
gA预应力钢筋锚具夹具及连接器性能与检验教学文案.ppt
159页石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义gA预应力钢筋、锚具、夹具及连接器性能与检验Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope有生命必有希望有生命必有希望石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义一、预应力混凝土梁用材料和器械一、预应力混凝土梁用材料和器械二、二、预应力钢筋预应力钢筋性能检验性能检验三、三、锚具、夹具及连接器锚具、夹具及连接器性能检验性能检验四、四、锚具、夹具及连接器锚具、夹具及连接器性能检验探讨性能检验探讨石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义1、混凝土、混凝土2、普通钢筋、普通钢筋3、、预应力钢筋预应力钢筋 4、、锚具、夹具及连接器锚具、夹具及连接器 5、张拉机械、张拉机械 6、配套使用、配套使用 一、预应力混凝土梁用材料和器械一、预应力混凝土梁用材料和器械石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义n高强钢筋n高强钢丝 n钢绞线 n无粘结预应力筋 n非金属预应力筋 3 3、、预应力钢筋预应力钢筋石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 高强钢筋可分为冷拉热轧低合金高强钢筋可分为冷拉热轧低合金钢筋和热处理低合金钢筋两种。
钢筋和热处理低合金钢筋两种 常用的高强钢丝分为冷拉和矫直回火常用的高强钢丝分为冷拉和矫直回火两种,按外形分为光面、刻痕和螺旋肋三两种,按外形分为光面、刻痕和螺旋肋三种常用的高强钢丝的直径(种常用的高强钢丝的直径(mmmm)有:)有: 4.04.0、、5.05.0、、6.06.0、、7.07.0、、8.08.0、、9.09.0等几种 u高强钢筋高强钢筋u高强钢丝高强钢丝石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 钢绞线是用冷拔钢丝绞扭而成,其方法是在绞线机上以一种稍粗的直钢丝为中心,其余钢丝则围绕其进行螺旋状绞合(图1),再经低温回火处理即可 图 1 预应力钢绞线的截面D — 钢绞线直径; d 0 — 中心钢丝直径; d — 外层钢丝直径 u钢绞线钢绞线石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 无粘结预应力筋是一种在施加预应力后沿全长与周围混凝土不粘结的预应力筋,它由预应力钢材、涂料层和包裹层组成(图2)。
a)无粘结预应力筋;b)截面示意图2 无粘结预应力筋1—聚乙烯塑料套管;2—保护油脂;3—钢绞线或钢丝束u无粘结预应力筋无粘结预应力筋石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 非金属预应力筋主要是指用纤维增强塑料非金属预应力筋主要是指用纤维增强塑料(简称(简称FRPFRP)制成的预应力筋,主要有玻璃纤维)制成的预应力筋,主要有玻璃纤维增强塑料(增强塑料(GFRPGFRP)、芳纶纤维增强塑料()、芳纶纤维增强塑料(AFRPAFRP))及碳纤维增强塑料(及碳纤维增强塑料(CFRPCFRP)预应力筋等几种形式预应力筋等几种形式 GFRP棒、筋棒、筋AFRP筋筋u非金属预应力筋非金属预应力筋石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义金属波纹管金属波纹管石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义4、锚具、夹具及连接器 锚具: 支承式锥塞式 夹片式 握裹式 夹具:钢丝夹具钢筋夹具 连接器 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 支承式支承式支承式支承式::螺母锚具螺母锚具螺母锚具螺母锚具镦头锚具镦头锚具镦头锚具镦头锚具 锥塞式锥塞式锥塞式锥塞式::锥形锚具锥形锚具锥形锚具锥形锚具锚具锚具锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具锥形螺杆锚具 夹片式夹片式夹片式夹片式::JMJMJMJM型锚具型锚具型锚具型锚具 XMXMXMXM型锚具型锚具型锚具型锚具 QM QM QM QM 及及及及OVMOVMOVMOVM型锚具型锚具型锚具型锚具 BMBMBMBM型锚具型锚具型锚具型锚具 握裹式握裹式握裹式握裹式::挤压锚具挤压锚具挤压锚具挤压锚具压花锚具压花锚具压花锚具压花锚具石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义u支承式a a.螺母锚具.螺母锚具 螺母锚具由螺丝端杆、螺母和垫板三螺母锚具由螺丝端杆、螺母和垫板三部分组成。
适用于直径部分组成适用于直径1818~~36 mm36 mm的预应力的预应力钢筋,如图钢筋,如图3 3所示锚具长度一般为所示锚具长度一般为320 mm320 mm,当为一端张拉或预应力筋的长度较长时,,当为一端张拉或预应力筋的长度较长时,螺杆的长度应增加螺杆的长度应增加3030~~50 mm50 mm 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义a)螺母锚具;b)螺丝端杆;c)螺母;d)垫板 图3 螺母锚具 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义b.镦头锚具.镦头锚具 用于单根粗钢筋的镦头锚具一般直接在预应力筋端部热用于单根粗钢筋的镦头锚具一般直接在预应力筋端部热镦、冷镦或锻打成型。
镦头锚具也适用于锚固多根钢丝束镦、冷镦或锻打成型镦头锚具也适用于锚固多根钢丝束钢丝束镦头锚具分钢丝束镦头锚具分A型与型与B型A型由锚环与螺母组成,可型由锚环与螺母组成,可用于张拉端;用于张拉端;B型为锚板,用于固定端,其构造见图型为锚板,用于固定端,其构造见图4 镦镦 头锚具的工作原理是将预应力筋穿过锚杯的蜂窝眼头锚具的工作原理是将预应力筋穿过锚杯的蜂窝眼后,用专门的镦头机将钢筋或钢丝的端头镦粗,将镦粗头的后,用专门的镦头机将钢筋或钢丝的端头镦粗,将镦粗头的预应力束直接锚固在锚杯上,待千斤顶拉杆旋入锚杯内螺纹预应力束直接锚固在锚杯上,待千斤顶拉杆旋入锚杯内螺纹后即可进行张拉,当锚杯带动钢筋或钢丝伸长到设计值时,后即可进行张拉,当锚杯带动钢筋或钢丝伸长到设计值时,将锚圈沿锚杯外的螺纹旋紧顶在构件表面,于是锚圈通过支将锚圈沿锚杯外的螺纹旋紧顶在构件表面,于是锚圈通过支承垫板将预压力传到混凝土上承垫板将预压力传到混凝土上石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 镦头锚具的优点是操作简便迅速,不会出现锥形锚易发镦头锚具的优点是操作简便迅速,不会出现锥形锚易发生的生的“滑丝滑丝”现象,故不发生相应的预应力损失。
这种锚具现象,故不发生相应的预应力损失这种锚具的缺点是下料长度要求很精确,否则,在张拉时会因各钢丝的缺点是下料长度要求很精确,否则,在张拉时会因各钢丝受力不均匀而发生断丝现象受力不均匀而发生断丝现象 镦头锚具用镦头锚具用YC-60千斤顶(穿心式千斤顶)或拉杆式千千斤顶(穿心式千斤顶)或拉杆式千斤顶张拉斤顶张拉a)张拉端锚具(A型);b)固定端锚具(B型)图4 钢丝束镦头锚具1一锚环;2—螺母;3—锚板 ;4—钢丝束 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义DM型镦头锚体系型镦头锚体系 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义a.锥形锚具.锥形锚具 锥形锚具由钢质锚环和锚塞(图锥形锚具由钢质锚环和锚塞(图5)组成,用于锚固钢)组成,用于锚固钢丝束。
锚环内孔的锥度应与锚塞的锥度一致锚塞上刻有丝束锚环内孔的锥度应与锚塞的锥度一致锚塞上刻有细齿槽,夹紧钢丝防止滑动细齿槽,夹紧钢丝防止滑动 锥形锚具的尺寸较小,便于分散布置缺点是易产生单锥形锚具的尺寸较小,便于分散布置缺点是易产生单根滑丝现象,钢丝回缩量较大,所引起的应力损失亦大,根滑丝现象,钢丝回缩量较大,所引起的应力损失亦大,并且滑丝后无法重复张拉和接长,应力损失很难补救此并且滑丝后无法重复张拉和接长,应力损失很难补救此外,钢丝锚固时呈辐射状态,弯折处受力较大外,钢丝锚固时呈辐射状态,弯折处受力较大 钢质锥形锚具一般用锥锚式三作用千斤顶进行张拉钢质锥形锚具一般用锥锚式三作用千斤顶进行张拉图5 锥形锚具1一锚环;2—锚塞 u锥塞式锥塞式石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义GZ型钢质锥形锚具型钢质锥形锚具 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义b.锥形螺杆锚具.锥形螺杆锚具 用于锚固用于锚固14~28根直径根直径5 mm的钢丝束。
它由锥形螺的钢丝束它由锥形螺杆、套筒、螺母等组成(图杆、套筒、螺母等组成(图6)锥形螺杆锚具与)锥形螺杆锚具与YL-60,,YL-90拉杆式千斤顶配套使用,拉杆式千斤顶配套使用,YC-60,,YC-90穿穿心式千斤顶亦可应用心式千斤顶亦可应用 图6 锥形螺杆锚具 1— 套简;2—锥形螺杆;3一垫板;4—螺母;5—钢丝束石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 a..JM型锚具型锚具 JM型锚具为单孔夹片式锚具型锚具为单孔夹片式锚具JM12型锚具可用于锚固型锚具可用于锚固4~6根直径为根直径为12 mm的钢筋或的钢筋或4~6束直径为束直径为12 mm 的钢绞的钢绞线JM15型锚具则可锚固直径为型锚具则可锚固直径为15mm的钢筋或钢绞线的钢筋或钢绞线JM型锚具由锚环和夹片组成型锚具由锚环和夹片组成JM型锚具的构造如图型锚具的构造如图7 JM型锚具性能好,锚固时钢筋束或钢绞线束被单根夹紧,型锚具性能好,锚固时钢筋束或钢绞线束被单根夹紧,不受直径误差的影响,且预应力筋是在呈直线状态下被张不受直径误差的影响,且预应力筋是在呈直线状态下被张拉和锚固,受力性能好。
为此,为适应小吨位高强钢丝束拉和锚固,受力性能好为此,为适应小吨位高强钢丝束的锚固,近年来还发展了锚固的锚固,近年来还发展了锚固6~7根根φ5碳素钢丝的碳素钢丝的JM5-6和和JM5-7型锚具,其原理完全相同型锚具,其原理完全相同 JMl2型锚具是一种利用楔块原理锚固多根预应力筋的锚型锚具是一种利用楔块原理锚固多根预应力筋的锚具,它既可作为张拉端的锚具,又可作为固定端的锚具或具,它既可作为张拉端的锚具,又可作为固定端的锚具或作为重复使用的工具锚作为重复使用的工具锚 JM12型锚具宜选用相应的型锚具宜选用相应的YC-60型穿心式千斤顶张拉型穿心式千斤顶张拉 u夹片式夹片式石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义a) JM型锚具; b)夹片; c)锚环图7 JM型锚具1— 锚环;2—夹片;3—钢筋束和钢绞线束;4—圆钳环;5—方锚环 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义b..XM型锚具型锚具 XMXM型锚具属多孔夹片锚具,是一种新型锚具。
这是在型锚具属多孔夹片锚具,是一种新型锚具这是在一块多孔的锚板上,利用每个锥形孔装一副夹片夹持一一块多孔的锚板上,利用每个锥形孔装一副夹片夹持一根钢绞线的一种楔紧式锚具这种锚具的优点是任何一根钢绞线的一种楔紧式锚具这种锚具的优点是任何一根钢绞线锚固失效,都不会引起整束锚固失效,并且每根钢绞线锚固失效,都不会引起整束锚固失效,并且每束钢绞线的根数不受限制束钢绞线的根数不受限制 XM型锚具由锚板与三片夹片组成,如图型锚具由锚板与三片夹片组成,如图8所所 示它既适用于锚固钢绞线束,又适用于锚固钢丝束;既可锚固适用于锚固钢绞线束,又适用于锚固钢丝束;既可锚固单根预应力筋,又可锚固多根预应力筋当用于锚固多单根预应力筋,又可锚固多根预应力筋当用于锚固多根预应力筋时,既可单根张拉、逐根锚固,又可成组张根预应力筋时,既可单根张拉、逐根锚固,又可成组张拉,成组锚固另外,它还既可用作工作锚,又可用作拉,成组锚固另外,它还既可用作工作锚,又可用作工具锚近年来随着预应力混凝土结构和无粘结预应力工具锚近年来随着预应力混凝土结构和无粘结预应力结构的发展,结构的发展,XM型锚具已得到广泛应用型锚具已得到广泛应用。
石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义a) 装配图;b)锚板 图8 XM型锚具1—锚板;2—夹片(三片);3—钢绞线 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 XM型锚具的锚板上的锚孔沿圆周排列,夹片采用三片型锚具的锚板上的锚孔沿圆周排列,夹片采用三片式,按式,按120°均分开缝,沿轴向有倾斜偏转角,倾斜偏转角均分开缝,沿轴向有倾斜偏转角,倾斜偏转角的方向与钢绞线的扭角相反,以确保夹片能夹紧钢绞线或的方向与钢绞线的扭角相反,以确保夹片能夹紧钢绞线或钢丝束的每一根外围钢丝,形成可靠的锚固钢丝束的每一根外围钢丝,形成可靠的锚固 XM型锚具在充分满足自锚条件下,夹片的锥面选用型锚具在充分满足自锚条件下,夹片的锥面选用了较大的锥角,使了较大的锥角,使XM锚具可当工作锚与工具锚使用。
当锚具可当工作锚与工具锚使用当用作工具锚时,可在夹片和锚板之间涂抹一层能在极大压用作工具锚时,可在夹片和锚板之间涂抹一层能在极大压强下保持润滑性能的固体润滑剂(如石墨、石蜡等),当强下保持润滑性能的固体润滑剂(如石墨、石蜡等),当千斤顶回程时,用锤轻轻一击,即可松开脱落用作工作千斤顶回程时,用锤轻轻一击,即可松开脱落用作工作锚时,具有连续反复张拉的功能,可用行程不大的千斤顶锚时,具有连续反复张拉的功能,可用行程不大的千斤顶张拉任意长度的钢绞线张拉任意长度的钢绞线 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义XM15张拉端锚具张拉端锚具石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义c..QM 及及OVM型锚具型锚具 QM 型锚具也属于多孔夹片锚具,它适用于钢绞线型锚具也属于多孔夹片锚具,它适用于钢绞线束。
