注冊結(jié)構(gòu)專業(yè)基礎預應力混凝土講義

第四節(jié)預應力混凝土一、重點內(nèi)容1.基本概念(1)預應力混凝土的材料預加應力的方法有先張法、后張法兩種。預應力混凝土構(gòu)件的混凝土強度等級不應低于C20,采用鋼絞線、鋼絲、熱處理鋼筋作預應力的構(gòu)件,混凝土強度等級不宜低于C40。預應力鋼筋宜采用預應力鋼絞線、鋼絲,也可采用熱處理鋼筋。(2)夾具和錨具一般地,構(gòu)件制成后能夠取下重復使用的稱夾具;留在構(gòu)件上不再取下的稱錨具。夾具和錨具主要依靠摩擦、握裹和承壓錨固夾住或錨住鋼筋。錨具按所錨固的鋼筋類型,可分為錨固粗鋼筋的錨具、錨固平行鋼筋(絲)束的錨具、錨固鋼絞線束的錨具等;按錨固和傳遞預拉力的原理,可分為依靠承壓力的錨具、依靠摩擦力的錨具、依靠粘結(jié)力的錨具等。(3)張拉控制應力σcon。張拉控制應力σcon是指在張拉預應力鋼筋時的最大應力值。預應力鋼筋的張拉控制應力值σcon不宜超過表規(guī)定的張拉控制應力限值,且不應小于0.4fptk。當符合下列情況之一時,表中的張拉控制應力限值可提高0.05fptk:1要求提高構(gòu)件在施工階段的抗裂性能而在使用階段受壓區(qū)內(nèi)設置的預應力鋼筋;2要求部分抵消由于應力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉以及預應力鋼筋與張拉臺座之間的溫差等因素產(chǎn)生的預應力損失。張拉控制應力限值表6.1.3怖鋼筋種類加張拉方法斯先張法典后張法接消除應力鋼絲達、鋼絞線腦0詢.75f炮ptk蔑0絞.75f刃ptk柏熱處理鋼筋搜0擺.70f稅ptk須0繪.65f咬ptk(4)預應力損失計算脂6.2.1寨預應力鋼筋中顫的預應力損失速值可按表露南的規(guī)定計算。語撲當計算求得的餅預應力總損失燭值小于下列數(shù)廣值時煮,刷應按下列數(shù)值赤取用砍:豬先張法構(gòu)件侍l交00獸N/mm俯2益;喝后張法構(gòu)件煎80N/mm瞎2垃。買預應力損失值陷（絕N/mm棟2怠)去池樂愈清鄙表毀警引起損失的因院素碌符號地先張法構(gòu)件鞭后張法構(gòu)件疼張拉端錨具變撲形和鋼筋內(nèi)縮強σ送l橡1姥按本規(guī)范第吧有條的規(guī)定計算千按本規(guī)范第獄6.2.靈2盞條和第議粗條的規(guī)定計算似預應力鋼筋的員摩擦阿與孔道壁之間應的摩擦多σ亦l(xiāng)2烏—幕按本規(guī)范第碰6.2.識4評條的規(guī)定計算點在轉(zhuǎn)向裝置處蜻的摩擦襖按實際情況確望定促混凝土加熱養(yǎng)牢護時棵,糟受張拉的鋼筋神與承受拉力的捉設備之間的溫字差下σ鹿l3超2保Δ逝t川—軟預應力鋼筋的爭應力松弛怒σ園l4刪預應力鋼絲、喪鋼絞線紋昨普通松弛伸:蘿普通松弛：賽0櫻．黃4川此處，一次張蝕拉扇Ψ鍬=1,課超張央拉賣Ψ擱=0.9渾低松弛費:系當練σ慘con第≤猜0.71f駁ptk井時，幣0油.描12豬5謠當毛0.7f蒜ptk鋸<歌σ巡con限≤警0宰.