6預應力混凝土構件簡介

本章主要介紹預應力混凝土的基本概念、預加應力的方法以及預應力混凝土的材料和構造要求。要求掌握預應力混凝土的原理，理解預應力混凝土構件的構造要求及先張法、后張法的張拉程序、傳力途徑，了解預應力鋼筋的種類和對材料性能的要求。本章提要本章內容6.1預應力混凝土的基本原理

6.2預應力混凝土的材料及主要構造要求

6.1預應力混凝土的基本原理一般情況下，普通混凝土構件受拉區(qū)裂縫寬度限制在0.2～0.3mm，此時鋼筋的應力僅為150～250

N/mm2，所以高強度鋼筋不能充分利用。所謂預應力混凝土構件就是在構件受荷之前（制作階段），人為給使用階段的受拉區(qū)混凝土施加預壓應力，受荷之后首先要抵消拉區(qū)混凝土的預壓應力，若再加荷拉區(qū)混凝土開裂，直至破壞為止。預應力混凝土受彎構件的工作原理見表6.1。6.1.1基本概念及特點

給拉區(qū)混凝土施加預應力的方法，根據(jù)張拉鋼筋與澆注混凝土的先后順序分為先張法及后張法。（1）先張法即先張拉鋼筋后澆注混凝土。其主要張拉程序為：在臺座上按設計要求將鋼筋張拉到控制應力→用錨具臨時固定→澆注混凝土→待混凝土達到設計強度75%以上切斷放松鋼筋。其傳力途徑是依靠鋼筋與混凝土的粘結力阻止鋼筋的彈性回彈，使截面混凝土獲得預壓應力，見圖6.1。6.1.2預加應力的方法

先張法施工簡單，靠粘結力自錨，不必耗費特制錨具，臨時錨具可以重復使用（一般稱工具式錨具或夾具），大批量生產時經濟，質量穩(wěn)定。適用于中小型構件工廠化生產。（2）后張法①有粘結預應力混凝土先澆混凝土，待混凝土達到設計強度75%以上，再張拉鋼筋（鋼筋束）。其主要張拉程序為：埋管制孔→澆混凝土→抽管→養(yǎng)護穿筋張拉→錨固→灌漿（防止鋼筋生銹）。其傳力途徑是依靠錨具阻止鋼筋的彈性回彈，使截面混凝土獲得預壓應力，如圖6.2所示。這種做法使鋼筋與混凝土結為整體，稱為有粘結預應力混凝土。②無粘結預應力混凝土其主要張拉程序為預應力鋼筋沿全長外表涂刷瀝青等潤滑防腐材料→包上塑料紙或套管（預應力鋼筋與混凝土不建立粘結力）→澆混凝土養(yǎng)護→張拉鋼筋→錨固。施工時跟普通混凝土一樣，將鋼筋放入設計位置可以直接澆混凝土，不必預留孔洞、穿筋、灌漿，簡化施工程序，由于無粘結預應力混凝土有效預壓應力增大，降低造價，適用于跨度大的曲線配筋的梁體。圖6.1先張法工藝流程圖6.2后張法主要工藝流程示意圖(a)澆注構件混凝土，預留孔道，穿入鋼筋束；(b)張拉鋼筋并錨固；(c)往孔道內灌漿（1）熱處理鋼筋熱處理鋼筋（用ΦHT表示）是將合金鋼（40Si2Mn、48Si2Mn、45Si2Cr）經過調質熱處理而成，達到提高抗拉強度（fPy=1040N/mm2），且塑性降低不多。這種鋼筋具有強度高（節(jié)省鋼材）、低松弛的特點，其直徑6~10mm，以盤圓形式供給，省去焊接，有利施工。6.2.2.2鋼筋的種類（2）消除應力鋼絲包括光面（ΦP）、螺旋肋（ΦH）、三面刻痕（ΦI）消除應力鋼絲，是用高碳鎮(zhèn)靜鋼軋制成的盤圓，經過加溫、淬火（鉛?。?、酸洗、冷拔、回火矯直等處理工序來消除應力而成的，可提高抗拉強度（光面鋼絲fPy=1250N/mm2，其余fPy≥1110

N/mm2），直徑4~9mm，強度高，低松弛。（3）鋼絞線以一根直徑較粗的鋼絲為芯，并用邊絲圍繞它進行螺旋狀絞捻而成，有1×3捻或1×7捻，直徑用ΦS表示，外徑8.6~15.2mm，fPy=1110~1320N/mm2，強度高，低松弛，伸直性好，比較柔軟，盤彎方便，粘結性好。（1）預應力鋼筋的凈距及保護層應滿足表6.2(詳見P138)的要求。（2）端部加強措施（圖6.3）

①對單根預應力鋼筋，其端部宜設置長度≥150mm且不少于4圈螺旋筋，如圖6.3（a）；當有可靠經驗時，亦可利用支座墊板上的插筋代替螺旋筋但不少于4根，長度≥120mm，如圖6.3（b）。6.2.3構造要求

6.2.3.1先張法構件

②對多根預應力鋼筋，其端部10d范圍內應設置3~5片與預應力鋼筋垂直的鋼筋網。

③對鋼絲配筋的薄板，在端部100mm范圍內應適當加密橫向鋼筋。圖6.3