第4講 預應力損失計算2

1、u 預應力混凝土預應力混凝土收縮、徐變收縮、徐變u 預應力鋼材預應力鋼材松弛、溫度松弛、溫度u 錨具、夾具錨具、夾具變形、回縮變形、回縮u 施工工藝施工工藝孔道、張拉方式孔道、張拉方式第二、三講第二、三講 回顧回顧施工階段施加多大的預應力？使用階段剩余多大的預應力？使用要求設計目標預應力損失有效預應力張拉控制應力第四講第四講 預應力損失、有效預應力預應力損失、有效預應力The losses of pre-stressEffective pre-stressPrestressed Concrete Structures 4-1 預應力張拉控制應力預應力張拉控制應力第四講第四講 預應力損失、有效預

2、應力預應力損失、有效預應力4-2 預應力損失計算及減小預應力損失的措施預應力損失計算及減小預應力損失的措施4-3 有效預應力的計算有效預應力的計算4-1 預應力張拉控制應力預應力張拉控制應力 預應力預應力張拉張拉控制應力控制應力s scon:指張拉預應力筋時，張拉設備的指張拉預應力筋時，張拉設備的測力儀表所指示的總張拉力測力儀表所指示的總張拉力除以預應力筋截面積得出的拉應除以預應力筋截面積得出的拉應力值。力值。 對于如對于如鋼制錐形錨具鋼制錐形錨具等一些因錨具構等一些因錨具構造影響而存在（錨圈口）造影響而存在（錨圈口）摩阻力摩阻力的錨具，的錨具，s scon指經過錨具、指經過錨具、扣除此摩阻力

3、扣除此摩阻力后后的（錨的（錨下）應力值。下）應力值。摩阻力一般為張拉應力的摩阻力一般為張拉應力的3-6%。準確地說，。準確地說，s scon是指預應力筋張是指預應力筋張拉時拉時錨下的錨下的張拉張拉控制應力控制應力。預應力張拉控制應力預應力張拉控制應力 預應力結構中預應力筋的預應力結構中預應力筋的拉應力拉應力是一個是一個不斷變化不斷變化的值。在預應力結構的的值。在預應力結構的及及過程中，由于過程中，由于張張拉工藝、混凝土和鋼筋材料特性以及環(huán)境條件拉工藝、混凝土和鋼筋材料特性以及環(huán)境條件的影的影響等原因，預應力筋中的拉應力是響等原因，預應力筋中的拉應力是不斷降低不斷降低的。這的。這種預應力筋應力的

4、降低，即為種預應力筋應力的降低，即為預應力損失預應力損失。 由于由于最終穩(wěn)定后的應力值最終穩(wěn)定后的應力值才對構件產生實際的預才對構件產生實際的預應力效果，因此預應力損失是預應力混凝土結構計應力效果，因此預應力損失是預應力混凝土結構計算中的一個算中的一個。預應力損失預應力損失構件出現(xiàn)脆性破壞構件出現(xiàn)脆性破壞但但s scon過大會產生過大會產生如下問題如下問題個別預應力筋可能被拉斷個別預應力筋可能被拉斷增加鋼筋的應力松弛增加鋼筋的應力松弛 張拉控制應力張拉控制應力s scon取值越高，在構件受拉區(qū)建立的混凝土取值越高，在構件受拉區(qū)建立的混凝土預壓應力也越大，從而提高構件的預壓應力也越大，從而提高構

5、件的抗裂性抗裂性，減小變形減小變形，可，可以使以使預應力筋充分發(fā)揮作用預應力筋充分發(fā)揮作用?；炷辆植渴軌浩茐幕炷辆植渴軌浩茐?滿足設計需要的預應力筋中的滿足設計需要的預應力筋中的拉應力拉應力，應是，應是張拉控制應張拉控制應力力扣除扣除預應力損失后預應力損失后的的。因此一方面要預先確。因此一方面要預先確定預應力筋張拉控制應力定預應力筋張拉控制應力s scon，另一方面要準確估算，另一方面要準確估算預應力預應力損失值損失值。構件構件預拉預拉區(qū)受拉開裂區(qū)受拉開裂1）張拉控制應力一般）張拉控制應力一般不大于不大于比例極比例極限限。這樣規(guī)定是為保證計算張拉這樣規(guī)定是為保證計算張拉伸長值時按伸長值時按