该锚具由锚板与夹片组成,如图束该锚具由锚板与夹片组成,如图9QM型锚固体系型锚固体系配有专门的工具锚,以保证每次张拉后退锲方便,并减配有专门的工具锚,以保证每次张拉后退锲方便,并减少安装工具锚所花费的时间少安装工具锚所花费的时间OVM型锚具是在型锚具是在QM型锚型锚具的基础上,将夹片改为二片式,并在夹片背部上部锯具的基础上,将夹片改为二片式,并在夹片背部上部锯有一条弹性槽,以提高锚固性能有一条弹性槽,以提高锚固性能 图9 QM型锚具及配件1—锚板;2—夹片;3—钢绞线;4—喇叭形铸铁垫板;5—螺旋筋;6—预留孔道用的螺旋管;7—灌浆孔;8—锚垫板石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义d. BM型锚具型锚具 BM型锚具是一种新型的夹片式扁型群锚,简称扁锚型锚具是一种新型的夹片式扁型群锚,简称扁锚它是由扁锚头、扁型垫板、扁型喇叭管及扁型管道等组成,它是由扁锚头、扁型垫板、扁型喇叭管及扁型管道等组成,构造见图构造见图10。
扁锚的优点是:张拉槽口扁小,可减小混凝土板厚,扁锚的优点是:张拉槽口扁小,可减小混凝土板厚,便于梁的预应力筋按实际需要切断后锚固,有利于减少钢便于梁的预应力筋按实际需要切断后锚固,有利于减少钢材;钢绞线单根张拉,施工方便这种锚具特别适用于空材;钢绞线单根张拉,施工方便这种锚具特别适用于空心板、低高度箱梁以及桥面横向预应力等张拉心板、低高度箱梁以及桥面横向预应力等张拉 图10 扁锚的构造1—扁锚板;2—扁型垫板与喇叭管;3—扁型波纹管;4—钢绞线;5—夹片石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义VLM15(13)B扁型工作锚板 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义u握裹式握裹式 钢绞线束的固定端的锚具除了可以采用与张拉端相同钢绞线束的固定端的锚具除了可以采用与张拉端相同的锚具,还可以采用握裹式锚具。
的锚具,还可以采用握裹式锚具a. 挤压锚具挤压锚具 挤压锚具是利用液压压头机将套筒挤紧在钢绞线端头挤压锚具是利用液压压头机将套筒挤紧在钢绞线端头上的一种锚具套筒内衬有硬钢丝螺旋圈,在挤压后硬钢上的一种锚具套筒内衬有硬钢丝螺旋圈,在挤压后硬钢丝全部脆断,一半嵌入外钢套,一半压入钢绞线,从而增丝全部脆断,一半嵌入外钢套,一半压入钢绞线,从而增加钢套筒与钢绞线之间的摩阻力锚具下设有钢垫板与螺加钢套筒与钢绞线之间的摩阻力锚具下设有钢垫板与螺旋筋这种锚具适用于构件端部的设计力大或端部尺寸受旋筋这种锚具适用于构件端部的设计力大或端部尺寸受到限制的情况挤压锚具构造见图到限制的情况挤压锚具构造见图11图11 挤压锚具的构造1—波纹管;2—螺旋筋;3—钢绞线;4—钢垫板;5—挤压锚具 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义挤压锚挤压锚 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义b.压花锚具.压花锚具 压花锚具是利用液压压花机将钢绞线端头压成梨形散花状压花锚具是利用液压压花机将钢绞线端头压成梨形散花状的一种锚具(图的一种锚具(图12)。
梨形头的尺寸对于)梨形头的尺寸对于φ15钢绞线不小于钢绞线不小于φ95mm×l50mm多根钢绞线梨形头应分排埋置在混凝土内多根钢绞线梨形头应分排埋置在混凝土内为提高压花锚四周混凝土及散花头根部混凝土抗裂强度,在散为提高压花锚四周混凝土及散花头根部混凝土抗裂强度,在散花头的头部配置构造筋,在散花头的根部配置螺旋筋,压花锚花头的头部配置构造筋,在散花头的根部配置螺旋筋,压花锚距构件截面边缘不小于距构件截面边缘不小于30cm第一排压花锚的锚固长度,对第一排压花锚的锚固长度,对φ15钢绞线不小于钢绞线不小于95cm,每排相隔至少,每排相隔至少30cm多根钢绞线压多根钢绞线压花锚具构造见图花锚具构造见图13 图12 压花锚具 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义图13 多根钢绞线压花锚具1—波纹管;2—螺旋筋;3—灌浆管;4—钢绞线;5—构造筋;6—压花锚具石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义压花过程压花过程 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义压成型后的梨形头压成型后的梨形头 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义VLM15(13)扁型固定端扁型固定端H型锚具组件型锚具组件 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义u钢丝夹具 先先张张法法中中钢钢丝丝的的夹夹具具分分两两类类::一一类类是是将将预预应应力力筋筋锚锚固固在在台台座座或或钢钢模模上上的的锚锚固固夹夹具具;;另另一一类类是是张张拉拉时时夹夹持持预预应应力力筋筋用用的的夹夹具具。
锚锚固固夹夹具具与与张张拉拉夹夹具具都都是是重重复复使使用用的的工工具具夹夹具具的的种种类类繁繁多多,,此此处处仅仅介介绍绍一一些些的的常常用用钢钢丝丝夹夹具具图图14是是 钢钢 丝丝 的的 锚锚 固固 夹夹 具具 ,, 图图1 5是是 钢钢 丝丝 的的 张张 拉拉 夹夹 具具 a)圆锥齿板式;b)圆锥槽式;c)锲形图14 钢丝用锚固夹具1—套筒;2—齿板;3—钢丝;4—锥塞;5—锚板;6—锲块石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义a) 钳式; b)偏心式; c)锲形图15 钢丝的张拉夹具1— 钢丝;2—钳齿;3—拉钩;4—偏心齿条; 5—拉环;6—锚板;7—锲块石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义u钢筋夹具钢筋夹具 钢筋锚固多用螺母锚具、镦头锚和销片夹具等。
张拉时钢筋锚固多用螺母锚具、镦头锚和销片夹具等张拉时可用连接器与螺母锚具连接,或用销片夹具等可用连接器与螺母锚具连接,或用销片夹具等 钢筋镦头,直径钢筋镦头,直径22 mm以下的钢筋用对焊机熟热或冷以下的钢筋用对焊机熟热或冷镦,大直径钢筋可用压模加热锻打或成型镦过的钢筋需镦,大直径钢筋可用压模加热锻打或成型镦过的钢筋需经过冷拉,以检验镦头处的强度经过冷拉,以检验镦头处的强度 销片式夹具由圆套筒和圆锥形销片组成(图销片式夹具由圆套筒和圆锥形销片组成(图16),套),套筒内壁呈圆锥形,与销片锥度吻合,销片有两片式和三片筒内壁呈圆锥形,与销片锥度吻合,销片有两片式和三片式,钢筋就夹紧在销片的凹槽内式,钢筋就夹紧在销片的凹槽内 图图16 两片式销片夹具两片式销片夹具1—销片;销片;2—套筒;套筒;3—预应力筋预应力筋 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 用于不同预应力筋的连接器有不同的形式。
用于不同预应力筋的连接器有不同的形式 钢丝束的接长,可采用钢丝束的接长,可采用DMC型连接器它是一型连接器它是一个带内螺纹的套筒或带外螺纹的连杆图个带内螺纹的套筒或带外螺纹的连杆图17为带内螺为带内螺纹套筒的纹套筒的DMC型连接器型连接器 图图17 DMC型连接器型连接器 u连接器连接器 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 钢绞线束连接器,按使用部位不同可分为锚头连接钢绞线束连接器,按使用部位不同可分为锚头连接器与接长连接器器与接长连接器 锚头连接器设置在构件端部,用于锚固前段钢绞线锚头连接器设置在构件端部,用于锚固前段钢绞线束,并连接后段束锚头连接器的构造见图束,并连接后段束锚头连接器的构造见图18,其连接,其连接体是一块增大的锚板锚板中部的锥形孔用于锚固前段体是一块增大的锚板锚板中部的锥形孔用于锚固前段束,锚板外周边的槽口用于挂住后段束的挤压头。
连接束,锚板外周边的槽口用于挂住后段束的挤压头连接器外包喇叭形白铁护套,并沿连接体外圆绕上打包钢条器外包喇叭形白铁护套,并沿连接体外圆绕上打包钢条一圈,用打包机打紧钢条固定挤压头一圈,用打包机打紧钢条固定挤压头 图图18 锚头连接器构造图锚头连接器构造图1——波纹管;波纹管;2——螺旋筋;螺旋筋;3——铸铁喇叭管:铸铁喇叭管:4——挤压锚具;挤压锚具;5——连接体;连接体;6——夹片;夹片;7——白铁护套;白铁护套;8——钢绞线;钢绞线;9——钢环;钢环;10——打包钢条打包钢条石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 接长连接器设置在孔道的直线区段,用于接长预应接长连接器设置在孔道的直线区段,用于接长预应力筋接长连接器与锚头连接器的不同处是将锚板上的力筋接长连接器与锚头连接器的不同处是将锚板上的锥形孔改为孔眼,两段钢绞线的端部均用挤压锚具固定锥形孔改为孔眼,两段钢绞线的端部均用挤压锚具固定。
张拉时连接器应有足够的活动空间接长连接器的构造张拉时连接器应有足够的活动空间接长连接器的构造见图见图19图图19 接长连接器的构造接长连接器的构造1——波纹管;波纹管;2——白铁护套;白铁护套;3——挤压锚具;挤压锚具;4——锚板;锚板;5——钢绞线;钢绞线;6——钢环;钢环;7——打包钢条打包钢条 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义VLM型连接器组件型连接器组件 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义VLM15BL型扁锚连接器组件型扁锚连接器组件 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 精轧螺纹钢筋的连接器是用于连接钢筋使之精轧螺纹钢筋的连接器是用于连接钢筋使之成为一体共同受力。
这种连接器的构造见图成为一体共同受力这种连接器的构造见图20 图图20 YGL连接器的构造连接器的构造石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义KJT快速接头快速接头 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义张拉机械张拉机械 电动电动电动电动::多用于先张法多用于先张法多用于先张法多用于先张法电动螺杆张拉电动螺杆张拉电动螺杆张拉电动螺杆张拉卷扬机张拉卷扬机张拉卷扬机张拉卷扬机张拉 液压液压液压液压::可用于先张法,也可用于后张法可用于先张法,也可用于后张法可用于先张法,也可用于后张法可用于先张法,也可用于后张法 普通千斤顶普通千斤顶普通千斤顶普通千斤顶拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶穿心式千斤顶穿心式千斤顶穿心式千斤顶穿心式千斤顶锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶 高压油泵高压油泵高压油泵高压油泵::手动高压油泵手动高压油泵手动高压油泵手动高压油泵 电动高压油泵电动高压油泵电动高压油泵电动高压油泵石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义u电动张拉机械电动张拉机械 在先张法台座上生产构件进行单根钢筋张拉,一在先张法台座上生产构件进行单根钢筋张拉,一般用小型电动螺杆张拉机(图般用小型电动螺杆张拉机(图21),以弹簧、杠杆等),以弹簧、杠杆等设备测力。
用弹簧测力时宜设置行程开关,以便张拉设备测力用弹簧测力时宜设置行程开关,以便张拉到规定的拉力时能自行停车到规定的拉力时能自行停车 图图21 电动螺杆张拉电动螺杆张拉1—电动机;电动机;2—手柄;手柄;3—前限位开关;前限位开关;4—后限位开关;后限位开关;5—减速箱;减速箱;6—夹具;夹具;7—测力器;测力器;8—计计量标尺;量标尺;9—螺杆螺杆 a、电动螺杆张拉、电动螺杆张拉石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 对长线台座,由于放置钢筋的长度较大,张拉时对长线台座,由于放置钢筋的长度较大,张拉时伸长值也较大,一般电动螺杆张拉机或液压千斤顶的伸长值也较大,一般电动螺杆张拉机或液压千斤顶的行程难以满足,故张拉小直径的钢筋可用卷扬机,图行程难以满足,故张拉小直径的钢筋可用卷扬机,图22为采用卷扬机张拉单根预应力筋的示意图为采用卷扬机张拉单根预应力筋的示意图 图22 用卷扬机张拉钢筋用卷扬机张拉钢筋1—台座;台座;2—放松装置;放松装置;3—横梁;横梁;4—预应力筋;预应力筋;5—锚固夹具;锚固夹具;6—张拉夹具;张拉夹具;7—测力计;测力计;8—固定梁;固定梁;9—滑轮组;滑轮组;10—卷扬机卷扬机b、卷扬机张拉、卷扬机张拉石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义a、、普通千斤顶普通千斤顶 先张法施工中常常会进行多根钢筋的同步张拉,当先张法施工中常常会进行多根钢筋的同步张拉,当用钢台模以机组流水法或传送带法生产构件多进行多根用钢台模以机组流水法或传送带法生产构件多进行多根张拉,可用普通液压千斤顶进行张拉。
张拉时要求钢丝张拉,可用普通液压千斤顶进行张拉张拉时要求钢丝的长度基本相等,以保证张拉后各钢筋的预应力相同,的长度基本相等,以保证张拉后各钢筋的预应力相同,为此,事先应调整钢筋的初应力图为此,事先应调整钢筋的初应力图23是用液压千斤顶是用液压千斤顶进行成组张拉的示意图进行成组张拉的示意图 图23 液压千斤顶成组张拉1—台模;2、3—前后横梁;3—钢筋;5、6—拉力架横梁;7—大螺丝杆;8—油压千斤顶;9—放松装置u液压张拉机械液压张拉机械 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 拉杆式千斤顶用于螺母锚具、锥形螺杆锚具、钢丝镦头拉杆式千斤顶用于螺母锚具、锥形螺杆锚具、钢丝镦头锚具等它由主油缸、主缸活塞、回油缸、回油活塞、连接锚具等它由主油缸、主缸活塞、回油缸、回油活塞、连接器、传力架、活塞拉杆等组成图器、传力架、活塞拉杆等组成图24是用拉杆式千斤顶张拉是用拉杆式千斤顶张拉时的工作示意图。
