① 预应力混凝土为什么必须用高强钢筋
在混凝土的受拉区内,用人工加力的方法,将钢筋进行张拉,利用钢筋的回缩力,使混凝土受拉区预先受压力。这种储存下来的预加压力,当构件承受由外荷载产生拉力时,首先抵消受拉区混凝土中的预压力,然后随荷载增加,才使混凝土受拉,这就限制了混凝土的伸长,延缓或不使裂缝出现。
为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现,充分利用高强度钢筋及高强度混凝土,设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前,通过施加外力,使得构件产生的拉应力减小,甚至处于压应力状态下的混凝土构件。
(1)什么是预应力混凝土用钢材扩展阅读
高强钢筋种常见种类如下:
1、微合金热轧带肋钢筋
通过添加钒(V)、铌(NB)等合金元素,可以显著提高钢筋的屈服强度和极限强度、同时延性和施工适应性能较好。其牌号为HRB,如标注为HRB400、HRB500的高强钢筋,就分别代表为微合金化的屈服强度标准值为400MPA级、500Mpa级的热轧带肋钢筋。
由于要增加微合金,原料成本较高,国内钒(V)、铌(NB)等合金元素储量不足,后期要依靠进口。二次回炉成本高,由于加入了合金元素,回炉后,钢水中含有大量合金,二次使用轧制质量不稳定。分离合金技术不成熟,分离成本高。
2、高延性冷轧带肋钢筋
CRB600H高延性冷轧带肋钢筋,是国内近年来研制开发的新型高强带肋钢筋,其生产工艺增加了回火热处理过程,有明显的屈服点,强度和伸长率指标均有显著提高列入了国家行业标准《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规程》JGJ95-2011中。
CRB600H高延性冷轧带肋钢筋抗拉强度标准值为600Mpa。屈服强度标准值520Mpa。抗拉强度设计值415MPA,最大力下总伸长率(均匀伸长率)≧5%。
可加工性能良好,而价格却较低,用作板类构件的受力钢筋和分布钢筋以及梁、柱中的箍筋构造钢筋,既可减少钢筋用量,又可降低造价,社会效益和经济效益均十分明显。2012年国家住房建设部开始推广,起步较晚,各地产能有待增加。
3、余热处理钢筋
以轧钢时进行淬水处理并利用芯部的余热对钢筋的表层实现回火,提高钢筋强度并避免脆性,余热处理钢筋的牌号为RRB。如标注为RRB400的高强钢筋,就代表为余热处理的屈服强度标准值为400Mpa级的热轧带肋钢筋。
只需在轧钢最后过程中以淬水方式进行热处理,其成本最低,强度能达到高强钢筋的要求,但延性、可焊性及施工适应性相对较差。
4、细晶粒热轧带肋钢筋
通过轧钢是进行淬水处理并利用芯部的余热对钢筋的表层实现回火,以提高强度避免脆性的热轧带肋钢筋。轧钢是采用特殊的控扎和控冷工艺,是钢筋金相组织的晶粒细化、强度提高。
该工艺既能提高强度又保持了较好的延性,达到了混凝土结构中使用高强钢筋的要求。细晶粒钢筋的其牌号为HRBF,如标注为HRBF400、HRBF500的高强钢筋,就代表为细晶粒化的屈服强度标准值为400MPA级、500MPA级的热轧带肋钢筋。
需要较大的设备投入与较高的工艺要求,钢筋的强度指数与延性性能都能满足要求,可焊性一般。
5、牌号带后缀“E”的热轧带肋钢筋
有较高抗震性能的热轧带肋钢筋,如HRB400E、HRB500E、HRBF400E和HRBF500E等。其抗拉强度实测值鱼屈服强度实测值的比值不应小于1.25,屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3,且钢筋在最大力下的总伸长率(均匀伸长率)实测值不应小于9%。
② 预应力混凝土用钢材什么意思
预应力钢绞线、冷拉钢筋、冷轧钢筋等;就是用于预应力构件的预应力筋呗。
③ 钢筋预应力是什么意思
钢筋预应力一般指预应力钢筋。
预应力钢筋是在结构构件使用前,通过先张法或后张法预先对构件混凝土施加的压应力。钢筋混凝土结构,构件受拉会有裂缝,虽然不影响安全,但是感观不好。
采用先给钢筋施加拉力,然后浇筑混凝土,待强度达到要求松开钢筋,使钢筋回缩,与正常使用荷载的拉力抵消(先张法)后张法则是浇筑混凝土预留孔洞,成型后加受拉力的钢筋,然后用器械锚固在构件两头。
(3)什么是预应力混凝土用钢材扩展阅读:
