作预应力筋-兰州大学课件.ppt

1、混凝土结构设计原理兰州大学网络教育学院2010-11-11王亚军王亚军第 10 章 预应力混凝土构件10.1 概述10.2 预应力混凝土轴心受拉构件的计算10.3 预应力混凝土受弯构件的计算10.4 预应力混凝土构件的构造要求10.1 概述普通混凝土存在的问题：普通混凝土存在的问题： 1）混凝土抗拉强度低，这样，在正常使用时，）混凝土抗拉强度低，这样，在正常使用时，通常是带裂缝工作的。通常是带裂缝工作的。 2）在对防渗、抗腐蚀有要求时，易出现问题。）在对防渗、抗腐蚀有要求时，易出现问题。 3）为满足变形和裂缝要求，只能增大截面尺）为满足变形和裂缝要求，只能增大截面尺寸、加大自重。寸、加大自重。

2、 4）不能充分利用高强度钢筋。）不能充分利用高强度钢筋。 1、 钢筋混凝土构件的缺欠 10.1 概述定义：定义：通过通过张拉钢筋（索），使钢筋混凝土结构在承张拉钢筋（索），使钢筋混凝土结构在承受外荷载之前，受拉区的混凝土预先受到一定压应受外荷载之前，受拉区的混凝土预先受到一定压应力的混凝土结构称为预应力混凝土结构。力的混凝土结构称为预应力混凝土结构。 构件承受外荷载后，此项预压应力将抵消一部构件承受外荷载后，此项预压应力将抵消一部分或全部由外荷载所引起的拉应力；从而推迟裂缝分或全部由外荷载所引起的拉应力；从而推迟裂缝的出现和限制裂缝的开展。的出现和限制裂缝的开展。 2、预应力混凝土的基本概念

3、10.1 概述特点：特点： a. 预应力构件可延缓混凝土开裂的时间，提高构预应力构件可延缓混凝土开裂的时间，提高构件的抗裂度和刚度；件的抗裂度和刚度；b. 节约钢材、减轻自重；节约钢材、减轻自重；c. 能充分利用高强度钢材、高强混凝土的强度；能充分利用高强度钢材、高强混凝土的强度；d. 施工复杂，工艺要求高，需要较多的设备。施工复杂，工艺要求高，需要较多的设备。 2、预应力混凝土的基本概念 预应力的特点预应力的特点(1)(1)预压应力作用下预压应力作用下 截面下部受压，上截面下部受压，上受拉。受拉。(2)(2)外荷载作用下外荷载作用下 中和轴以下受拉，中和轴以下受拉，中和轴以上受压。中和轴以上

4、受压。(3)(3)预压应力与外荷载共同作用下预压应力与外荷载共同作用下 可见混凝土受拉区可见混凝土受拉区的应力已大为减小，的应力已大为减小，或受压。或受压。 10.1 概述应用范围：应用范围： 抗裂度要求高的结构；抗裂度要求高的结构； 跨越能力大的大跨度结构和承受重荷载的结构；跨越能力大的大跨度结构和承受重荷载的结构； 对构件的变形和刚度要求高的结构，如吊梁、对构件的变形和刚度要求高的结构，如吊梁、桥梁。桥梁。 2、预应力混凝土的基本概念 10.1 概述按使用荷载下截面拉应力控制要求的不同，分为三种：按使用荷载下截面拉应力控制要求的不同，分为三种： 全预应力全预应力裂缝控制等级一级裂缝控制等级

5、一级 限值限值(有限有限)预应力预应力 裂缝控制等级二级裂缝控制等级二级 部分预应力部分预应力允许出现规定的裂缝宽度允许出现规定的裂缝宽度 全预应力混凝土全预应力混凝土 全预应力混凝土是指在各种荷载组合下构件截面上均不允许出现拉应力的预应力混凝土构件。大致相当于裂缝控制等级为一级的构件。 限值预应力混凝土限值预应力混凝土 限值预应力混凝土是按在短期荷载作用下，容许混凝土承受某一规定拉应力值，但在长期荷载作用下，混凝土不得受拉的设计要求。相当于裂缝控制等级为二级的构件。 部分预应力混凝土部分预应力混凝土 部分预应力混凝土是按在使用荷载作用下，容许出现裂缝，但最大裂宽不超过允许值的要求设计。相当于

