建筑施工技术——预应力混凝土工程

建筑施工技术——预应力混凝土工程
建筑施工技术——预应力混凝土工程

第五章预应力混凝土工程

能力目标:

?(1)能根据施工图纸和施工实际条件,选择和制定常规预应力钢筋混凝土工程合理的施工方案;

?(2)能根据施工图纸和施工实际条件,查找资料和完成预应力钢筋混凝土施工中遇到的一些必要计算;

?(3)能根据施工图纸和施工实际条件编写一般建筑预应力钢筋混凝土工程施工技术交底;

?(4)能根据建筑工程质量验收方法及验收规范进行常规预应力钢筋混凝土工程的质量检验。

知识目标:

?(1)掌握一般建筑预应力钢筋混凝土工程的常规施工工艺、施工方法及包含的原理;

?(2)掌握工程施工中遇到的一些必要计算方法;

?(3)熟悉预应力钢筋混凝土工程施工中容易出现的常见质量、安全问题及质量、安全验收规范;

(4)熟悉预应力钢筋混凝土施工顺序及预应力钢筋混凝土所需配备的设施和设备。

1.1概述

预应力砼结构(构件):在结构(构件)使用前预先预先施加应力,推迟了裂缝的出现或限制裂缝的开展,提高了结构(构件)的刚度。

预应力砼的分类

按施工方法——先张法,后张法;

按钢筋张拉方式——机械张拉,电热张拉与自应力张拉;

一、预应力混凝土简介

预应力混凝土是最近几十年发展起来的一项新技术,现在世界各国都在普遍地应用,其推广使用的范围和数量,已成为衡量一个国家建筑技术水平的重要标志之一。

目前,预应力混凝土不仅较广泛地应用于工业与民用建筑的屋架,吊车梁、空心楼板、大型屋面板、等,交通运输方面的桥梁。轨枕,以及电杆、桩等方面,而且已应用到矿井支架、海港码头、和造船等方面,如60m拱形屋架、12rn跨度200t吊车梁,5000t水压机架,大跨度薄壳结构、144m悬臂拼装公路桥和11万吨容量的煤气罐等都已应用成功。

淮北市火车站立交桥桥面横梁就是采用预应力的。

为什么说预应力混凝土结构衡量一个国家建筑技术水平的重要标志之一?它有哪些优点?

由于普通混凝土构件抗裂性能差,它的抗拉极限应变值ε只有0.0001~0.00015,即相当于每米只能拉长0.1~0.15mm,超过这个数值就会开裂,因此,钢筋混凝土受拉构件,如果要保证混凝土不开裂,钢筋的应力只能用到20~30N/mm 2 [fy = E ε = 2×105 ×(0.0001~0.00015) = 20~30N/mm 2 ]。

因而,对于在使用中不允许开裂的构件,设计时不得不把受拉区混凝土的截面增大,从而增加了结构的自重;对于允许出现裂缝的构件,由于受裂缝宽度的限制,在使用荷载下,钢筋应力也只能用到150~250N/mm2,从而限制了钢筋混凝土构件中采用高强钢材来节约钢材的可能性。普通混凝土受拉区容易出现开裂的缺点,同使用要求之间的矛盾和高强钢材不断发展与普通混凝土构件中不能充分发挥其高强性能的矛盾,促使人们在设计理论与施

工工艺方面的研究有了新的突破——提出了预应力混凝土的理论和实践,由于矛盾的主要方面是混凝土的极限抗拉应变太小(容易开裂),为了解决这一矛盾,在混凝土构件受拉区先施加预压应力,当构件在荷载作用下,产生拉应力时,首先要抵消混凝土的预压应力,然后,随着荷载的不断增加,混凝土才受拉开裂,从而推迟裂缝的出现时间和限制裂缝的发展,达到提高构件抗裂度和刚度的目的,同时,能有效地采用高强钢材,大大节约钢材。

预应力混凝土构件与普通混凝土构件相比,除能提高构件的抗裂度和刚度外,还具有能增加构件的耐久性,节约材料,减少自重等优点。但是在制作预应力混凝土构件时,增加了张拉工作,相应增添了张拉机具和锚固装置,制作工艺也较复杂。

