【摘要】由于預(yù)應(yīng)力混凝土的許多優(yōu)點,大量應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域,特別是在大跨度、重荷載結(jié)構(gòu)以及不允許開裂的結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文對建筑結(jié)構(gòu)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求進行簡要的分析。
【關(guān)鍵詞】建筑;結(jié)構(gòu);預(yù)應(yīng)力;混凝土;構(gòu)件;構(gòu)造;要求
由于預(yù)應(yīng)力混凝土的許多優(yōu)點,大量應(yīng)用于土木工程領(lǐng)域,特別是在大跨度、重荷載結(jié)構(gòu)以及不允許開裂的結(jié)構(gòu)中得到了廣泛的應(yīng)用。
1 先張法構(gòu)件的構(gòu)造要求
1.1 預(yù)應(yīng)力并筋
當先張法預(yù)應(yīng)力鋼絲按單根方式配筋困難時,可采用相同直徑鋼絲并筋配筋方式。并筋的等效直徑取與其截面積相等的圓截面的直徑:對雙并筋為1.4d對三并筋為1.7d,其中d為單根鋼絲的直徑。并筋的保護層厚度、錨固長度、預(yù)應(yīng)力傳遞長度及正常使用極限狀態(tài)驗算均應(yīng)按等效直徑考慮。
根據(jù)我國的工程經(jīng)驗,預(yù)應(yīng)力鋼絲并筋不宜超過3根。對熱處理鋼筋及鋼絞線因工程經(jīng)驗不多,需并筋時應(yīng)采取可靠的措施,如加配螺旋筋或采用緩慢放張預(yù)應(yīng)力的工藝等。
1.2 預(yù)應(yīng)力鋼筋凈間距
先張法預(yù)應(yīng)力鋼筋的凈間距應(yīng)根據(jù)澆筑混凝土、施加預(yù)應(yīng)力及鋼筋錨固等要求確定。預(yù)應(yīng)力鋼筋之間的凈間距不應(yīng)小于其公稱直徑或等效直徑的1.5倍,且應(yīng)符合下列規(guī)定:對熱處理鋼筋及鋼絲,不應(yīng)小于15mm;對三股鋼絞線,不應(yīng)小于20mm;對七股鋼絞線,不應(yīng)小于25mm。
1.3 端部加強措施
先張法預(yù)應(yīng)力傳遞長度范圍內(nèi)局部擠壓造成的環(huán)向拉應(yīng)力容易導致構(gòu)件端部混凝土出現(xiàn)劈裂裂縫,因此端部應(yīng)采取構(gòu)造措施,以保證自錨端的局部承載力。
1.3.1 對單根配置的預(yù)應(yīng)力鋼筋,其端部宜設(shè)置長度不小于150mm,且不少于4圈的螺旋筋,當有可靠經(jīng)驗時,亦可利用支座墊板上的插筋代替螺旋筋,但插筋數(shù)量不應(yīng)少于4根,其長度不宜小于120mm。
1.3.2 對分散的多根預(yù)應(yīng)力鋼筋,在構(gòu)件端部10d(d為預(yù)應(yīng)力鋼筋的公稱直徑)范圍內(nèi)應(yīng)設(shè)置3〜5片與預(yù)應(yīng)力鋼筋垂直的鋼筋網(wǎng)。
1.3.3 對采用預(yù)應(yīng)力鋼絲配筋的薄板,在板端100mm范圍內(nèi)應(yīng)適當加密橫向鋼筋。
2 后張法構(gòu)件的構(gòu)造要求
2.1 預(yù)留孔道要求為了防止發(fā)生后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件在施工階段受力后發(fā)生沿孔道的裂縫和破壞,根據(jù)多年的工程經(jīng)驗提出預(yù)留孔道應(yīng)符合下列規(guī)定。
2.1.1 對預(yù)制構(gòu)件,孔道之間的水平凈間距不宜小于50mm;孔道至構(gòu)件邊緣的凈間距不宜小于30mm,且不宜小于孔道直徑的一半。
2.1.2 在框架梁中,預(yù)留孔道在豎直方向的凈間距不應(yīng)小于孔道外徑,水平方向的凈間距不應(yīng)小于1.5倍孔道外徑;從孔壁算起的混凝土保護層厚度,梁底不宜小于50mm,梁側(cè)不宜小于40mm。
2.1.3 預(yù)留孔道的內(nèi)徑應(yīng)比預(yù)應(yīng)力鋼絲束或鋼絞線束外徑及需穿過孔道的連後器外徑大10〜15mm。
2.1.4 在桿件兩端及跨中應(yīng)設(shè)置灌漿孔或排氣孔,其孔距不宜大于12m。
2.1.5 凡制作需要預(yù)先起拱的構(gòu)件,預(yù)留孔道宜隨構(gòu)件同時起拱。
2.2 端部錨固區(qū)配置間接鋼筋
在端部錨固區(qū)應(yīng)進行局部受壓承載力計算,并配置間接鋼筋,其體積配筋率不應(yīng)小于0.5%。在局部受壓間接鋼筋配置區(qū)以外,在構(gòu)件端部長度不小于3e但不大于1.2h, 高度為2e的附加配筋區(qū)范圍內(nèi),應(yīng)均勻配置附加箍筋或網(wǎng)片,其體積配筋率不應(yīng)小于0.5%。
