2.8 预应力连接及连接材料
预应力在装配式混凝土结构中的应用包括预制预应力构件的制作以及预制构件之间的连接,其中用于预制构件连接的预应力筋张拉方式采用的是后张法,包括后张无黏结预应力以及后张有黏结预应力。在装配式混凝土结构中,预应力筋能够为预制构件之间的连接接缝提供预压力,从而提高结合面的摩擦抗剪能力。同时,预应力筋还能够作为受力钢筋传递构件之间的拉力及弯矩。在施工方面,预应力装配式混凝土结构连接节点具有施工速度快、劳动生产效率高、现场湿作业少等优点;在结构性能方面,因预应力筋的回弹性,结构具有地震作用下良好的自复位能力。除此以外,还可以通过调整预留孔洞的位置、路径、预应力筋的种类、黏结程度,并选用优良的耗能件或阻尼器,使预应力连接节点具有优良的耗能能力和震后自复位能力。
预应力连接所采用的连接材料主要包括锚具、夹具、连接器、预应力筋、金属波纹管、塑料波纹管等,各材料及部件形式和质量应符合国家现行有关标准的规定。其中,预应力筋按钢材品种可分为钢丝、钢绞线(图2.42)、高强钢筋和钢棒等。预应力筋应根据结构受力特点、环境条件和施工方法等选用。锚具是用于保持预应力筋的拉力并将其传递到结构上所用的永久性锚固装置,如图2.43(a)所示,可分为夹片锚具、墩头锚具、螺母锚具、挤压锚具、压接锚具、压花锚具、冷铸锚具和热铸锚具等。夹具是建立或保持预应力筋预应力的临时性锚固装置,可分为夹片夹具、锥销夹具、墩头夹具和螺母夹具等,如图2.43(b)所示。夹具应具有良好的自锚性能、松锚性能和重复使用性能。连接器是用于连接预应力筋的装置,永久留在混凝土结构或构件中的连接器,应符合锚具的性能要求;在施工中临时使用并需要拆除的连接器,应符合夹具的性能要求。
图2.42 预应力钢绞线
图2.43 预应力筋锚具、夹具示意图
预应力结构构件的设计,应根据工程环境、结构特点、预应力筋品种和张拉施工方法,根据国家现行标准《混凝土结构设计规范》(GB 50010)、《预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程》(JGJ 85)、《建筑工程预应力施工规程》(CECS 180)等的有关规定,合理选择适用的锚具、夹具和连接器。