CN103643154A - 一种带有屈服平台预应力钢筋及其预应力构件施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有屈服平台预应力钢筋及其预应力构件施工方法，预应力钢筋的重量百分比成分为：C：0.456-0.49%，Mn：1.95-2.43%，Si：0.65-0.7%，Cr：0.24-0.35%，V：0.02-0.07%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.34-0.37%，Al：0.05-0.06%，Nb：0.28-0.3%，Ti：0.015-0.019%,余量为Fe和不可避免的杂质。预应力构件的施工方法为通过先张法施工或后张法施工，对带有屈服平台的预应力钢筋施加抗拉强度30%-70%的预应力，得到预应力构件。本发明替代了现有的工艺施工方法，减少70%以上普通钢筋的用量。
Description
技术领域
本发明专利属于结构工程技术领域，涉及一种预应力钢筋，特别是一种带有屈服平台预应力钢筋及其预应力构件施工方法。
背景技术
目前，国内外对于预应力钢筋混凝土结构，将其设计成延性结构时，由于塑性变形可以耗散地震能量，结构变形虽然会加大，但结构承受的地震作用不会很快上升，内力也不会再加大，因此具有延性的结构可降低对结构的承载力要求，延性结构是一种经济的设计对策。
具体做法是将预应力混凝土结构采用70%的带有屈服平台的普通钢筋的用量和30%的预应力钢筋的用量进行配制设计，而结构承载力主要由30%的预应力钢筋来承担，这样的设计耗用大量的普通钢筋来增加延性结构的要求，具有钢耗量大、资源浪费等缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种比传统施工方法减少70%以上普通钢筋的用量且抗震效果更好的带有屈服平台预应力钢筋及其预应力构件施工方法。
为了解决以上技术问题，本发明提一种带有屈服平台预应力钢筋及其预应力构件施工方法：
一种带有屈服平台预应力钢筋，其重量百分比成分为：C：0.456-0.49%，Mn：1.95-2.43%，Si：0.65-0.7%，Cr：0.24-0.35%，V：0.02-0.07%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.34-0.37%，Al：0.05-0.06%，Nb：0.28-0.3%，Ti：0.015-0.019%,余量为Fe和不可避免的杂质。
一种带有屈服平台预应力钢筋的预应力构件施工方法，该方法通过先张法施工或后张法施工，对带有屈服平台的预应力钢筋施加抗拉强度30%-70%的预应力，从而得到预应力构件。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述预应力钢筋的重量百分比成分为：C：0.456%，Mn：2.35%，Si：0.7%，Cr：0.24%，V：0.02%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.34%，Al：0.06%，Nb：0.29%，Ti：0.019%,余量为Fe和不可避免的杂质。
前述预应力钢筋的重量百分比成分为：C：0.49%，Mn：2.43%，Si：0.68%，Cr：0.35%，V：0.05%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.35%，Al：0.05%，Nb：0.28%，Ti：0.015%,余量为Fe和不可避免的杂质。
前述预应力钢筋的重量百分比成分为：C：0.478%，Mn：1.95%，Si：0.65%，Cr：0.3%，V：0.07%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.37%，Al：0.055%，Nb：0.3%，Ti：0.018%，余量为Fe和不可避免的杂质。
进一步的，前述利用先张法施工的得到所述预应力构件的具体操作为：
步骤（1）：将所述预应力钢筋按设计要求间隔排列成所需的设计形状，并用箍筋固定绑扎好，将所述捆扎固定后的预应力钢筋放入模具中并固定；
步骤（2）：将所述固定后的预应力钢筋水平布置在张拉操作台上，并对每根所述预应力钢筋两端施加抗拉强度30%-70%的预应拉力；