二、预应力混凝土的分类

1、先张法

先张法是先张拉预应力筋,后浇筑混凝土的预应力混凝土生产方法。这种方法需要专用的生产台座和夹具,以便张拉和临时锚固预应力筋,待混凝土达到设计强度后,放松预应力筋。

先张法适用于预制厂生产中小型预应力混凝土构件。预应力是通过预应力筋与混凝土间的粘结力传递给混凝土的。

2、后张法

后张法是先浇筑混凝土后张拉预应力筋的预应力混凝土生产方法。这种方法需要预留孔道和专用的锚具,张拉锚固的预应力筋要求进行孔道灌浆。后张法适用于施工现场生产大型预应力混凝土构件与结构。预应力是通过锚具传递给混凝土的。

3、有粘结

所谓有粘结预应力混凝土是指预应力筋沿全长均与周围混凝土相粘结。先张法的预应力筋直接浇筑在混凝土内,预应力筋和混凝土是有粘结的;后张法的预应力筋通过孔道灌浆与混凝土形成粘结力,这种方法生产的预应力混凝土也是有粘结的。

4、无粘结

无粘结预应力混凝土的预应力筋沿全长与周围混凝土能发生相对滑动,为防止预应力筋腐蚀和与周围混凝土粘结,采用涂油脂和缠绕塑料薄膜等措施。

[思考题]

1、什么叫有粘结预应力混凝土?

2、什么叫无粘结预应力混凝土?

2先张法

先张拉预应力钢筋,并固定在台座或钢模上—>砼达到一定强度,砼与预应力筋具有一定的粘结力—>放松预应力筋—>受拉区承受预压应力,受压区承受预拉应力。

先张法(台座)生产示意图

1) 台座

作用:预应力筋的支撑结构;

要求:强度,刚度和稳定性;

分类:墩式台座,槽式台座;

作用:张拉、临时固定;

分类:张拉夹具(将预应力筋与张拉机械连接起来进行张拉的媒介)、锚固夹具;

3) 张拉设备

要求:工作可靠,控制应力准确,速率稳定;

常用设备:油压千斤顶、卷扬机等;

4) 先张法施工工艺

5) 预应力筋的铺设、张拉

6) 砼浇筑与养护

?减少砼的收缩和徐变(减少预应力损失):低水灰比、控制水泥用量、良好的级配、振捣密实;

?振动器不得碰撞预应力钢筋;

?砼未达到一定强度前,不允许碰撞和踩动预应力筋;

?预应力砼可采用自然养护、湿热养护(温度变化引起的预应力损失);

7) 预应力筋的放张

?放张预应力筋时,砼应达到设计要求的强度:

?对轴心受预压构件(如压杆、桩等)所有预应力筋应同时放张;

?对偏心受预压构件(如梁等)先同时放张预压力较小区域的预应力筋,再同时放张预压力较大区域的预应力筋;

?对称、相互交错的放张,防止构件发生翘曲、裂纹及预应力筋断裂等现象;

3后张法

1) 概述

?步骤:制作构件并预留孔道—>砼强度达到设计规定—>孔道内穿入预应力筋并张拉—>孔道灌浆(见教材);

?原理:预应力筋的张拉力主要靠构件端部的锚具传递给砼;

?特点:不需台座设备,灵活性大,广泛用于施工现场大型预制预应力砼构件;

?分类:有粘结预应力施工,无粘结预应力施工;

2) 锚具及张拉设备

?作用:张拉和永久固定;

?分类;

3) 锚具的种类

(1) 单根粗钢筋锚具

?螺栓端杆锚具:由螺栓端杆、垫板和螺母组成,螺栓端杆锚具与预应力筋对焊,用张拉设备张拉螺栓端杆,然后用螺母锚固;

?帮条锚具:帮条锚具由一块方形衬板与三根帮条组成;帮条锚具一般用在单根粗钢筋作预应力筋的固定端;

(2) 钢筋束、钢绞线束锚具:钢筋束和钢绞线束目前使用的锚具有JM型、KT—Z型、XM

型、QM型号和镦头锚具等(见教材P214);

(3) 钢丝束锚具:日前国内常用的有钢质锥形锚具、锥形螺杆锚具、钢丝束镦头锚具、XM

型锚具和QM型锚具;

4) 张拉设备(见教材P216)