6、線性計算線性計算。1. 取值原則取值原則ptkf0.2fpf預應力筋的應力預應力筋的應力-應變曲線應變曲線預應力鋼絲與鋼絞線的拉伸試驗數據預應力鋼絲與鋼絞線的拉伸試驗數據 fptk為預應力筋的為預應力筋的抗拉強抗拉強度標準值度標準值Es2）張拉控制應力）張拉控制應力不宜過低不宜過低，不應小于，不應小于0.4 (預應力螺紋鋼預應力螺紋鋼筋不宜小于筋不宜小于0.5 ),否則會造成預應力鋼材的浪費，并給否則會造成預應力鋼材的浪費，并給預應力筋布置造成困難。預應力筋布置造成困難。ptkfptkf 預應力筋的張拉控制應力預應力筋的張拉控制應力 不宜超過下表規(guī)定的張拉不宜超過下表規(guī)定的張拉控制應力限值?？?/p>

7、制應力限值。cons2.取值方法取值方法 當符合下列情況時，表中的張拉控制應力限值可提高當符合下列情況時，表中的張拉控制應力限值可提高 ： ptk0.05f1）要求提高構件在施工階段的抗裂性能而在）要求提高構件在施工階段的抗裂性能而在使用階段受壓區(qū)內使用階段受壓區(qū)內（預拉區(qū)）（預拉區(qū)）設置的預應力鋼筋；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）要求部分抵消由于應力松弛、摩擦、鋼筋分批張拉分批張拉以及預應力以及預應力鋼筋與張拉臺座之間的溫差等因素產生的預應力損失。鋼筋與張拉臺座之間的溫差等因素產生的預應力損失。1）一端張拉工藝：）一端張拉工藝： 預應力筋預應力筋一端為固定端一端

8、為固定端，在另一端用張拉設備張拉預應力，在另一端用張拉設備張拉預應力筋的張拉形式。下列情況宜采用一端張拉工藝：筋的張拉形式。下列情況宜采用一端張拉工藝：3. 張拉條件張拉條件a.長度長度不大于不大于24m抽芯成孔的抽芯成孔的直線直線預應力筋；預應力筋；b.長度長度不大于不大于30m預埋波紋管的預埋波紋管的直線直線預應力筋；預應力筋；c.有埋入式固定端的有埋入式固定端的直線直線預應力筋預應力筋 施加預應力時，所需混凝土立方體抗壓強度應經計算確定，施加預應力時，所需混凝土立方體抗壓強度應經計算確定，但不宜低于設計的混凝土強度等級值的但不宜低于設計的混凝土強度等級值的。2）兩端張拉工藝）兩端張拉工藝

9、: 在預應力筋在預應力筋兩端同時同步兩端同時同步用張拉設備進行張拉的施工形用張拉設備進行張拉的施工形式。下列情況宜采用兩端張拉工藝：式。下列情況宜采用兩端張拉工藝：b. 長度大于長度大于24m抽芯成孔的直線預應力筋；抽芯成孔的直線預應力筋；a. 較長的預應力筋束，為了避免因預應力筋較長而造較長的預應力筋束，為了避免因預應力筋較長而造成較大的成較大的；c. 長度大于長度大于30m預埋波紋管的直線預應力筋預埋波紋管的直線預應力筋4-2 預應力損失計算及減小其損失措施預應力損失計算及減小其損失措施 預應力損失的分類預應力損失的分類 摩擦損失摩擦損失s sl2： 在預應力筋張拉過程中，由于預留在預應力

10、筋張拉過程中，由于預留孔道制作偏差、孔道壁粗孔道制作偏差、孔道壁粗糙糙（混凝土灰漿碎渣等雜物）（混凝土灰漿碎渣等雜物）、曲線孔道、曲線孔道等原因，預應力筋等原因，預應力筋與孔壁接觸引起摩擦力，該摩擦力與張拉力方向與孔壁接觸引起摩擦力，該摩擦力與張拉力方向，又稱，又稱為為摩阻力摩阻力。距離張拉端越遠累積的摩阻力值越大，從而使構。距離張拉端越遠累積的摩阻力值越大，從而使構件每一截面上預應力筋的拉應力值沿構件逐漸減小件每一截面上預應力筋的拉應力值沿構件逐漸減小() 轉轉向裝置處的摩擦向裝置處的摩擦 錨固損失錨固損失s sl1：錨具變形、錨具與墊板等之間的縫隙被擠壓、錨具變形、錨具與墊板等之間的縫隙被