钢筋预应力的特征:
1、优点:提高构件的抗裂性、刚度及抗渗性,能够充分发挥材料的性能,节约钢材。
2、缺点:构件的施工、计算及构造较复杂,且延性较差,钢材易发生脆性破坏。
3、锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失。可通过选择变形小锚具或增加台座长度、少用垫板等措施减小该项预应力损失;
4、预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。可通过两端张拉或超张拉减小该项预应力损失;
5、预应力钢筋与承受拉力设备之间的温度差引起的预应力损失。可通过二次升温措施减小该项预应力损失;
6、预应力钢筋松弛引起的预应力损失。可通过超张拉减小该项预应力损失;
7、混凝土收缩、徐变引起的预应力损失。可通过减小水泥用量、降低水灰比、保证密实性、加强养护等措施减小该项预应力损失;
8、螺旋式预应力钢筋构件,由于混凝土局部受挤压引起的预应力损失。可加强防护,减少局部受挤压的风险概率等措施减小该项预应力损失。
④ 什么是预应力混凝土
为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象。
预压应力用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而将结构构件的拉应力控制在较小范围,甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展,从而提高构件的抗裂性能和刚度。
其优点:
1、抗裂性好,刚度大。由于对构件施加预应力,大大推迟了裂缝的出现,在使用荷载作用下,构件可不出现裂缝,或使裂缝推迟出现,所以提高了构件的刚度,增加了结构的耐久性。
2、节省材料,减小自重。其结构由于必须采用高强度材料,因此可减少钢筋用量和构件截面尺寸,节省钢材和混凝土,降低结构自重,对大跨度和重荷载结构有着明显的优越性。
3、可以减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。预应力梁混凝土梁的曲线钢筋(束)可以使梁中支座附近的竖向剪力减小;又由于混凝土截面上预应力的存在,使荷载作用下的主拉应力也就减小。这利于减小梁的腹板厚度,使预应力混凝土梁的自重可以进一步减小。
⑤ 什么是预应力混凝土用螺纹钢筋
预应力混凝土用螺纹钢筋也称精轧螺纹钢筋,是一种热轧成 带有不连续的外螺纹的直条钢筋,该钢筋在任意截面处,均可用带 有匹配形状的内螺纹的连接器或锚具进行连接或锚固。一般采用 热轧、轧后余热处理或热处迪等工艺生产。
⑥ 什么是预应力钢筋,预应力螺纹钢
1、定义:预应力钢筋是在结构构件使用前,通过先张法或后张法预先对构件混凝土施加的压应版力。
2、参照定权义就清楚了,先张或者后张拉混凝土构件里边的钢筋,这样让钢筋在混凝土构件里一开始就处于受拉状态,可以用于抵消以后再施工过程中受到的压力,拉压抵消嘛,这样讲你可能已经明白了。
⑦ 冷轧带肋钢筋的作用预应力钢筋是指什么
1、预应力钢筋
普通钢筋混凝土的结构中,由于混凝土极限拉应变低,在使用荷载作用下,构件中钢筋的应变大大超过了混凝土的极限拉应变。钢筋混凝土构件中的钢筋强度得不到充分利用。所以普通钢筋混凝土结构,采用高强度钢筋是不合理的。为了充分利用高强度材料,弥补混凝土与钢筋拉应变之间的差距,人们把预应力运用到钢筋混凝土结构中去。亦即在外荷载作用到构件上之前,预先用某种方法,在构件上(主要在受拉区)施加压,构成预应力钢筋混凝土结构。当构件承受由外荷载产生的拉力时,首先抵消混凝土中已有的预压力,然后随荷载增加,才能使混凝土受拉而后出现裂缝,因而延迟了构件裂缝的出现和开展。
2、冷轧带肋钢筋
冷轧带肋钢筋是用普通线材经冷轧挤压成为带有肋的钢筋,直径一般为5MM,俗称小螺纹,主要用于各种现浇板,强度比一级钢高得多。从线材加工成此种钢材每吨约500元。
3、热轧钢筋
热轧钢筋 hot rolled steel bar for concrete reinforcement
