5.2.1锚具和预应力筋制作

5.2.1锚具和预应力筋制作1、锚具种类2、锚具性能3、锚具检查4、预应力筋制作5.2.1.1锚具种类1、单根粗钢筋锚具：螺丝端杆锚具螺丝端杆锚杆由螺丝端杆、螺母和垫片三部分组成，用于张拉端。型号有LM18~LM36，适用于直径为18mm~36mm预应力筋张拉端。锚具长度通常为320mm，当一端张拉或预应力筋较长时，螺杆的长度应增加30~50mm。螺丝端杆与预应力筋采用对焊连接，对焊连接应在冷拉前完成如图4-19所示。与之配套的张拉设备有YL-60型拉杆式千斤顶或YC-60型、YC-20型及YC-18型穿心式千斤顶。螺丝端杆锚具1-螺丝端杆；2-螺母；3-垫板；4-排气槽；5-对焊接头；6-冷拉钢筋邦条锚具邦条锚具由三根邦条和衬板组成，用于非张拉端。邦条采用与预应力筋同级别的钢筋，衬板选用普通低合金钢的钢板。邦条锚具的三根邦条应成120°均匀布置，并垂直于衬板与预应力筋焊接牢固，如图4-20所示，邦条焊接应在冷拉前完成。1-邦条；2—衬板；3一预应力筋镦头锚具用于单根粗钢筋镦头锚具通常直接在预应力筋端部热镦、冷镦或锻打成型，用于非张拉端。2、预应力钢筋束锚具JM12型锚具JM12型锚具由锚环和夹片组成如图4-22所示，JM12型锚具是一种利用楔块原理锚固多根预应力筋的锚具，锚固时钢筋或钢绞线束被单根夹紧，不受直径误差影响，且预应力筋是在呈直线状态下被张拉和锚固，受力性能好。适用于3～6φl12钢筋束与4～6φj12－15钢绞线束。锚环分甲型、乙型（预埋）。甲型锚环用于张拉端；乙型锚环用于固定端，直接预埋在构件端部。JM12型锚具宜选用YC-60型穿心式千斤顶张拉。1231-锚环；2-夹片；3-钢筋束或钢绞束；4-圆锚环；5-方锚环a）JM12型锚具；b）JM12型锚具的夹片；c）JM12型锚具的锚环KT－Z型锚具是可锻铸铁锥形锚具，由锚环、锚塞组成，构造如图，适用于锚固φ12钢筋束和钢绞线束。该锚具为半埋式，使用时先将锚环小头嵌入承压钢板中，并用断续焊缝焊牢，而后共同预埋在构件端部。采用这种锚具时，预应力筋在锚环小口处形成弯折，产生摩擦损失，该损失值，对钢筋束约为控制应力的4%；对钢绞线束约为控制应力的2%。KT－Z型锚具用于螺纹钢筋束时，宜用锥锚式双作用千斤顶张拉；用于钢绞线束，则用YC-60型双作用千斤顶张拉。1-锚环；2-锚塞3、钢丝束锚具钢质锥形锚具钢质锥形锚具由锚环、锚塞组成如图4-24，锚环内孔的锥度与锚塞的锥度一致，锚塞上刻有细齿槽，在夹紧钢丝时可防止滑动。适用于锚固以锥锚式双作用千斤顶张拉的钢丝束。锥形锚具的主要缺点是当钢丝直径误差大时，容易产生滑丝现象，且滑丝后难以补救，若用加大顶锚力的办法来防止滑丝，则过大的顶锚力易使钢丝被咬伤。钢丝锚固是呈辐射状态，弯折处受力较大。1-锚塞；2-锚环；锥型螺杆锚具锥型螺杆锚具由锥形螺杆、套筒、螺母等组成如图4-25，适用于锚固14~28根直径5mm的钢丝束。与之配套的张拉设备为YL-60、YL-90拉杆式千斤顶，YC-60、YC-90穿心式千斤顶亦可应用。1-套筒；2-锥形螺杆；3-垫板；4-螺母；5-钢丝束镦头锚具镦头锚具适用于锚固任意根数φs5与φs7钢丝束。镦头锚具的形式与规格，可按照需要进行设计，常用的镦头锚具分A型和B型。A型由锚环和螺母组成，用于张拉端；B型为锚板，用于非张拉端，构造见图。