时的工作示意图图图24 拉杆式千斤顶张拉原理拉杆式千斤顶张拉原理1一主油缸;一主油缸;2—主缸活塞;主缸活塞;3一进油孔;一进油孔;4一回油缸;一回油缸;5一回油活塞;一回油活塞;6—回油孔;回油孔;7—连接器;连接器;8—传力架;传力架;9—拉杆;拉杆;10—螺母;螺母;11一预应力筋;一预应力筋;12一混凝土构件;一混凝土构件;13—预埋铁板;预埋铁板;14—螺丝端杆螺丝端杆b、、拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 张拉前,先将连接器旋在预应力的螺丝端杆上,相互张拉前,先将连接器旋在预应力的螺丝端杆上,相互连接牢固千斤顶由传力架支承在构件端部的钢板上张连接牢固千斤顶由传力架支承在构件端部的钢板上张拉时,高压油进入主油缸、推动主缸活塞及拉杆,通过连拉时,高压油进入主油缸、推动主缸活塞及拉杆,通过连接器和螺丝端杆,预应力筋被拉伸。
千斤顶拉力的大小可接器和螺丝端杆,预应力筋被拉伸千斤顶拉力的大小可由油泵压力表的读数直接显示当张拉力达到规定值时,由油泵压力表的读数直接显示当张拉力达到规定值时,拧紧螺丝端杆上的螺母,此时张拉完成的预应力筋被锚固拧紧螺丝端杆上的螺母,此时张拉完成的预应力筋被锚固在构件的端部锚固后回油缸进油,推动回油活塞工作,在构件的端部锚固后回油缸进油,推动回油活塞工作,千斤顶脱离构件,主缸活塞、拉杆和连接器回到原始位置千斤顶脱离构件,主缸活塞、拉杆和连接器回到原始位置 最后将连接器从螺丝端杆上卸掉,卸下千斤顶,张拉结束最后将连接器从螺丝端杆上卸掉,卸下千斤顶,张拉结束 目前常用的一种千斤顶是目前常用的一种千斤顶是YL60型拉杆式千斤顶另型拉杆式千斤顶另外,还生产外,还生产YL400型和型和YL500型千斤顶,主要用于张拉型千斤顶,主要用于张拉力较大的钢筋张拉力较大的钢筋张拉石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 穿心式千斤顶是利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚穿心式千斤顶是利用双液压缸张拉预应力筋和顶压锚具的双作用千斤顶。
穿心式千斤顶适用于张拉带具的双作用千斤顶穿心式千斤顶适用于张拉带JM型锚具、型锚具、XM形锚具的钢筋,配上撑脚与拉杆后,也可作为拉杆式形锚具的钢筋,配上撑脚与拉杆后,也可作为拉杆式千斤顶张拉带螺母锚具和镦头锚具的预应力筋图千斤顶张拉带螺母锚具和镦头锚具的预应力筋图25为为JM型锚具和型锚具和YC-60型千斤顶的安装示意图系列产品有型千斤顶的安装示意图系列产品有YC20D,,YC60与与YC120型千斤顶型千斤顶 图图25 YC-60型千斤顶和型千斤顶和JM型锚型锚具的安装具的安装1—工作锚;工作锚;2—YC-60型千斤顶;型千斤顶;3—工具锚;工具锚;4—预应力筋束预应力筋束 c、、穿心式千斤顶穿心式千斤顶 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 图图26为为YC60型千斤顶构造图,主要由张拉油缸、顶型千斤顶构造图,主要由张拉油缸、顶压油缸、顶压活塞、穿心套、保护套、端盖堵头、连接套、压油缸、顶压活塞、穿心套、保护套、端盖堵头、连接套、撑套、回弹弹簧和动、静密封圈等组成。
该千斤顶具有双撑套、回弹弹簧和动、静密封圈等组成该千斤顶具有双作用,即张拉与顶锚两个作用作用,即张拉与顶锚两个作用 大跨度结构、长钢丝束等引伸量大者,用穿心式千斤顶大跨度结构、长钢丝束等引伸量大者,用穿心式千斤顶为宜 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义图图26 YC60型千斤顶型千斤顶a)构造与工作原理;)构造与工作原理; b)加撑脚后的外貌)加撑脚后的外貌1一张拉油缸;一张拉油缸;2—顶压油缸(即张拉活塞);顶压油缸(即张拉活塞);3—顶压活塞;顶压活塞;4—弹簧;弹簧;5—预应力筋;预应力筋;6—工具锚;工具锚;7—螺帽;螺帽;8—锚环;锚环;9—构件;构件;10—撑脚;撑脚;11一张拉杆;一张拉杆;12—连接器;连接器;13—张拉工作油室;张拉工作油室;14—顶压工作油室;顶压工作油室;15—张拉回程油室;张拉回程油室;16—张拉缸油嘴;张拉缸油嘴;17一顶压缸油嘴;一顶压缸油嘴;18—油孔油孔石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 锥锚式千斤顶是具有张拉、顶锚和退楔功能三作用锥锚式千斤顶是具有张拉、顶锚和退楔功能三作用的千斤顶,用于张拉带锥形锚具的钢丝束。
系列产品有:的千斤顶,用于张拉带锥形锚具的钢丝束系列产品有:YZ38,,YZ60和和YZ85型千斤顶型千斤顶 锥锚式千斤顶由张拉油缸、顶压油缸、退楔装置、楔锥锚式千斤顶由张拉油缸、顶压油缸、退楔装置、楔形卡环、退楔翼片等组成(见图形卡环、退楔翼片等组成(见图27)图图27 锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶1—张拉油缸;张拉油缸;2—顶压油缸(张拉活塞);顶压油缸(张拉活塞);3—顶压活塞;顶压活塞;4-弹簧;弹簧;5—预应力筋;预应力筋;6—楔块;楔块;7—对中套;对中套;8—锚塞;锚塞;9—锚环;锚环;10—构件构件d、、锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义QYC前卡式千斤顶前卡式千斤顶石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义YDC穿心式千斤顶穿心式千斤顶石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 高压油泵是向液压千斤顶各个油缸供油,使其活塞按照高压油泵是向液压千斤顶各个油缸供油,使其活塞按照一定速度伸出或回缩的主要设备。
油泵的额定压力应等于或一定速度伸出或回缩的主要设备油泵的额定压力应等于或大于千斤顶的额定压力大于千斤顶的额定压力 高压油泵分手动和电动两类,目前常使用的有:高压油泵分手动和电动两类,目前常使用的有:ZB4-500型、型、ZB10/320~4/800型、型、ZB0.8-500与与ZB0.6-630型等几型等几种,其额定压力为种,其额定压力为40~80 MPa 用千斤顶张拉预应力筋时,张拉力的大小是通过油泵上用千斤顶张拉预应力筋时,张拉力的大小是通过油泵上的油压表的读数来控制的油压表的读数表示千斤顶张拉油的油压表的读数来控制的油压表的读数表示千斤顶张拉油缸活塞单位面积的油压力在理论上如已知张拉力缸活塞单位面积的油压力在理论上如已知张拉力N,活塞面,活塞面积积A,则可求出张拉时油表的相应读数,则可求出张拉时油表的相应读数P但实际张拉力往往但实际张拉力往往比理论计算值小其原因是一部分张拉力被油缸与活塞之间比理论计算值小其原因是一部分张拉力被油缸与活塞之间的摩阻力所抵消而摩阻力的大小受多种因素的影响又难以的摩阻力所抵消而摩阻力的大小受多种因素的影响又难以计算确定,为保证预应力筋张拉应力的准确性,应定期校验计算确定,为保证预应力筋张拉应力的准确性,应定期校验千斤顶,确定张拉力与油表读数的关系。
校验期一般不超过千斤顶,确定张拉力与油表读数的关系校验期一般不超过6个月校正后的千斤顶与油压表必须配套使用校正后的千斤顶与油压表必须配套使用 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 锚具、夹具和连接器的选用应根据钢筋种类以及结构要锚具、夹具和连接器的选用应根据钢筋种类以及结构要求、产品技术性能和张拉施工方法等选择,张拉机械则应与求、产品技术性能和张拉施工方法等选择,张拉机械则应与锚具配套使用在后张法施工中锚具及张拉机械的合理选择锚具配套使用在后张法施工中锚具及张拉机械的合理选择十分重要,工程中可参考下表进行选用十分重要,工程中可参考下表进行选用u配套使用配套使用石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义二、预应力钢绞线的检验二、预应力钢绞线的检验依据依据GB/T5224-2003《预应力混凝土钢绞线》《预应力混凝土钢绞线》 钢绞线的检验规则应按钢绞线的检验规则应按GB/T 17505的规定。
的规定1 1、检查和验收、检查和验收 产品的检查由供方技术监督部门按表产品的检查由供方技术监督部门按表7的规定进行,的规定进行,需方可按本标准进行检查验收需方可按本标准进行检查验收 钢绞线应成批验收,每批钢绞线由同一牌号、钢绞线应成批验收,每批钢绞线由同一牌号、同一规格、同一生产工艺捻制的钢绞线组成每批同一规格、同一生产工艺捻制的钢绞线组成每批质量不大于质量不大于60 t1)组批规则组批规则石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义2)检验项目及取样数量检验项目及取样数量 钢绞线的力学性能要求按表钢绞线的力学性能要求按表6的相应规定进行检的相应规定进行检验;检验项目及取样数量应符合表验;检验项目及取样数量应符合表7的规定石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义3)复验与判定规则复验与判定规则 如规定的某一项检验结果不符合本标准规定时,如规定的某一项检验结果不符合本标准规定时,则该盘卷不得交货。
并从同一批未经试验的钢绞线则该盘卷不得交货并从同一批未经试验的钢绞线盘卷中取盘卷中取双倍数量双倍数量的试样进行该不合格项目的复验,的试样进行该不合格项目的复验,复验结果即使有一个试样不合格,则整批钢绞线不复验结果即使有一个试样不合格,则整批钢绞线不得交货,或进行逐盘检验合格后交货供方有权对得交货,或进行逐盘检验合格后交货供方有权对复验不合格产品进行重新组批提交验收复验不合格产品进行重新组批提交验收石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义1)表面检验表面检验a、除非需方有特殊要求,钢绞线表面不得有油、润滑、除非需方有特殊要求,钢绞线表面不得有油、润滑脂等物质钢绞线允许有轻微的浮锈,但不得有目视可脂等物质钢绞线允许有轻微的浮锈,但不得有目视可见的锈蚀麻坑;见的锈蚀麻坑;b、钢绞线表面允许存在回火颜色钢绞线表面允许存在回火颜色2)尺寸检验尺寸检验 钢绞线的直径应用分度值为钢绞线的直径应用分度值为0. 02 mm的量具测量。
测的量具测量测量量1X7结构钢绞线直径应以横穿直径方向的相对两根外层结构钢绞线直径应以横穿直径方向的相对两根外层钢丝为准,如图钢丝为准,如图3所示所示D;D; 在同一截面不同方向上测量两在同一截面不同方向上测量两次取平均值次取平均值3)每米质量测量每米质量测量 取取3根长度不小于根长度不小于1 m的钢绞线,每根钢绞线长度测的钢绞线,每根钢绞线长度测量精确到量精确到1mm,称量每根钢绞线的质量,精确到称量每根钢绞线的质量,精确到1g,然后,然后按下式计算钢绞线的每米质量,实测单重取按下式计算钢绞线的每米质量,实测单重取3个计算值的个计算值的平均值M==m/L2 2、试验方法、试验方法石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义4) 钢绞线的伸直性钢绞线的伸直性取弦长为取弦长为1m的钢绞线,放在一平面上,其的钢绞线,放在一平面上,其弦与弧内侧最大自然矢高不大于弦与弧内侧最大自然矢高不大于25 m m 。
石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义5)弹性模量试验)弹性模量试验 钢绞线弹性模登为钢绞线弹性模登为(195士士10)GPa,但不作为交货条件但不作为交货条件 作为预应力施工张拉伸长量计算的重要数据,弹性作为预应力施工张拉伸长量计算的重要数据,弹性模量是试验中的必测项目钢绞线的截面积是使用标准模量是试验中的必测项目钢绞线的截面积是使用标准中所提供的参考值还是用实测值,这在检测部门一直存中所提供的参考值还是用实测值,这在检测部门一直存有分歧按有分歧按GB/T228金属材料室温拉伸试验方法的规定,金属材料室温拉伸试验方法的规定,应该用实测面积应该用实测面积 测量截面积的方法:测量截面积的方法:1、分别测量、分别测量7丝的面积,然后相加丝的面积,然后相加 ;;2、先测量对角直径、先测量对角直径D,按下表取值作为钢绞线的实测面积,按下表取值作为钢绞线的实测面积3、称重法测量面积、称重法测量面积 。
石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义6) 拉伸试验拉伸试验a、最大力、最大力 整根钢绞线的最大力试验按整根钢绞线的最大力试验按GB/T 228的规定进行的规定进行如试样在夹头内和距钳口如试样在夹头内和距钳口2倍钢绞线公称直径内断裂达倍钢绞线公称直径内断裂达不到本标准性能要求时,试验无效计算抗拉强度时取不到本标准性能要求时,试验无效计算抗拉强度时取钢绞线的钢绞线的参考截面积值参考截面积值 钢绞线规定非比例延伸力采用的是引伸计标距的非钢绞线规定非比例延伸力采用的是引伸计标距的非比例延伸达到原始标距比例延伸达到原始标距2%时所受的力时所受的力(Fp0.2)为便于供为便于供方日常检验,也可以测定规定总延伸达到原始标距方日常检验,也可以测定规定总延伸达到原始标距1%的的力力(Ft1),其值符合本标准规定的,其值符合本标准规定的Fp0.2值时可以交货,但仲值时可以交货,但仲裁试验时测定裁试验时测定Fp0.2。