6、裂缝控制等级为三级的构件。全预应力混凝土构件具有抗裂性和抗疲劳性好、刚度大等优点，但也存在构件反拱值过大，延性差，预应力钢筋配筋量大，施加预应力工艺复杂、费用高等主要缺点。有限或部分预应力混凝土介于全预应力混凝土和钢筋混凝土之间，有很大的选择范围，可根据结构的功能要求和环境条件，选用不同的预应力值以控制构件在使用条件下的变形和裂缝。10.1 概述(1) 先张法（张拉钢筋在浇筑混凝土之前的方法）先张法（张拉钢筋在浇筑混凝土之前的方法）(2) 后张法（张拉钢筋在混凝土凝结之后的方法）后张法（张拉钢筋在混凝土凝结之后的方法）(3) 其他方法（电热法、自应力混凝土）其他方法（电热法、自应力混凝土） 按

7、预应力筋张拉先后，分为三种：按预应力筋张拉先后，分为三种： 先张法先张法就是张拉钢筋先于混凝土构件浇筑成型的方法。先张法构件中，预应力是靠钢筋和混凝土预应力是靠钢筋和混凝土之间的黏结力传递。之间的黏结力传递。但是这种力的传递过程，需要经过一段传递长度ltr才能完成。 先张法预应力土构件，预应力是靠钢筋与混凝土之间的粘结力来传递的。 先张法A.A.施工工序：施工工序：1 1）固定台座，放上预应力筋；）固定台座，放上预应力筋；2 2）用千斤顶张拉钢筋，用夹具将预应力筋固定；）用千斤顶张拉钢筋，用夹具将预应力筋固定；3 3）浇筑混凝土、养护（特定的养护）、缩短施工周期；）浇筑混凝土、养护（特定的养护

8、）、缩短施工周期；4 4）混凝土强度达到一定强度（）混凝土强度达到一定强度（75%75%以上设计强度）切断钢筋以上设计强度）切断钢筋或放松钢筋通过钢筋与混凝土之间的粘结力，对混凝土产或放松钢筋通过钢筋与混凝土之间的粘结力，对混凝土产生挤压力。生挤压力。B.B.优点：优点：1 1）张拉工序简单）张拉工序简单2 2）不需放置永久性锚具）不需放置永久性锚具3 3）批量生产）批量生产C.C.缺点：缺点：1 1）需成批钢模，养护池，一次性投资大）需成批钢模，养护池，一次性投资大2 2）适用于直线型布筋，对于曲线布置预应力筋情况较困难）适用于直线型布筋，对于曲线布置预应力筋情况较困难传递长度后张法后张法：

9、后张法就是在构件浇筑成型后再张拉钢筋的施工方法。后张法构件中，预应力主要靠钢筋端部的锚具来传递。 后张法后张法A.A.施工工序：施工工序：1 1）浇筑混凝土，预留钢筋孔道和灌浆孔）浇筑混凝土，预留钢筋孔道和灌浆孔2 2）混凝土达到一定强度之后，钢筋穿过孔道，并张拉钢）混凝土达到一定强度之后，钢筋穿过孔道，并张拉钢筋，同时混凝土受压，达到一定的拉应力后，用锚筋，同时混凝土受压，达到一定的拉应力后，用锚具锚固钢筋，锚具不再取下具锚固钢筋，锚具不再取下. .3 3）孔道内灌浆，成有粘力的预应力构件；或不灌浆，为）孔道内灌浆，成有粘力的预应力构件；或不灌浆，为无粘结力的预应力构件无粘结力的预应力构件B