(1) 拉杆式千斤顶(YL型):主要用于张拉带有螺丝端杆锚具的粗钢筋,锥形螺杆,锚具

钢丝束及镦头锚具钢丝束。

张拉预应力筋时,首先使连接器与预应力筋的螺丝端杆连接,并使顶杆支承在构件端部的预埋钢板上,当高压油泵将油液从主缸油嘴进入主缸时,推动主缸活塞向左移动,带动拉杆和连接在拉杆末端的螺丝端杆,预应力筋即被拉伸,当达到张拉力后,拧紧预应力筋端部的螺母,使预应力筋锚固在构件端部,锚固完毕后,改用副油嘴使进油回到油泵中。

(2) 锥锚式千斤顶(YZ型):主要用于张拉KT-Z型锚具锚固的钢筋束或钢绞线束和使用

锥形锚具的预应力钢丝束。

张拉预应力筋时,主缸进油,主缸被压移,使固定在其上的钢筋被张拉,钢筋张拉后,改由副缸进油,随即由副活塞将锚塞顶入锚圈中。主、副缸的回油则是借助设置在主缸和副缸中弹簧作用来进行的。

(3) 心式千斤顶(YC型)

5) 预应力钢筋的制作

(1) 单根预应力筋

?一般用热处理钢筋,其制作包括配料、对焊、冷拉等工序。

?配料时根据钢筋的品种测定冷拉率,应尽可能把冷拉率相近的钢筋对焊在一起进行冷拉;

?钢筋对焊接长在钢筋冷前进行;

?钢筋的下料长度由计算确定见(教材P218);

(2) 钢筋束(钢绞线束)

?由直径10mm的热处理钢筋编束而成,钢绞线束由直径为12mm或15mm的钢绞线束编束而成;

?预应力筋的制作一般包括开盘冷拉、下料和编束等工序;

?钢绞线下料前应在切割口两侧各50mm处用铁丝绑扎,切割后对切割口应立即焊牢,以免松散;

?保证构件孔道穿入筋和张拉时不发生扭结,应对预应力筋进行编束;

?钢丝束制作:一般需经高调直、下料、编束和安装锚具等工序;

6) 后张法施工工艺

7)

后张法施工工艺流程图

关键工艺:孔道留设、预应力筋张拉和孔道灌浆;

(1) 孔道留设

方法:钢管抽芯法、胶管抽芯法、预埋管法;

孔道形状:直线、光滑曲线和折线;

要求:孔道的尺寸与位置应正确,孔道要平顺,端部的预埋钢板应垂直于孔中心线;?钢管抽芯法——在砼浇筑和养护过程中,每隔一定时间要转动钢管,防止砼与钢管粘结,在砼初凝后、终凝前抽出钢管;

?胶管抽芯法——胶管一般有五层或七层夹布管和专用的钢丝网橡皮管两种,前者必须在管内充气或充水后才能使用,后者质硬,且有一定弹性,预留孔道时与钢管一样使用;?钢筋井字架固定胶管,与钢筋骨架绑扎牢->充水(或充气)->砼初凝->放出压缩空气(压力水),胶管并与砼脱离->抽出胶管形成孔道;

?预埋管法——利用与孔道直径相同的金属波纹管埋在构件中,无需抽出;省去抽管工序,形状易保证

金属波纹管重量轻、刚度好、弯折方便且与砼粘结好,在1kN径向力作用下不变形,使用前应作灌水试验,检查有无渗漏现象;

(2) 预应力筋张拉

?张拉预应力筋时,砼强度应符合设计要求;

?张拉控制应力

张拉控制应力越高,构件抗裂性越好;

如果构件出现裂缝荷载与破坏荷载很接近,往往构件破坏前没有明显预兆;

控制应力过高,导致砼的徐变应力损失增加;

?张拉顺序

构件不产生扭转、侧弯、过大偏心力—>一般对称张拉;

分批、分阶段对称张拉;

?张拉端的设置

减少因摩擦引起的预应力损失,曲线预应力筋和长度大于24m的直线预应力筋,应在两端张拉;

对长度等于或小于24m的直线预应力筋,可在一端张拉;

当同一截面中有多根一端张拉的预应力筋时,张拉端宜分别设在构件的两端,以免构件受力不均匀;

(3) 孔道灌浆

?目的:防止钢筋锈蚀,增加整体性、耐久性,提高结构抗裂性、承载力;

?要求:水泥浆有足够强度,粘结力,好的流动性,较小的干缩性;

?在灌浆过程中不断搅拌,防止沉淀析水;

?灌浆前用压力水冲洗和温润孔道;