热轧钢筋是经热轧成型并自然冷却的成品钢筋,由低碳钢和普通合金钢在高温状态下压制而成,主要用于钢筋混凝土和预应力混凝土结构的配筋,是土木建筑工程中使用量最大的钢材品种之一。直径6.5~9毫米的钢筋,大多数卷成盘条;直径10~40毫米的一般是 6~12米长的直条。热轧钢筋应具备一定的强度,即屈服点和抗拉强度,它是结构设计的主要依据.分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋两种。
热轧钢筋为软刚,断裂时会产生颈缩现象,伸长率较大。
中国的热轧钢筋按强度可分为四级:
1.Ⅰ级钢筋
其强度等级为24/38公斤级,是用镇静钢、半镇静钢或沸腾钢 3号普通碳素钢轧制的光圆钢筋。它属于低强度钢筋,具有塑性好、伸长率高(δ5在25%以上)、便于弯折成型、容易焊接等特点。它的使用范围很广,可用作中、小型钢筋混凝土结构的主要受力钢筋,构件的箍筋,钢、木结构的拉杆等。盘条钢筋还可作为冷拔低碳钢丝和双钢筋的原料。
2.Ⅱ级钢筋
Ⅱ级钢筋 用低合金镇静钢或半镇静钢轧制,以硅、锰作为固溶强化元素。Ⅱ级钢筋强度级别为34(32)/52(50)公斤级,其强度较高,塑性较好,焊接性能比较理想。钢筋表面轧有通长的纵筋和均匀分布的横肋,从而可加强钢筋与混凝土间的粘结。用Ⅱ级钢筋作为钢筋混凝土结构的受力钢筋,比使用Ⅰ级钢筋可节省钢材40~50%。因此,广泛用于大、中型钢筋混凝土结构,如桥梁、水坝、港口工程和房屋建筑结构的主筋。Ⅱ级钢筋经冷拉后,也可用作房屋建筑结构的预应力钢筋。
3.Ⅲ级钢筋
Ⅲ级钢筋主要性能与Ⅱ级钢筋大致相同,强度级别为38/58公斤级。
4.Ⅳ级钢筋
Ⅳ级钢筋 其强度级别为55/85公斤级,用中碳低合金镇静钢轧制,其中除以硅、锰为主要合金元素外,还加入钒或钛作为固溶和析出强化元素,使之在提高强度的同时保证其塑性和韧性。Ⅳ级钢筋表面也轧有纵筋和横肋,它是房屋建筑工程的主要预应力钢筋。Ⅳ级钢筋在使用前应由施工单位进行冷拉处理,冷拉应力为750兆帕,以提高屈服点,发挥钢材的内在潜力,达到节约钢材的目的。经冷拉的钢筋,其屈服点不明显,因此设计时以冷拉应力统计值(冷拉设计强度)为依据。但冷拉过的钢筋经数月自然时效或人工加温时效后,钢筋又会出现短小的屈服台阶,其值略高于冷拉应力,同时钢筋有变硬趋势,此现象称作“时效硬化”。因此,钢筋冷拉时在保证规定冷拉应力的同时,要控制冷拉伸长率不过大,以免钢筋变脆。Ⅳ级钢筋含碳量较高,对焊时一般采用闪光-预热-闪光焊或对焊后通电热处理的工艺,以保证对焊接头,包括热影响区不产生淬硬性组织,防止发生脆性断裂。Ⅳ级钢筋的直径一般为12毫米,广泛用于预应力混凝土板类构件以及成束配置用于大型预应力建筑构件(如屋架、吊车梁等)。热轧Ⅳ级钢筋作为预应力钢筋使用时,尚需冷拉、焊接,其强度还偏低,需要进一步改进。
⑧ 预应力钢筋混凝土是指
预应力混凝土是为了弥补混凝土过早出现裂缝的现象,在构件使用(加载)以前,预先给混凝土一个预压力,即在混凝土的受拉区内,用人工加力的方法,将钢筋进行张拉,利用钢筋的回缩力,使混凝土受拉区预先受压力。这种储存下来的预加压力,当构件承受由外荷载产生拉力时,首先抵消受拉区混凝土中的预压力,然后随荷载增加,才使混凝土受拉,这就限制了混凝土的伸长,延缓或不使裂缝出现,这就叫做预应力混凝土
预压应力用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而将结构构件的拉应力控制在较小范围,甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展,从而提高构件的抗裂性能和刚度。
分类
根据预加应力值大小对构件截面裂缝控制程度的不同分类:
1.全预应力混凝土(FPC,fully prestressed concrete[1])
在使用荷载作用下,不允许截面上混凝土出现拉应力的构件,属严格要求不出现裂缝的构件,和严格控制预应力构件的截面尺寸和预应力梁的挠度。
2.部分预应力混凝土(PPC,partially prestressed concrete)
允许出现裂缝,但最大裂缝宽度不超过允许值的构件,属允许出现裂缝的构件。
3.无粘结预应力钢筋
将预应力钢筋的外表面涂以沥清,油脂或其他润滑防锈材料,以减小摩擦力并防锈蚀,并用塑料套管或以纸带,塑料带包裹,以防止施工中碰坏涂层,并使之与周围混凝土隔离,而在张拉时可沿纵向发生相对滑移的后张预应力钢筋。
特点:不需要预留孔道,也不必灌浆、施工简便、快速、造价较低、易于推广应用。