锚环的内外壁均有丝扣，内丝扣用于连接张拉螺丝杆，外丝扣用于拧紧螺母锚固钢丝束。锚环和锚板上均钻空，以固定镦头的钢丝，孔数和间距由钢丝根数而顶。钢丝用LD-10型液压冷镦器进行镦头。钢丝束一端在制束时镦头好，另一端待穿束后镦头，所以构件孔到端部要进行适当的扩孔。镦头锚具用穿心式千斤顶或拉杆式千斤顶张拉。a）DM5A型锚具b）DM5B型锚具1-螺母；2-锚杯；3-锚板；4-排气孔；5-钢丝4、其他锚具XM型锚具XM型锚具由锚板与三片夹片组成，是一种新型的锚具，如图4-27。既适用于锚固钢绞线束，又适用于锚固钢丝束；可以锚固单根预应力筋，也可以锚固多根预应力筋，适用于锚固3~37φj15钢绞线束或3~12φs5钢丝束。使用时可单根张拉、逐根锚固，也可成组张拉，成组锚固。可作为工作锚具，也可作为工具锚具。特点：每根钢绞线都是分开锚固。XM型锚具a）装配图；b）锚板1-锚板；2-夹片；3-钢绞线QM型锚具QM型锚具由锚板与夹片组成如图4-28，适用于锚固4－31φj12.7和3－19φj15钢绞线束。QM型锚具锚固体系配有专门的工具锚，以保证每次张拉后腿锲方便，减少安装工具锚所花费的时间。1-锚板；2-夹片；3-钢绞线；4-喇叭形铸铁垫板；5-弹簧管；6-预留孔道用的螺旋管；7-灌浆孔；8-锚垫板OVM型锚具OVM型锚具是在QM型锚具的基础上，将夹片改为二片，并在夹片背部锯有一条弹性槽，一提高锚固性能。OVM13型锚具适用于0.5″钢绞线，OVM15型锚具使用于0.6″钢绞线。BS型锚具BS型锚具适用于锚固3~55φj15钢绞线束，锚具采用钢垫板、焊接喇叭管与螺旋筋。灌浆孔设置在喇叭管上，并有塑料管引出，如图所示。5.2.1.2锚具性能与要求锚具是进行张拉预应力筋和永久固定在预应力混凝土构件上，传递预应力的工具要求。锚具工作可靠，构造简单，施工方便，预应力损失小，成本低，按锚固性能不同分类。Ⅰ类：适用于承受动载、静载的预应力混凝土结构。Ⅱ类：仅适用于有粘结预应力混凝土结构，且锚具只能处于预应力筋应力变化不大的部位。Ⅰ、Ⅱ类锚具的静载锚固性能，应由预应力锚具组装件静载试验测定锚具效率系数ηa和达到实测极限拉应力时总应变εapu.tot确定。见表1。锚具效率系数和总应变表1锚具类别锚具效率系数ηa实测极限拉应力时总应变εapu.totⅠ类≥0.95≥2.0%Ⅱ类≥0.9≥1.7%对于一般的预应力砼结构工程中使用的锚具，当预应力筋为钢丝、钢绞线、热处理钢筋时，ηp取0.97，预应力筋为冷拉Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级钢筋取1.00。锚具除前述要求外，尚应满足下列要求：1）预应力筋锚具组装件，达实测极限拉力时，除锚具设计允许的现象外，全部零件不得出现肉眼可见裂缝或破坏。2）除能满足分级张拉及补张拉工艺外，宜具有能放松预应力筋的性能。锚具或其附件宜设灌浆孔和排气孔。锚具具有自锁、自锚性能。5.2.1.3锚具检查锚具进场时，除应按出厂证明文件核对其锚固性能类别、型号、规格及数量外，应进行下列检查：1、外观检查：应从每批中抽取10%，且不少于10套，检查外观尺寸，有一套不合格，双倍取样，仍有不合格，应逐套检查。2、硬度检验：每批中抽取5%，且不少于5套。对其中有硬度要求零件做硬度试验，每个零件测三遍，有一个不合格，双倍取样，仍有不合格，逐人检查。