第十章 预应力混凝土结构构件

10.1.15 无粘结预应力混凝土受弯构件的受拉区，纵向普通钢筋的 配置应符合下列规定： 1 单向板纵向普通钢筋的截面面积 As 应符合下式规定：
且纵向普通钢筋直径不应小于8mm，间距不应大于200mm。 2 梁中受拉区配置的纵向普通钢筋的最小截面面积As应取下列两式 计算结果的较大值：
上述要求的纵向普通钢筋直径不宜小于14mm，且应均匀分布在梁 的受拉边缘区。 3 对一级裂缝控制等级的梁，当无粘结预应力筋承担75%以上弯矩 设计值时，纵向普通钢筋面积应满足承载力计算和公式（10.1.15-3） 的要求。
应按本规范第10.1.6 条的规定计算。 10.1.13条文说明： 对先张法及后张法预应力混凝土构件的受剪承载力、受扭承载 力及裂缝宽度计算，均需用到混凝土法向预应力为零时的预应 力筋合力 N p0 ，故此做了规定。 此条为02规范6.1.14，未作修订。
10.1.14~10.1.16 为新增加的关于无粘结预应力构件的设计规定
1 按弹性分析计算时，次弯矩M2 宜按下列公式计算：
M 2 M r M1 M 1 N p e pn
N p——后张法预应力混凝土构件的预加力，按本规范公式 式中： (10.1.7-3)计算；
范公式(10.1.7-4)计算；
e pn ——净截面重心至预加力作用点的距离，按本规
M 1——预加力N p对净截面重心偏心引起的弯矩值； M r ——由预加力N p的等效荷载在结构构件截面上产生的弯矩值。
10.1.4 施加预应力时，所需的混凝土立方体抗压强度应经计算确 定，但不宜低于设计的混凝土强度等级值的75%。
注：当张拉预应力筋是为防止混凝土早期出现的收缩裂缝时，可不受上述限制， 但应符合局部受压承载力的规定。
10.1.5 后张法预应力混凝土超静定结构，由预应力引起的内力 和变形可采用弹性理论分析，并宜符合下列规定：
10.1.14 无粘结预应力矩形截面受弯构件，在进行正截面承载力计 pu 宜按下列公式计算： 算时，无粘结预应力筋的应力设计值
p 取值不 对于不少于3 跨的连续梁、连续单向板及连续双向板， 应小于50N/mm2。
此时，应力设计值 pu尚应符合下列条件
翼缘位于受压区的T 形、I 形截面受弯构件，当受压区高度大 于翼缘高度时，综合配筋指标 p可按下式计算：
且调幅幅度不宜超过重力荷载下弯矩设计值的20％。 式中：M ——支座控制截面弯矩设计值； M GQ ——控制截面按弹性分析计算的重力荷载弯矩设计值；
——截面相对受压区高度，应按本规范第6 章的规定计算； b ——弯矩调幅系数。
10.1.8条文说明： 弯矩重分布规律可描述为： (1 b )M d M 2 M u ，其中， 为次弯矩消失系数。直接 弯矩的调幅系数定义为： b 1 M a / M d ，此处， M a 为调 整后的弯矩值， M d 为按弹性分析算得的荷载弯矩值；它的变化 幅度是： 0 b bmax ， 此处，bmax 为最大调幅系数。 本次修订采用次弯矩参与重分布的方案，即内力重分布所考虑的最 大弯矩除了荷载弯矩设计值外，还包括预应力次弯矩在内，本规范 参考美国ACI 规范、欧洲规范EN1992-2等，规定对预应力混凝土 框架梁及连续梁在重力荷载作用下，当受压区高度 x 0.30h0 时，可 允许有限量的弯矩重分布，并考虑次弯矩变化对截面内力的影响， 但总调幅值不宜超过25%。 02规范是20%
W0 ——验算边缘的换算截面弹性抵抗矩。
Nk、M k
注：1，2无变化，增加注3 3 当有可靠的工程经验时，叠合式受弯2 ftk' 控制。
10.1.12 施工阶段预拉区允许出现拉应力的构件，预拉区纵向钢筋的 ' ' 配筋率( As' Ap ) / A 不宜小于0.15%，对后张法构件不应计入 Ap ，其中， A 为构件截面面积。预拉区纵向钢筋的直径不宜大于14mm，并应 沿构件预拉区的外边缘均匀配置。
10 预应力混凝土结构构件
由02规范 6 预应力混凝土结构构件计算要求修订而成
10.1 一般规定
10.1.1 预应力混凝土结构构件，除应根据设计状况进行承载力计算
及正常使用极限状态验算外，尚应对施工阶段进行验算。
10.1.2 预应力混凝土结构设计应计入预应力作用效应；对超静定 结构，相应的次弯矩、次剪力及次轴力应参与组合计算。 对承载能力极限状态，当预应力作用效应对结构有利时，预 应力作用分项系应取1.0，不利时应取1.2；对正常使用极限状态， 预应力作用分项系数 应取1.0。 对参与组合的预应力作用效应项，当预应力作用效应对承载 力有利时，结构重要性系数应取1.0；当预应力效应对承载力不利 时，结构重要性系数应按本规范第3.3.2 条确定。
10.1.15条文说明：在无粘结预应力受弯构件的预压受拉区，配置 一定数量的钢筋，可以避免该类构件在极限状态下呈双折线型的 脆性破坏现象，并改善开裂状态下构件的裂缝和延性性能。