11、擠壓、預應力筋內縮、分塊拼裝構件接縫壓密引起的應力損失預應力筋內縮、分塊拼裝構件接縫壓密引起的應力損失 松弛損失松弛損失s sl4：預應力筋松弛引起的預應力損失預應力筋松弛引起的預應力損失 收縮徐變損失收縮徐變損失s sl5：混凝土的收縮和徐變引起的損失混凝土的收縮和徐變引起的損失 螺旋式預應力筋局部損失螺旋式預應力筋局部損失s sl6：螺旋式預應力筋對混凝土的局螺旋式預應力筋對混凝土的局部擠壓損失部擠壓損失() 溫差損失溫差損失s sl3：混凝土加熱養(yǎng)護時，預應力筋與承受拉力的設混凝土加熱養(yǎng)護時，預應力筋與承受拉力的設備間的溫差引起的損失備間的溫差引起的損失() 摩擦損失摩擦損失s sl2P

12、PxPx-dPx預應力預應力筋軸線筋軸線張拉端張拉端錨固端錨固端xdxd 后張法中，預應力筋與后張法中，預應力筋與孔道壁接觸而引起摩擦孔道壁接觸而引起摩擦力，力，預拉應力損失隨離預拉應力損失隨離開張拉端距離增大而增開張拉端距離增大而增大大主要由兩部分組成主要由兩部分組成*孔道偏差孔道偏差等因素引等因素引起（起（長度長度效應，對效應，對直線孔道直線孔道也存在也存在）*曲線型曲線型孔道而引孔道而引起（起（曲率曲率效應效應）d PxPx-dP1dP1dxr1Fd 2PxPx-dP2dP2dxr2F曲線型孔道引起的摩擦力曲線型孔道引起的摩擦力1dPF 0Y1ddsin(d )sin22xxFPPP1d

13、d2sindsin22xPPd2sind2xxPP1ddxPP dP1d Px-dP1dxr1FPxd Px-dP1dxr1Fd /2d /2YXPx由曲線型孔道引起的損失值與由曲線型孔道引起的損失值與預應力預應力和和孔道曲率孔道曲率成正比成正比由孔道偏差引起的損失由孔道偏差引起的損失值與值與預應力預應力和和孔道長度孔道長度成正比成正比2xdPkPdx 負號表示負號表示dP2和和Px方向相反方向相反孔道偏差等因素引起的摩擦力孔道偏差等因素引起的摩擦力d 2PxPx-dP2dP2dxr2F222dxxdxdPPPr 2 kr令為孔道設計位置偏差系數12xxxdPdPdPPdkPdx 00 xPx

14、xPxdPdkdxP lnxPkxP ()xkxPPe預應力筋計算截面處因摩擦預應力筋計算截面處因摩擦力引起的應力損失力引起的應力損失s sl2d PxPx-dP1dP1dxr1Fd 2PxPx-dP2dP2dxr2FPPxPx-dPx預應力預應力筋軸線筋軸線張拉端張拉端錨固端錨固端xdxd 預應力筋計算截面處因摩擦力引起的應力損失預應力筋計算截面處因摩擦力引起的應力損失s sl2()xkxPPe()1(1)xkxPPPe()2conconcon111 ()()kxlekxkxssss考慮摩擦的孔道考慮摩擦的孔道設計偏差系數設計偏差系數預應力鋼筋與孔道預應力鋼筋與孔道壁間的摩擦系數壁間的摩擦系

15、數kx2ls2con()lkxss 當當 不大于不大于0.3時，時， 可按下列近似公式計算可按下列近似公式計算()2concon()1(1)1kxlkxeesss()22()(0)(0) (0)/1!(0) (0) /2! =1/211 ()kxXef XeffXfXXXXkx 反彎點A控制截面1控制截面212L反彎點B43C56L反彎點反彎點87控制截面3控制截面4兩跨連續(xù)梁反彎點及切線夾角標注兩跨連續(xù)梁反彎點及切線夾角標注a.控制截面控制截面1 1+2b.控制截面控制截面2 1+2+3+4c.控制截面控制截面3 1+2+3+4+5+6d.控制截面控制截面4 1+2+3+4+5+6+7+82

16、con()lkxss* *采用兩端張拉可以減少采用兩端張拉可以減少s sl2l2 一般達總損失的一般達總損失的30左右左右2ls* *采用潤滑劑采用潤滑劑 * *改善預留孔道質量改善預留孔道質量電熱后張時，不考慮摩擦損失！電熱后張時，不考慮摩擦損失！ 錨固損失錨固損失s sl1預應力筋張拉后錨固時，預應力筋張拉后錨固時，由于錨具受力后由于錨具受力后變形、變形、墊板縫隙的擠緊以及鋼墊板縫隙的擠緊以及鋼筋在錨具中的回縮筋在錨具中的回縮引起引起的預應力損失的預應力損失plEla1s張拉端至錨固端張拉端至錨固端之間的距離之間的距離預應力筋的彈性預應力筋的彈性模量模量張拉端錨具的變形和張拉端錨具的變形和