3、静载锚固性能试验：经上述两项试验后，从同批中取6套组装成3个预应力筋锚具组装件进行试验，不合格双倍取样，仍有不合格，该批不合格。5.2.1.4预应力筋制作1、单根粗钢筋单根预应力筋可在一端张拉也可两端张拉。单根粗预应力筋的制作，包括配料、对焊、冷拉等工序。预应力筋的下料长度应计算确定，计算时要考虑锚具的种类、对焊接头或镦头的压缩量、张拉伸长值、冷拉的冷拉率和弹性回缩率、构件长度等因素。冷拉弹性回缩率一般为0.4%~0.6%，每个接头压缩量一般取20~30mm。螺丝端杆外露在构件孔道外的长度，根据垫板厚度、螺母高度和拉伸机与螺丝端杆连接所需长度确定，通常为120~150mm。固定端采用邦条锚具和镦头锚具时，其长度是锚具尺寸而定。a）两端张拉；b）一端张拉1-螺丝端杆；2-粗钢筋；3-对焊接头；4-垫板；5-螺母；6-帮条锚具；7构件（1）当预应力筋采用两端张拉（两端采用螺丝端杆锚具）预应力筋成品全长L1=——孔道长——锚具外露。张拉端：=2H＋h＋5mm；锚固端：=H＋h＋10mmH——螺母高度h——垫板厚度预应力筋长度——螺丝端杆锚具长度。22lll2l2l2l1102lLl1l预应力筋下科长度：L0=+nL4δ——冷拉率Δ——弹性回缩率L4——焊接接头损耗量，取一个钢筋直径。10l（2）当预应力筋采用一端张拉时（张拉端用螺丝端杆锚具，非张拉端用帮条锚具或镦头锚具）预应力筋全长L1=——邦条锚具长度。预应力筋长度预应力筋下科长度：L0=+nL432lll3l110lLl10l例：某屋架预应力孔道长23.8m，两端张拉LM25，锚具长度320mm，预应力筋冷拉Ⅱ级，直径φ25，冷拉率4%，回缩率0.5%，每根钢筋长7m。计算下料长度。锚具外露120mm。解：L1=23800＋2×120=24040=24040－2×320=23400L0=+5×25=227340l%5.0%41234002、预应力钢筋束或钢绞线束，用KT－2或JM12。钢筋束、热处理钢筋和钢绞线是成盘状供应，长度较长，不需要对焊接长。其制作工序包括开盘、下料、编束。下料时宜用切断机或砂轮锯切断，不得采用电弧切割，钢绞线在切割前，在切口两侧各50mm左右处用铅丝绑扎，防止钢绞线松散。编束是将钢绞线理顺后，用铅丝每隔1m左右绑扎成束，转筋时要防止扭结。预应力钢筋束和钢绞线下料长度与张拉设备和使用的锚具有关。当采用JM12时，下料长度L0=＋a＋b或L0=＋2a——孔道长a、b——张拉端、固定端留量，a取600，b取80当采用KT－2锚具时，采用两端张拉下料长度L0=＋2（L1+L2）采用一端张拉下料长度L0=＋L1+L2+L3——孔道长L1——张拉端钢筋束预留长度L2——锚具外露长度L2=40L3——非张拉端预留长度L3=80llllll3、钢丝束钢丝束的制作与选用的锚具关系很大，一般经下料、编束和组装锚具等工序。当采用钢质锥形锚具时，预应力钢丝束的制作和下料长度计算，与预应力钢筋束基本相同。当钢丝束选用镦头锚固体系时，如采用锚杯式镦头锚具和锚板式镦头锚具配套使用时，钢丝束的下料长度L0，可按图4-31所示计算。钢筋的下料长度L0=——孔道长度（mm）；h——锚杯底厚或锚板厚度（mm）；δ——钢丝镦头预留量，取10mm；k——系数，一端张拉时取0.5，两端张拉时取1；H——锚杯高度，（mm）；H1——螺母高度，（mm）；Δ——钢丝张拉伸长值（mm）；c——张拉时构件混凝土弹性压缩值（mm）。clHHkhl)(221ll