1 单向板的钢筋最小面积。本规范对钢筋混凝土受弯构件，规定最 小配筋率为0.20%和 45 ft / f y 中的较大值。美国通过试验认为，在 无粘结预应力受弯构件的受拉区至少应配置从受拉边缘至毛截面 重心之间面积0.4%的钢筋。综合上述两方面的规定和研究成果， 并结合以往的设计经验，作出了本规范对无粘结预应力混凝土板 受拉区普通钢筋最小配筋率的限制。 2 梁在正弯矩区钢筋的最小面积。无粘结预应力梁的试验表明， 为了改善构件在正常使用下的变形性能，应采用预应力筋及钢筋 混合配筋方案。在全部配筋中，钢筋的拉力占到承载力设计值 产生总拉力的25%或更多时，可更有效地改善无粘结预应力梁的 性能，如裂缝分布、间距和宽度，以及变形性能，从而接近有粘 结预应力梁的性能。所以，对无粘结预应力梁，本规范考虑适当 增加钢筋的用量。
10.1.9 先张法构件预应力筋的预应力传递长度ltr 应按下列 公式计算：
此条为02规范6.1.9，未作修订。
10.1.10 计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截 面和斜截面受弯承载力时，锚固长度范围内的预应力筋 抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零，在锚固终点处 应取为 f py，两点之间可按线性内插法确定。预应力筋的 锚固长度 la 应按本规范第8.3.1 条确定。
截面边缘的混凝土法向应力可按下列公式计算：
式中： ct ——相应施工阶段计算截面预拉区边缘纤维的混凝土拉 应力； cc ——相应施工阶段计算截面预压区边缘纤维的混凝土压 应力； ' ' ' ftk 、fck f ——与各施工阶段混凝土立方体抗压强度 cu相应的抗拉 强度标准值、抗压强度标准值，按本规范表4.1.3 以线性内插法确 定； ——构件自重及施工荷载的标准组合在计算截面产生 的轴向力值、弯矩值；
对预拉区纵向钢筋的配筋率取值，原则上与本规范第8.5.1条 的最小配筋率相一致。
10.1.13 先张法和后张法预应力混凝土结构构件，在承载力和裂
缝宽度计算中，所用的混凝土法向预应力等于零时的预加力 及其作用点的偏心距 e p 0，均应按本规范公式(10.1.7-1)及(10.1.7-
2)计算，此时，先张法和后张法构件预应力筋的应力 p0、 'p0 均
注：2 当计算次内力时，公式(10.1.7-3)、(10.1.7-4)中的l5和l5可近似取零。
10.1.8 对允许出现裂缝的后张法有粘结预应力混凝土框架梁及连续 梁，在重力荷载作用下按承载能力极限状态计算时，可考虑内力重 分布，并应满足正常使用极限状态验算要求。当截面相对受压区高 度不小于0.1 且不大于0.3 时，其任一跨内的支座截面最大负弯矩 设计值可按下列公式确定：
此条为02规范6.1.9，未作修订。
10.1.11 对制作、运输及安装等施工阶段预拉区允许出现拉应力的 构件，或预压时全截面受压的构件，在预加力、自重及施工荷载作 用（必要时应考虑动力系数）截面边缘的混凝土法向应力宜符合下 列规定(图10.1.11)：
1.2 ftk' ftk' ，但 简支构件的端截面预拉区边缘纤维的混凝土拉应力允许大于 不应大于 。
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弛、摩擦、钢筋分批张拉以及预应力 筋与张拉台座之间的温差等因素产生的预应力损失。 10.1.3条文说明： 本条基本未做修改，除将表（02规范）6.3.1改成文字描述，删掉 了热处理钢筋。此外，增加了中强度预应力钢丝及预应力螺纹钢 筋的张拉控制应力限值。
10.1.3 预应力筋的张拉控制应力应符合下列规定，且不宜小于0.4fptk ：
con 0.75 f ptk con 0.85 f pyk 2 预应力螺纹钢筋
1 钢丝、钢绞线 注：当符合下列情况之一时，上述张拉控制应力限值可相应提高
0.05 f ptk 或 0.05 f pyk ：
10.1.2条文说明： 在承载能力极限状态下，预应力作用分项系数应按预加力作 用的有利或不利分别取1.0或1.2。当不利时，如后张法预应力混凝 土构件锚头局压区的张拉控制力，预应力作用分项系数 应取1.2。 在正常使用极限状态下，预应力作用分项系数 通常取1.0 。当按 承载能力极限状态计算时，预应力筋超出有效预应力值达到强度 设计值之间的应力增量仍为结构抗力部分。 次弯矩、次剪力和次轴力均为预应力荷载效应，也应当参与 荷载效应组合和设计计算，为避免出现冗长的公式，在本规范诸 多计算公式中并没有列出相关次内力。因此，当应用本规范公式 进行正截面受弯、受压及受拉承载力计算，斜截面受剪及受扭截 面承载力计算，以及裂缝控制验算时，均应计入相关次内力。预 应力筋的强度设计值在有关章节计算公式中给出。
10.1.14条文说明： 影响无粘结预应力混凝土构件抗弯能力的因素较多，如无粘结预 应力筋有效预应力的大小、无粘结预应力筋与钢筋的配筋率、受弯构 件的跨高比、荷载种类、无粘结预应力筋与管壁之间的摩擦力、束的 形状和材料性能等。因此，受弯破坏状态下无粘结预应力筋的极限应 力必须通过实验来求得。。 本次修订采用了现行行业标准《无粘结预应力混凝土结构技术 规程》JGJ 92的相关表达式，其以综合配筋指标 p 为主要参数，考 虑了跨高比变化影响。为反映在连续多跨梁板中应用的情况，增加了 考虑连续跨影响的设计应力折减系数。在设计框架梁时，无粘结预应 力筋外形布置宜与弯矩包络图相接近，以防灾框架梁顶部反弯点附近 出现裂缝。