阿8射f撤ptk動時疤0.2(喬熱處理鋼筋澆一次張拉圍0.05志σ策con般三釘溫超張拉酒0.035松σ澇con給混凝土的收縮頸和徐變?nèi)娄伊5客按本規(guī)范第億箭條的規(guī)定計算血用螺旋式預應流力鋼筋作配筋戀的環(huán)形構(gòu)件賠,四當直徑屑d傭≤凱3m磚時廟,浩由于混凝土的煌局部擠壓簡σ狂l6陣—頓30倘注父:1鬧表慢中拆Δ醫(yī)t夾為混凝土加熱繞養(yǎng)護時臉,準受張拉的預應佩力鋼筋與承受凡拉力的設備之盯間的溫差（暮0逢C拌);橫2償表中超張拉的臣張拉程序為從近應力為零開始記張拉至評1.03括σ京con霉,農(nóng)或從應力為零枯開始張拉至匙1.05麗σ吉con撿持傻荷扒2min記后硬,頭卸載信至拋σ板con持;鳥3旬當賣σ寺c式on巷/貞fptk梳≤橫0該.5高時梁,堅預應力鋼筋的企應力松弛損失擔值可取為零。膜灶預應力直線鋼播筋由于錨具變頭形和預應力鋼專筋內(nèi)縮引起的育預應力損失告值幫σ具11絮可按下列公式閥計算恰:帖σ誘11精=閉E肚s倒純旺熔(它倆)彈式奔中坑α乘一一張拉端錨丙具變形和鋼筋松內(nèi)縮值財(用mm),孤可按表途皆采用終;達l蟲一一磁-檢張拉端至錨固忘端之間的距離惹(視mm)哥。句摩擦系馳數(shù)唇故適齒表喘朝孔道成型方式慢κ舊μ朱預埋金屬波紋絮管復0.001幣5丑0.放2頁5協(xié)預埋鋼管碎0.001求0需0.診30登橡膠管或鋼管顆抽芯成型竿0.0014播0.55蹦注血:1驟表中系數(shù)也可左根據(jù)實測資料追確定稀;網(wǎng)2距當采用鋼絲束娛的鋼質(zhì)錐形錨照具及類似形式超錨具時搜,附尚應考慮錨環(huán)糞口處的附加摩程擦損失催,學其值可根據(jù)實件測資料確定。載迷混凝土收縮、乒徐變引起受拉腰區(qū)和受壓區(qū)縱滋向預應力鋼筋雜的預應力損失籃值叮σ駱1泥5雄、伴σ換’析1濁5熄可按下列方法軟確定非:1對一般情況先張法構(gòu)件交(桿恰-1)碑盼腥(寸6.2.姑5堪-2)后張法構(gòu)件繡(僚稈-佩3秘)順行庫(任6.2.蒜5堅-改4棕)蹲式中疲、截一一在受拉區(qū)莖、受壓區(qū)預應曬力鋼筋合力點真處的混凝土法佩向壓應力脫;奪一一施加預應妙力時的混凝土旱立方體抗壓強稱度宗;箭、舊一一受拉區(qū)、確受壓區(qū)預應力忌鋼筋和非預應座力鋼筋的配筋嚴率精:浸對先張法構(gòu)件抬,純ρ憲=(A健p樸+A維s防)/A睬0溫,辨;懇對后張法構(gòu)件羨,并ρ鋪=(A待p仆十炊A困s耀)/A切n頓,睛;軍對于對稱配置沫預應力鋼筋和高非預應力鋼筋片的構(gòu)件怪,遞配筋唯率酬ρ部、遮ρ蠟’格應按鋼筋總截嘴面面積的一半胃計算。惰在受拉區(qū)、受正壓區(qū)預應力鋼槽筋合力點處的翁混凝土法向壓紗應力愛、橫也應按本規(guī)范免第餐6.1.糊5裕條及第我延條的規(guī)定計算柜。此時按,您預應力損失值匠僅考慮混凝土早預壓前傅(眨第一批擊)但的損失獸,礙其非預應力鋼畜筋中的應力謠、陜值應取為零針;主、秤值不得大提犯于寨0突.5矮;榆當比為拉應力門時摔,浩公式繭(愉6.2.牙5-2)朗、你(瓜券4)兆中的嘴應取為零。計令算灘警混凝土法向應倚力受、刻時堤,售可根據(jù)構(gòu)件制鮮作情況考慮自艘重的影響。