17、預應力筋的內縮值預應力筋的內縮值直線預直線預應力筋應力筋表中錨具變形和鋼筋內縮也可根據實測資料確定表中錨具變形和鋼筋內縮也可根據實測資料確定其他類型錨具變形和鋼筋內縮根據實測數據確定其他類型錨具變形和鋼筋內縮根據實測數據確定穿心式雙作用千斤頂穿心式雙作用千斤頂 錨具變形和鋼筋內縮值a （mm） 錨錨 具具 類類 別別 a 支承式錨具（鋼絲束鐓頭錨具等）：支承式錨具（鋼絲束鐓頭錨具等）： 螺帽縫隙螺帽縫隙 每塊后加墊板的縫隙每塊后加墊板的縫隙 11 有頂壓時有頂壓時 5 夾片式錨具夾片式錨具 無頂壓時無頂壓時 68 * *減小減小s sl1的措施：選擇錨具變形小或使預應力鋼筋內縮小的錨具、夾具的

18、措施：選擇錨具變形小或使預應力鋼筋內縮小的錨具、夾具，盡盡量少用墊板；增加臺座長度。量少用墊板；增加臺座長度。應注意的幾個問題應注意的幾個問題plEla1s由塊體拼裝的結構由塊體拼裝的結構，應，應考慮填縫間的考慮填縫間的預壓變形。當采用混凝土或砂漿為填縫預壓變形。當采用混凝土或砂漿為填縫材料時，每條縫的預壓變形值為材料時，每條縫的預壓變形值為1mm先張法構件，當先張法構件，當臺座長度臺座長度超過超過100m時，可忽略時，可忽略s sl1后張法構件，應盡可能減少墊板，且后張法構件，應盡可能減少墊板，且s sl1只考慮張只考慮張拉端，因錨固端錨具在張拉過程中已被壓緊拉端，因錨固端錨具在張拉過程中已

19、被壓緊此式此式不不適用于適用于曲線配筋曲線配筋的后張法的后張法構件構件* *此時的錨固損失應根據預應力曲線筋或折此時的錨固損失應根據預應力曲線筋或折線筋與孔道壁之間反向摩擦影響長度線筋與孔道壁之間反向摩擦影響長度lf范圍范圍內的內的預應力筋變形值預應力筋變形值等于等于錨具變形與預錨具變形與預應力筋內縮值應力筋內縮值 的條件確定。的條件確定。曲線或折線形預應力筋的錨固損失曲線或折線形預應力筋的錨固損失 * *對于通常采用的拋物線形預應力筋可近似對于通常采用的拋物線形預應力筋可近似按圓弧形曲線預應力筋考慮。當其對應的圓按圓弧形曲線預應力筋考慮。當其對應的圓心角心角 45時，由于錨具變形和鋼筋內縮，

20、時，由于錨具變形和鋼筋內縮，在反向摩擦影響長度范圍內的預應力損失為：在反向摩擦影響長度范圍內的預應力損失為：121lcon fcfxlkrlss1000sfconcaElrks反向摩擦影響反向摩擦影響長度長度（m）為：為：* *由于預應力筋由于預應力筋反向摩擦作用反向摩擦作用（與張拉鋼筋與張拉鋼筋時，預應力筋和孔道壁間的摩擦力方向相時，預應力筋和孔道壁間的摩擦力方向相反反），預應力筋錨固損失沿構件通長，預應力筋錨固損失沿構件通長不是均不是均勻分布勻分布的，而是集中在的，而是集中在張拉端附近張拉端附近。flxcons1lscr2曲線或折線形預應力筋錨固損失曲線或折線形預應力筋錨固損失 flxco

21、ns1lscr2121lcon fcfxlkrlss1000sfconcaElrks:,cfrmmkxxlamm圓弧形曲線預應力筋的曲率半徑，預應力筋與孔道壁之間的摩擦系數考慮孔道每米局部偏差的摩擦系數張拉端至計算截面的距離，0張拉端錨具變形和鋼筋內縮值其他形式預應力筋其他形式預應力筋s sl1計算參見：計算參見：混凝土結構設計規(guī)混凝土結構設計規(guī)范范GB50010-2010附附錄錄J(P251-256) 溫差損失溫差損失s sl3溫度為溫度為t0時預應力筋時預應力筋的應力為的應力為s scon溫度升到溫度升到t1時由于混凝土時由于混凝土未結硬，預應力筋膨脹，未結硬，預應力筋膨脹，其內部緊張程度