测定测定Fp0.2和和Ft1时,预加负荷为规定非时,预加负荷为规定非比例延伸力的比例延伸力的10%b、规定非比例延伸力、规定非比例延伸力石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义c、、 最大力总伸长率最大力总伸长率 最大力总伸长率最大力总伸长率Agt的测的测定按定按GB/T 228规定进行使规定进行使用计算机采集数据或使用电用计算机采集数据或使用电子拉伸设备测量伸长率时预子拉伸设备测量伸长率时预加负荷对试样所产生的伸长加负荷对试样所产生的伸长率应加在总伸长内率应加在总伸长内石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义7) 应力松弛性能试验应力松弛性能试验a、钢绞线的应力松弛性能试验应按、钢绞线的应力松弛性能试验应按GB/T10120的规定进行;的规定进行;b、试验期间,试样的环境温度应保持在、试验期间,试样的环境温度应保持在20℃℃士士2℃℃内;内;c、试验标距长度不小于公称直径的、试验标距长度不小于公称直径的60倍;倍;d、试样制备后不得进行任何热处理和冷加工;、试样制备后不得进行任何热处理和冷加工;e、初始负荷应在、初始负荷应在3 min-5 min内均匀施加完毕,持荷内均匀施加完毕,持荷1 min后后开始记录松弛值;开始记录松弛值;f、允许用至少、允许用至少100 h的测试数据推算的测试数据推算1000 h的松弛率值。
的松弛率值石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义1 000 h的应力松弛性能试验、疲劳性能试验、偏斜拉的应力松弛性能试验、疲劳性能试验、偏斜拉伸试验伸试验只进行型式检验,仅在原料、生产工艺、设备只进行型式检验,仅在原料、生产工艺、设备有重大变化及新产品生产、停产后复产时进行检验有重大变化及新产品生产、停产后复产时进行检验8) 疲劳试验疲劳试验a、疲劳试验所用试样是成品钢绞线上直接截取的试样,、疲劳试验所用试样是成品钢绞线上直接截取的试样,试样长度应保证两夹具之间的距离不小于试样长度应保证两夹具之间的距离不小于500 mmb、钢绞线应能经受、钢绞线应能经受2×106次次0. 7Fm- (0. 7Fm-2 Δ Fa)脉脉动负荷后而不断裂动负荷后而不断裂2ΔFa/Sn=195 MPaFm -钢绞线的公称最大力,单位为牛顿-钢绞线的公称最大力,单位为牛顿(N);;2ΔFa-应力范围-应力范围(两倍应力幅两倍应力幅)的等效负荷值,单位为的等效负荷值,单位为 N;;Sn-钢绞线的参考截面积,单位为-钢绞线的参考截面积,单位为mm2。
石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义c、在试验的全过程中,脉动拉伸的最大应力保持恒定应力、在试验的全过程中,脉动拉伸的最大应力保持恒定应力的静态测量误差应不大于的静态测量误差应不大于±1%;;d、应力循环频率不能超过、应力循环频率不能超过120 Hz;;e、所有应力都沿着轴向传递给试样,应无钳口和缺口影响,、所有应力都沿着轴向传递给试样,应无钳口和缺口影响,且应有一个相应的装置能限定夹头中试样的任何滑移;且应有一个相应的装置能限定夹头中试样的任何滑移;f、由于缺口影响或局部过热引起试样在夹头内和夹持区域、由于缺口影响或局部过热引起试样在夹头内和夹持区域内内(2倍钢绞线公称直径倍钢绞线公称直径)断裂时试验无效;断裂时试验无效;g、试验过程中,试件温度不得超过、试验过程中,试件温度不得超过40 ℃℃ ,试验室环境温,试验室环境温度在度在18℃℃ ~~25 ℃℃ 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义钢绞线拉伸试验机钢绞线拉伸试验机石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义钢绞线应力松弛试验机钢绞线应力松弛试验机石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义9) 偏斜拉伸试验偏斜拉伸试验 本试验适用于直径大于等于本试验适用于直径大于等于12.5 mm的钢绞线。
的钢绞线将钢绞线固定在偏斜装置上与直线成将钢绞线固定在偏斜装置上与直线成20°角进行拉伸试角进行拉伸试验,直至至少一根单丝破断,测量其破断力与轴向拉验,直至至少一根单丝破断,测量其破断力与轴向拉伸最大力的比值伸最大力的比值1、试验原理、试验原理2、样品与试样、样品与试样1)用于偏斜拉伸的试样应从力学性能合格的样品上一用于偏斜拉伸的试样应从力学性能合格的样品上一次截取相当于次截取相当于12根试样的长度两端各取根试样的长度两端各取1根进行轴根进行轴向拉伸试验确定钢绞线的最大力其余再截成向拉伸试验确定钢绞线的最大力其余再截成10根用根用于偏斜拉伸试验于偏斜拉伸试验注:7个有效的试验结果就可以计算出偏斜系数,但考虑到有无效试验情况,建议至少取10根试样石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义2)试样长度应满足试样进行拉伸和锚固用试样长度应满足试样进行拉伸和锚固用3)试样除被切割外不能进行任何的加工处理。
试样除被切割外不能进行任何的加工处理3、试验设备、试验设备1)试验机应具有刚性机架,以满足本标准规定的试验)试验机应具有刚性机架,以满足本标准规定的试验要求试验机包括一个固定锚固夹头和带测力装置的活要求试验机包括一个固定锚固夹头和带测力装置的活动锚固夹头,一个加载装置和一个带凹槽的心轴动锚固夹头,一个加载装置和一个带凹槽的心轴石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义2)试验装置的尺寸应符合图试验装置的尺寸应符合图B. 1和表和表B. 1的规定的规定3)夹具)夹具 试样两端轴向中心线应垂直于锚固夹头的轴承平面,试样两端轴向中心线应垂直于锚固夹头的轴承平面,不正确的设计尺寸和定位会出现错误的试验结果不正确的设计尺寸和定位会出现错误的试验结果石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义锚固夹头应满足下列要求锚固夹头应满足下列要求:a) a) 用这组夹具进行轴向拉伸试验时应达到常规拉伸用这组夹具进行轴向拉伸试验时应达到常规拉伸试验最大力试验最大力Fm的的95%95%以上;以上;b) b) 偏斜拉伸试验中,在偏斜拉伸试验中,在90%90%最大力最大力Fm时中心钢丝与时中心钢丝与外层钢丝的相对位移量应小于外层钢丝的相对位移量应小于4.5 mm4.5 mm;;c) c) 夹片与锚固夹胎之间的位移应小于表夹片与锚固夹胎之间的位移应小于表B.1B.1中给出中给出的值;的值;d) d) 在试验过程中楔形夹片与锚固夹胎之间应该是扣在试验过程中楔形夹片与锚固夹胎之间应该是扣紧的,无任何活动;紧的,无任何活动;e) e) 夹片的最小齿长为钢绞线直径的夹片的最小齿长为钢绞线直径的2.52.5至至3 3倍。
倍 心轴应用工具钢制造其化学成分、显微组织心轴应用工具钢制造其化学成分、显微组织及热处理应使其具有高韧性和高耐磨性能,表面性及热处理应使其具有高韧性和高耐磨性能,表面性能应达到能应达到5858~~62 HRC62 HRC4)心轴心轴石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义心轴应刚性固定不能有任何旋转和移动心轴应刚性固定不能有任何旋转和移动石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义5)加载装置)加载装置 加载设备最好有测力传感器,误差应不大于加载设备最好有测力传感器,误差应不大于±1%±1%,,力值读数应大于满量程的力值读数应大于满量程的10%10%。
加载频率应可调节,试加载频率应可调节,试验期间应控制加载速度,载荷在验期间应控制加载速度,载荷在0 0~~50%F50%Fm m范围内加载速范围内加载速度应控制在度应控制在30 MPa/s30 MPa/s,载荷在,载荷在50%F50%Fm m-100%F-100%Fm m范围内加载范围内加载速度应控制在速度应控制在60 MPa/s60 MPa/s4、试验、试验1) 1) 试验前心轴凹槽表面应仔细清理,如钢绞线有轻微弯试验前心轴凹槽表面应仔细清理,如钢绞线有轻微弯曲,曲率应与偏斜方向一致加载之前安装锚具过程中曲,曲率应与偏斜方向一致加载之前安装锚具过程中应正确调整钢绞线加载期间钢绞线与夹片之间不能有应正确调整钢绞线加载期间钢绞线与夹片之间不能有任何滑移,以验证锚固效果;任何滑移,以验证锚固效果;2) 2) 当钢绞线的一根或多根钢丝不在心轴位置破断时,试当钢绞线的一根或多根钢丝不在心轴位置破断时,试验无效验无效; ;3) 3) 有效试验的有效试验的F Fa a,对应的偏斜拉伸系数,对应的偏斜拉伸系数D Di i可按下式进行可按下式进行计算计算石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义4)去掉最大值和最小值,去掉最大值和最小值,D值应取值应取Di的平均值。
的平均值5、判定、判定a) 一般用途的钢绞线其偏斜拉伸系数应为一般用途的钢绞线其偏斜拉伸系数应为D<28 %;;b) 用于斜拉索的钢绞线其偏斜拉伸系数应为用于斜拉索的钢绞线其偏斜拉伸系数应为D<20%石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义钢绞线偏斜拉伸试验机钢绞线偏斜拉伸试验机测试时,采用微机(在测试时,采用微机(在Windows2000/xp下)控制下位机(数采仪)下)控制下位机(数采仪),下位机同压力和位移传感器相联,同时控制变压油泵站工作,穿,下位机同压力和位移传感器相联,同时控制变压油泵站工作,穿心千斤顶在油泵站驱动下对钢绞线进行加载,直到至少一根组成钢心千斤顶在油泵站驱动下对钢绞线进行加载,直到至少一根组成钢丝破断,将破断力与轴向拉伸体试验测得的最大力进行比较是钢绞丝破断,将破断力与轴向拉伸体试验测得的最大力进行比较是钢绞线重要的力学指标之一线重要的力学指标之一。
石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义三、锚具、夹具及连接器的检验三、锚具、夹具及连接器的检验1、一般要求、一般要求1)生产厂应有设计文件、产品合格文件,该类文件应)生产厂应有设计文件、产品合格文件,该类文件应具有可追溯性具有可追溯性2)预应力用锚具、夹具和连接器应具有可靠的锚固性)预应力用锚具、夹具和连接器应具有可靠的锚固性能、足够的承载能力和良好的适用性能、足够的承载能力和良好的适用性3)锚具或其附加上宜设置灌浆孔或排气孔灌浆孔孔)锚具或其附加上宜设置灌浆孔或排气孔灌浆孔孔位及孔径应符合灌浆工艺要求,且应有与灌浆管连接的位及孔径应符合灌浆工艺要求,且应有与灌浆管连接的构造采用封闭罩时锚具或其附件上应设置连接构造采用封闭罩时锚具或其附件上应设置连接构造4))锚具生产厂家应给出钢绞线直径为锚具生产厂家应给出钢绞线直径为15.2mm时限位板时限位板的限位高度,提供钢绞线直径每增加的限位高度,提供钢绞线直径每增加0.1mm时限位高度时限位高度的具体参数(的具体参数(CRCC/T 0005-2007)。
5))用于锚固直径用于锚固直径15.2mm钢绞线的锚具,钢绞线的锚具,1~5孔、孔、6~12孔、孔、13~17孔、孔、18~21孔锚板最外侧锥孔大口外边缘到孔锚板最外侧锥孔大口外边缘到锚板边缘的距离分别大于等于锚板边缘的距离分别大于等于11、、13、、15、、17mm石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义6))用于锚固直径用于锚固直径15.2mm钢绞线的锚具,钢绞线的锚具,1~21孔锚板孔锚板的最小直径和最小厚度的尺寸应符合下表的规定;的最小直径和最小厚度的尺寸应符合下表的规定;22孔孔及以上锚板可参照设计文件执行,生产锚板用的原材料及以上锚板可参照设计文件执行,生产锚板用的原材料性能指标不应低于性能指标不应低于45#钢的要求钢的要求7))锚具零件表面裂缝应采用磁粉探伤的方法进行检测锚具零件表面裂缝应采用磁粉探伤的方法进行检测石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义2、性能要求、性能要求1)预应力筋用锚具、夹具和连接器的性能均应符)预应力筋用锚具、夹具和连接器的性能均应符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》》GB/T 14370的规定。
的规定《铁路产品认证用技术规《铁路产品认证用技术规范》范》CRCC/T 0005-20072 2)在预应力筋强度等级已确定的条件下,预应力筋)在预应力筋强度等级已确定的条件下,预应力筋- -锚具组装件的静载锚固性能试验结果,应同时满足锚锚具组装件的静载锚固性能试验结果,应同时满足锚具效率系数(具效率系数(ηηa a)等于或大于)等于或大于0.950.95和预应力筋总应变和预应力筋总应变((εεa apupu)等于或大于)等于或大于2.0%2.0%两项要求两项要求3 3)锚具的静载锚固性能,应由预应力筋)锚具的静载锚固性能,应由预应力筋- -锚具组装件锚具组装件静载试验测定的锚具效率系数(静载试验测定的锚具效率系数(ηηa a)和达到实测极)和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变(限拉力时组装件受力长度的总应变(εεapuapu)确定锚)确定锚具效率系数(具效率系数(ηηa a)应按下计算:)应按下计算:石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义FopFop-预应力筋-预应力筋- -锚具组装件的实测极限拉力;锚具组装件的实测极限拉力;Fpm-应力筋的实际平均极限抗拉力。
由预应力钢材试-应力筋的实际平均极限抗拉力由预应力钢材试件实测破断荷载平均值计算得出;件实测破断荷载平均值计算得出;spyspy-预应力筋的效率系数-预应力筋的效率系数ηηp p应按下列规定取用:预应应按下列规定取用:预应力筋力筋- -锚具组装件中预应力钢材为锚具组装件中预应力钢材为1 1至至5 5根时,根时,ηηp p =1 =1;;6 6至至1212根时,根时,ηηp p =0.99 =0.99;;1313至至1919根时,根时,ηηp p =0.98 =0.98;;2020根以上根以上时,时,ηηp p =0.97=0.97CRCC/T 0005-2007(CRCC/T 0005-2007中中ηp =1))当当预预应应力力筋筋-锚锚具具((或或连连接接器器))组组装装件件达达到到实实测测极极限限拉拉力力时时,,应应由由预预应应力力筋筋的的断断裂裂,,而而不不应应由由锚锚具具((或或连连接接器器))的的破破坏坏导导致致试试验验的的终终结结预预应应力力筋筋拉拉应应力力未未超超过过0.8fptk时时,,锚锚具具主主要要受受力力零零件件应应在在弹弹性性阶阶段段工工作作,,脆脆性性零零件件不不得得断断裂裂。