10、.B.优点：优点：1 1）后张法直接在构件上张拉，可布置钢筋的形状多样）后张法直接在构件上张拉，可布置钢筋的形状多样2 2）适用于现场制作，块体拼接，特殊结构）适用于现场制作，块体拼接，特殊结构C.C.缺点：缺点：1 1）永久性锚具用量大）永久性锚具用量大2 2）工序复杂，施工周期长）工序复杂，施工周期长电热张拉法是利用钢筋热胀冷缩的原理，在预应力钢筋上通过强大的电流，短时间内将钢筋加热，使钢筋的温度升高，钢筋随之伸长。当钢筋伸长到要求长度后，切断电源，锚固钢筋。随着温度的下降，钢筋逐渐冷却回缩，从而在混凝土中产生预压应力。所以，电热法只不过是以电热代替千斤顶的机械张拉，可用于先张法和后张法。

11、膨胀水泥，使混凝土硬结后，体积膨胀而受到钢筋的约束，产生预压应力（先张法） 10.1 概述 夹具和锚具的作用：固定预应力钢筋；夹具和锚具的作用：固定预应力钢筋； 夹具：能重复使用，一般用于先张法构件；夹具：能重复使用，一般用于先张法构件； 锚具：不能重复使用，一般用于后张法构件；锚具：不能重复使用，一般用于后张法构件；螺丝端杆锚具螺丝端杆锚具图 螺丝端杆锚具用用于于粗粗钢钢筋筋锚锚固固镦头锚具镦头锚具锥塞式锚具锥塞式锚具夹片式锚具夹片式锚具JM12型锚具型锚具QM型锚具型锚具夹片式锚具夹片式锚具夹片夹片夹片式锚具夹片式锚具10.1 概述预应力钢筋预应力钢筋 预应力钢筋的强度越高越好预应力钢筋的

12、强度越高越好。 而且在预应力混凝土制作和使用过程中，由于种种原因，而且在预应力混凝土制作和使用过程中，由于种种原因，预应力筋中预先施加的张拉应力会产生损失，因此，为使预应力筋中预先施加的张拉应力会产生损失，因此，为使得扣除应力损失后仍具有较高的张拉应力，得扣除应力损失后仍具有较高的张拉应力，也必须使用高也必须使用高强钢筋（丝）作预应力筋强钢筋（丝）作预应力筋。 为避免在超载情况下发生脆性破断，预应力筋还必须为避免在超载情况下发生脆性破断，预应力筋还必须具有具有一定的塑性一定的塑性。同时还要求具有良好的加工性能，以满足对。同时还要求具有良好的加工性能，以满足对钢筋焊接、镦粗的加工要求。钢筋焊接、

13、镦粗的加工要求。 对钢丝类预应力筋，还要求具有对钢丝类预应力筋，还要求具有低松弛性低松弛性和与混凝土良好和与混凝土良好的粘结性能，通常采用的粘结性能，通常采用刻痕刻痕或或压波压波方法来提高与方法来提高与混凝土粘结强度。混凝土粘结强度。1 1、冷拉低合金钢筋、冷拉低合金钢筋通常将通常将级热轧钢筋经冷拉后作为预应力筋，抗级热轧钢筋经冷拉后作为预应力筋，抗拉强度可达拉强度可达580MPa。为解决粗直径钢筋的连接问题，钢筋表面轧制成为解决粗直径钢筋的连接问题，钢筋表面轧制成不带纵向肋的精制螺纹，可用套筒直接连接。不带纵向肋的精制螺纹，可用套筒直接连接。但随着近年来高强钢丝和钢绞线的大量生产，这但随着近