22、降低其內部緊張程度降低溫度回落到溫度回落到t0時由于混凝土時由于混凝土已結硬并與預應力筋結成整體，已結硬并與預應力筋結成整體，預應力筋應力不能恢復原值預應力筋應力不能恢復原值先張法混凝土蒸汽養(yǎng)護時先張法混凝土蒸汽養(yǎng)護時, ,預應力預應力鋼筋與鋼筋與臺座臺座之間溫差引起的損失之間溫差引起的損失3520.000012 102(/)lppEtEtt N mms 鋼筋的線膨脹系數鋼筋的線膨脹系數一般取一般取0.00001*采用二次升溫法可減少采用二次升溫法可減少s sl3:先升溫先升溫20-25養(yǎng)護養(yǎng)護,當混凝土的強度達到當混凝土的強度達到7.510N/mm2時，混凝土與預應力筋已有足夠粘度再逐漸升溫

23、時，混凝土與預應力筋已有足夠粘度再逐漸升溫*在在鋼模上鋼模上張拉預應力筋張拉預應力筋ltl 預應力筋由于溫度升高而產生的預應力筋由于溫度升高而產生的變形為變形為ltl 松弛松弛損失損失s sl4 鋼筋在高應力作用下，長度不變而應力隨時間逐漸降低的鋼筋在高應力作用下，長度不變而應力隨時間逐漸降低的現(xiàn)象稱為應力松弛?，F(xiàn)象稱為應力松弛。一般來說一般來說張拉應力越大、溫度越高，松弛張拉應力越大、溫度越高，松弛量也越大量也越大。 40.4(0.5)conlconptkfsss 消除應力鋼絲、鋼絞線：普通松弛消除應力鋼絲、鋼絞線：普通松弛 我國現(xiàn)行我國現(xiàn)行混凝土結構設計規(guī)范混凝土結構設計規(guī)范（GB2001

24、0-2010）中規(guī)定）中規(guī)定的預應力筋松弛損失的計算方法如下：的預應力筋松弛損失的計算方法如下：40.125(0.5)conlconptkfsss40.20(0.575)conlconptkfsss0.7conptkfs時0.70.8ptkconptkffs時40.08lconss中強度預應力鋼絲中強度預應力鋼絲conptk0.5fs40ls當當 時，取時，取40.03lconss預應力螺紋鋼筋預應力螺紋鋼筋 如果需要求出如果需要求出 隨時間變化的值，那么可以用前面計算隨時間變化的值，那么可以用前面計算的的 乘以時間影響系數。乘以時間影響系數。4ls4ls松弛損失隨時間變化松弛損失隨時間變化系

25、數系數 （GB50010-2010:P259）時間（時間（d）松弛損失系數松弛損失系數20.50100.77200.88300.95401.0060901802651095 混凝土的收縮和徐變引起的損失混凝土的收縮和徐變引起的損失s sl5 配筋率：配筋率：縱向鋼筋阻礙收縮和徐變的發(fā)展（包括普通鋼縱向鋼筋阻礙收縮和徐變的發(fā)展（包括普通鋼筋，故在計算時應考慮普通鋼筋影響）筋，故在計算時應考慮普通鋼筋影響）：影響徐變的主要因素：影響徐變的主要因素 混凝土的強度等級混凝土的強度等級：影響徐變和收縮量：影響徐變和收縮量 預應力偏心距預應力偏心距 受荷時的齡期受荷時的齡期 構件的尺寸以及環(huán)境的溫度濕度構

26、件的尺寸以及環(huán)境的溫度濕度 混凝土硬結時混凝土硬結時體積收縮體積收縮，而在，而在預壓力預壓力作用下作用下徐變徐變。二。二者都會導致預應力筋縮短，產生預應力損失，兩者通常同時者都會導致預應力筋縮短，產生預應力損失，兩者通常同時考慮，以考慮，以s sl5表示表示pcpcss, 的混凝土立方體抗壓強度的混凝土立方體抗壓強度 分別為受拉區(qū)、受壓區(qū)預應力筋和普通鋼筋的配筋率分別為受拉區(qū)、受壓區(qū)預應力筋和普通鋼筋的配筋率后張法后張法pccu5553001 15lfsspccu5553001 15lfss 計算受拉區(qū)、受壓區(qū)預應力筋合力點處的混凝土法向壓應力時，計算受拉區(qū)、受壓區(qū)預應力筋合力點處的混凝土法向