石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义4)用于承受静、动荷载的预应力混凝土结构,其预应力)用于承受静、动荷载的预应力混凝土结构,其预应力筋筋-锚具组装件,除应满足静载锚固性能要求外,尚应满锚具组装件,除应满足静载锚固性能要求外,尚应满足循环次数为足循环次数为200万次的疲劳性能试验要求疲劳应力上万次的疲劳性能试验要求疲劳应力上限应为预应力钢丝或钢绞线抗拉强度标准值(限应为预应力钢丝或钢绞线抗拉强度标准值(fptk)的)的65%(当为精轧螺纹钢筋时,疲劳应力上限为屈服强度的%(当为精轧螺纹钢筋时,疲劳应力上限为屈服强度的80%),应力幅度不应小于%),应力幅度不应小于80MPa (( CRCC/T 0005-2007规定规定100MPa ))对于主要承受较大动荷载的预应力混凝对于主要承受较大动荷载的预应力混凝土结构,要求所选锚具能承受的应力幅度可适当增加,具土结构,要求所选锚具能承受的应力幅度可适当增加,具体数值可由工程设计单位根据需要确定。
体数值可由工程设计单位根据需要确定 试件经受试件经受200万次循环荷载后,锚具零件不应疲劳破万次循环荷载后,锚具零件不应疲劳破坏,预应力筋因锚具夹持作用发生疲劳破断的截面面积不坏,预应力筋因锚具夹持作用发生疲劳破断的截面面积不应大于试件总面积的应大于试件总面积的5%石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义5)在抗震结构中,预应力筋锚具组装件还应满足)在抗震结构中,预应力筋锚具组装件还应满足循环次数为循环次数为50次的周期荷载试验组装件用钢丝或次的周期荷载试验组装件用钢丝或钢绞线时,试验应力上限应为钢绞线时,试验应力上限应为0.8fptk;用精轧螺纹;用精轧螺纹钢筋时,应力上限应为其屈服强度的钢筋时,应力上限应为其屈服强度的90%应力下%应力下限均应为相应强度的限均应为相应强度的40%试件经受%试件经受50次循环荷载次循环荷载后预应力筋在锚具夹持区域不应发生断裂后预应力筋在锚具夹持区域不应发生断裂。
6 )锚具尚应满足分级张拉、补张拉和放松拉力)锚具尚应满足分级张拉、补张拉和放松拉力等张拉工艺的要求锚固多根预应力筋的锚具,等张拉工艺的要求锚固多根预应力筋的锚具,除应具有整束张拉的性能外,尚宜具有单根张拉除应具有整束张拉的性能外,尚宜具有单根张拉的可能性的可能性7 7)夹具的静载性能,应由预应力筋)夹具的静载性能,应由预应力筋- -夹具组装件静夹具组装件静载试验测定的夹具效率系数(载试验测定的夹具效率系数(ηηg g)确定夹具效率)确定夹具效率系数(系数(ηηg g)应按下式计算:)应按下式计算:石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义Fgpu-预应力筋-预应力筋-夹具组装件的实测极限拉力夹具组装件的实测极限拉力 试验结果应满足夹具效率系数(试验结果应满足夹具效率系数(ηg)等于或大于)等于或大于0.92的的要求 当预应力筋当预应力筋-夹具组装件达到实测极限拉力时,应由夹具组装件达到实测极限拉力时,应由预应力筋的断裂,而不应由夹具的破坏导致试验终结。
夹预应力筋的断裂,而不应由夹具的破坏导致试验终结夹具的全部零件均不应出现肉眼可见的裂缝或破坏具的全部零件均不应出现肉眼可见的裂缝或破坏8)夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的)夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和安全的重复使用性能主要锚固零件宜采取镀膜防锈重复使用性能主要锚固零件宜采取镀膜防锈9))永永久久留留在在混混凝凝土土结结构构或或构构件件中中的的预预应应力力筋筋连连接接器器,,应应符符合合锚锚具具的的性性能能要要求求;;用用于于先先张张法法施施工工且且在在张张拉拉后后还还将将放放张张和和拆拆卸卸的的连连接接器器,,应应符符合合夹夹具具的的性性能能要要求求石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义10))CRCC/T 0005-2007规定:规定:a) 锚板强度要求锚板强度要求 在荷载达到预应力筋抗拉强度标准值的在荷载达到预应力筋抗拉强度标准值的95%之后释放荷载,之后释放荷载,锚板挠度残余变形不应大于锚板挠度残余变形不应大于1/600;在荷载达到预应力筋抗拉强;在荷载达到预应力筋抗拉强度标准值的度标准值的1.2倍时,锚板不应有肉眼可见裂纹或破坏;倍时,锚板不应有肉眼可见裂纹或破坏;b)低回缩锚具回缩量要求)低回缩锚具回缩量要求 夹片式低回缩锚具普通夹片式锚具和外套螺母组合而成,应夹片式低回缩锚具普通夹片式锚具和外套螺母组合而成,应实现锚固后预应力筋的回缩量小于实现锚固后预应力筋的回缩量小于1mm。
c)更换型拉索的锚具要求更换型拉索的锚具要求 用于低应力可更换型拉索的锚具,应有防松动、防腐蚀、可用于低应力可更换型拉索的锚具,应有防松动、防腐蚀、可更换的构造措施,且能满足工程的耐久性要求更换的构造措施,且能满足工程的耐久性要求d)热处理要求)热处理要求 锚具锚具(夹具夹具)锚板应进行调质热处理,表面硬度不应小于)锚板应进行调质热处理,表面硬度不应小于HB225(相应相应HRC20) {HB251(相应相应HRC25) };工作;工作(工具工具)夹)夹片应进行化学热处理,表面硬度不应小于片应进行化学热处理,表面硬度不应小于HRA78(( HRA81 )石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义10))CRCC/T 0005-2007规定:规定:e) 夹片间距要求夹片间距要求 在预应力筋-锚具组装件张拉到在预应力筋-锚具组装件张拉到0.8fptk时,相邻两孔时,相邻两孔外露夹片间距应大于等于外露夹片间距应大于等于5mm;;f)锚垫板要求)锚垫板要求 锚垫板长度应保证钢绞线在锚具底口处的最大折角锚垫板长度应保证钢绞线在锚具底口处的最大折角不应大于不应大于4°;锚垫板的构造尺寸(包括承压面厚度、壁;锚垫板的构造尺寸(包括承压面厚度、壁厚、肋板等)应能满足使用功能要求,垫板下须设螺旋厚、肋板等)应能满足使用功能要求,垫板下须设螺旋筋;如使用单位有要求或对锚垫板性能质量有疑义时,筋;如使用单位有要求或对锚垫板性能质量有疑义时,可参照国际标准《后张预应力体系的验收建议》(可参照国际标准《后张预应力体系的验收建议》(FIP-1993)中的有关规定对锚垫板的承压性能进行检验;锚垫中的有关规定对锚垫板的承压性能进行检验;锚垫板底口直径与橡胶抽拔管直径配合间隙不宜大于板底口直径与橡胶抽拔管直径配合间隙不宜大于5mm,,锚垫板端面的平面度不应大于锚垫板端面的平面度不应大于0.5mm。
石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义10))CRCC/T 0005-2007规定:规定:g) 锚具的辅助性能及其它要求锚具的辅助性能及其它要求 锚具夹片的回缩量不应大于锚具夹片的回缩量不应大于6mm;锚具的锚口摩阻;锚具的锚口摩阻损失和喇叭口摩阻损失合计不宜大于损失和喇叭口摩阻损失合计不宜大于6%;夹片式锚具的;夹片式锚具的限位板和工具锚应采用同一锚具生产厂的配套产品,不限位板和工具锚应采用同一锚具生产厂的配套产品,不得分别使用不同生产厂的产品;工作锚不应代替工具锚得分别使用不同生产厂的产品;工作锚不应代替工具锚石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义3、锚具、夹具及连接器的检验规则、锚具、夹具及连接器的检验规则 1)检验分类)检验分类锚具、夹具和连接器的检验分出厂检验和型式检验两类。
锚具、夹具和连接器的检验分出厂检验和型式检验两类 A)出厂检验为生产厂在每批产品出厂前进行的厂内)出厂检验为生产厂在每批产品出厂前进行的厂内产品质量控制性检验;产品质量控制性检验; B)型式检验为对产品全面性能控制的检验在下列情)型式检验为对产品全面性能控制的检验在下列情况之一时,应进行型式检验:况之一时,应进行型式检验: a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定;)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定; b)正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可)正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响产品性能时;能影响产品性能时; c)正常生产时,每)正常生产时,每2~3年(年(3年年)进行一次检验;)进行一次检验; d)产品长期停产后,恢复生产时;)产品长期停产后,恢复生产时; e)出厂检验结果与上次型式试验检验有较大差异时;)出厂检验结果与上次型式试验检验有较大差异时; f)国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 为技术或质量鉴定用的型式检验应由国家指定的质量为技术或质量鉴定用的型式检验应由国家指定的质量检测机构主持进行;为新产品研制和生产厂产品质量控制检测机构主持进行;为新产品研制和生产厂产品质量控制用的型式检验可在本单位进行。
用的型式检验可在本单位进行 产品质量检验机构应具备本行业的检测条件和能力,产品质量检验机构应具备本行业的检测条件和能力,经省级以上人民政府产品质量监督部门或授权的部门考核经省级以上人民政府产品质量监督部门或授权的部门考核合格后,方可承担锚具质量检验工作(合格后,方可承担锚具质量检验工作( CRCC/T 0005-2007 )2)检验项目)检验项目锚板强度锚板强度锚板强度锚板强度石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义3)产品组批、抽检方法)产品组批、抽检方法 a)出厂检验时,每批产品的数量是指同一类产品,同)出厂检验时,每批产品的数量是指同一类产品,同一批原料,用同一种工艺一次投料生产的数量每个组批一批原料,用同一种工艺一次投料生产的数量每个组批不应超过不应超过1000套(套(2000套套)外观检查抽取)外观检查抽取10%%((5~10%),且不少于),且不少于10套。
对其中有硬度要求的零件做套对其中有硬度要求的零件做硬度检验,硬度检验抽取硬度检验,硬度检验抽取5%((按热处理每炉装炉量的按热处理每炉装炉量的3~5%)%),静载锚固能力检验抽取,静载锚固能力检验抽取3套试件的锚具、夹具或连套试件的锚具、夹具或连接器接器锚板强度试验每批抽取锚板强度试验每批抽取3 3个样品个样品 b)大批量连续生产时,按)大批量连续生产时,按a)进行的出厂检验,如第)进行的出厂检验,如第1个抽检组批(最多个抽检组批(最多1000套)的样品检验结果能一次判定套)的样品检验结果能一次判定合格,则第合格,则第2个及以后的抽检组批可扩大至个及以后的抽检组批可扩大至2000套此后,套此后,如在扩大组批中抽取的样品不能一次判定合格时,则应重如在扩大组批中抽取的样品不能一次判定合格时,则应重新按未扩大的组批抽样检验新按未扩大的组批抽样检验 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 c))大批量连续生产时,出厂检验可按月取样进行。
外大批量连续生产时,出厂检验可按月取样进行外形外观检验抽取数量不应少于月生产量的形外观检验抽取数量不应少于月生产量的5%;硬度检验量;硬度检验量不应少于月生产量的不应少于月生产量的3%3%;静载试验数量,按同一规格每月;静载试验数量,按同一规格每月不应少于不应少于3 3个组装件锚板强度试验,按同一规格每月不应个组装件锚板强度试验,按同一规格每月不应少于少于3 3个样品上述检验结果如质量不稳定,应增加取样上述检验结果如质量不稳定,应增加取样 d)锚具及永久留在混凝土结构中的连接器的型式检验,)锚具及永久留在混凝土结构中的连接器的型式检验,除应按除应按a)条的规定抽样外,尚应为疲劳试验、周期荷载试)条的规定抽样外,尚应为疲劳试验、周期荷载试验及辅助试验抽取各验及辅助试验抽取各3个组装件用的样品个组装件用的样品石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义4)检验结果的判定)检验结果的判定a)外观检验)外观检验 受检样品的外形尺寸和外观质量应符合设计图纸要受检样品的外形尺寸和外观质量应符合设计图纸要求。
如有一套尺寸超过允许偏差,则应取双倍数量重做求如有一套尺寸超过允许偏差,则应取双倍数量重做检验,如仍有一套不符合要求,则应逐套检查,合格者检验,如仍有一套不符合要求,则应逐套检查,合格者方可使用全部样品均不得有裂纹出现,如有一套表面方可使用全部样品均不得有裂纹出现,如有一套表面有裂纹时,则本批应逐套检查,合格者方可使用有裂纹时,则本批应逐套检查,合格者方可使用石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义b) 硬度检验硬度检验 按产品设计图纸规定的按产品设计图纸规定的表面位置表面位置和和硬度范围硬度范围(该表面位置和硬度范(该表面位置和硬度范围是品质保证条件,由供货方在供围是品质保证条件,由供货方在供货合同中注明)做硬度检验,每个货合同中注明)做硬度检验,每个零件测试零件测试3点如有1个零件不合格个零件不合格时,则应另取双倍数量的零件重做时,则应另取双倍数量的零件重做检验;仍有检验;仍有1个零件不合格时,则应个零件不合格时,则应对本批产品逐个检验,合格者方可对本批产品逐个检验,合格者方可使用。