4无粘结预应力砼施工

定义:预应力筋与砼无粘结力,预应力筋张拉力完全靠构件两端的锚具传递给构件;

做法:预应力筋表面刷涂料并包塑料布(管)后->将其铺设在支好的构件模板内—>浇筑砼->待砼达到规定强度后进行张拉锚固;

1) 无粘结预应力筋制作

(1) 无粘结预应力筋的组成及要求

?无粘结预应力筋主要有预应力钢材、涂料层、外包层和锚具组成(见教材P225);

?钢丝和钢绞线不得有死弯,有死弯时必须切断;

?每根钢丝必须通长,严禁有接点;

?预应力筋下料时,宜采用砂轮锯或切断机切断,不得采用电弧切割;

?涂料层的作用是使预应力筋与砼隔离,涂料层应不透水、不吸湿、润滑性好;

?外包层应抗破性强、韧性好、防水性好、对周围材料无侵蚀作用;

(2) 锚具

无粘结预应力构件中,预应力筋的张拉力主要是靠锚具传递给砼的,故无粘结预应力筋的锚具不仅受力比有粘结预应力的锚具大;

(3) 成型工艺(见教材226)

2) 无粘结预应力施工

(1) 预应力筋的铺设

?铺设前应检查外包层完好程度,轻微破损者用塑料带包好,破损严重者应予以报废;

?双向预应力筋铺设时,先铺设下面预应力筋,再铺设上面的预应力筋相互穿插;

?无粘结预应力筋应严格按设计要求的曲线形状就位固定;

(2) 预应力筋的张拉

?砼强度应符合设计要求;

?适当超张拉以减少无粘结预庆力筋的松弛损失;

?先铺设的先张拉,后铺设的后张拉;

?长度小于25m时,宜采用一端张拉,长度大于25m时,宜采用两端张拉,长度超过50m时,宜采取分段张拉;

?预应力筋张拉长值应按设计要求进行控制;

?预应力筋端部处理(预应力筋端部处理取决于无粘结筋和锚具种类)

?位置通常在砼的端面缩进一定的距离,前面做成一个凹槽,待张拉锚固后,将外伸在锚具外的钢绞线切割到规定的长度,即要求露出夹片锚具外长度不小于30mm,然后在槽内壁涂以环氧树脂类粘结剂,以加强新老材料间的粘结,再用后浇膨胀砼或低收缩防水砂浆或环氧砂浆密封。

(3) 固定端处理(预应力筋端部处理取决于无粘结筋和锚具种类)

?当采用无粘结钢丝束时;

当采用无粘结钢绞线时。

附件:《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002:

(一)一般规定

(1)楼板及其支架应根据工程结构形式,荷载大小、地基土类别、施工设备和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的重量、侧压力以及施工荷载。

(2)在浇筑混凝土之前,应对模板工程进行验收。

模板安装和浇筑混凝土时,应对模板及其支架进行观察和维护。发生异常情况时,应按施工技术方案及时进行处理。

(3)模板及其支架拆除的顺序及安全措施应按施工技术方案执行。

(二)模板安装

(1)主控项目

①安装现浇结构的上层模板及其支架时。下层楼板应具有承受上层荷载的承载能力,或加设支架;上、下层支架的立柱应对准,并铺设垫板。

检查数量:全数检查。

检验方法:对照模板设计文件和施工技术方案观察。

②在涂刷模板隔离剂时,不得沾污钢筋和混凝土接槎处。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察。

(2)一般项目

①模板安装应满足下列要求:

A、模板的接缝不应漏浆;在浇筑混凝土前,木模板应浇水湿润,但模板内不应有积水;

B、模板与混凝土的接触面应清理干净并涂刷隔离剂,但不得采用影响结构性能或妨碍装饰工程施工的隔离剂;

C、浇筑混凝土前,模板内的杂物应清理干净;

D、对清水混凝土工程及装饰混凝土工程,应使用能达到设计效果的模板。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察。

②用作模板的地坪、胎模等应平整光洁,不得产生影响构件质量的下沉、裂缝、起砂或起鼓。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察。

③对跨度不小于4m的现浇钢筋混凝土梁、板,其模板应按设计要求起拱;当设计无具体要求时,起拱高度宜为跨度的1/1000--3/1000。

检查数量:在同一检验批内,对梁,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,板可按纵、横轴线划分检查面,抽查10%,且不少于3面。

