
捷和加固,專注結構加固20年!
預應力筋的種類和選擇
現(xiàn)代鋼結構用預應力筋,宜采用平行鋼絲束和鋼紋線束。
(1) 高強鋼絲:高強鋼絲是用優(yōu)質(zhì)高碳鋼盤條經(jīng)多次冷拔,并經(jīng)矯直回火處理制成。平行鋼絲束是由多根高強鋼絲制成。近年來,開發(fā)的新品種有:低松弛鋼絲與鍍鋅鋼絲。
高強鋼絲的直徑常用的有5mm、6mm和7m,強度標準值為1570MPa與1670MP3a高制絲的性能應符合國家標準《預應力混凝土用鋼絲》的規(guī)定。
(2)鋼絞線:鋼紋線是用多根高強鋼絲在絞線機上成螺旋形絞合,并經(jīng)回火處理制成。常用的1×7鋼紋線是由6根外層鋼絲圍繞著一根中心鋼絲絞成,見圖1(a)。近年來新開發(fā)的品種有:低松弛鋼絞線、鍍鋅鋼絞線、鋁包鋼絞線和模拔鋼絞線[圖1b)]等
鋼絞線的直徑常用的有:12.7mm和15.2mm,強度標準值為1720MPa和1860MP2。鋼絞線的截面面積:對中12.7為98.7tmm2,對中15.2為139m2,每米重量分別為0.714kg和1.101kg。中15.2模拔鋼絞線的截面面積為165mm2,每米重量為1.295kg。鋼絞線的性能應符合國家標準《預應力混凝土用鋼絞線》的規(guī)定
預應力的施加方案有幾種?
預應力引入后是長期作用在結構體系中的*荷載。施加預應力的時機及力度要根據(jù)結構的類型,內(nèi)力峰值出現(xiàn)情況,荷載性質(zhì)及可分性以及施工工藝和條件來確定。一般有3種方法。一是先張法。在承受外載前,結構中已引入與荷載應力符號相反的預應力。例如,商品預應力鋼構件,在工廠加工制造過程中就已施加過預應力,在構件中產(chǎn)生了有利的卸載應力場。二是中張法。結構安裝就位后,先承受部分荷載(包括自重荷載),再施加預應力以抵消部分荷載應力后,繼續(xù)承受外部荷載。這是工程中常用的施加預應力的方法,也就是單次預應力法。三是多張法。在結構中多次地引入預應力,加載與施加預應力間隔進行,可以多次利用材料的彈性強度幅值,較大地提高結構承載力,具有高效利用材料的特點。在預應力工藝中稱為多次預應力法。但荷載必須是可分的,可分批施加在結構上。
捷和加固,專注結構加固20年!
施加預應力的方法有哪些?施加預應力的方法有以下四類:
一是鋼索張拉法,在結構體系中布置索系,通過千斤頂張拉索端,因而在結構中產(chǎn)生卸載應力而受益。這是國內(nèi)外應用廣泛、技術成熟的一種工藝。但索端須有錨頭固定,增大材耗,除需要張力設備等外,還需要加大施工成本。
二是支座位移法,在連續(xù)梁、剛架和其它**靜定結構中,人為地強迫支座位移(垂直或水平移位),改變支座設計位置,可調(diào)整內(nèi)力,降低彎矩峰值,減小結構截面面積。這種方法可節(jié)省鋼索、錨頭等附加材耗及張拉工藝,適用于地基基礎較好的工程。
三是彈性變形法,鋼材在彈性變形條件下,將組成結構的桿件和板件用焊接或螺栓連成整體。在卸除強制外力后,結構內(nèi)出現(xiàn)恢復力產(chǎn)生的有益預應力。
四是手工簡易法,用于中、小跨鋼結構工程中施加張力不大的情況下。譬如,依靠擰緊螺母張拉拉桿,用正反扣螺栓橫向推拉拉索產(chǎn)生張力等。此法工藝簡易可行,便于推廣,適用于缺少機械設備的廣大地區(qū)。
捷和加固,專注結構加固20年!
何謂預應力鋼結構中的卸載桿和增載桿?