14、年来高强钢丝和钢绞线的大量生产，这种预应力筋的应用已很少。种预应力筋的应用已很少。2 2、中高强钢丝、中高强钢丝中高强钢丝是采用优质碳素钢盘条，经过几次冷拔后得到。中高强钢丝是采用优质碳素钢盘条，经过几次冷拔后得到。中强钢丝的为中强钢丝的为8001200MPa，高强钢丝的强度为高强钢丝的强度为14701860MPa。钢丝直径为钢丝直径为39mm。为增加与混凝土粘结强度，钢丝表面可采用为增加与混凝土粘结强度，钢丝表面可采用刻痕刻痕或或压波压波，也可制成螺旋肋。，也可制成螺旋肋。刻痕钢丝螺旋肋钢丝3 3、钢绞线、钢绞线钢绞线是用钢绞线是用2、3、7股高强钢丝扭结而成的一种高强预应力股高强钢丝扭结而

15、成的一种高强预应力筋，其中以筋，其中以7股钢绞线应用最多股钢绞线应用最多。7股钢绞线的公称直径为股钢绞线的公称直径为9.515.2 mm，通常用于无粘结预应力筋，强度可高达，通常用于无粘结预应力筋，强度可高达1860MPa。2股和股和3股钢绞线用途不广，仅用于某些先张法股钢绞线用途不广，仅用于某些先张法构件，以提高与混凝土的粘结强度。构件，以提高与混凝土的粘结强度。无粘结预应力束无粘结预应力束4 4、热处理钢筋、热处理钢筋用热轧中碳低合金钢经过调质用热轧中碳低合金钢经过调质热处理后制成的高强度钢筋，直径热处理后制成的高强度钢筋，直径为为610mm，抗拉强度为抗拉强度为1470MPa。除冷拉低合

16、金钢筋外，其余除冷拉低合金钢筋外，其余预应力筋的应力预应力筋的应力-应变曲线均无明应变曲线均无明显屈服点，采用残余应变为显屈服点，采用残余应变为0.2%的的条件屈服点条件屈服点作为抗拉强度设计作为抗拉强度设计指标。指标。a0.2%0.2 fu10.1 概述混凝土混凝土预应力混凝土要求采用高强混凝土预应力混凝土要求采用高强混凝土可以施加较大的预压应力，提高预应力效率；可以施加较大的预压应力，提高预应力效率；有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；具有较高的弹性模量，有利于提高截面抗弯刚度，减少预压具有较高的弹性模量，有利于提高截面抗弯刚度，减少预压

17、时的弹性回缩；时的弹性回缩；徐变较小，有利于减少徐变引起的预应力损失；徐变较小，有利于减少徐变引起的预应力损失；与钢筋有较大粘结强度，减少先张法预应力筋的应力传递长与钢筋有较大粘结强度，减少先张法预应力筋的应力传递长度。度。10.1 概述混凝土混凝土预应力混凝土要求采用高强混凝土预应力混凝土要求采用高强混凝土有利于提高局部承压能力，便于后张锚具的布置和减小锚具有利于提高局部承压能力，便于后张锚具的布置和减小锚具垫板的尺寸；垫板的尺寸；强度早期发展较快，可较早施加预应力，加快施工速度，提强度早期发展较快，可较早施加预应力，加快施工速度，提高台座、模具、夹具的周转率，降低间接费用高台座、模具、夹具

18、的周转率，降低间接费用 一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于C30， 当采用高强钢丝时不低于当采用高强钢丝时不低于C40。10.1 概述 张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控张拉控制应力是指预应力钢筋在进行张拉时所控制达到的最大应力值。其值为张拉设备（如千斤顶油制达到的最大应力值。其值为张拉设备（如千斤顶油压表）所指示的总张拉力除以预应力筋截面面积得到压表）所指示的总张拉力除以预应力筋截面面积得到的应力值称为张拉控制应力。它是预应力钢筋在构件的应力值称为张拉控制应力。它是预应力钢筋在构件受荷以前所经受的最大应力。受荷以前所经受的最大应力。