使用HR-150A洛氏硬度计洛氏硬度计石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义c) 静载锚固性能试验、静载锚固性能试验、锚板强度试验锚板强度试验、疲劳荷载试验及、疲劳荷载试验及周期荷载试验周期荷载试验 如符合技术要求规定,应判定为合格;如有如符合技术要求规定,应判定为合格;如有1 1个试个试件不符合要求时,则应取双倍数量的试件重做试验,件不符合要求时,则应取双倍数量的试件重做试验,如全部试件合格,即可判定本批产品合格;如仍有如全部试件合格,即可判定本批产品合格;如仍有1 1个个试件不合格,则该批产品应视为不合格品试件不合格,则该批产品应视为不合格品d) 辅助性试验为测定参数及检验工艺设备的项目,不做辅助性试验为测定参数及检验工艺设备的项目,不做合格与否的判定合格与否的判定石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义((1)一般规定)一般规定 1) 试验用的预应力筋试验用的预应力筋-锚具、夹具或连接器组装件锚具、夹具或连接器组装件应由全部零件和预应力筋组装而成。
试验用的零件应是应由全部零件和预应力筋组装而成试验用的零件应是在进场验收时经过在进场验收时经过外观检查和硬度检验合格外观检查和硬度检验合格的产品组的产品组装时锚固零件应擦拭干净,不得在锚固零件上添加影响装时锚固零件应擦拭干净,不得在锚固零件上添加影响锚固性能的介质组装件中组成预应力筋的各根钢材应锚固性能的介质组装件中组成预应力筋的各根钢材应等长平行、初应力均匀,其受力长度不宜小于等长平行、初应力均匀,其受力长度不宜小于3m单根钢绞线的组装件试件,不包括夹持部位的受力长度不根钢绞线的组装件试件,不包括夹持部位的受力长度不应小于应小于0.8m;其他单根预应力钢材的组装件最小长度;其他单根预应力钢材的组装件最小长度可按照试验设备确定可按照试验设备确定 2) 试验用预应力钢材可由检测单位或受检单位提供,试验用预应力钢材可由检测单位或受检单位提供,同时还应提供该批钢材的质量合格证明书所选用的预同时还应提供该批钢材的质量合格证明书所选用的预应力钢材,其直径公差应在受检锚具、夹具或连接应力钢材,其直径公差应在受检锚具、夹具或连接4、试验方法、试验方法石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义器设计的容许范围之内。
试验用预应力钢材应先在有器设计的容许范围之内试验用预应力钢材应先在有代表性的部位取不少于代表性的部位取不少于3根根(CRCC/T 0005-2007中至少中至少6根)根)试件进行母材力学性能试验,试验结果必须符合试件进行母材力学性能试验,试验结果必须符合国家现行标准的规定并且,其实测抗拉强度平均值国家现行标准的规定并且,其实测抗拉强度平均值((fpm)应符合工程选定的强度等级,超过上一个等级)应符合工程选定的强度等级,超过上一个等级时不应采用时不应采用 3) 3) 生产厂的型式检验和新产品试验所用的试件,生产厂的型式检验和新产品试验所用的试件,应选用同一品种、同一规格中最高强度级别的预应力应选用同一品种、同一规格中最高强度级别的预应力钢材用于多品种预应力钢材的锚具、夹具或连接器,钢材用于多品种预应力钢材的锚具、夹具或连接器,应对每个品种进行试验应对每个品种进行试验 4) 4) 试验用的测力系统,其不确定度不得大于试验用的测力系统,其不确定度不得大于2 2%% (CRCC/T 0005-2007中中1%)%) ;测量总应变的量具,其标;测量总应变的量具,其标距的不确定度不得大于标距的距的不确定度不得大于标距的0.20.2%;其指示应变的不%;其指示应变的不确定度不得大于确定度不得大于0.10.1%。
%石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义5) 5) CRCC/T 0005-2007中规定中规定 ::夹片式低回缩量锚具夹片式低回缩量锚具在进行预应力筋-锚具组装件试验时,应同时检验螺在进行预应力筋-锚具组装件试验时,应同时检验螺母螺纹的强度,应以螺母作为承压杆,螺母旋出锚板母螺纹的强度,应以螺母作为承压杆,螺母旋出锚板底面以底面以5 5~~8mm8mm为宜石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义((2)静载试验)静载试验预应力筋一锚具组装件应按图预应力筋一锚具组装件应按图A.2.1-1的装置进行静载试验的装置进行静载试验1)试验装置)试验装置石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义预应力筋预应力筋-连接器组装件应按图连接器组装件应按图A.2.1-2的装置进行静载试验。
的装置进行静载试验石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 加载之前应先将各种仪表安装调试正确,各根预应力钢材的加载之前应先将各种仪表安装调试正确,各根预应力钢材的初应力调匀,初应力可取钢材抗拉强度标准值初应力调匀,初应力可取钢材抗拉强度标准值f fptkptk 的的5 5%~%~1010%测量总应变的量具标距不宜小于测量总应变的量具标距不宜小于1m1m CRCC/T 0005-2007中规中规定:定:如采用测量加荷千斤顶活塞伸长量(如采用测量加荷千斤顶活塞伸长量(ΔLΔL)计算)计算εapu时,应减时,应减去承力台座的弹性压缩、缝隙并紧量和试验锚具(夹具或连接器)去承力台座的弹性压缩、缝隙并紧量和试验锚具(夹具或连接器)的实测内缩量预应力筋的计算长度为两端锚具的实测内缩量预应力筋的计算长度为两端锚具(夹具或连接器)(夹具或连接器)夹片小端起夹点之间的距离。
夹片小端起夹点之间的距离 加载步骤为:按预应力钢材抗拉强度标准值的加载步骤为:按预应力钢材抗拉强度标准值的2020%、%、4040%、%、6060%、%、8080%,分%,分4 4级等速加载,加载速度每分钟宜为级等速加载,加载速度每分钟宜为100MPa100MPa;达;达到到8080%后,持荷%后,持荷1h1h((不少于不少于30min30min);随后();随后(用较低加载速度缓用较低加载速度缓慢慢)逐渐加载至完全破坏,使荷载达到最大值)逐渐加载至完全破坏,使荷载达到最大值F Fgpugpu 用试验机或承力台座进行单根预应力筋用试验机或承力台座进行单根预应力筋- -锚具组装件静载试锚具组装件静载试验时,在应力达到验时,在应力达到0.8 0.8 fptk时,持荷时间可以缩短,但不应少于时,持荷时间可以缩短,但不应少于10min10min应力超过应力超过0.8 0.8 fptk后,加载速度不应超过后,加载速度不应超过100MPa/min石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 预应力筋预应力筋-锚具(或连接器)组装件的静载试验,锚具(或连接器)组装件的静载试验,当极限拉力达到性能要求第当极限拉力达到性能要求第2条要求后,在预应力筋断条要求后,在预应力筋断裂之前锚具(或连接器)先行破坏,应查明原因,修改裂之前锚具(或连接器)先行破坏,应查明原因,修改或加强有关零件后。
经补充静载试验证明锚具(或连接或加强有关零件后经补充静载试验证明锚具(或连接器)可靠,方可在工程中使用器)可靠,方可在工程中使用石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义2)试验过程中应测量和观察的项目及要求如下:)试验过程中应测量和观察的项目及要求如下: a) 选取有代表性的若干根预应力钢材,按施加荷载的前选取有代表性的若干根预应力钢材,按施加荷载的前4级逐级测量其与锚具(或连接器、夹具)之间的相对位移级逐级测量其与锚具(或连接器、夹具)之间的相对位移(( Δ a)(图)(图A.2.2)Δ a应随荷载逐渐增加;应随荷载逐渐增加; Δ a与预应与预应力筋的受力增量如不成比例,应检查预应力筋是否失锚滑力筋的受力增量如不成比例,应检查预应力筋是否失锚滑动;动; b) 选取锚具(或连接器、夹具)若干有代表性的零件,选取锚具(或连接器、夹具)若干有代表性的零件,按施加荷载的前按施加荷载的前4级逐级测量其间的相对位移(级逐级测量其间的相对位移( Δ b )(图)(图A.2.2)。
Δ b应随荷载逐渐增加;应随荷载逐渐增加;Δ b与预应力筋的受力增与预应力筋的受力增量如不成比例,应检查相关零件是否发生塑性变形;量如不成比例,应检查相关零件是否发生塑性变形; c) 测量记录试件的极限拉力测量记录试件的极限拉力fapu;; d) 测量记录试件极限拉力时预应力筋的总应变测量记录试件极限拉力时预应力筋的总应变εapu;; e) 预应力筋达到预应力筋达到0.8fptk时,在持荷的时,在持荷的1h期间,每期间,每20~~30min测量一次相对位移(测量一次相对位移(Δa和和Δb )持荷期间)持荷期间Δa和和Δb均均应无明显变化,保持稳定;应无明显变化,保持稳定;石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义f) 对试件的破坏部位与形式,应做出文字描述。
必要对试件的破坏部位与形式,应做出文字描述必要时可做出图像记录时可做出图像记录g)夹片在预应力筋应力达到)夹片在预应力筋应力达到0.8fptk时不允许出现裂纹时不允许出现裂纹和破断;在满足性能要求第和破断;在满足性能要求第2条后允许出现微细纵向裂条后允许出现微细纵向裂纹,不允许横向、斜向裂纹及碎断因受预应力筋多纹,不允许横向、斜向裂纹及碎断因受预应力筋多根或整束破断的冲击引起夹片的破坏或断裂属正常情根或整束破断的冲击引起夹片的破坏或断裂属正常情况;况;h)预应力筋在未达到性能要求第)预应力筋在未达到性能要求第2条之前发生破断时,条之前发生破断时,如是预应力筋存在对接焊并被拉断的情况,此试件不如是预应力筋存在对接焊并被拉断的情况,此试件不作判定用,另补试件重做试验;作判定用,另补试件重做试验;石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义i)静载试验应连续进行三个组装件的试验,全部试验结果)静载试验应连续进行三个组装件的试验,全部试验结果均应做出记录。
均应做出记录 据此应进行如下计算分析和评定:据此应进行如下计算分析和评定:1) 计算锚具(或连接器)的锚具效率系数计算锚具(或连接器)的锚具效率系数ηa;;2) 计算夹具效率系数(计算夹具效率系数(ηg););3) 应按性能要求的应按性能要求的1~~6款的要求进行评定;款的要求进行评定;4) 最后对试验结果做出是否合格的结论最后对试验结果做出是否合格的结论 三个试验结果均应满足本规程的规定,不得进行平均三个试验结果均应满足本规程的规定,不得进行平均检验单位应向受检单位提出完整的检验报告检验单位应向受检单位提出完整的检验报告石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义3)夹片式低回缩锚具的回缩量测试采用两次张拉锚固方)夹片式低回缩锚具的回缩量测试采用两次张拉锚固方法(需用配套的低回缩千斤顶),试验的张拉力为法(需用配套的低回缩千斤顶),试验的张拉力为0.8fptk。
第一次张拉到第一次张拉到0.8fptk时,回油夹片跟进锚固;第二次张时,回油夹片跟进锚固;第二次张拉到拉到0.8fptk时,旋紧螺母后回油锚固回缩量根据第二次时,旋紧螺母后回油锚固回缩量根据第二次张拉锚固前、后预应力筋拉力差值计算出试验用的试件张拉锚固前、后预应力筋拉力差值计算出试验用的试件不应少于不应少于3个,取平均值组装件中预应力筋受力长度应个,取平均值组装件中预应力筋受力长度应大于等于大于等于3m4)锚板及其锥形锚锚板及其锥形锚孔不允许出现过大孔不允许出现过大塑性变形,锚板强塑性变形,锚板强度应按右图的方法度应按右图的方法进行静载承压试验进行静载承压试验石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义a)支承垫板及辅助支承装置应具有足够的刚度以减小变)支承垫板及辅助支承装置应具有足够的刚度以减小变形加载之前应先将测量挠度的仪表支抵安装在锚板中心形加载之前应先将测量挠度的仪表支抵安装在锚板中心和支承垫板内径边缘,试验装置上的支承垫板内径应与受和支承垫板内径边缘,试验装置上的支承垫板内径应与受检锚板配套使用的锚垫板上口径一致。
检锚板配套使用的锚垫板上口径一致b)测试仪表的精度不应大于)测试仪表的精度不应大于0.5%高强锥形塞可以用夹片内加高强栓杆替代,高强栓杆的直高强锥形塞可以用夹片内加高强栓杆替代,高强栓杆的直径为径为Φ15±0.1mm,硬度不小于,硬度不小于HRC56c)每种型号锚板均需进行强度试验,试验用的试件不应)每种型号锚板均需进行强度试验,试验用的试件不应少于少于3个,三个试验结果均应满足个,三个试验结果均应满足CRCC/T 0005-2007的的规定,不应进行平均规定,不应进行平均石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义1)预应力筋-锚具或连接器组装件的疲劳试验应在疲劳试)预应力筋-锚具或连接器组装件的疲劳试验应在疲劳试验机上进行当疲劳试验机能力不够时,可以按试验结果验机上进行当疲劳试验机能力不够时,可以按试验结果具有代表性的原则,在实际锚板上少安装预应力筋,或用具有代表性的原则,在实际锚板上少安装预应力筋,或用本系列中较小规格的锚具组装件,但预应力筋根数不应少本系列中较小规格的锚具组装件,但预应力筋根数不应少于实际根数的于实际根数的1/10(( CRCC/T 0005-2007 中规定中规定1/5)。
为)为了保证试验结果有代表性,直线形及有转折(如果锚具有了保证试验结果有代表性,直线形及有转折(如果锚具有斜孔时)的预应力钢材都应包括在试验用组装件中;斜孔时)的预应力钢材都应包括在试验用组装件中;2)以约)以约100MPa/min的速度加荷至试验应力上限值,在调的速度加荷至试验应力上限值,在调节应力幅值达到规定值后,开始记录循环次数;节应力幅值达到规定值后,开始记录循环次数;3)选择疲劳试验机的脉冲频率不应超过)选择疲劳试验机的脉冲频率不应超过500次次/min3)疲劳试验)疲劳试验石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义((4)周期荷载试验)周期荷载试验1)预应力筋-锚具或连接器组装件的周期荷载试验,可)预应力筋-锚具或连接器组装件的周期荷载试验,可以在试验机或承力台座上进行以约以在试验机或承力台座上进行以约400~~500MPa/min的速度加荷至试验应力上限值,再卸载至试验应力下限值的速度加荷至试验应力上限值,再卸载至试验应力下限值为第一周期,然后荷载自下限值经上限值再回复到下限值为第一周期,然后荷载自下限值经上限值再回复到下限值为第二个周期,重复为第二个周期,重复50个周期;个周期;2)经疲劳试验合格后且完整无损的预应力筋-锚具(或)经疲劳试验合格后且完整无损的预应力筋-锚具(或连接器)组装件,可用于周期荷载试验。
