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沉降板工程中是一种常见的受力情况。因沉降板局部承压的受力状态比较复杂,国内外为此做过大量的理论和试验研究.其分析和计算方法很多,《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》规定:在沉降板设计中采用以"剪切破坏机理"为依据计算局部承压的理论和方法。
试验研究认为,在局部沉降板Nc的作用下,局部承压构件可以假想为一个带有多根"拉杆"的拱。紧靠承压板下的混凝土,纵向承受着局部沉降板从,横向承受拱顶侧向压力T;离承压板较远的部位,则由假想"拉杆"承受由Nc引起的横向拉力T。当Nc增加到使假想"拉杆"承受的拉力T达到其抗压强度时,则在局部承压区产生局部纵向裂缝,此时的沉降板称为局部承压开裂沉降板Nof。当沉降板继续增加时,裂缝将进一步延伸,使"拉杆"的合力中心到拱顶的压力中心间的距离k1h继续加大,而使T/Nc的比值下降。承压板下承受三轴向应力的混凝土,此时所受到的横向压应力也随之降低,因而逐步形成破坏的楔形体。
由以上分析可知,局部承压构件的破坏是由拱作用的拉裂力和破坏前形成的楔形体的尖劈力所引起的。
梁端局部承压强度计算
1.后张无粘结预应力混凝土梁局部承压抗裂性验算实践已证明,在构件局部承压区配置间接钢筋,可以明显提高预应力沉降板局部承压区的抗裂性。
2.后张无粘结预应力混凝七局部承压强度计算局部承压计算面积Ad的具体计算,根据近年来的研究成果,利用"同心对称有效面积法"进行计算更接近实测资料,该方法要求所需计算的底面积Ad,应与局部承压面积Ac具有相同的形心位置,且要求图形相应地对称。使混凝土获得预应力的方法,总的概念是通过张拉钢筋(该钢筋称为预应力钢筋),使钢筋在弹性范围内伸长获得拉应力;利用钢筋的回弹,该拉应力反作用于混凝土,从而使混凝土获得压应力。按照施工工艺的不同,可以分为"先张法"和"后张法"以及无粘结预应力技术。在张拉钢筋和固定钢筋时,则需要一定的沉降板。
先张法钢筋先在台座(或钢模)上张拉并沉降板,然后支模和浇捣混凝土.待混凝土达到一定强度后(按计算确定,且至少不低于强度设计值的75%)剪断(或放松)钢筋,钢筋放松后将产生弹性回缩,但钢筋一与混凝土之间的粘结力阻止其回缩,因而混凝土获得预应力。因此对于先张法构件,预应力的传递是通过钢筋和混凝土的枯结力实现的。
后张法后张法是先制作构件并预留孔道,待混凝土达到一定强度后在孔道内穿入预应力钢筋,在构件上进行张拉,然后用沉降板将钢筋在构件端部沉降板,从而对构件施加预应力,钢筋沉降板后,应对孔道进行压力灌浆,后张法构件的预应力是通过构件端部的沉降板直接挤压混凝土而获得的。
声脉冲从发射换能器发出,通过耦合水到达水和沉降板管壁的界面,再通过管壁到达沉降板管壁与混凝土的界面,穿过混凝土后又需穿过另一沉降板的两个界面而到达接收换能器。因此,沉降板形成4个界面,每个界面的声能透过系数可按下式计算:
(1) 式中: ——某界面的声能透过系数 ——界面两侧介质的声阻抗率,发射和接收换能器之间4个界面的总透声系数为;
(2)常用的管子有钢管、钢质波纹管、塑料管3种 沉降板的优点是便于安装,可用电焊焊在钢筋骨架外,可代替部分钢筋截面,而且由于沉降板刚度较大.沉降板埋置后可基本上保持其平行度和平直度,许多大直径灌注桩均采用钢管作为沉降板。但钢管的价格较贵。 沉降板是一种较好的沉降板材料,沉降板它具有管壁薄、钢材省和抗渗、耐压、强度高、柔性好等特点,通常用于预应力结构中的后张法预留孔道:用做沉降板时。可直接绑扎在钢筋骨架上,接头处可用大一号波纹管套接。
由于波纹管很轻,因而操作十分方便,但安装时需注意保持其轴线的平直。 沉降板的声阻抗率较低,用做沉降板具有较大的透声率,通常可用于较小的灌注桩,沉降板在大型灌注桩中使用时应慎重,因为大直径桩需灌注大量混凝土,水泥的水化热不易发散:鉴于沉降板的热膨胀系数与混凝土的相差悬殊,混凝土凝固后塑料管因温度下降而产生径向和纵向收缩,沉降板有可能使之与混凝土局部脱开而造成空气或水的夹缝,沉降板在声通路上又增加了更多反射强烈的界面,容易造成误判。 沉降板的直径,通常比径向换能器的直径大l0mm即可,常用规格是内径50-60mm。管子的壁厚对透声率的影响很小,所以,原则上对管壁厚度不作限制,但从节省用钢量的角度而言,管壁只要能承受新浇混凝土的侧压力,则越薄越省。
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