19、pconpconAN,10.1 概述10.1 概述 因为对预应力筋的张拉过程是在施工阶段进行的，同时张因为对预应力筋的张拉过程是在施工阶段进行的，同时张拉预应力筋也是对它进行的一次检验，所以拉预应力筋也是对它进行的一次检验，所以 con是以预应力是以预应力筋的标准强度给出的，且筋的标准强度给出的，且 con可不受抗拉强度设计值的限制可不受抗拉强度设计值的限制。在下列情况下在下列情况下， con可提高可提高0.05 fptk： 为提高构件在施工阶段的抗裂性能，而在使用阶段受压为提高构件在施工阶段的抗裂性能，而在使用阶段受压区内设置的预应力筋；区内设置的预应力筋；为部分抵消应力松弛、摩擦、分批张拉

20、和温差产生预应力为部分抵消应力松弛、摩擦、分批张拉和温差产生预应力损失。损失。为避免为避免 con的取值过低，影响预应力筋充分发挥作用，的取值过低，影响预应力筋充分发挥作用，规规范范规定规定 con不应小于不应小于0.4 fptk。10.1 概述预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上原因，原因，预应力筋中应力会从预应力筋中应力会从 con逐步减少逐步减少，并经过相当长的，并经过相当长的时间才会最终稳定下来，这种应力降低现象称为预应力损失。时间才会最终稳定下来，这种应力降低现象称为预应力损失。由于最终稳定后的应力值才对构件产生实际

21、的预应力效果。由于最终稳定后的应力值才对构件产生实际的预应力效果。因此，预应力损失是预应力混凝土结构设计和施工中的一个因此，预应力损失是预应力混凝土结构设计和施工中的一个关键的问题。关键的问题。过高或过低估计预应力损失，都会对结构的使用性能产生不过高或过低估计预应力损失，都会对结构的使用性能产生不利影响。利影响。10.1 概述 由于预应力是通过张拉预应力筋得到，由于预应力是通过张拉预应力筋得到，凡是能使预应力筋凡是能使预应力筋产生缩短的因素，都将引起预应力损失产生缩短的因素，都将引起预应力损失，主要有：主要有： 锚固损失：锚固损失：锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移。锚具变形引起预应力筋的回缩、

22、滑移。摩擦损失：摩擦损失：在预应力筋张拉过程中，后张法在预应力筋张拉过程中，后张法预应力筋与孔预应力筋与孔道壁之间的摩擦道壁之间的摩擦，先张法预应力筋与锚具之间以及折点处，先张法预应力筋与锚具之间以及折点处的摩擦，也会使张拉应力造成损失。的摩擦，也会使张拉应力造成损失。混凝土的收缩和徐变引起的损失。混凝土的收缩和徐变引起的损失。松弛损失松弛损失：长度不变的预应力筋，在高应力的长期作用下：长度不变的预应力筋，在高应力的长期作用下会产生会产生松弛松弛，会引起预应力损失。，会引起预应力损失。温差损失：温差损失：先张法中的先张法中的热养护引起的温差损失。热养护引起的温差损失。弹性压缩损失：弹性压缩损失

23、：混凝土弹性压缩，后张法中后拉束对先张混凝土弹性压缩，后张法中后拉束对先张拉束造成的压缩变形而产生拉束造成的压缩变形而产生分批张拉损失分批张拉损失等。等。1 1、锚固损失、锚固损失 l1 预应力筋张拉后锚固时，由于锚具受力后变形、垫板缝隙的挤预应力筋张拉后锚固时，由于锚具受力后变形、垫板缝隙的挤紧以及钢筋在锚具种的内缩引起的预应力损失记为紧以及钢筋在锚具种的内缩引起的预应力损失记为 l1。对直线预应力筋，对直线预应力筋，slEla12 2、摩擦损失、摩擦损失 l2 摩擦损失是指在摩擦损失是指在后张法后张法张拉钢筋时，由于预应力筋与周围接张拉钢筋时，由于预应力筋与周围接触的混凝土或套管之间存在摩

