第4章 44预应力材料与机具预应力施工精品PPT课件
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σb时，应变ε继续发展，在σ-ε曲线上呈现 为一水平段，然后断裂。
见右图：
预应力筋σ-ε曲线
共63页 第15页
2.5.2 应力松弛
应力松弛是钢材受到一定的张拉力后，在长度保持不 变的条件下，钢材的应力随时间的增长而降低的现象，其 降低值称为应力松弛损失。产生应力松弛的原因主要是由 于金属内部错位运动使一部分弹性变形转化为塑性变形引 起的。
精轧螺纹钢筋外形
精轧螺纹钢筋近照
共63页 第14页
2.5 预应力钢筋的特性
2.5.1 应力-应变曲线
碳素钢丝或钢绞线均属硬钢。当钢丝拉伸到超过比
例极限σp (取残余应变为0.01%时的应力)后，σ（sigma） -ε（epsilon）关系呈非线性变化，没有明显的屈服点。
当钢丝拉伸超过σ0.2 (残余应变为0.2%) 后，应变ε增加较快；当拉伸至最大应力
先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔板、 槽形板、双T板、V形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁 等；道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。 在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。
预应力双T板
桥面预应力空心板
预应力方桩
共63页 第5页
1.4.2 后张法的应用
后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、屋 架，桥梁中的T形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的现浇 结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔 体的竖向预应力、筒体的环向预应力也有突破，尤其为 桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。
砼箱梁中的预应力筋
T梁中的预应力钢丝束
共63页 第2页
按预应力大小分
预
应
按施加预应力方式分
力
砼
的
按预应力筋的
种
粘结状态分
类
按施工方式分
全预应力砼 部份预应力砼
先张法预应力砼 后张法预应力砼
自应力砼 有粘结预应力砼 无粘结预应力砼
预制预应力砼 现浇预应力砼 叠合预应力砼
共63页 第3页
1.3 预应力砼的优缺点
预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉 区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产 生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出 现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度。
共63页 第1页
1.2 建立预压应力的方法
是通过对受拉区的预应力钢筋进行张拉、锚固、放 松，借助预应力钢筋的弹性回缩，使受拉区砼事先获得 预压应力来实现的。
预应力工程
第1讲 预应力材料与机具 第2讲 预应力施工
预应力材料及机具
挤压式锚具 螺母锚具 JPM夹片式锚具
1 概述 2 预应力钢筋 3 预应力锚固体系 4 张拉机具 5 一般规定
高压油泵 千斤顶 压花机
挤压器
墩头机
Biblioteka Baidu
1 概述
1.1 预应力砼工作原理
普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1--0.15×10-3。 构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4--1/3，钢筋 的抗拉强度未能充分发挥。
刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法 使钢丝表面产生周期性变化的凹痕 或凸纹的钢丝。直径为5、7 mm， 标准抗拉强度1570 N/mm2。钢丝表 面的凹痕或凸纹能增加与砼的握裹 力，可用于先张法构件。
刻痕钢丝
三面刻痕钢丝外形
刻痕钢丝近照
共63页 第9页
2.2 预应力钢绞线
钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合， 并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔 性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。 钢绞线可分为光面钢绞线、无粘结钢绞线、模拔钢绞线、 镀锌钢绞线、环氧涂层钢绞线、不锈钢钢绞线等。
有纵肋热处理钢筋
无纵肋热处理钢筋
共63页 第13页
2.4 精轧螺纹钢筋