连接器)组装件,可用于周期荷载试验石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义((5)辅助性试验)辅助性试验1)锚具的回缩量试验)锚具的回缩量试验 可用小规格锚具配合预应力筋,在不小于可用小规格锚具配合预应力筋,在不小于5m长的台长的台座或构件上张拉和放张,直接测得锚具夹片的回缩量(以座或构件上张拉和放张,直接测得锚具夹片的回缩量(以mm计);张拉应力为预应力筋的计);张拉应力为预应力筋的0.8fptk用传感器测量用传感器测量锚固前后预应力筋拉力的差值,也可计算求得回缩量试锚固前后预应力筋拉力的差值,也可计算求得回缩量试验用的试件不应少于验用的试件不应少于3个,取平均值个,取平均值2)锚口和锚垫板摩阻损失试验)锚口和锚垫板摩阻损失试验 可在混凝土试件或张拉台座(长度均不小于可在混凝土试件或张拉台座(长度均不小于4m)上进)上进行,混凝土试件锚固区配筋及构造按结构设计要求布置,行,混凝土试件锚固区配筋及构造按结构设计要求布置,锚垫板及螺旋筋应安装齐备,试件内管道应顺直。
试件两锚垫板及螺旋筋应安装齐备,试件内管道应顺直试件两端安装千斤顶及传感器,张拉力按预应力筋的端安装千斤顶及传感器,张拉力按预应力筋的0.8fptkAP石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义取值,用两端传感器测出锚具和锚垫板前后拉力差值即取值,用两端传感器测出锚具和锚垫板前后拉力差值即为锚具的锚口摩阻和锚垫板摩阻损失之和,以张拉力的为锚具的锚口摩阻和锚垫板摩阻损失之和,以张拉力的百分率计试验用的试件不应少于百分率计试验用的试件不应少于3个,每个锚具进行二个,每个锚具进行二次张拉测试,取平均值为测试结果次张拉测试,取平均值为测试结果石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义3)张拉锚固工艺试验)张拉锚固工艺试验 可在混凝土模拟试件或张拉台座上进行,混凝土模拟试可在混凝土模拟试件或张拉台座上进行,混凝土模拟试件中应包含锚垫板、弯曲或直线管道。
用张拉设备进行分件中应包含锚垫板、弯曲或直线管道用张拉设备进行分级张拉锚固、多次张拉锚固和放松操作最大张拉力为预级张拉锚固、多次张拉锚固和放松操作最大张拉力为预应力筋的应力筋的0.8fptkAP通过张拉锚固工艺试验应能证明:通过张拉锚固工艺试验应能证明: a)预应力体系具有分级张拉或因张拉设备倒换行程需)预应力体系具有分级张拉或因张拉设备倒换行程需要临时锚固的可能性;要临时锚固的可能性; b)经过多次张拉锚固后,同一束内各根预应力筋受力)经过多次张拉锚固后,同一束内各根预应力筋受力仍是均匀的;仍是均匀的; c)在张拉发生故障时,有将预应力筋全部放松的措施在张拉发生故障时,有将预应力筋全部放松的措施石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义整机组成:整机组成: 由主机框架、空心由主机框架、空心液压缸、空心负荷传液压缸、空心负荷传感器、液压站、微机感器、液压站、微机测量系统、附件(锚测量系统、附件(锚板等)部分组成。
板等)部分组成1.机架是由前后横梁,机架是由前后横梁,四根承载支柱组成的四根承载支柱组成的刚性框架刚性框架2.液压站由油泵、电液压站由油泵、电机、油箱、溢流阀、机、油箱、溢流阀、手动控制阀、预紧装手动控制阀、预紧装置组成3.微机测量系统部分:微机测量系统部分:由计算机、试验机数由计算机、试验机数据采集卡、负荷传感据采集卡、负荷传感器、位移传感器、专器、位移传感器、专用试验软件组成用试验软件组成 MLW型微机锚固静载拉力试验机型微机锚固静载拉力试验机 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义四、预应力钢绞线及锚夹具检验的探讨四、预应力钢绞线及锚夹具检验的探讨1、有关预应力钢绞线检测、有关预应力钢绞线检测1)钢绞线试验的夹具钢绞线试验的夹具2)弹性模量弹性模量3)引伸仪引伸仪2、有关锚具、夹具的检测、有关锚具、夹具的检测1)硬度硬度2)静载锚固性能静载锚固性能石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义1、有关预应力钢绞线检测、有关预应力钢绞线检测 1)钢绞线试验的夹具钢绞线试验的夹具 钢绞线试验的夹具对钢绞线最大力钢绞线试验的夹具对钢绞线最大力Fm的测定有着的测定有着重要的影响,而重要的影响,而Fm的数值又直接影响到锚具效率系数的数值又直接影响到锚具效率系数的计算。
不同的检测单位使用着不同形式的夹具,夹的计算不同的检测单位使用着不同形式的夹具,夹具的夹持长度从具的夹持长度从80mm到到180mm不等,夹具的牙纹有不等,夹具的牙纹有点状、细牙等,这些夹具不同程度地对钢绞线有着点状、细牙等,这些夹具不同程度地对钢绞线有着“缺口效应缺口效应”,导致钢绞线提前破坏,断口总是发生在,导致钢绞线提前破坏,断口总是发生在夹持部位,造成对同样的钢绞线使用不同的夹具进行夹持部位,造成对同样的钢绞线使用不同的夹具进行试验会得到不同的结果这一不合理的现象试验会得到不同的结果这一不合理的现象 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 新标准新标准GB/T5224-2003规定:规定:“如试样在夹头内和如试样在夹头内和距钳口距钳口2倍钢绞线公称直径内断裂达不到本标准性能要倍钢绞线公称直径内断裂达不到本标准性能要求时,试验无效求时,试验无效 问题在于对于问题在于对于“有效有效”的试验,虽的试验,虽然达到了标准规定的性能指标,钢绞线材料检验合格,然达到了标准规定的性能指标,钢绞线材料检验合格,但由于没有真正测出钢绞线不受损伤情况下的最大力,但由于没有真正测出钢绞线不受损伤情况下的最大力,因而也就不能够准确地测量出钢绞线受损伤情况下锚具因而也就不能够准确地测量出钢绞线受损伤情况下锚具的锚固效率系数。
的锚固效率系数 技术关键是必须在夹具与试样之间垫以技术关键是必须在夹具与试样之间垫以粘有金钢粘有金钢沙的软金属片沙的软金属片,以防止夹具牙纹对钢绞线的损伤,同以防止夹具牙纹对钢绞线的损伤,同时最大程度地握裹住试样,阻止试样打滑时最大程度地握裹住试样,阻止试样打滑石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义2)钢绞线的弹性模量钢绞线的弹性模量 钢绞线的弹性模量在新标准中第钢绞线的弹性模量在新标准中第7.3.5条的参考值为条的参考值为195±10Gpa,但不作为交货条件钢绞线的截面积是,但不作为交货条件钢绞线的截面积是使用标准中所提供的参考值还是用实测值,这在检测部使用标准中所提供的参考值还是用实测值,这在检测部门一直存有分歧按门一直存有分歧按GB/T228金属材料室温拉伸试验方金属材料室温拉伸试验方法的规定,应该用实测面积法的规定,应该用实测面积 测量截面积的方法:测量截面积的方法:1、分别测量、分别测量7丝的面积,然后相加丝的面积,然后相加 ;;2、先测量对角直径、先测量对角直径D,按下表取值作为钢绞,按下表取值作为钢绞线的实测面积线的实测面积3、称重法测量面积、称重法测量面积 。
石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义2)引伸仪引伸仪 由于标准中未作规定,各检测单位所使用的引伸仪标由于标准中未作规定,各检测单位所使用的引伸仪标距从距从100mm到到600mm不等然而钢绞线结构特殊,捻距不等然而钢绞线结构特殊,捻距约为约为170mm,因此只有引伸仪标距大于,因此只有引伸仪标距大于200mm,变形的,变形的测量才不会受到钢绞线结构特性的影响,从而提高钢绞线测量才不会受到钢绞线结构特性的影响,从而提高钢绞线弹性模量测量的准确性弹性模量测量的准确性 引伸仪的夹持方式也是应该引起注意的,通常引伸引伸仪的夹持方式也是应该引起注意的,通常引伸仪的刀口是平直的,用橡皮筋固定只能夹持钢绞线仪的刀口是平直的,用橡皮筋固定只能夹持钢绞线7丝丝中的中的2丝,由于各丝变形有一定程度的不均匀性,因此丝,由于各丝变形有一定程度的不均匀性,因此对弹性模量的测试还是有一些影响,建议使用用螺纹固对弹性模量的测试还是有一些影响,建议使用用螺纹固定的环形卡式定的环形卡式400mm标距的引伸仪。
标距的引伸仪 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义2、有关锚具、夹具的检测、有关锚具、夹具的检测 1) 硬度硬度 在产品出厂标准在产品出厂标准GB/T14370和进场标准和进场标准JGJ85中,中,锚具和夹片的硬度都是必检项目,然而标准中并未规定锚具和夹片的硬度都是必检项目,然而标准中并未规定具体的合格范围,只是提出具体的合格范围,只是提出“按产品设计规定的表面位按产品设计规定的表面位置和硬度范围置和硬度范围”作硬度检验对于锚板各个生产厂家设作硬度检验对于锚板各个生产厂家设计允许的硬度范围虽有不同,但通常都比较宽对这种计允许的硬度范围虽有不同,但通常都比较宽对这种检验合格范围由生产厂家所提供的检验项目,检验结果检验合格范围由生产厂家所提供的检验项目,检验结果都是都是100%合格,检验标准缺乏统一性和科学性合格,检验标准缺乏统一性和科学性 相对于锚具,夹片的硬度检验更是在检测单位存在相对于锚具,夹片的硬度检验更是在检测单位存在诸多分歧。
首先是检测标尺,有用诸多分歧首先是检测标尺,有用HRC,也有用,也有用HRA的,的,因为生产厂家的出厂标准不一致,造成检测指标的混乱;因为生产厂家的出厂标准不一致,造成检测指标的混乱;其次是检测部位的不同,有检测夹片端面硬度的,也有其次是检测部位的不同,有检测夹片端面硬度的,也有检测夹片圆锥面硬度的检测夹片圆锥面硬度的 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义 就检测指标而言,以就检测指标而言,以HRA为宜夹片的表面有一为宜夹片的表面有一层硬化层,厚度约为层硬化层,厚度约为0.2mm,显然不能满足,显然不能满足GB/T230洛氏硬度洛氏硬度C标尺对硬化层厚度的最低要求,而标尺对硬化层厚度的最低要求,而A标尺则标尺则可以满足实验标准对试样的要求可以满足实验标准对试样的要求 对于检测部位,检测夹片端面硬度的方法是不符合对于检测部位,检测夹片端面硬度的方法是不符合GB/T230要求的(如下图要求的(如下图a)。
检测夹片圆锥面的硬度)检测夹片圆锥面的硬度是合理的,但必须使用专用的辅助工具(如下图是合理的,但必须使用专用的辅助工具(如下图b)图图b中起支撑作用的圆柱体中起支撑作用的圆柱体2外径与夹片外径与夹片1的内径相吻合,并且焊接的内径相吻合,并且焊接在支座在支座3上,支座倾斜角度与夹片的倾斜角相当,从而保证硬度计上,支座倾斜角度与夹片的倾斜角相当,从而保证硬度计的压头的压头4垂直作用在夹片垂直作用在夹片1的表面上的表面上 图图b图图a石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义2) 静载锚固性能静载锚固性能 锚具的静载锚固性能试验是检测锚具质量最重要的试锚具的静载锚固性能试验是检测锚具质量最重要的试验,它能综合反映出锚板、夹片的硬度、强度、锚固能力验,它能综合反映出锚板、夹片的硬度、强度、锚固能力等方面的性能由于操作原因而造成试验失败的也不在少等方面的性能由于操作原因而造成试验失败的也不在少数,试验中发现影响锚具静载锚固性能的因素很多。
数,试验中发现影响锚具静载锚固性能的因素很多 1) 钢绞线母材的试验最大力与试验夹具有关,除非钢绞线母材的试验最大力与试验夹具有关,除非断口离夹具钳口断口离夹具钳口30mm以外,否则试验结果直接影响到以外,否则试验结果直接影响到锚具静载效率系数的计算,使得静载效率系数偏高锚具静载效率系数的计算,使得静载效率系数偏高 2) 锚夹具安装时的锚夹具安装时的初应力的均匀平衡初应力的均匀平衡是试验成败是试验成败的关键多孔锚具中各束钢绞线受力状态不均,往往的关键多孔锚具中各束钢绞线受力状态不均,往往造成个别钢绞线提前破坏,导致试验失败造成个别钢绞线提前破坏,导致试验失败 影响因素:影响因素:1)钢绞线母材的试验最大力;钢绞线母材的试验最大力;2)初应力初应力的均匀程度;的均匀程度;3)加载时间;加载时间;4)标准中对抽检数量规定不标准中对抽检数量规定不明确石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义解决办法:解决办法: 办法一:用办法一:用26t的小千斤顶逐孔预紧各束钢绞线,由于的小千斤顶逐孔预紧各束钢绞线,由于各孔间距很小,操作比较困难,必须在千斤顶前端加一各孔间距很小,操作比较困难,必须在千斤顶前端加一条延长管。
条延长管 办法二:用工具锚限位板的方式,如办法二:用工具锚限位板的方式,如GB/T14370-2000 第第6.2条图条图3所示 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义3) 加载时间对试验结果影响很大加载时间对试验结果影响很大 试验中发现在试验中发现在80%持荷之后,尤其是持荷之后,尤其是90%荷载之荷载之后加载必须以后加载必须以极缓慢极缓慢的方式进行,否则难以得到满意的方式进行,否则难以得到满意的试验结果的试验结果 原因:在原因:在90%荷载之后,钢绞线开始进入屈服阶荷载之后,钢绞线开始进入屈服阶段,初始状态下钢绞线长度的不均、受力不均、夹片段,初始状态下钢绞线长度的不均、受力不均、夹片内缩量不同造成的应力差别此时才开始进入调整阶段,内缩量不同造成的应力差别此时才开始进入调整阶段,只有经过充分的塑性调整之后,各条钢绞线受力才会只有经过充分的塑性调整之后,各条钢绞线受力才会趋于均匀,从而准确地测量出锚具的静载锚固效率系趋于均匀,从而准确地测量出锚具的静载锚固效率系数。
