华体会体育:预应力加固钢筋混凝土方法的设计及计算方法

时间:2021-11-17 05:45 作者:华体会体育
本文摘要:使用预应力修整法,不仅施工便利、经济,而且修整效果好特别是在是当预应力修整筋的布置与外弯矩图形相近,此法既可大幅度提高原梁的受弯承载力,又可明显提升原梁的受剪承载力,本文主要讲解了预应力修整钢筋混凝土方法的设计过程与计算方法,以及详细施工过程,通过工程实践证明了其可行性。

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使用预应力修整法,不仅施工便利、经济,而且修整效果好特别是在是当预应力修整筋的布置与外弯矩图形相近,此法既可大幅度提高原梁的受弯承载力,又可明显提升原梁的受剪承载力,本文主要讲解了预应力修整钢筋混凝土方法的设计过程与计算方法,以及详细施工过程,通过工程实践证明了其可行性。    1 前言    预应力修整法是使用另加预应力钢拉杆或型钢撑杆对结构构件或整体展开修整的方法,特点是通过预应力手段强制后特部分一拉杆或撑杆受力,转变原结构内力产于并减少原结构形变水平,导致一般修整结构中所特有的形变突发事件迟缓现象以求几乎避免,因此,后特部分与原结构能较好地联合工作,结构的总体承载能力可明显提升。预应力修整法具备修整、卸荷、转变结构内力的三重效果,限于于大横跨结构修整,以及使用一般方法无法修整或修整效果很不理想的较高形变突发事件状态下的大型结构修整。

  使用预应力修整的钢筋混凝土梁,在修整前早已受荷且大部分已经常出现裂缝。预应力拉杆纵向放宽法修整后,使原梁的裂缝增加甚至开口,并使原梁产生鼓吹拱顶抵销部分原梁的荷载挠度,从而提高了钢筋混凝土结构的受力性能,提升了原梁的承载力。

但是梁修整后,一般比原梁有一个荷载增量,使修整梁变形,或者本来就是因不符合长时间用于状态而展开修整的,因此同普通混凝土结构一样,修整梁除了展开承载力计算出来之外,还需展开挠度和裂缝宽度的验算。    2 体外预应力筋设计    2.1 修整原理详述  我们告诉,使用预应力修整法,不仅施工便利、经济,而且修整效果好特别是在是当预应力修整筋的布置与外弯矩图形相近,使用腰线形预应力筋时,既可大幅度提高原梁的受弯承载力,又可明显提升原梁的受剪承载力。

同时,能增大裂缝宽度和挠度。这是因为预应力的起到可EOS对原梁产生了偏移荷载,所以使原梁的使用性能深感提高。

在最后支撑阶段,则由于预应力的产生,一方面使原梁横截面内的钢筋面积A。减少,另一方面因A。

一般地加在梁底,又增大了梁毁坏时横截面的有效地高度ho,从而,大大提高了原梁的受弯承载力。另外,使用折线预应力筋修整,对原梁的抗剪能力提升起到也是十分明显的。

      2.2 预应力修整力筋截面积的估计  首先确认原梁修整后抗弯承载力增量     式中:Mo――原梁仍可以分担的弯矩;  M――修整梁上忍受的总弯矩;于是     式中:fpy――预应力筋抗拉强度设计值;  hop――预应力筋合力至梁顶面距离;  rp――内力臂系数,所取0.85;  ――预应力筋屈服应力系数,有粘合修整梁取=1,无粘合修整梁取=0.9。    2.3 力筋掌控形变计算出来    2.3.1 按照承载力拒绝拉杆分担的拉力的计算出来  钢筋混凝土构件使用预应力下撑式拉杆修整后,由原本的受弯构件变成偏压构件。由平衡条件可以获得下撑式拉杆轴向拉力起到于被修整构件各横截面中产生的可选内力  在锚固点和下撑点之间的区间       其中为拉杆的倾角,C为锚固点到横截面形心之间的距离,为下撑点到横截面形心之间的距离。

忽视下撑点和拉杆的摩擦起到,则N=N于是修整后横截面的内力为    其中分别为拉杆引发的可选内力,为原构件独自荷载起到下的内力。      故通过修整后梁的承载力拒绝,获得拉杆的轴向力N。    2.3.2 下撑式拉杆起到效应增量的计算出来    方法一、下撑式拉杆修整后的梁为一次超强静定结构,可以使用力法计算出来:    M1为△N=1时,被修整粱横截面的弯矩,N1i为△N=1时,被修整梁各段的横截面的压力,Li为被修整梁各段的长度,Lp为被拉杆的长度,Mp为追加荷载起到下被修整梁横截面的弯矩。    方法二、能量变分法计算力筋形变增量:  体外预应力修整钢筋混凝土真是梁时,除在锚固区和改向区内,预应力筋与梁皆无认识,因此在受到外荷载起到时,体外力筋的突发事件与钢筋混凝土真是梁的突发事件在完全相同表面上不协商,体外力筋形变增量计算出来将不同于体内束,国内外学者不作了大量的试验研究和分析,总结出有了多种计算方法。