27、壓應力時，預應力損預應力損失值需考慮混凝土失值需考慮混凝土（第一批）的損失（第一批）的損失 值不得大于值不得大于 ；當；當 為拉應力時，則式中的為拉應力時，則式中的 應取為零應取為零 計算混凝土計算混凝土 時，可根據構件的制作情況考慮自重的影響時，可根據構件的制作情況考慮自重的影響pcscu0.5fpcpcss,pcspcpcss,cuf, 在受拉區(qū)、受壓區(qū)在受拉區(qū)、受壓區(qū)的混凝土的混凝土；先張法先張法pccu5603401 15lfsspccu5603401 15lfss 避免產生非線性徐變避免產生非線性徐變PS0AAA對于先張法構件對于先張法構件PS0AAA 對于后張法構件對于后張法構件P

28、SnAAAPSnAAA A0：為先張法構件為先張法構件，A0=Ac+ EpAp+ EsAs；An：為后張法構件扣除孔道后的為后張法構件扣除孔道后的An=Ac+ EsAs； Ep和和 Es分別為預應力筋和普通鋼筋的彈性模量與混凝土彈性模分別為預應力筋和普通鋼筋的彈性模量與混凝土彈性模量的比值量的比值。對于軸心受拉構件等對稱配置預應力筋和非預應力筋的構件，取對于軸心受拉構件等對稱配置預應力筋和非預應力筋的構件，取 = ，配筋率應按其，配筋率應按其鋼筋總截面面積的一半鋼筋總截面面積的一半進行計算。進行計算。先張法構件先張法構件PS02AAA后張法構件后張法構件PSn2AAAcAsApApc50.91

29、 15pplE s s受拉區(qū)縱向預應力筋應力損失受拉區(qū)縱向預應力筋應力損失 受拉區(qū)預應力筋合力點處由預加力受拉區(qū)預應力筋合力點處由預加力(扣除相應階段預應力損失扣除相應階段預應力損失)和梁自重產生的混凝土法向壓應力，其值不得大于和梁自重產生的混凝土法向壓應力，其值不得大于0.5fcu;對簡支梁可取對簡支梁可取跨中截面與四分之一跨度處截面的平均值跨中截面與四分之一跨度處截面的平均值; 對連續(xù)梁和框架可取若干有對連續(xù)梁和框架可取若干有代表性截面的平均值代表性截面的平均值; 混凝土徐變系數終極值混凝土徐變系數終極值 混凝土收縮系數終極值混凝土收縮系數終極值pcs 預應力筋彈性模量預應力筋彈性模量pE

30、 預應力筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值預應力筋彈性模量與混凝土彈性模量的比值p如結構處于年平均如結構處于年平均相對濕度相對濕度低于低于40的環(huán)境下，的環(huán)境下，s sl5和和 s sl5數值數值應應增加增加30。當無可靠資料時，當無可靠資料時， 值可按下表采用。值可按下表采用。，考慮時間影響的混凝土收縮和徐變引起的預應力損失值，可由考慮時間影響的混凝土收縮和徐變引起的預應力損失值，可由上述計算的上述計算的乘以下表相應的系數確定。乘以下表相應的系數確定?；炷粱炷潦湛s和徐變引起的預應力損失收縮和徐變引起的預應力損失s sl5在預應力總損失中占的比在預應力總損失中占的比重較大，在曲線配筋時約占重

31、較大，在曲線配筋時約占30%，在直線配筋時可達，在直線配筋時可達60。*采用高標號水泥，減少水泥用量；采用高標號水泥，減少水泥用量；*采用高效減水劑，降低水灰比；采用高效減水劑，降低水灰比；*延長混凝土加載齡期；延長混凝土加載齡期；*采用級配好的骨料，加強振搗，提高混凝土的密實性采用級配好的骨料，加強振搗，提高混凝土的密實性u后張構件施加預應力時已完成部分收縮，故后后張構件施加預應力時已完成部分收縮，故后張法的張法的s sl5比先張法比先張法低。低。有效減少有效減少s sl5的的措施措施螺旋式預應力筋對混凝土局部擠壓損失螺旋式預應力筋對混凝土局部擠壓損失s sl6采用螺旋式預應力筋作為配筋的環(huán)