宣隱當結(jié)構(gòu)處于年拌平均相對濕度說低于遍40%喉的環(huán)境下爸,緣、弟值應增加要30%劫。音預應力損失值芳的組合規(guī)定。采說定預應力構(gòu)件在評各階段的預應葡力損失值宜按胖表席圖的規(guī)定進行組顏合。爐陳各階段預應力尊損失值的組合疲喘表秀掏續(xù)預應力損失值碌的組合宇先張法構(gòu)件嘴后張法構(gòu)件蹦混凝土預壓前收(全第一批份)魚的損失搖σ魚l1華十稠σ丑12權(quán)十顏σ絞13益+蹄σ丑l伍4型σ再11妖十玉σ傭l休2攏混凝土預壓后廊(移第二批逃)坑的損失苦σ慢l葬5臥σ邀l盾4粥+螺σ掠15基+毅σ破l渡6順注滑:殖先張法構(gòu)件由錢于鋼筋應力松釀弛引起的損失密值在第一批和補第二批損失中洪所占的比例么,寒如需區(qū)分居,通可模己根據(jù)實際情況洽確定。蛙橋(妖5)振預應力鋼筋的擠傳遞長度及錨秩固長度浸預應力鋼筋的緣錨固長度喂:la蹦=a津式中融f渠py月為預應力鋼筋尤的抗拉強度設聯(lián)計值。其它符謙號見前面第二快節(jié)。浙添預應力鋼筋的紫傳遞長度的計惜算如下。的藝先張法構(gòu)件預批應力鋼筋的預漢應力傳遞長度尚l(wèi)芒tr壁應按下列公式隔計算玩:節(jié)l味tr旅=忙α退d(嬸稍)肢式中：逗一一放張時預初應力鋼筋的有灑效預應力窗;d療一一預應力鋼然筋的公稱直徑哥,傻按本規(guī)范附錄桿B齊采用哥;晃α尿一一預應力鋼謎筋的外形系數(shù)仍,什按本規(guī)范表甘播采用個;噸一一與放張時侵混凝土立方體醫(yī)抗壓強度壤相應的軸心抗在拉強度標準值扎,伸按后康本規(guī)范表銳售以線性內(nèi)插法美確定。臺當采用驟然放協(xié)松預應力鋼筋騙的施工工藝時釋,l為tr熱的起點應從距尺構(gòu)件末蜜端傍0揮.25l陷tr械處開始計算。2.軸拉構(gòu)件并軸拉構(gòu)件計算燃包括使用階段事的承載力計算吊、抗裂度驗算顆、裂縫寬度驗拜算歐;咳施工階段張拉逮(廁或放松駐)劍預應力償鋼筋時構(gòu)件的獸承載力計算、練后張法構(gòu)件端弓部錨固區(qū)局部潛受壓驗算。喚對(煙1)輔使用階段的承蚊載力計算侮計算公式見本松章第二節(jié)中受院拉構(gòu)件公式。圍(劉2)霞正截面抗裂度務及裂縫寬度驗吧算篩《規(guī)范》將預務應力混凝土構(gòu)編件分為三個裂稍縫控制等級候,判具體見本章第邊三節(jié)中表公望蔥內(nèi)容。液8.1.衡1外鋼筋混凝土和告預應力混凝土親構(gòu)件倘,矩應根據(jù)本規(guī)范膏第理學條的規(guī)定鐘,皆按所組困處環(huán)境類別和疾結(jié)構(gòu)類別確定布相應的裂縫控豆制等級及最大嘉裂縫寬度限值鄉(xiāng),抬并按下列規(guī)閃安定進行受拉邊漏緣應力或正截仇面裂縫寬度驗遷算暫:灑1逆脊一級一一嚴格僑要求不出現(xiàn)裂譯縫的構(gòu)件摧在荷載效應的殖標準組合下應央符合下列規(guī)定壓:透(布重-1)旦2蜘二級一一一般劑要求不出現(xiàn)裂團縫的構(gòu)件此在荷載效應的雜標準組合下應騾符合下列規(guī)定滅:烤(值矩-2)特在荷載效應的遭準永久組合下西宜符合下列規(guī)紀定踐:慧(滾8.1.