其中,能量变分法计算出来体外力筋形变增量的公式尤为简单,表达式如下:    K1――荷载系数,按下式计算出来:K1=△r/2I2h+16/3M;  K2――体外力筋布筋系数,按下式计算出来:    Ih――被修整梁的横截面惯性矩;  Ey;Eh――分别为体外力筋和被修整梁的弹性模量;  ――体外力筋水平段长度与梁全长的比值;  △r――除可调外恒载和设计活载的有效地集度;  es;em――分别为梁端锚固点和体外力筋水平段中心至横截面形心的距离。  获得    2.3.3 力筋预应力损失计算出来    (1)锚固损失      (2)刀柄点摩擦损失12=con(1-e-);    (3)力筋形变肿胀损失13的计算出来:由《砼结构设计规范》(GBJl0-89)所取13=0.085con;    2.3.4 力筋掌控形变  确认水平拉杆产生的预应力值con,不应符合    为预应力损失,香洲区中早已获得。  3 修整后横截面强度验算    3.1 支座横截面于是以横截面承载力验算  支座横截面于是以横截面承载力通过与确认拉杆分担拉力的公式一样计算出来,以检验力筋修整否合理。

    3.2 横横截面抗剪强度计算出来  验算公式为:     3.3 挠度验算  用体外束修整的钢筋混凝土梁,其挠度f与M弯矩的变化规律与部分预应力混凝土梁相近。在长时间用于阶段,修整后梁体的挠度主要有两部分构成:一部分是恒载有与活载产生的挠度:另一部分是有效地预应力与体外束拉力增量产生的。前者计算出来同普通钢筋混凝土梁,后者的计算方法可参照预应力混凝土梁在实涡轮起到下的上拱度的计算方法或根据力法原理欲出有。梁体的挠度计算出来均可按弹性理论计算出来,其关键问题是刚性的给定,梁体横截面裂开前是非0.85录:本文中所牵涉到到的图表、注释、公式等内容请以PDF格式读者原文,梁体横截面裂开后是非0.85EcI01。

在计冲击力的活载起到下,产生横跨中挠度不不应多达跨度的1/600。    3.4 修整体系的裂缝验算  用体外束修整的混凝土梁,由于体外束布置在梁体之外,与混凝土无粘合起到,因此,其外用裂性更加相似与普通钢筋混凝土梁,可使用公路桥规中关于普通钢筋混凝土梁的裂缝宽度计算公式:    式中各参数均按规范取,其容许裂缝宽度建议按公路桥规中普通钢筋混凝土梁的容许裂缝宽度使用。    4 施工过程留意问题概述    体外预应力修整钢筋混凝土梁对,预应力的产生方法有:机张法、电热法、纵向放宽法及线脚放宽法等,各种施工方法具体步骤闻涉及专业书籍讲解,下面仅有就施工中留意的问题不作讲解。

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  电热法、纵向张拉、线脚张拉及楔顶法等预应力产生方法,其变形掌控量△,不应以拉杆或撑杆确实开始受力时的值作为张拉的接续点(零点)。多点纵向张拉及线脚张拉,各点张拉螺栓不应同步进行拧紧。

拉杆、撑杆张拉掌控形变值con,不应多达规定数值(碳素钢丝、刻痕钢丝、钢剪线:    热处理钢筋、冷拔低炭钢丝:0.4fptkcon0.70fptk,冷拉钢筋:0.5fptkcon0.90fptk,对于预应力撑杆,con给定还必需不受施工阶段的平稳拒绝掌控,否则不应使用多道专用卡具等辅助以防失稳措施。预应力撑杆修整柱,撑杆与构件之间宜使用环氧树脂灌浆湿式相连,此时,折板(相连筒板)不应伸展构件融合表面与角钢平焊相连。为防止撑杆因焊加热而产生过大的预应力损失,施焊不应采行上下折板轮流展开。

预应力拉杆、撑杆、折板及各种锚固连接件,皆不应使用有效地的防腐、屏蔽保护措施。    5 小结    体外预应力技术十分适合于对各类加筋混凝土梁展开修整,可以提升结构的无限大承载能力、减少钢筋疲惫形变幅值及掌控裂缝,能较好地符合用于载荷的拒绝,减少结构的用于年限和耐久性;并且修整效果显著、所须要机具设备量较少且轻巧、施工质量易于控制,因而具备显著的经济及社会效益和更为辽阔的发展前景。.。


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