数 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义4) 标准对抽检数量规定不明确,造成施工、监理和标准对抽检数量规定不明确,造成施工、监理和检测单位的分歧检测单位的分歧 JGJ85规定锚具进场验收时规定锚具进场验收时“只有在同种材料和同只有在同种材料和同一生产工艺条件下生产的产品,才可列为同一批量锚一生产工艺条件下生产的产品,才可列为同一批量锚固多根预应力钢材的锚具或夹具应以不超过固多根预应力钢材的锚具或夹具应以不超过1000套为一套为一个验收批个验收批那么同种材料和同一生产工艺条件下生产那么同种材料和同一生产工艺条件下生产的孔数(如七孔、十孔等)不同的锚具是否可以作为同的孔数(如七孔、十孔等)不同的锚具是否可以作为同一批处理?一批处理? 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义五、管道摩阻测试原理及方法五、管道摩阻测试原理及方法1、引言、引言2、管道摩阻测试原理与方法、管道摩阻测试原理与方法1)测试原理测试原理2)测试方法测试方法 3)摩阻参数识别摩阻参数识别 4)摩阻测试实例摩阻测试实例 5)测试经验与体会测试经验与体会石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义1、引言、引言 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。
叭口摩阻三部分摩阻测试的主要目的:摩阻测试的主要目的: 1)可以检验设计所取计算参数是否正确,防止)可以检验设计所取计算参数是否正确,防止计算预应力损失偏小,给结构带来安全隐患;计算预应力损失偏小,给结构带来安全隐患; 2)为在施工提供可靠依据,以便更准确地确定)为在施工提供可靠依据,以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量;张拉控制应力和力筋伸长量; 3)可检验管道及张拉工艺的施工质量;)可检验管道及张拉工艺的施工质量; 4)通过大量现场测试,在统计的基础上,为规)通过大量现场测试,在统计的基础上,为规范的修改提供科学依据范的修改提供科学依据 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义2、管道摩阻测试原理与方法、管道摩阻测试原理与方法1)测试原理测试原理 管道摩阻损失包括因曲线管道产生的摩擦阻力和管道摩阻损失包括因曲线管道产生的摩擦阻力和直线管道的管道偏差产生的摩阻,分别用管道摩阻直线管道的管道偏差产生的摩阻,分别用管道摩阻系数系数μ和管道偏差系数和管道偏差系数k来表征。
来表征 曲线管道的摩阻力如图曲线管道的摩阻力如图1所示,取一微弧段所示,取一微弧段dx进行分析,进行分析,R1为微弧段的半径,作用于管道上的径为微弧段的半径,作用于管道上的径向压力向压力N1为:为: 设力筋与管道之间的摩擦系数为设力筋与管道之间的摩擦系数为μ,则则 ((1))石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义图图1 曲线管道摩阻力图曲线管道摩阻力图图图2 管道偏差摩阻力图管道偏差摩阻力图 管道偏差产生的摩管道偏差产生的摩阻力如图阻力如图2所示,假设所示,假设管道偏差产生一个平均管道偏差产生一个平均半径为半径为R2的起伏,同样的起伏,同样取一微弧段取一微弧段dx 进行分进行分析,有析,有 ,同时,同时令令 得:得:((2))综合式综合式(1)和式和式(2)得管道的摩得管道的摩阻损失为:阻损失为:石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义式中,式中,c由边界条件确定,令由边界条件确定,令θ=0,, x=0,此时的,此时的P为为未发生摩阻损失的张拉力,用未发生摩阻损失的张拉力,用P0表示,则表示,则从而得到离张拉端为从而得到离张拉端为x处的管道摩阻力为:处的管道摩阻力为:((3))预应力筋曲线包角的计算表达式为:预应力筋曲线包角的计算表达式为:式中,式中,α为力筋束在竖平面内的弯起角,为力筋束在竖平面内的弯起角, θ为力筋为力筋束水平面内弯起角。
束水平面内弯起角4))石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义2)测试方法测试方法A)主被动千斤顶法(常规测试方法))主被动千斤顶法(常规测试方法) 该方法主要存在测试不够准确和测试工艺等问题该方法主要存在测试不够准确和测试工艺等问题a)由于千斤顶内部存在摩擦阻力,虽然主被动端交替)由于千斤顶内部存在摩擦阻力,虽然主被动端交替测试可消除大部分影响,但仍存在一定的影响;测试可消除大部分影响,但仍存在一定的影响;b)千斤顶主动和被动张拉的油表读数是不同的,需要)千斤顶主动和被动张拉的油表读数是不同的,需要在测试前进行现场标定被动张拉曲线;在测试前进行现场标定被动张拉曲线;c)在测试工艺上,力筋从喇叭口到千斤顶张拉端的长)在测试工艺上,力筋从喇叭口到千斤顶张拉端的长度不足,使得力筋和喇叭口有接触,产生一定的摩擦度不足,使得力筋和喇叭口有接触,产生一定的摩擦阻力,也使得测试数据包含了该部分的影响。
阻力,也使得测试数据包含了该部分的影响 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义B)压力传感器测试法)压力传感器测试法 该方法使用压力传感器测取张拉端和被张拉端的压该方法使用压力传感器测取张拉端和被张拉端的压力,不再使用千斤顶油表读取数据的方法为保证所力,不再使用千斤顶油表读取数据的方法为保证所测数据准确反映管道部分的摩阻影响,在传感器外采测数据准确反映管道部分的摩阻影响,在传感器外采用约束垫板的测试工艺,其测试装置如图用约束垫板的测试工艺,其测试装置如图3所示 图图3 管道摩阻测试装置管道摩阻测试装置 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义该测试方法与常规测试方法比较主要特点如下:该测试方法与常规测试方法比较主要特点如下:1.(1)测试原理正确:图中约束垫板的圆孔直径与管道直径基本相等,测试原理正确:图中约束垫板的圆孔直径与管道直径基本相等,如此可使力筋以直线形式穿过喇叭口和压力传感器,力筋与二者没如此可使力筋以直线形式穿过喇叭口和压力传感器,力筋与二者没有接触,所测数据仅包括管道摩阻力,保证了管道摩阻损失测试的有接触,所测数据仅包括管道摩阻力,保证了管道摩阻损失测试的正确性。
而常规测试中所测摩阻力包括了喇叭口的摩阻力,测试原正确性而常规测试中所测摩阻力包括了喇叭口的摩阻力,测试原理上存在缺陷理上存在缺陷2.(2) 数据准确可靠:采用穿心式压力传感器提高了测试数据的可靠数据准确可靠:采用穿心式压力传感器提高了测试数据的可靠性和准确性,不受张拉千斤顶的影响性和准确性,不受张拉千斤顶的影响3.(3) 安装简单,拆卸方便:实测中仅使用一个千斤顶,被动端不再安装简单,拆卸方便:实测中仅使用一个千斤顶,被动端不再安装千斤顶,使得测试安装工作量大为减小实测时预先将千斤顶安装千斤顶,使得测试安装工作量大为减小实测时预先将千斤顶油缸略加顶出,以便拆卸张拉端夹片;被动端夹片的拆卸待张拉千油缸略加顶出,以便拆卸张拉端夹片;被动端夹片的拆卸待张拉千斤顶回油后,摇晃力筋即可拆卸夹片斤顶回油后,摇晃力筋即可拆卸夹片4.(4) 力筋可正常使用:从喇叭口到压力传感器外端,力筋与二者没力筋可正常使用:从喇叭口到压力传感器外端,力筋与二者没有接触,不会对这部分力筋造成损伤,即两个工作锚之间的力筋没有接触,不会对这部分力筋造成损伤,即两个工作锚之间的力筋没有损伤,可以正常使用有损伤,可以正常使用。
石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义3)摩阻参数识别摩阻参数识别采用式采用式(3)的模型来识别整孔梁的管道摩阻系数时,令的模型来识别整孔梁的管道摩阻系数时,令并改写式并改写式(3)为:为: 在已知在已知θ 、、x和和ξ时,需要进行识别的管道摩阻参数为时,需要进行识别的管道摩阻参数为μ值值和和k值理论上仅需要两组试验数据就可以确定,但是实际的值理论上仅需要两组试验数据就可以确定,但是实际的测试试验中的误差是不可避免的,利用实测结果,上式中的测试试验中的误差是不可避免的,利用实测结果,上式中的右边应为一个误差量右边应为一个误差量△△i与之对应,即与之对应,即 为减小误差进行多次测试试验,对多组试验数据采用线为减小误差进行多次测试试验,对多组试验数据采用线性最小二乘法来进行摩阻系数的参数识别根据最小二乘的性最小二乘法来进行摩阻系数的参数识别根据最小二乘的极值原理,对于同一工地的同一成孔方法和同一材质的孔道,极值原理,对于同一工地的同一成孔方法和同一材质的孔道,存在一组存在一组μ值和值和k值使得式值使得式(5)中的误差中的误差△△ i 的平方和最小,即的平方和最小,即使得:使得:((5))最小最小石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义此时应有此时应有:((7))((6))石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义4)摩阻测试实例摩阻测试实例 合武客运专线后张法预应力混凝土组合箱梁梁长为合武客运专线后张法预应力混凝土组合箱梁梁长为32.6m,梁,梁高高2.8m。
该梁采用在梁厂预制,梁体管道采用橡胶管抽芯成型该梁采用在梁厂预制,梁体管道采用橡胶管抽芯成型 将表将表1中数据代入式中数据代入式(7),得到联立方程如下:,得到联立方程如下: 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义将表将表2中数据代入式中数据代入式(7),得到联立方程如下:,得到联立方程如下: 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义两片梁的平均两片梁的平均值 和和 规范规定的规范规定的 和和 ,实测的,实测的k值比值比规范值大,其原因是管道定位稍有些偏差。
规范值大,其原因是管道定位稍有些偏差 石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义(1)测试试验过程中应均匀连续地张拉预应力筋,中途不宜停止,测试试验过程中应均匀连续地张拉预应力筋,中途不宜停止,防止预应力筋回缩引起的误差防止预应力筋回缩引起的误差2)测试的张拉力应尽量达到设计张拉力测试的张拉力应尽量达到设计张拉力3)测试采用的力传感器需要经过标定,以减少测试误差测试采用的力传感器需要经过标定,以减少测试误差4)传感器以及千斤顶安装时应确保其中轴线与预应力筋的中轴传感器以及千斤顶安装时应确保其中轴线与预应力筋的中轴线重合5)如果千斤顶的行程不足时,为避免重复倒顶引起预应力钢筋如果千斤顶的行程不足时,为避免重复倒顶引起预应力钢筋回缩造成的误差,可以采取两种方法进行解决一种是在固定回缩造成的误差,可以采取两种方法进行解决一种是在固定端另外安设端另外安设1台千斤顶,测试前利用该千斤顶将预应力筋张拉到台千斤顶,测试前利用该千斤顶将预应力筋张拉到一定的荷载后锁紧该千斤顶的油阀,从另一张拉端开始张拉测一定的荷载后锁紧该千斤顶的油阀,从另一张拉端开始张拉测试。
另一种方法是张拉端采用试另一种方法是张拉端采用2台千斤顶串联后同时张拉台千斤顶串联后同时张拉6)随着对同一管道的测试次数的增加,管道摩阻系数略有所降随着对同一管道的测试次数的增加,管道摩阻系数略有所降低,主要是预应力筋在管道中多次摩擦使得二者之间的接触面低,主要是预应力筋在管道中多次摩擦使得二者之间的接触面逐渐光滑引起的逐渐光滑引起的7)实际施工中应避免力筋和管道的锈蚀等,避免增大其摩阻系实际施工中应避免力筋和管道的锈蚀等,避免增大其摩阻系数等5)测试经验与体会测试经验与体会石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室概况石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室概况 结构实验室成立于1986年,是学院桥梁工程、隧道工程、道路与铁道工程、工业与民用建筑等土建专业科研与教学实验的主要基地。
实验室具有装备精良的桥梁检定、现场试验和施工监控仪器设备以及旧桥评估测试设备在科研、设计、监理、施工监控、现场试验、工程质量检验、旧桥状态及寿命评估和加固、质量事故分析等方面有相当丰富的理论和实践经验,是石家庄铁道学院桥梁隧道工程硕士学位授予点结构实验室现有建筑面积2000m2,拥有各种高精密仪器1000多台件,设备总资产达1800万元现有研究人员13人(教授2人、副教授3人,讲师4人,其他人员4人),在研究人员中博士3人,硕士3人,硕士研究生3名经过全体实验人员十几年的艰苦努力,现在结构实验室已能够进行:现在结构实验室已能够进行:1)混凝土桥和钢梁)混凝土桥和钢梁桥及模型结构的静力、动力性能试验和技术咨询;桥及模型结构的静力、动力性能试验和技术咨询;2)各种大型桥梁结构的施工监)各种大型桥梁结构的施工监控和运营期间的健康监测;控和运营期间的健康监测;3)各种新、旧桥梁结构的评估与加固;)各种新、旧桥梁结构的评估与加固;4)桩基检测;)桩基检测;5)预应力孔道摩阻测试;)预应力孔道摩阻测试;6)轨道、道床等现场试验与测试;)轨道、道床等现场试验与测试;7)结构振动、冲击)结构振动、冲击及疲劳试验等等及疲劳试验等等。
可为有关土建行业的企、事业单位的科研、设计及施工现场提可为有关土建行业的企、事业单位的科研、设计及施工现场提供强有力的支持和服务供强有力的支持和服务联联 系系 人:人:王王 军军 文文刘刘 志志 勇勇联系:联系:0311-879364360311-87935556手手 机:机:1393189586013131190722E-mail::wjunwen2901@liuzhiyong_1969@石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室石家庄铁道学院土木工程分院结构实验室 2008.012008.01 客专梁试验员培训班讲义客专梁试验员培训班讲义谢谢大家! 。