检验方法:水准仪或拉线、钢尺检查。

④固定在模板上的预埋件、预留孔和预留洞均不得遗漏,且应安装牢固,其偏差应符合表4—2的规定。

检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵横轴线划分检查面,抽查10%,

且均不少于3面。

检验方法:钢尺检查。

表4—2 预埋件、预留孔洞的允许偏差

(对预埋件的外露长度,只允许有正偏差,不允许有负偏差;对预留洞内部尺寸,只允许大,不允许小。在允许偏差表中,不允许的偏差都以“ 0”来表示。

本规范中,尺寸偏差的检验除可采用条文中给出的方法外,也可采用其他方法和相应的检测工具。)

⑤现浇结构模板安装的偏差应符合表4—3的规定。

检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件量的10%,且不少于3件,对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间,对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵、横线划分检查面,抽查10%,且均不少于3面。

⑥预制构件模板安装的偏差应符合表4—4的规定。

检查数量:首次使用及大修后的模板应全数检查;使用中的模板应定期检查,并根据使用情况不定期抽查。

表4—4 预制构件模板安装的允许偏差及检验方法

(三)模板拆除

(1)主控项目

①底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求;当设计无具体要求时,混凝土强度应符合表4—5的规定。

检查数量:全数检查。

检验方法:检查同条件养护试件强度试验报告。

表4—5 底模拆除时的混凝土强度要求

②对后张法预应力混凝土结构构件,侧模宜在预应力张拉前拆除;底模支架的拆除应按施工技术方案执行,当无具体要求时,不应在结构构件建立预应力前拆除。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察。

③后浇带模板的拆除和支顶应按施工技术方案执行。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察。

(2)一般项目

①侧模拆除时的混凝土强度应能保证其表面及棱角不受损伤。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察。

②模板拆除时,不应对楼层形成冲击荷载。拆除的模板和支架宜分散堆放并及时清运。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察。

十三、质量验收标准

《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2002对钢筋分项工程有如下规定:(一)一般规定

1、当钢筋的品种、级别或规格需作变更时,应办理设计变更文件。

2、在浇筑混凝土之前,应进行钢筋隐蔽工程验收,其内容包括:

(1)纵向受力钢筋的品种、规格、数量、位置等;

(2)钢筋的连接方式、接头位置、接头数量、接头面积百分率等;

(3)箍筋、横向钢筋的品种、规格、数量、间距等;

(4)预埋件的规格、数量、位置等。

(二)原材料

1、主控项目

(1)钢筋进场时,应按现行国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》GBl499等的规定抽取试件作力学性能检验,其质量必须符合有关标准的规定。

检查数量:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

检验方法:检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告。

(2)对有抗震设防要求的框架结构,其纵向受力钢筋的强度应满足设计要求;当设计无具体要求时,对一、二级抗震等级,检验所得的强度实测值应符合下列规定:

①钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25;

②钢筋的屈服强度实测值与强度标准值的比值不应大于1.3。

检查数量:按进场的批次和产品的抽样检验方案确定。

检验方法:检查进场复验报告。

(3)当发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时,应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。

检验方法:检查化学成分等专项检验报告。

2、一般项目

钢筋应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。

检查数量:进场时和使用前全数检查。

检验方法:观察。

(三)钢筋加工

1、主控项目

(1)受力钢筋的弯钩和弯折应符合下列规定:

①HPB235级钢筋末端应作1800弯钩,其弯弧内直径不应小于钢筋直径的2.5倍,弯钩的弯后平直部分长度不应小于钢筋直径的3倍;

②当设计要求钢筋末端需作1350弯钩时,HRB335级、HRB400级钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍,弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求;

③钢筋作不大于900的弯折时,弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。

检查数量:按每工作班同一类型钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件。

检验方法:钢尺检查。

(2)除焊接封闭环式箍筋外,箍筋的末端应作弯钩,弯钩形式应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:

①箍筋弯钩的弯弧内直径除应满足第十三(三)1(1)条的规定外,尚应不小于受力钢筋直径;

②箍筋弯钩的弯折角度:对一般结构,不应小于900;对有抗震等要求的结构,应为1350;

③箍筋弯后平直部分长度:对一般结构,不宜小于箍筋直径的5倍;对有抗震等要求的结构,不应小于箍筋直径的10倍。

检查数量:按每工作班同一类型钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件。

检验方法:钢尺检查。

2、一般项目

(1)钢筋调直宜采用机械方法,也可采用冷拉方法。当采用冷拉方法调直钢筋时,HPB235级钢筋的冷拉率不宜大于4%,HRB335级、HRB400级和RRB400级钢筋的冷拉率不宜大于1%。