岔1迅-3)題3鋪三級一一允許指出現(xiàn)裂縫的構(gòu)僵件喂按荷載效應的性標準組合并考嘴慮長期作用影親響計算的最大欄裂縫寬度姥,熊應符合下列懸受規(guī)定貪:紙Wmax掙≤惱Wlim(匪8.1.濟1洞-4)女式唇中猾σ浸ck幣、爸σ眠c沫q念一一荷載效應娛的標準組合、句準永久組合下巨抗裂驗算邊緣逗的混凝土法向克應力還;萍σ梯pc慰一一扣除全部逐預應力損失后堂在抗裂驗算邊浩緣混凝土的預臣壓應力殊,站按本轎昨規(guī)范公式走(育擁-1)寒或公式象(捷6.1.利5-4)滋計算僚;罩f碑t歸k象一一混凝土軸妙心抗拉強度標以準值扁,芽按本規(guī)范表鞏宅采用共;濕Wmax喂按荷載效應的釀標準組合并考藥慮長期作用影火響計算的最大格裂縫寬度把,困按本規(guī)范第救厲條計算密;Wlim謠最大裂縫寬度黨限值凳,曾按本規(guī)范第吸間條采用。所度注可:筑對受彎和大偏挑心受壓的預應垮力混凝土構(gòu)件博,秀其預拉區(qū)在施市工階段出現(xiàn)裂啟縫的區(qū)段抓,似公式勉(俊竭-1)逢至公式則(淹覽3)急中迷的奶σ寸pc焦應乘以系數(shù)演0.9終。仗軸心受拉構(gòu)件旬,惱抗裂驗算邊緣膛混凝土的法向置應力拍:魄式中料A糧0很為構(gòu)件換算截塵面面積。旺當計算最大裂績縫寬度垂Wmax隊時著,那其計算公式與邪第三節(jié)混凝土扣最大裂縫公式菊相同搖,啞只揀是射σ創(chuàng)sk的應按如下計算雙:墾式中烘N輝p0鈔為混凝土法向深應力等于零時場,贏全部縱向預應變力和非預應力互鋼筋的合力。容參(看3)雙軸心受拉構(gòu)件鹽施工階段的驗敲算征張拉槽(吉或放松翅)顏預應力鋼筋時草,漿混凝土預壓應裹力酷σ遷cc否應符合下列條概件鈴:性σ朵cc殿≤邁0共.8崖式中逢f'臟c燦k竊為張拉插(默或放松彼)腹預應力鋼筋時表混凝土立方體喉抗壓強度悄f'泉CU眨相應的混凝土罵軸心抗壓強度竟標準值。裙構(gòu)件端部錨固壞區(qū)的局部承壓釋驗算見本章第跳二節(jié)中局部受根壓構(gòu)件。遇式中與W放0姓為混凝土換算真截面受拉邊緣太的彈性抵抗矩刷。椅需注意的是姿:喊在計何算石σ腿pc故時紐,捎軸拉構(gòu)件與受黎彎構(gòu)件是完全史不同的表達式近,覺后者有偏心彎冤矩擔;牲對施工階段預附拉區(qū)出現(xiàn)裂縫屆的區(qū)段掩,家受彎構(gòu)件孩的太σ富pc玻應乘以馳0.9讓系數(shù)。蝶川計算幸Wmax休時頸,畜σ胞sk襪按下式計算必:密式中徒M陳2亞為后張法預應棉力混凝土超靜共定結(jié)構(gòu)構(gòu)件中輕的次彎矩。移傲(例3)膚受彎構(gòu)件斜截誼面受剪承載力雖驗算餃有關內(nèi)容與計令算公式見本章與第二節(jié)混凝土溜受彎構(gòu)件內(nèi)容牧。睬縣(揚4)挎受彎構(gòu)件斜截蝦面抗裂度驗算撤止預應力混凝土巧受彎構(gòu)件應分怒別對截面上的亡混凝土主拉應索力和主壓應力蜓進行驗算繪:曠1抽混凝土主拉應資力榴1)梳一級一一嚴格湯要求不出現(xiàn)裂慶縫的構(gòu)件效,嬌應符合下列規(guī)訪定愧:翅σ賣tp仇≤忘0血.85f去tk驟叨政屠哥(爽8.1.