精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋 的螺纹外形。
钢筋的接长用连接螺纹套筒，端头锚固用螺母。精轧 螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目 前国内生产的精轧螺纹钢筋品种有Φ25和Φ32，其屈服点 为750MPa和900MPa两种。
右图根据碳素钢丝 和热处理钢筋的试验数 据，绘出其松弛率与时 间、钢种、温度的关系：
预应力筋的应力松弛损失
共63页 第16页
⑴ 松驰率与时间的关系：应力松弛初期发展较快，
共63页 第7页
2.1 预应力钢丝
2.1.1 螺旋肋钢丝
螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝 表面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直 径为4～9mm，标准抗拉强度1570～1770 N/mm2。螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于 先张法构件。
螺旋肋钢丝外形
螺旋肋钢丝近照
共63页 第8页
2.1.2 刻痕钢丝
预应力钢绞线
光 钢面 绞预 线应
力
共63页 第10页
2.2.1 光面预应力钢绞线
常用光面钢绞线的规格有1×3和1×7两种，直径为 8.6～15.2mm，标准抗拉强度1570～1860N/mm2。后张法 预应力均采用1×7钢绞线，1×3钢绞线仅用于先张法构件。
光面预应力钢绞线的形式
钢绞线的包装
共63页 第11页
⑴ 有效利用高强钢材； ⑵ 减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大 结构构件跨度，降低结构构件占用空间； ⑶ 提高使用荷载下结构的抗裂性和刚度； ⑷ 质量好、降低工程造价、结构耐久性好； ⑸ 技术含量高、操作要求严，需要增添专用 设备。
共63页 第4页
1.4 预应力工艺的应用
1.4.1 先张法的应用
2.2.2 无粘结钢绞线
是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护 套制成，主要用于后张法中无粘结预应力筋，也可用于暴 露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。
无粘结钢绞线
无粘结钢绞线生产线
共63页 第12页
2.3 热处理钢筋
热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火 调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点， 直径为6～10mm。成品钢筋为直径2m的弹性盘卷，开盘 后自行伸直，每盘长度为l00～120m。热处理钢筋的螺纹 外形，有带纵肋和无纵肋两种。
预应力箱梁
竖向预应力
斜拉索张拉
共63页 第6页
2 预应力钢筋
预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加 应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋 等。
预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松 驰钢铰线，也可采用热处理钢筋。
冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、屈
强比低，已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或1×3钢绞线所 取代，不再作为预应力钢筋使用。
见右图：
预应力筋σ-ε曲线
共63页 第15页
2.5.2 应力松弛
应力松弛是钢材受到一定的张拉力后，在长度保持不 变的条件下，钢材的应力随时间的增长而降低的现象，其 降低值称为应力松弛损失。产生应力松弛的原因主要是由 于金属内部错位运动使一部分弹性变形转化为塑性变形引 起的。
精轧螺纹钢筋外形
精轧螺纹钢筋近照
共63页 第14页
2.5 预应力钢筋的特性
2.5.1 应力-应变曲线
碳素钢丝或钢绞线均属硬钢。当钢丝拉伸到超过比
例极限σp (取残余应变为0.01%时的应力)后，σ（sigma） -ε（epsilon）关系呈非线性变化，没有明显的屈服点。
当钢丝拉伸超过σ0.2 (残余应变为0.2%) 后，应变ε增加较快；当拉伸至最大应力
先张法主要应用于房屋建筑中的空心板、多孔板、 槽形板、双T板、V形折板、托梁、檩条、槽瓦、屋面梁 等；道路桥梁工程中的轨枕、桥面空心板、简支梁等。 在基础工程中应用的预应力方桩及管桩等。
预应力双T板
桥面预应力空心板
预应力方桩
共63页 第5页
1.4.2 后张法的应用
后张法不但用于房屋建筑中的吊车梁、屋面梁、屋 架，桥梁中的T形梁、箱形梁等构件，且在大跨度的现浇 结构及空间结构中的应用也日趋成熟；在特种结构如塔 体的竖向预应力、筒体的环向预应力也有突破，尤其为 桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间。