24、擦，引起预应力筋应力随距张拉触的混凝土或套管之间存在摩擦，引起预应力筋应力随距张拉端距离的增加而逐渐减少的现象。端距离的增加而逐渐减少的现象。直线预应力筋曲线预应力筋摩擦损失示意图摩擦损失摩擦损失NpNp-dF1dxNpNp-dF2 pdd/2d/2dxdxNdFp1dNdxppdNpdxdFp2取取dx=rd ，Np= pAp ppdAdFdrdpp)()(lnlnconrp21dFdF dArpp)(摩擦损失摩擦损失)(lnlnconrp)(conkrpe为张拉端与计算截面曲线部为张拉端与计算截面曲线部分的切线夹角（分的切线夹角（rad）设该夹角很小，可近似取张拉设该夹角很小，可近似取张拉

25、端到计算截面的距离端到计算截面的距离 x = r ，则摩擦损失则摩擦损失 l2为，为，plcon2)(con2xl2 . 0)(x若若)(con11xe摩擦损失摩擦损失钢丝束、钢绞线摩擦系数孔道成型方式预埋金属波纹管预埋钢管抽芯成型无粘结预应力钢绞线0.00150.00100.00150.00350.250.250.550.09注：1、当有可靠的试验数据资料时，表列系数值可根据实测数据确定；2、当采用钢丝束的钢质锥形锚具及类似形式锚具时，尚应考虑锚杯口处的附加摩擦损失，其值可根据实测数据确定；3、无粘结预应力钢绞线的数据适用于由公称直径 12.70mm 或15.20mm 钢绞线制成的无粘结预应

26、力钢筋。摩擦损失摩擦损失 对于曲线预应力筋张拉锚固时，由于锚具变形和钢筋内缩对于曲线预应力筋张拉锚固时，由于锚具变形和钢筋内缩a(mm)，使预应力筋有回缩的趋势，从而产生，使预应力筋有回缩的趋势，从而产生反向摩擦力反向摩擦力以阻以阻止其内缩。止其内缩。反向摩擦力只在一定的影响长度反向摩擦力只在一定的影响长度lf(m)内发生，内发生，即在距张拉端即在距张拉端lf处，预应力筋的内缩值为零。处，预应力筋的内缩值为零。摩擦损失摩擦损失(m) )(1000concpfraEl设反向摩擦和正向摩擦相同设反向摩擦和正向摩擦相同DD=2 l2fpfcconfpllElrlEa)(2)(con2xlxrcl)(

27、con2内缩值内缩值摩擦损失摩擦损失(m) )(1000concpfraEl)1 (1fllxD设反向摩擦和正向摩擦相同设反向摩擦和正向摩擦相同DD=2 l2)(con2xlxrcl)(con2)1)(2confcflxrl摩擦损失摩擦损失一端张拉一端张拉两端张拉两端张拉超张拉超张拉减少摩擦损失的措施减少摩擦损失的措施3 3、温差损失、温差损失 l3 为缩短先张法构件的生产周期，常采用蒸汽养护加快混凝为缩短先张法构件的生产周期，常采用蒸汽养护加快混凝土的凝结硬化。土的凝结硬化。升温时升温时，新浇混凝土尚未结硬新浇混凝土尚未结硬，钢筋受热膨胀，但张拉预应力，钢筋受热膨胀，但张拉预应力筋的台座是固

28、定不动的，亦即钢筋长度不变，因此预应力筋中筋的台座是固定不动的，亦即钢筋长度不变，因此预应力筋中的应力随温度的增高而降低，产生预应力损失的应力随温度的增高而降低，产生预应力损失 l3。降温时降温时，混凝土达到了一定的强度，与预应力筋之间已具有粘，混凝土达到了一定的强度，与预应力筋之间已具有粘结作用，结作用，两者共同回缩，两者共同回缩，已产生预应力损失已产生预应力损失 l3无法恢复无法恢复。设养护升温后，预应力筋与台座的温差为设养护升温后，预应力筋与台座的温差为D D t ，取钢筋的温，取钢筋的温度膨胀系数为度膨胀系数为110-5/，则有，则有， 10153tEslDttDD2102101554