检查数量:按每工作班同一类型钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件。

检验方法:观察,钢尺检查。

(2)钢筋加工的形状、尺寸应符合设计要求,其偏差应符合表4—28的规定。

检查数量:按每工作班同一类型钢筋、同一加工设备抽查不应少于3件。

检验方法:钢尺检查。

表4—

1、主控项目

(1)纵向受力钢筋的连接方式应符合设计要求。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察。

(2)在施工现场,应按国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJl07、《钢筋焊接及验收规程》JQl8的规定抽取钢筋机械连接接头、焊接接头试件作力学性能检验,其质量应符合有关规程的规定。

检查数量:按有关规程确定。

检验方法:检查产品合格证、接头力学性能试验报告。

2、一般项目

(1)钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察,钢尺检查。

(2)在施工现场,应按国家现行标准《钢筋机械连接通用技术规程》JGJl07、《钢筋焊接及验收规程》JCJl8的规定对钢筋机械连接接头、焊接接头的外观进行检查,其质量应符合有关规程的规定。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察。

(3)当受力钢筋采用机械连接接头或焊接接头时,设置在同一构件内的接头宜相互错开。

纵向受力钢筋机械连接接头及焊接接头连接区段的长度为35倍d(d为纵向受力钢筋的较大直径)且不小于500mm,凡接头中点位于该连接区段长度内的接头均属于同一连接区段,同一连接区段内,纵向受力钢筋机械连接及焊接的接头面积百分率为该区段内有接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。

同一连接区段内,纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:

①在受拉区不宜大于50%;

②接头不宜设置在有抗震设防要求的框架梁端、柱端的箍筋加密区;当无法避开时,对等强度高质量机械连接接头,不应大于50%;

③直接承受动力荷载的结构构件中,不宜采用焊接接头;当采用机械连接接头时,不应大于50%。

检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵横轴线划分检查面,抽查10%,且均不少于3面。

检验方法:观察,钢尺检查。

(4)同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜相互错开。绑扎搭接接头中钢筋的横向净距不应小于钢筋直径,且不应小于25mm。

钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3しし(しし为搭接长度),凡搭接接头中点位于该连接区段长度内的搭接接头均属于同一连接区段。同一连接区段内,纵向钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋截面面积与全部纵向受力钢筋截面面积的比值(讲稿第页图4—105)。

同一连接区段内,纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率应符合设计要求;当设计无具体要求时,应符合下列规定:

①对梁类、板类及墙类构件,不宜大于25%;

②对柱类构件,不宜大于50%;

③当工程中确有必要增大接头面积百分率时,对梁类构件,不应大于50%;对其他构件,可根据实际情况放宽。

纵向受力钢筋绑扎搭接接头的最小搭接长度应符合表4—29的规定。

检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵、横轴线划分检查面,抽查10%,且均不少于3面。

检验方法:观察,钢尺检查。

搭接长度应符合表4—29的规定。

(2)两根直径不同钢筋的搭接长度,以较细钢筋的直径计算。

(3)当纵向受拉钢筋搭接接头面积百分率大于25%,但不大于50%时,其最小搭接长度应按表4—29中的数值乘以系数1.2取用;当接头面积百分率大于50%时,应按表表4—29中的数值乘以系数1.35取用。

(4)当符合下列条件时,纵向受拉钢筋的最小搭接长度应根据以上规定确定后,按下列规定进行修正:

①当带肋钢筋的直径大于25mm时,其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1.1取用;

②对环氧树脂涂层的带肋钢筋,其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1.25取用;

③当在混凝土凝固过程中受力钢筋易受扰动时(如滑模施工),其最小搭接长度应按相应数值乘以系数1.1取用;

④对末端采用机械锚固措施的带肋钢筋,其最小搭接长度可按相应数值乘以系数0.7取用;

⑤当带肋钢筋的混凝土保护层厚度大于搭接钢筋直径的3倍且配有箍筋时,其最小搭接长度可按相应数值乘以系数0.8取用;