在結構體系中預應力是一個自平衡力系,它使大多數(shù)桿件內(nèi)產(chǎn)生與荷載應力符號相反的預應力,這些桿件被稱之為卸載桿。但不可避免地在少數(shù)桿件中也會產(chǎn)生與荷載應力符號相同的預應力,稱之為增載桿。尤其是在拉索錨固區(qū)域附近常產(chǎn)生增載桿群。當然,還會有一些不受預應力影響的中性桿件。設計的目的就是要結構選型合理、布索方案有利,追求結構體系中具有較多數(shù)量的卸載桿和較少數(shù)量的增載桿。
預應力在混凝土民用建筑中的應用及發(fā)展趨勢
為了迎合人們對建筑使用功能的更高要求,水平向預應力樓蓋體系日趨多樣化,有無粘結預應力平板樓蓋體系、無粘結預應力扁梁――平板結構體系、預應力混凝土單向密肋樓蓋、雙向密肋樓蓋、井字樓蓋結構體系、大跨度現(xiàn)澆預應力混凝土空心樓蓋體系等,這些樓蓋體系在提高結構的安全性能、使用性能等方面都有著非常明顯的優(yōu)勢。
當結構的跨度較大時,為了**結構的強度以及剛度要求,勢必會增加板厚以及梁高,采用以上結構體系代替普通混凝土梁板結構體系可以大大降低建筑物的層高,減小結構自重,充分利用空間,實現(xiàn)大跨度、大開間,增加使用面積,顯著提高經(jīng)濟效益[1]。同時,由于無粘結預應力平板結構、現(xiàn)澆預應力混凝土空心樓蓋結構等不設縱橫明梁,僅在必要的地方設暗梁以**結構的受力性能,不僅增加了室內(nèi)的凈空高度,而且使隔墻的布置不受限制,可以對房間進行任意分割,也易于對房間功能進行調(diào)整,滿足了業(yè)主對房間空間大小以及使用功能的個性化需求。
結構
預應力技術古已有之,乃先人藉此改善生活用具性能,加固補強勞作工具的一種工藝。如撐起布傘(引入預應力)可以防雨擋風,木桶套箍(引入預應力)可以耐久防漏等。
預應力鋼結構
但在現(xiàn)代鋼結構中引入預應力卻是近50年的國情。人們在鋼結構承重體系中有意識地引入應力以抵消荷載應力,調(diào)整內(nèi)力峰值,增強結構剛度及穩(wěn)定性,改善結構其它屬性以及利用預應力技術創(chuàng)建新體系的都可稱之為預應力鋼結構。
捷和加固,專注結構加固20年!
預應力加固的優(yōu)點:
(1)加固工作可在不卸載、不停產(chǎn)的條件下進行;
(2)與非預應力方式相比,可消除應力滯后現(xiàn)象,充分利用的高強特性,提高加固效率。
(3)施加預應力可直接減小變形,迅速消除**逾應力和內(nèi)力峰值;
(4)結合可靠錨固,可降低粘結界面的剝離應力,避免整體剝落,提高加固的可靠性;
(5)降低加固費用和使用成本。
捷和加固,專注結構加固20年!
確定加固方案前,應搜集下列資料:
(1)原有結構的竣工圖(包括更改圖)及驗收記錄。
(2)原有鋼材材質(zhì)報告復印件或現(xiàn)場材質(zhì)檢驗報告。
(3)原有結構構件制作、安裝驗收記錄。
(4)原有結構設計計算書。
(5)結構或構件破損情況檢查報告。
(6)現(xiàn)有實際荷載和加固后新增加荷載的數(shù)據(jù)。
梁、板的加固形式:水平拉桿適用于正截面受彎承載力不足的梁或樓板加固;下?lián)问嚼瓧U適用于斜截面受剪承載力不足和正截面受彎承載力不足的梁或樓板加固;組合式拉桿適用于正截面受彎承載力嚴重不足,而斜截面受剪承載力略為不足的構件加固;連續(xù)折線式拉桿適用于連續(xù)梁板結構承載力不足的加固,及構件應力、變形的調(diào)整。