步骤（3）：向模具内浇筑混凝土，当达到混凝土构件的养护期后释放步骤（2）中张拉操作台的张拉力，从而得预应力构件。
前述利用后张法施工的得到所述预应力构件的具体操作为：
步骤a：制作正多边形混凝土模具，在模具内预埋表面带有凸凹形状波纹管并用箍筋固定绑扎；
步骤b：向模具内浇筑混凝土，当达到混凝土构件的养护期后将所述预应力钢筋穿入预埋好的波纹管内，然后通过张拉操作台对预应力钢筋施加抗拉强度为30%-70%的预应拉力并锚固；
步骤c：用砂浆灌入所述预埋的波纹管内封口，所述砂浆分三次灌入，每次灌入一层，待砂浆稍凝固时，再灌入下一层砂浆，所述砂浆全部灌入且凝固后，对表面进行清理，从而得到预应力构件。
前述箍筋选用普通钢筋。
本发明与现有技术相比如下优点：
本发明成分中由于加入Mn：1.95-2.43%，Cr：0.24-0.35%，从而可以提高C和N元素的原子活性，使各原子形成的气团能与位错形成强烈的相互作用，钉扎位错，产生屈服平台，使得需要外界提供较大的应力才能开动位错。
本发明成分中加入钒，可提高钢的韧性、弹性、耐磨性及抗击性能，并使钢质紧密，并且钢中的钒非常稳定，不易被盐酸、硫酸所分解。加入钒后的钢淬透性好，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
本发明中加入了镍元素，可以提高刚的强度和韧性，提高钢的淬透性，可以改变钢的一些物理性能，并且提高钢的抗腐蚀能力。
本发明中加入了铝元素，能细化钢的晶粒组织，阻抑低碳钢的时效，提高钢在低温下的韧性，并且增强钢的抗氧化性、耐磨性和疲劳强度。
本发明中加入了钛元素，与钢中的氧、硫、碳、氮都容易形成化合物，钛是钢中强脱氧剂，它能使钢的内部组织致密，细化晶粒，降低时效敏感性和冷脆性，并改善焊接性能。
本发明中加入了铌元素，其与C的亲和力比较大，加入钢中后优先于C结合生成碳化铌（NbC），有效防止晶间腐蚀。
本发明替代了现有预应力钢筋+普通钢筋的工艺施工方法，减少70%以上普通钢筋的用量。
本发明中的带有屈服平台预应力钢筋的预应力构件具有屈服平台的特性，抗震性好且施工起来节约成本。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了一种带有屈服平台预应力钢筋，其重量百分比成分为：C：0.456%，Mn：2.35%，Si：0.7%，Cr：0.24%，V：0.02%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.34%，Al：0.06%，Nb：0.29%，Ti：0.019%,余量为Fe和不可避免的杂质。
实施例2
本实施例提供了一种带有屈服平台预应力钢筋，其重量百分比成分为：C：0.49%，Mn：2.43%，Si：0.68%，Cr：0.35%，V：0.05%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.35%，Al：0.05%，Nb：0.28%，Ti：0.015%,余量为Fe和不可避免的杂质。
实施例3
本实施例提供了一种带有屈服平台预应力钢筋，其重量百分比成分为：C：0.478%，Mn：1.95%，Si：0.65%，Cr：0.3%，V：0.07%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.37%，Al：0.055%，Nb：0.3%，Ti：0.018%，余量为Fe和不可避免的杂质。
实施例4
本实施例提供了一种带有屈服平台预应力钢筋的预应力构件施工方法，该方法通过先张法施工或后张法施工，对带有屈服平台的预应力钢筋施加抗拉强度30%-70%的预应力，从而得到预应力构件。
实施例5
本实施例提供了利用先张法施工的得到所述预应力构件的具体操作为：
步骤（1）：将所述预应力钢筋按设计要求间隔排列成所需的设计形状，并用箍筋固定绑扎好，将所述捆扎固定后的预应力钢筋放入模具中并固定，箍筋选用普通钢筋；
步骤（2）：将所述固定后的预应力钢筋水平布置在张拉操作台上，并对每根所述预应力钢筋两端施加抗拉强度30%-70%的预应拉力；
步骤（3）：向模具内浇筑混凝土，当达到混凝土构件的养护期后释放步骤（2）中张拉操作台的张拉力，从而得预应力构件。
实施例6
本实施例提供了利用后张法施工的得到所述预应力构件的具体操作为：
步骤a：制作正多边形混凝土模具，在模具内预埋表面带有凸凹形状波纹管并用箍筋固定绑扎，箍筋选用普通钢筋；