⑥对有抗震设防要求的结构构件,其受力钢筋的最小搭接长度对一、二级抗震等级应按相应数值乘以系数1.15采用;对三级抗震等级应按相应数值乘以系数1.05采用。

在任何情况下,受拉钢筋的搭接长度不应小于300mm。

(5)纵向受压钢筋搭接时,其最小搭接长度应根据以上规定确定相应数值后,乘以系数0.7取用。在任何情况下,受压钢筋的搭接长度不应小于200mm。

(5)在梁、柱类构件的纵向受力钢筋搭接长度范围内,应按设计要求配置箍筋。当设计无具体要求时,应符合下列规定:

箍筋直径不应小于搭接钢筋较大直径的0.25倍;

受拉搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的5倍,且不应大于l00mm;

受压搭接区段的箍筋间距不应大于搭接钢筋较小直径的10倍,且不应大于200mm;

当柱中纵向受力钢筋直径大于25rrm时,应在搭接接头两个端面外100mm范围内各设置两个箍筋,其间距宜为50mm。

检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵、横轴线划分检查面,抽查10%,且

均不少于3面。

检验方法:钢尺检查。

(五)钢筋安装

1、主控项目

(1)钢筋安装时,受力钢筋的品种、级别、规格和数量必须符合设计要求。

检查数量:全数检查。

检验方法:观察,钢尺检查。

2、一般项目

钢筋安装位置的偏差应符合表4—30的规定。

检查数量:在同一检验批内,对梁、柱和独立基础,应抽查构件数量的10%,且不少于3件;对墙和板,应按有代表性的自然间抽查10%,且不少于3间;对大空间结构,墙可按相邻轴线间高度5m左右划分检查面,板可按纵、横轴线划分检查面,抽查10%,且均不少于3面。

十四、钢筋的锚固

1、当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时,受拉钢筋的锚固长度应按下列公式计算:

普通钢筋:La=α f y d / f t ①

预应力钢筋:La=α f py d / f t②

La——受拉钢筋的锚固长度;

f y 、f py——普通钢筋、预应力钢筋的抗拉强度设计值;

f t ——混凝土轴心抗拉强度设计值;当混凝土强度等级高于C40时,按C40取值; d——钢筋的公称直径;

α——钢筋的外形系数,按表4—28取用

小于3d,但作受压钢筋时可不做弯钩;带肋钢筋系指HRB335级、HRB400级钢筋及RRB400级余热处理钢筋。

当符合下列条件时,计算的锚固长度应进行修正:

(1) 当HRB335、HRB400和RRB400级钢筋的直径大于25mm时,其锚固长度应乘以修正系数1.1;

(2) HRB335、HRB400和、RRB400级的环氧树脂涂层钢筋,其锚固长度应乘以修正系数1.25;

(3) 当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动(如滑模施工)时,其锚固长度应乘以修正系数1.1;

(4)当HRB335、HRB400和RRB400级钢筋在锚固区的混凝土保护层厚度大于钢筋直径的3倍且配有箍筋时,其锚固长度可乘以修正系数0.8;

(5)除构造需要的锚固长度外,当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时,如有充分依据和可靠措施,其锚固长度可乘以设计计算面积与其实际配筋面积的比值。但对有抗震设防要求及直接承受动力荷载的结构构件,不得采用此项修正。

(6)当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时,先张法预应力钢筋的锚固长度应从距构件末端0.25Lu处开始计算,此处Lu为预应力传递长度,经上述修正后的锚固长度不应小于按公式①计算锚固长度的0.7倍,且不应小于250mm。

2、当HRB335级、HRB400级和RRB400级纵向受拉钢筋末端采用机械锚固措施时,包括附加锚固端头在内的锚固长度可取为按公式①计算的锚固长度的0.7倍。

机械锚固的形式及构造要求宜按图4—116采用。

采用机械锚固措施时,锚固长度范围内的箍筋不应少于3个,其直径不应小于纵向钢筋直径的0.2 倍,其间距不应大于纵向钢筋直径的5倍。当纵向钢筋的混凝土保护层厚度不小于钢筋公称直径的5倍时,可不配置上述箍筋。

3、当计算中充分利用纵向钢筋的抗压强度时其锚固长度不应小于第1条规定的受拉锚固长度的0.7倍。

4、对承受重复荷载的预制构件,应将纵向非预应力受拉钢筋末端焊接茬钢板或角钢上,钢板或角钢应可靠地锚固在混凝土中。钢板或角钢的尺寸应按计算确定,其厚度不宜小于10m。

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