斃5允-1)拼2)據(jù)二級一一一般扔要求不出現(xiàn)裂完縫的構(gòu)件宣,鞠應符合下列規(guī)頑定扭:坡σ遭tp釣≤壟0名.95f日tk起六(淘船-2)未2姜混凝土主壓應椅力東對嚴格要求和臨一般要求不出捆現(xiàn)裂縫的構(gòu)件焰,拒均應符合下列想規(guī)定煩:煤σ癥cp浪≤糟0燕.6f串ck譽畝(昂8.1.椅5摩-3)儲式作中踏σ男tp常、瓶σ境cp沾一一混凝土的汗主拉應力、主洽壓應力瞞,愚按本規(guī)范第透芳條確定。頌股此時察,罵應選擇跨度內(nèi)秤不利位置的截曉面償,患對該截面的換裁算截面重心處眼和截面寬度劇換烈改變處進行姜驗算。級(逼5)課施工階段抗裂散度驗算躍倦預應力混凝土瘡結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施嬸工階段蠶,腐除應進行承載存能力極限狀態(tài)倚驗算外區(qū),齊對預拉區(qū)不允膜許出現(xiàn)裂縫的稠構(gòu)件或預壓時灶全截面受壓的享構(gòu)件悉,叼在預加力、自女重及施炒染工荷載位(細必要時應考慮怠動力系數(shù)后)粉作用下繼,璃其截面邊緣的聯(lián)混凝土法向應帶力尚應符合識遷下列規(guī)定練(冷圖崇易):叛潮(蹦泛-3)喝龍(施漢-4)仇險(示8.2.乎3晶-5)勸桂隱霜(法8.2.扮3產(chǎn)-6)童(石程-7)謠式中規(guī)I理0芒一一換算截面別慣性矩虜;緣一一受拉翼緣襖截面面積與腹芒板有效截面面需積的比值碼;缸b較f濤、耕h聚f蛾一一受拉區(qū)翼匪緣的寬度、高免度當;慨κ撞c水r農(nóng)—巾—漫預應力混凝土各受彎構(gòu)件正截茫面的開裂彎矩蝶M隱c謝r雕與彎矩條Mk債的比值自,扯當煌κ結(jié)c漆r于>1.0惡時首,榜取毒κ蹈c爹r賴=1.雅0;鄭σ時pc至一一扣除全部航預應力損失后鉤,午由預加力在抗桃裂驗算邊緣產(chǎn)攻生的混凝土預澤壓叉粥應力訓;禮一一混凝土構(gòu)饅件的截面抵抗霉矩塑性影響系蹈數(shù)安,磁按本規(guī)范第綢規(guī)條確定停(歉矩形截面為罷1.55)醋。劈注鬧:最對預壓時預拉候區(qū)出現(xiàn)裂縫的鼻構(gòu)件借,Bs見應降低病10%醬。捷第二步吃:酷計算受彎構(gòu)件喬剛度啞B著0寫按荷載效應標連準組合并考慮井預加力梁,亂長期作用影響萌的剛度的計算涼公式與軸拉構(gòu)明件中的剛度公暈式相同惰,燒但芝θ芒=2.0臟。疤第三步即:撇計算撓度待f傻ll寒。絡計算方法與軸肅拉構(gòu)件中的撓誦度計算方法相恭同。細反拱褲f轟21上的計算規(guī)定。矩部預應力混凝土盞受彎構(gòu)件在使啦用階段的預加電力反拱值蘭,翁可用結(jié)構(gòu)力學倘方法按呀燕剛度幅E臣c啟I姻0黨進行計算衣,呢并應考慮預壓轟應力長期作用嚼的影響濟,動將計算求得的處預加力反拱踩魯值乘以增大系燃數(shù)遲2.0;狂在計算中慨,刪預應力鋼筋的琴應力應扣除全懷部預應力損失翁。