32、形構采用螺旋式預應力筋作為配筋的環(huán)形構件，由于預應力筋對混凝土的局部擠壓件，由于預應力筋對混凝土的局部擠壓使構件直徑減小所引起的損失使構件直徑減小所引起的損失當d3m時630MPals當d3m時60ls*減小的措施：避免采用小直徑構件。減小的措施：避免采用小直徑構件。116lssddddEEdds 混凝土彈性壓縮或伸長對預應力的影響混凝土彈性壓縮或伸長對預應力的影響當混凝土受當混凝土受而產生而產生壓縮或伸長時，鋼筋（包括壓縮或伸長時，鋼筋（包括預應力筋和非預應力筋）與混凝土預應力筋和非預應力筋）與混凝土協(xié)調變形協(xié)調變形，則二者的應變變，則二者的應變變化量相等，即化量相等，即sc scscEEs

33、ssscEccEEsss 可求出任一時刻預應力筋或非預應力筋的應力可求出任一時刻預應力筋或非預應力筋的應力1. 找到鋼筋與混凝土找到鋼筋與混凝土起點起點2. 以起點應力為基礎，求出相對于起點的以起點應力為基礎，求出相對于起點的混凝土應力混凝土應力變化量變化量s spe2?切斷預應力筋后，混凝土彈性壓縮切斷預應力筋后，混凝土彈性壓縮混凝土硬化切斷預應力筋前混凝土硬化切斷預應力筋前s spc1=0s spe1s spc27lEcss對于一次張拉對于一次張拉后張法后張法構件，混凝土的構件，混凝土的，張拉完畢后混凝土的，張拉完畢后混凝土的，因此無，因此無須考慮彈性壓縮對預應力的影響。須考慮彈性壓縮對預

34、應力的影響。后張法構件采用后張法構件采用分批張拉分批張拉時，后張拉預應力筋所產生的混時，后張拉預應力筋所產生的混凝土彈性壓縮使凝土彈性壓縮使s sc-在先張拉預應力筋形心處，由后張拉各批預應力筋所產生在先張拉預應力筋形心處，由后張拉各批預應力筋所產生的混凝土截面壓應力之和。的混凝土截面壓應力之和。當鋼束為當鋼束為曲線曲線布置時，鋼筋束在各截面的相對位置不斷變化，使布置時，鋼筋束在各截面的相對位置不斷變化，使各截面的各截面的 s sc也不相同，詳細計算非常麻煩，為簡化計算，常作也不相同，詳細計算非常麻煩，為簡化計算，常作如下假定：如下假定：1、以、以 l/4截面作為全梁的截面作為全梁的平均截面平

35、均截面進行計算，其余截面不計算；進行計算，其余截面不計算；2、同一截面的所有筋束都集中布于其合力作用點處（近似取其重、同一截面的所有筋束都集中布于其合力作用點處（近似取其重心處），心處），各批筋束的拉力相等各批筋束的拉力相等（可近似取各批筋束拉力平均值）（可近似取各批筋束拉力平均值）；3、以、以l/4處處截面截面所有預應力筋束重心處混凝土彈性壓縮損失的所有預應力筋束重心處混凝土彈性壓縮損失的平均平均值值，作為各批筋束由混凝土彈性壓縮引起的應力損失值。，作為各批筋束由混凝土彈性壓縮引起的應力損失值。171lEcmss第一批張拉的筋束產生的彈性壓縮損失最大。設張拉每批筋束產生的第一批張拉的筋束產生

36、的彈性壓縮損失最大。設張拉每批筋束產生的混凝土正應力為混凝土正應力為s sc，則第一批張拉的筋束產生的彈性壓縮損失總值則第一批張拉的筋束產生的彈性壓縮損失總值為為1777122mlllEcmssss最后一批（第最后一批（第m批）筋束產生的彈性壓縮損失最小，則計算截面上批）筋束產生的彈性壓縮損失最小，則計算截面上各批筋束產生的彈性壓縮損失平均值，即分批張拉預應力筋束時，各批筋束產生的彈性壓縮損失平均值，即分批張拉預應力筋束時，由混凝土彈性壓縮產生的預應力損失平均值為由混凝土彈性壓縮產生的預應力損失平均值為4-3 有效預應力的計算有效預應力的計算 有效有效預應力預應力s spe：預應力筋錨下預應力