29、 4、钢筋松弛损失、钢筋松弛损失 l4钢筋在高应力长期作用下具有随时间增长产生塑性变形的性质。钢筋在高应力长期作用下具有随时间增长产生塑性变形的性质。在长度保持不变的条件下在长度保持不变的条件下，应力值随时间增长而逐渐降低，这，应力值随时间增长而逐渐降低，这种现象称为松弛。种现象称为松弛。应力松弛与初始应力水平和作用时间长短有关。应力松弛与初始应力水平和作用时间长短有关。根据应力松弛的长期试验结果，根据应力松弛的长期试验结果，规范规范取取普通预应力钢丝和钢绞线普通预应力钢丝和钢绞线：conptkconlf)5 . 0(4 . 04低松弛预应力钢丝和钢绞线低松弛预应力钢丝和钢绞线：当当 con0

30、.7fptk时，时，conptkconlf)5 . 0(125. 04当当0.7fptk 3m，不考虑该项损失。，不考虑该项损失。此处此处D为环形构件的直径。为环形构件的直径。 预应力混凝土构件从预加应力开始即需要进行计算，而预预应力混凝土构件从预加应力开始即需要进行计算，而预应力损失是分批发生的。因此，应根据计算需要，考虑相应阶应力损失是分批发生的。因此，应根据计算需要，考虑相应阶段所产生的预应力损失。段所产生的预应力损失。混凝土预压前完成的损失混凝土预压前完成的损失 lI；混凝土预压后完成的损失混凝土预压后完成的损失 lII。根据上述预应力损失发生时间先后关系，具体组合见表。根据上述预应力

31、损失发生时间先后关系，具体组合见表。考虑到预应力损失计算的误差，在总损失计算值过小时，考虑到预应力损失计算的误差，在总损失计算值过小时，产生不利影响，产生不利影响，规范规范规定当总损失值规定当总损失值 l = lI + lII小于小于下列数值时，按下列数值取用：下列数值时，按下列数值取用：先张法构件先张法构件 100MPa后张法构件后张法构件 80MPa混凝土弹性压缩引起的损失混凝土弹性压缩引起的损失 le先张法构件放张时先张法构件放张时，预应力筋与混凝土一起受压缩短，引，预应力筋与混凝土一起受压缩短，引起预应力筋应力降低。起预应力筋应力降低。设混凝土预压应力在弹性范围，则根据钢筋与混凝土共同

32、设混凝土预压应力在弹性范围，则根据钢筋与混凝土共同变形的条件，可得混凝土弹性压缩引起的损失变形的条件，可得混凝土弹性压缩引起的损失 le为：为：pcEpccpleEEa对后张法构件，当一次张拉对后张法构件，当一次张拉所有预应力筋时，无弹性压所有预应力筋时，无弹性压缩损失。当分批张拉时，则缩损失。当分批张拉时，则由此项损失。由此项损失。先张法预应力混凝土先张法预应力混凝土构件的预压应力是靠构件构件的预压应力是靠构件两端一定距离内钢筋和混两端一定距离内钢筋和混凝土之间的粘结力来传递，凝土之间的粘结力来传递，粘结力的传递是通过端部粘结力的传递是通过端部保持一定的保持一定的传递长度传递长度来完来完成。

33、成。先张法构件预应力钢筋的传递长度计算 从钢筋和混凝土应力为零的端截面到钢筋和从钢筋和混凝土应力为零的端截面到钢筋和混凝土应力为混凝土应力为pe和和pc的截面之间的这段长度的截面之间的这段长度ltr，称为先张法构件的预应力钢筋的传递长度。称为先张法构件的预应力钢筋的传递长度。 后张法构件中，预压应力是通过锚具传给垫板，后张法构件中，预压应力是通过锚具传给垫板，再由垫板传递给混凝土的。预压应力在构件的端面上再由垫板传递给混凝土的。预压应力在构件的端面上是集中于垫板下一定的范围之内，然后在构件内逐步是集中于垫板下一定的范围之内，然后在构件内逐步扩散，经过一定的扩散长度后就均匀地分布到构件的扩散，经