2.3 端部構(gòu)造鋼筋
后張法構(gòu)件端部宜按下列規(guī)定布置鋼筋。
2.3.1 宜將一部分預(yù)應(yīng)力鋼筋在靠近支座處彎起,彎起的預(yù)應(yīng)力鋼筋宜沿構(gòu)件端部均勾布置。
2.3.2 當構(gòu)件端部預(yù)應(yīng)力鋼筋需要集中布置在截面下部或集中布置在上部和下部時,應(yīng)在構(gòu)件端部0.2h (h為構(gòu)件端部截面高度)范圍內(nèi)設(shè)置附加豎向焊接鋼筋網(wǎng)、封閉式箍筋或其他形式的構(gòu)造網(wǎng)筋。
2.3.3 附加豎向鋼筋宜采用帶肋鋼筋,當端部截面上部和下部均有預(yù)應(yīng)力鋼筋時,附加豎向鋼筋的總截面面積按上部和下部的預(yù)應(yīng)力合力分別計算的數(shù)值疊加后采用。端部局部凹進時的構(gòu)造當構(gòu)件在端部有局部凹進時,應(yīng)增設(shè)折線構(gòu)造鋼筋或其他有效的構(gòu)造鋼筋。
預(yù)應(yīng)力鋼筋曲線布置時的半徑曲線預(yù)應(yīng)力鋼絲束、鋼絞線束的曲率半徑不宜小于4m;對折線配筋的構(gòu)件,在預(yù)應(yīng)力鋼筋彎折處的曲率半徑可適當減小。在預(yù)應(yīng)力鋼筋的彎折處應(yīng)加密箍筋或沿彎折處內(nèi)側(cè)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片。
2.3.4 端部尺寸構(gòu)件端部尺寸應(yīng)考慮錨具的布置、張拉設(shè)備的尺寸和局部受壓的要求, 必要時應(yīng)適當加大。在錨具下和張拉設(shè)備的支承處,還應(yīng)設(shè)置預(yù)埋鋼墊板和間接鋼筋,附加構(gòu)造鋼筋。
3 非預(yù)應(yīng)力鋼筋
預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件中,除配置預(yù)應(yīng)力鋼筋外,為了防止施工階段因混凝土收縮和溫差引起預(yù)拉區(qū)裂縫、施加預(yù)應(yīng)力過程中產(chǎn)生的拉應(yīng)力,防止構(gòu)件在制作、堆放、運輸、吊裝時出現(xiàn)裂縫或減小裂縫寬度,可在構(gòu)件截面設(shè)置一定數(shù)量的非預(yù)應(yīng)力鋼筋(即普通鋼筋〕。非預(yù)應(yīng)力鋼筋一般布置在預(yù)應(yīng)力鋼筋的外側(cè)。
由于預(yù)應(yīng)力鋼筋先進行張拉,所以非預(yù)應(yīng)力鋼筋的實際應(yīng)力在使用階段始終低于預(yù)應(yīng)力鋼筋。為充分發(fā)揮非預(yù)應(yīng)力鋼筋的作用,非預(yù)應(yīng)力鋼筋的強度等級宜低于預(yù)應(yīng)力鋼筋。
4 預(yù)應(yīng)力的施加方法
目前預(yù)應(yīng)力的施加方法主要是通過張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋,利用鋼筋的回彈來擠壓混凝土。按張拉鋼筋的方法不同,可分為機械張拉和電熱張拉兩種;根據(jù)張拉鋼筋與澆筑混凝土次序的先后,又可分為先張法和后張法兩種。
5 結(jié)語
預(yù)應(yīng)力混凝土在土木工程領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,呈現(xiàn)出以下特點:①應(yīng)用范圍廣,數(shù)量大,在傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上產(chǎn)生了預(yù)應(yīng)力混凝土獨特的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系;②從單個預(yù)應(yīng)力構(gòu)件發(fā)展到整體預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu);③無黏結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)的大力發(fā)展和應(yīng)用;④預(yù)應(yīng)力混凝土技術(shù)已應(yīng)用于已成建筑物的加固改造和加層工程中,并擴展到預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)中。
參考文獻:
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