37、筋錨下張拉控制應力張拉控制應力s scon扣除扣除相應應力相應應力損失損失并考慮混凝土彈性壓縮引起的預應力筋應力降低后，在預應并考慮混凝土彈性壓縮引起的預應力筋應力降低后，在預應力筋內存在的預拉應力。力筋內存在的預拉應力。各項預應力損失是各項預應力損失是先后發(fā)生先后發(fā)生的，因此的，因此有效預應力值也隨不同有效預應力值也隨不同受力階段而變化受力階段而變化。將預應力損失按各受力階段進行。將預應力損失按各受力階段進行，可計，可計算出算出預應力筋的有效預應力值預應力筋的有效預應力值，進而計算出在混凝土，進而計算出在混凝土中建立的有效預壓應力。中建立的有效預壓應力。在實際計算中，以在實際計算中，以“”為

38、界，把預應力損失分為為界，把預應力損失分為兩批兩批。 先張法：放松預應力筋（先張法：放松預應力筋（放張放張），開始給混凝土施加預應力），開始給混凝土施加預應力的時刻；的時刻； 后張法：混凝土從張拉預應力筋開始就受到預壓，因此此時后張法：混凝土從張拉預應力筋開始就受到預壓，因此此時的的“預壓預壓”特指特指張拉預應力筋至張拉預應力筋至s scon并加以并加以的時刻的時刻。peconlsss4lslsls在通過預壓給給構件預加應力階段在通過預壓給給構件預加應力階段，預應力筋中的有效預應，預應力筋中的有效預應力為：力為：在在使用階段使用階段，預應力筋中的有效預應力為：，預應力筋中的有效預應力為：pec

39、onllssss預應力總損失的下限值預應力總損失的下限值先張法構件：先張法構件： s sl100N/mm2后張法構件：后張法構件： s sl80N/mm2l 預應力損失計算是預應力混凝土結構設計的重要內容之預應力損失計算是預應力混凝土結構設計的重要內容之一。在進行預應力砼結構的初步設計時，并不需要也無法一。在進行預應力砼結構的初步設計時，并不需要也無法精確計算預應力損失，只要知道預應力筋有效預應力的精確計算預應力損失，只要知道預應力筋有效預應力的，能，能即可。在完即可。在完成初步設計之后，再按預應力筋在結構構件中的布置形式成初步設計之后，再按預應力筋在結構構件中的布置形式及預應力工藝，按分項計

40、算法較準確地計算出預應力損失，及預應力工藝，按分項計算法較準確地計算出預應力損失，驗算結構的使用性能和承載力。驗算結構的使用性能和承載力。l 按照我國的規(guī)范分項計算預應力損失，計算工作量大，按照我國的規(guī)范分項計算預應力損失，計算工作量大，且非常繁雜。因此，且非常繁雜。因此，提出總預應力損失近似估算方法提出總預應力損失近似估算方法是合是合理、快捷進行預應力砼結構設計的重要手段。理、快捷進行預應力砼結構設計的重要手段。l 美國混凝土學會與土木工程學會（美國混凝土學會與土木工程學會（ACI-ASCE）于）于1958年提出的年提出的“預應力砼結構設預應力砼結構設計建議計建議”對砼彈性壓縮、徐變、收縮和

41、松對砼彈性壓縮、徐變、收縮和松弛引起的總損失值做了規(guī)定：弛引起的總損失值做了規(guī)定：l 表表1所示總損失值被所示總損失值被1963年年ACI及美國公路橋梁規(guī)范及美國公路橋梁規(guī)范(AASHTO)采納，效果良采納，效果良好。好。1975年修定的年修定的AASHTO規(guī)范和規(guī)范和1976年編制的美國后張混凝土協(xié)會年編制的美國后張混凝土協(xié)會(PTI)手手冊做了相應冊做了相應修改。修改。con0.3sl我國學者（哈工大鄭文忠）認為，進行預應力混凝土框架我國學者（哈工大鄭文忠）認為，進行預應力混凝土框架結構設計時，可按下圖中數值估算總損失：結構設計時，可按下圖中數值估算總損失： 各控制截面總預應力損失預估值各控制截面總預應力損失預估值l 要定出一個統(tǒng)一的預應力總損失值是很難要定出一個統(tǒng)一的預應力總損失值是很難的，因為它取決于很多因素：如的，因為它取決于很多因素：如混凝土和鋼混凝土和鋼材的性能材的性能，養(yǎng)護與濕度條件養(yǎng)護與濕度條件，預加應力的時預加應力的時間和大小間和大小以及以及預應力工藝預應力工藝等。等。l取用一般性能的鋼材與混凝土，在一般天氣取用一般性能的鋼材與混凝土，在一般天氣條件下養(yǎng)護的結構，條件下養(yǎng)護的結構