霜注次:1筐對重要的或特誦殊的預應力混玉凝土受彎構(gòu)件蓬的長期反拱值鋤,懂可根據(jù)專門的闖試驗分析確冒秒定或采用合理鄭的收縮、徐變廣計算方法經(jīng)分管析確定嬸;墾2掌對恒載較小的泊構(gòu)件金,以應考慮反拱過媽大對使用的不真利影響。4.構(gòu)造要求默叮先張法預應力江鋼筋之間的凈艙間距應根據(jù)澆壇筑混凝土、施票加預應力及鋼更筋錨固汗粉等要求確定。錘預應力鋼筋之帝間的凈間距不旅應小于其公稱項直徑或等效直經(jīng)徑的隸1.5著倍免,鉤且應符合下列根規(guī)定宗:晚對熱處理鋼筋雹及鋼絲撐,藏不應小于特15mm詠;缺對三股鋼絞線玩,每不應迎均小于企20mm壇;流對七股鋼絞線跡,押不應小于蠻25mm改。懲買對先張法預應求力混凝土構(gòu)件鍋,桃預應力鋼筋端哥部周圍的混凝蛛土應采取下列醒加強措施懲:據(jù)1濱對單根配置的硬預應力鋼筋拴,傻其端部宜設置意長度不小于酬150mm跌且不少于霜4帆圈誓且的螺旋筋可;胳當有可靠經(jīng)驗述時烘,栽亦可利用支座貢墊板上的插筋史代替螺旋筋滿,生但插筋數(shù)量匹辦不應少于壽4翻根通,許其長度不宜小亂于監(jiān)120mm貨;沫2啊對分散布置的觸多根預應力鋼關筋冬,較在構(gòu)件端部剛10d牲（時d狡為預應力鋼筋胡的公稱直徑途)舞范圍內(nèi)應設置谷3~5俯片與預應力鋼杠筋垂直的鋼筋忙網(wǎng)腐;詞3狐對采用預應力蛛鋼絲配筋的薄狐板誼,究在板端遷100mm鹿范圍內(nèi)應適當踢加密橫向員則鋼筋。詳慌對槽形板類構(gòu)給件爭,銀應在構(gòu)件端部盒100mm尾范圍內(nèi)沿構(gòu)件柴板面設置附加填橫向鋼唯遷筋礦,優(yōu)其數(shù)量不應少詢于屋2雁根?？蓪︻A制脅形板營,船宜設置加強其乒整體性和橫向更剛度的橫肋。地端橫肋的受力遣鋼筋應彎入縱櫻肋內(nèi)。當采用寨先張長線法生切產(chǎn)有端橫肋的收預應力混凝土毫肋形板時消,席應在設計氣悶和制作上采取才防止放張預應域力時端橫脅產(chǎn)聾生裂縫的有效兔措施。魔各辜在預應力混凝渾土屋面梁、吊始車梁等構(gòu)件靠頭近支座的斜向山主拉應力較大升部位映,慧宜將一部分預別應力鋼筋彎起翻。巡逮對預應力鋼筋軌在構(gòu)件端部全上部彎起的受彎到構(gòu)件或直線配當筋的先張法構(gòu)愉件刃,虹當曬屈構(gòu)件端部與下料部支承結(jié)構(gòu)焊聚接時繡,墨應考慮混凝土敵收縮、徐變及盆溫度變化所產(chǎn)棚生的不獨須利影響評,嶄宜在構(gòu)件端部饑可能產(chǎn)生裂縫于的部位設置足劇夠的非預應力睬縱向構(gòu)造鋼筋擔。移9.6.7元后張法預應力震鋼筋所用錨具對的形式和質(zhì)量麥應符合國家現(xiàn)精行有關標準的言規(guī)定。艘搶榆后張法預應力姜鋼絲束、鋼絞扎線束的預留孔路道應符合下列療規(guī)定功:槐1袖對預制構(gòu)件閥,名孔道之間的水板平凈間距不宜繩小于巴50mm尊;域孔道至構(gòu)件邊岸緣的凈共景間距不宜小于蹈30mm涼,骨且不宜小于孔泛道直徑的一半問;我2蔑在框架梁中愧,注預留孔道在豎喜直方向的凈間保距不應小于孔姿道外徑書,篇水平方向的俯偉凈間距不應小瞞于哲1.5誦倍孔道外徑垂;粥從孔壁算起的德混凝土保護層旗厚度悅