锚具
1—螺丝端杆锚具；2—螺母； 3—垫板；
4—排气槽；5—对焊接头；6—冷拉钢筋；
图 3 镦头锚具
• 1—垫板；2—预应力筋；
• 3—镦头
• 图 4 帮条锚具
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图 5 钢质锥形锚具 1—锚环；2—锚塞。
分类： 1、按施加预应力的方式不同分为先张法和后张 法； 2、按施加预应力的手段不同分为机械张拉和电 热张拉；
3、按预应力筋与混凝土的粘结状态不同分为有
粘结和无粘结预应力混凝土； 4、按施加预应力大小的程度分为全预应力和部 分预应力混凝土； 5、按施工方法不同分为预制预应力和现浇预应 力混凝土。
4.2 预应力钢筋、锚（夹）具、张 拉机械