张拉控制应力与预应力损失

5. 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失 产生原因：由于混凝土的收缩和徐变使构件长度缩 短，被张紧的钢筋回缩而产生的预应力损失。此项预应 力损失是各项损失中最大的一项，在直线预应力配筋构 件中约占总损失的50％，在曲线预应力配筋构件中约占 30％左右。 产生范围：先张法构件、后张法构件。
减少措施： (1)设计时尽量使混凝土压应力不要过高； (2)采用高强度等级水泥，以减少水泥用量，同时严 格控制水灰比； (3)采用级配良好的骨料，增加骨料用量，同时加强 振捣，提高混凝土密实性； (4)加强养护，使水泥水化作用充分，减少同的收缩。 有条件时宜采用蒸汽养护。
主要优点：施工简单 适用范围：主要用于跨度和荷载较小的情况，既可用 于先张法构件，又可用于后张法构件。 下一页
② 曲线布置 适用范围：多用于跨度和荷载较大的构件，如预应力混
凝土梁就多采用这种布置形式。曲线布置一般用于后张法 构件。
预应力钢筋的布置
２）间距及孔道尺寸 预应力钢筋的净距不应小于其公称直径或等效直径的
停2min
停2min
0
1.1 σcon
0.85 σcon
σcon 。
3. 混凝土加热养护时，预应力钢筋与台座间温差引 起的预应力损失
产生原因：当先张法构件进行蒸汽养护时，随着钢 筋温度升高，其长度也增加（由于新浇混凝土尚未结硬， 不能约束钢筋增长），而台座长度固定不变，因此张拉 后的钢筋变松，预应力钢筋的应力降低。降温时混凝土 和钢筋已粘结成整体，二者一起回缩，钢筋的应力不能 恢复到原来的张拉应力值。
重点
1.张拉控制应力的概念及其确定原则； 2.预应力损失的概念、种类及减小措施; 3. 预应力混凝土构件的一般构造要求。
难点
预应力损失的概念及减小措施。
§6.2 张拉控制应力与预应力损失
6.2.1 张拉控制应力
1.定义 在张拉预应力钢筋时所达到的规定应力,用σcon表示。 2. 张拉控制应力的确定原则 张拉控制应力取得高些，不但可以提高构件的抗裂性 能和减小挠度，而且可以节约钢材。因此，σcon值适当取高 一些是有利的。但σcon值不能过高。
为了防止受弯构件制作、运输、堆放和吊装时，在预 拉区出现裂缝或减小裂缝宽度，可在构件预拉区配置一定数 量的纵向非预应力钢筋。后张法预应力混凝土结构构件的预 拉区和预压区中应设置纵向非预应力构造钢筋。这些非预应 力钢筋一般布置在预应力钢筋的外侧。
在无粘结后张预应力混凝土受弯构件中，应配置一 定数量的纵向非预应力钢筋，以克服纯无粘结受弯构件 只出现一条或少数几条裂缝使混凝土压应变集中而引起 脆性破坏的缺点，还利于分散裂缝，改善受弯构件的变 形性能和提高正截面受弯承载力。
3.张拉控制应力的数值
钢筋种类
消除应力钢 丝、钢绞线 热处理钢筋
张拉方法
先张法
0.75 fptk
后张法
0.75 fptk
0.70 fptk
0.65 fptk
注：下列情况，表中数值可提高0.05 fptk； ①要求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； ②要求部分抵消由于应力松驰、摩擦、钢筋分批张 拉以及预应力钢筋与张拉台座之间的温差因素产生的预 应力损失。
6. 环形构件采用螺旋预应力筋时局部挤压引起的预 应力损失
产生原因：由于构件环形配筋时，预应力钢筋将混 凝土局部压陷，使构件直径减小而产生的预应力损失。
产生范围：直径d≤3m的后张法构件中。
§6.3 预应力混凝土构件的构造要求
6.3.1 一般构造要求
1. 预应力混凝土构件中钢筋的布置 （1）预应力钢筋 １①）直布线置布形置式
1.5倍，且符合下列规定：对热处理钢筋及钢丝，不应小于 25mm；对3股钢绞线，不应小于20mm；对7股钢绞线， 不应小于25mm。当先张法预应力钢丝按单根方式配筋有 困难时，可采用相同直径钢丝并筋的配筋方式。
后张法构件中，预 应力钢丝束、钢绞线束 的预留孔道间的水平净 间距，在预制构件中不 宜小于50mm；孔道至 构件边缘的净距不宜小 于30mm，且不宜小于 孔道直径的一半。
产生范围：采用蒸汽养护的先张法构件。
减少措施：
(1)蒸汽养护时采用两次升温养护，即第一次升温至 20℃，恒温养护至混凝土强度达到7~10N/mm2 时，再第 二次升温至规定养护温度。
(2)在钢模上张拉，将构件和钢模一起养护。此时， 由于预应力钢筋和台座间不存在温差，故温差损失为0。
4. 预应力钢筋应力松驰引起的预应力损失 产生原因：预应力钢筋应力松驰引起的预应力损失 实际上是钢筋的应力松驰和徐变引起的预应力损失的统 称。 产生范围：先张法构件、后张法构件。 减小措施： (1)采用应力松驰损失较小的钢筋作预应力钢筋； (2)采用“超张拉”工艺。
3）混凝土保护层 预应力钢筋的保护层厚度同钢筋混凝土构件。处于 一类环境且由工厂生产的预应力构件，预应力钢筋的保 护层厚度不应小于预应力钢筋直径d，且板不小于15mm， 梁不小于20mm。 （2）非预应力钢筋 1）纵向非预应力钢筋 纵向非预应力钢筋包括受力钢筋和非受力钢筋。 非 预 应 力 受 力 钢 筋 宜 采 用 HRB335 、 HRB400 和 CRB550级钢筋，也可采用RRB400级钢筋。
产生范围：先张法构件、后张法构件。 减小措施： （1）选择变形小或预应力筋滑动小的锚具、夹具，并尽 量减少垫板的数量； （2）对于先张法张拉工艺，选择长的台座。台座长度超 过100m时，可忽略不计。
2.预应力钢筋与孔道的摩擦引起的预应力损失。 产生原因：后张法构件在预留孔道中张拉钢筋时，因 钢筋与孔道壁之间的接触引起摩擦阻力而产生的预应力 损失。 产生范围：后张法构件。 减少措施： （1）采用两端张拉； （2）采用“超张拉”工艺。其工艺程序为：
wenku.baidu.com
6.2.2 预应力损失及其减小措施
预应力损失：由于张拉工艺和材料特性等原因，从张 拉钢筋开始直到构件使用的整个过程中，经张拉所建立起 来的钢筋预应力将逐渐降低，这种现象称为预应力损失。
1.张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失 产生原因：由于经过张拉的预应力钢筋被锚固在台座 或构件上以后，锚具、垫板与构件之间的缝隙被压紧，以 及预应力钢筋在锚具中的滑动，造成预应力钢筋回缩而产 生的预应力损失。