步骤b：向模具内浇筑混凝土，当达到混凝土构件的养护期后将所述预应力钢筋穿入预埋好的波纹管内，然后通过张拉操作台对预应力钢筋施加抗拉强度为30%-70%的预应拉力并锚固；
步骤c：用砂浆灌入所述预埋的波纹管内封口，所述砂浆分三次灌入，每次灌入一层，待砂浆稍凝固时，再灌入下一层砂浆，所述砂浆全部灌入且凝固后，对表面进行清理，从而得到预应力构件。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种带有屈服平台预应力钢筋，其特征在于：
其重量百分比成分为：C：0.456-0.49%，Mn：1.95-2.43%，Si：0.65-0.7%，Cr：0.24-0.35%，V：0.02-0.07%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.34-0.37%，Al：0.05-0.06%，Nb：0.28-0.3%，Ti：0.015-0.019%,余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的带有屈服平台预应力钢筋，其特征在于：所述预应力钢筋的重量百分比成分为：C：0.456%，Mn：2.35%，Si：0.7%，Cr：0.24%，V：0.02%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.34%，Al：0.06%，Nb：0.29%，Ti：0.019%,余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的带有屈服平台预应力钢筋，其特征在于：所述预应力钢筋的重量百分比成分为：C：0.49%，Mn：2.43%，Si：0.68%，Cr：0.35%，V：0.05%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.35%，Al：0.05%，Nb：0.28%，Ti：0.015%,余量为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的带有屈服平台预应力钢筋，其特征在于：所述预应力钢筋的重量百分比成分为：C：0.478%，Mn：1.95%，Si：0.65%，Cr：0.3%，V：0.07%，S：0.013%，P：0.027%，Ni：0.37%，Al：0.055%，Nb：0.3%，Ti：0.018%，余量为Fe和不可避免的杂质。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的带有屈服平台预应力钢筋的预应力构件施工方法，其特征在于：该方法通过先张法施工或后张法施工，对所述带有屈服平台的预应力钢筋施加抗拉强度30%-70%的预应力，从而得到预应力构件。
6.根据权利要求5所述的带有屈服平台预应力钢筋的预应力构件施工方法，其特征在于：所述利用先张法施工的得到所述预应力构件的具体操作为：
步骤（1）：将所述预应力钢筋按设计要求间隔排列成所需的设计形状，并用箍筋固定绑扎好，将所述捆扎固定后的预应力钢筋放入模具中并固定；
步骤（2）：将所述固定后的预应力钢筋水平布置在张拉操作台上，并对每根所述预应力钢筋两端施加抗拉强度30%-70%的预应拉力；
步骤（3）：向模具内浇筑混凝土，当达到混凝土构件的养护期后释放步骤（2）中张拉操作台的张拉力，从而得预应力构件。
7.根据权利要求5所述的带有屈服平台预应力钢筋的预应力构件施工方法，其特征在于：所述利用后张法施工的得到所述预应力构件的具体操作为：
步骤a：制作正多边形混凝土模具，在模具内预埋表面带有凸凹形状波纹管并用箍筋固定绑扎；
步骤b：向模具内浇筑混凝土，当达到混凝土构件的养护期后将所述预应力钢筋穿入预埋好的波纹管内，然后通过张拉操作台对预应力钢筋施加抗拉强度为30%-70%的预应拉力并锚固；
步骤c：用砂浆灌入所述预埋的波纹管内封口，所述砂浆分三次灌入，每次灌入一层，待砂浆稍凝固时，再灌入下一层砂浆，所述砂浆全部灌入且凝固后，对表面进行清理，从而得到预应力构件。
8.根据权利要求6或7所述的带有屈服平台预应力钢筋的预应力构件施工方法，其特征在于：所述箍筋选用普通钢筋。
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