34、过一定的扩散长度后就均匀地分布到构件的全截面上，一般取扩散长度等于构件的截面宽度全截面上，一般取扩散长度等于构件的截面宽度b。 规范规范规定，在预应力筋锚具下及张拉设备的规定，在预应力筋锚具下及张拉设备的支承处，应配置预埋钢垫板及附加横向钢筋网片或螺支承处，应配置预埋钢垫板及附加横向钢筋网片或螺旋式间接钢筋。旋式间接钢筋。 构件端部锚固区的应力传递构件端部锚固区的应力传递预埋钢垫板及附加横向钢筋网预埋钢垫板及附加横向钢筋网 （1 1）构件局部受压截面尺寸）构件局部受压截面尺寸 对配置间接钢筋的混凝土结构构件，其局部受压区对配置间接钢筋的混凝土结构构件，其局部受压区的截面尺寸应符合下列要求的截面

35、尺寸应符合下列要求 当不满足时，应加大锚固区的截面尺寸、调整锚具位当不满足时，应加大锚固区的截面尺寸、调整锚具位置或提高混凝土强度等级。置或提高混凝土强度等级。 Fl -局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值；局部受压面上作用的局部荷载或局部压力设计值；在后张法预应力混凝土构件中的锚头局压区，应取在后张法预应力混凝土构件中的锚头局压区，应取 Aln -混凝土局部受压净面积：对后张法构件，应扣除混凝土局部受压净面积：对后张法构件，应扣除孔道、凹槽部分的面积孔道、凹槽部分的面积 （1 1）构件局部受压截面尺寸）构件局部受压截面尺寸 Ab -局部受压的计算面积，局部受压的计算面积，根据局部受压面

36、积和计算底面积根据局部受压面积和计算底面积按同心、对称的原则确定按同心、对称的原则确定 （1 1）构件局部受压截面尺寸）构件局部受压截面尺寸 Al -混凝土局部受压面积；当有垫板时可考虑混凝土局部受压面积；当有垫板时可考虑预压力沿锚具垫圈边缘在垫板中按预压力沿锚具垫圈边缘在垫板中按45扩散后传至扩散后传至混凝土的受压面混凝土的受压面 （2 2）局部受压承载力计算）局部受压承载力计算 当配置方格网式或螺旋式间接钢筋，且其核心当配置方格网式或螺旋式间接钢筋，且其核心面积面积Acor Al 时时 （2 2）局部受压承载力计算）局部受压承载力计算 当 取 Acor-配置方格网或螺旋式间接钢筋内表面范围

37、配置方格网或螺旋式间接钢筋内表面范围内的混凝土核心面积（不扣除孔道面积），但不应大内的混凝土核心面积（不扣除孔道面积），但不应大于于Ab，且其重心应与，且其重心应与Al的重心相重合的重心相重合 v-间接钢筋的体积配筋率间接钢筋的体积配筋率(核心面积核心面积Acor范围内范围内的单位混凝土体积所含间接钢筋的体积的单位混凝土体积所含间接钢筋的体积)，要求，要求v 0.5%； 所规定的高所规定的高度度h范围内，方格范围内，方格网钢筋不应少于网钢筋不应少于4片，螺旋式钢筋片，螺旋式钢筋不应少于不应少于4圈。圈。如不满足要如不满足要求，可增加钢筋求，可增加钢筋根数或加大钢筋根数或加大钢筋直径，也可减小直径，也可减小钢筋间距或螺距。钢筋间距或螺距。 局部受压钢筋谢 谢！