预应力材料及其机具

预应力双T板
桥面预应力空心板 预应力方桩
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土木工程施工
1.4 预应力工艺的应
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
螺旋肋钢丝外形
螺旋肋钢丝近照
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2.1.2 刻痕钢丝
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。
2.1 预应力钢
刻痕钢丝
三面刻痕钢丝外形
精轧螺纹钢筋外形
精轧螺纹钢筋近照
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2 预应力钢
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-ε关系呈 非线性变化，没有明显的屈服点。
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2.2 预应力钢绞
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 套制成，主要用于后张法中无粘结预应力筋，也可用于 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
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土木工程施工
2 预应力钢
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 调质热处理制成。具有高强度、高韧性和高粘结力等优 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。
高压油泵 千斤顶 压花机
挤压器
墩头机
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第14讲 预应力材料与机
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。
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 生拉应力时，先要抵消预压应力，这就推迟了砼裂缝的 现并限制了裂缝的开展，从而提高构件的抗裂度和刚度
有纵肋热处理钢筋
无纵肋热处理钢筋
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2 预应力钢
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 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 螺纹钢筋具有锚固简单、施工方便、无需焊接等优点。 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。
桥梁工程的悬索结构、斜拉结构提供了丰富的发展空间
预应力箱梁
竖向预应力
斜拉索张拉
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第14讲 预应力材料与机
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。
【教学重点】 先张法和后张法的施工工艺过程、质 量控制与技术措施。
【教学难点】 锚(夹)具、张拉机具的构造及使用方 施工过程中可能产生的应力损失及弥补的方法。
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第5章 预应力工
第14讲
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
土木工程施工
预应力工程
第14讲 预应力材料与机具 第15讲 预应力施工
土木工程施工
第5章 预应力工
【教学要求】了解预应力砼的特点和工作原理；了 解先张法台座的类型、预应力值建立和传递原理，掌握 拉程序、张拉力控制和放张方法；了解后张法的施工工 锚夹具类型及张拉设备。了解无粘结预应力筋的施工工 熟悉预应力工程质量检验和质量控制的主要方法。
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土木工程施工
1概
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。
砼箱梁中的预应力筋
T梁中的预应力钢丝束
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预应力砼的种类
土木工程施工
按预应力大小分
按施加预应力方式分 按预应力筋的 粘结状态分
按施工方式分
1概
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
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土木工程施工
1概
1.3 预应力砼的优缺点
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；
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 取代，不再作为预应力钢筋使用。
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土木工程施工
2 预应力钢
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。
预应力钢绞线
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2.2 预应力钢绞
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
光面预应力钢绞线的形式
钢绞线的包装
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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概
1.4 预应力工艺的应用
1.4.1 先张法的应用
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。
刻痕钢丝近照
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2 预应力钢
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、
性好，施工方便，具有广阔的发展前景。但价格比钢丝
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。
钢绞线