砼箱梁中的预应力筋
T梁中的预应力钢丝束
共63页 第2页
按预应力大小分
预
应
按施加预应力方式分
力
砼
的
按预应力筋的
种
粘结状态分
类
按施工方式分
全预应力砼 部份预应力砼
先张法预应力砼 后张法预应力砼
自应力砼 有粘结预应力砼 无粘结预应力砼
预制预应力砼 现浇预应力砼 叠合预应力砼
共63页 第3页
1.3 预应力砼的优缺点
预应力砼是在构件承受外荷载前，预先在构件的受拉 区对砼施加预压应力。使用阶段的构件在外荷载作用下产 生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的出 现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度。
共63页 第1页
1.2 建立预压应力的方法
是通过对受拉区的预应力钢筋进行张拉、锚固、放 松，借助预应力钢筋的弹性回缩，使受拉区砼事先获得 预压应力来实现的。
预应力工程
第1讲 预应力材料与机具 第2讲 预应力施工
预应力材料及机具
挤压式锚具 螺母锚具 JPM夹片式锚具
1 概述 2 预应力钢筋 3 预应力锚固体系 4 张拉机具 5 一般规定
高压油泵 千斤顶 压花机
挤压器
墩头机
Biblioteka Baidu
1 概述
1.1 预应力砼工作原理
普通钢筋砼构件的抗拉极限应变只有0.1--0.15×10-3。 构件砼受拉开裂时，受拉钢筋的应力仅达1/4--1/3，钢筋 的抗拉强度未能充分发挥。
刻痕钢丝是用冷轧或冷拔方法 使钢丝表面产生周期性变化的凹痕 或凸纹的钢丝。直径为5、7 mm， 标准抗拉强度1570 N/mm2。钢丝表 面的凹痕或凸纹能增加与砼的握裹 力，可用于先张法构件。
刻痕钢丝
三面刻痕钢丝外形
刻痕钢丝近照
共63页 第9页
2.2 预应力钢绞线
钢绞线是由多根碳素钢丝在绞线机上成螺旋形纹合， 并经低温回火消除应力制成。钢绞线的整根破断力大、柔 性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝贵。 钢绞线可分为光面钢绞线、无粘结钢绞线、模拔钢绞线、 镀锌钢绞线、环氧涂层钢绞线、不锈钢钢绞线等。
有纵肋热处理钢筋
无纵肋热处理钢筋
共63页 第13页
2.4 精轧螺纹钢筋
精轧螺纹钢筋是用热轧方法在钢筋表面上轧出不带肋 的螺纹外形。
钢筋的接长用连接螺纹套筒，端头锚固用螺母。精轧 螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。目 前国内生产的精轧螺纹钢筋品种有Φ25和Φ32，其屈服点 为750MPa和900MPa两种。
右图根据碳素钢丝 和热处理钢筋的试验数 据，绘出其松弛率与时 间、钢种、温度的关系：
预应力筋的应力松弛损失
共63页 第16页
⑴ 松驰率与时间的关系：应力松弛初期发展较快，
共63页 第7页
2.1 预应力钢丝
2.1.1 螺旋肋钢丝
螺旋肋钢丝是通过专用拔丝模冷拔使钢丝 表面沿长度方向产生规则间隔肋条的钢丝。直 径为4～9mm，标准抗拉强度1570～1770 N/mm2。螺旋肋能增加与砼的握裹力，可用于 先张法构件。
螺旋肋钢丝外形
螺旋肋钢丝近照
共63页 第8页
2.1.2 刻痕钢丝
预应力钢绞线
光 钢面 绞预 线应
力
共63页 第10页
2.2.1 光面预应力钢绞线
常用光面钢绞线的规格有1×3和1×7两种，直径为 8.6～15.2mm，标准抗拉强度1570～1860N/mm2。后张法 预应力均采用1×7钢绞线，1×3钢绞线仅用于先张法构件。
光面预应力钢绞线的形式
钢绞线的包装
共63页 第11页
⑴ 有效利用高强钢材； ⑵ 减小结构构件的截面尺寸、自重，能增大 结构构件跨度，降低结构构件占用空间； ⑶ 提高使用荷载下结构的抗裂性和刚度； ⑷ 质量好、降低工程造价、结构耐久性好； ⑸ 技术含量高、操作要求严，需要增添专用 设备。
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1.4 预应力工艺的应用
1.4.1 先张法的应用
2.2.2 无粘结钢绞线
是用防腐润滑油脂涂敷在钢绞线表面上、外包塑料护 套制成，主要用于后张法中无粘结预应力筋，也可用于暴 露或腐蚀环境中的体外索、拉索等。
无粘结钢绞线
无粘结钢绞线生产线
共63页 第12页
2.3 热处理钢筋
热处理钢筋是由普通热轧中碳合金钢筋经淬火和回火 调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优点， 直径为6～10mm。成品钢筋为直径2m的弹性盘卷，开盘 后自行伸直，每盘长度为l00～120m。热处理钢筋的螺纹 外形，有带纵肋和无纵肋两种。
预应力箱梁
竖向预应力
斜拉索张拉
共63页 第6页
2 预应力钢筋
预应力钢筋是指在预应力结构中用于建立预加 应力的单根或成束的预应力钢丝、钢绞线或钢筋 等。
预应力钢筋宜采用螺旋肋钢丝、刻痕钢丝和低松 驰钢铰线，也可采用热处理钢筋。
冷拔低碳钢丝和冷拉钢筋由于存在残余应力、屈
强比低，已逐渐为螺旋肋钢丝、刻痕钢丝或1×3钢绞线所 取代，不再作为预应力钢筋使用。