第十章 預(yù)應(yīng)力概念、方法、材料(第二課)

混凝土結(jié)構(gòu)

ConcreteStructure第十章

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件計(jì)算PrestressedConcreteStructure本節(jié)習(xí)題本節(jié)例題第十章預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件§10.1概述§10.2

預(yù)應(yīng)力混凝土軸心受拉構(gòu)件承載力§10.3

預(yù)應(yīng)力混凝土受彎構(gòu)件承載力§10.4

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的構(gòu)造要求§10.5

部分預(yù)應(yīng)力混凝土與無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土§10.6

平衡荷載設(shè)計(jì)法的概念10.1.1預(yù)應(yīng)力混凝土(prestressedconcrete)的基本概念§10.1概述1.普通鋼筋混凝土的缺點(diǎn)：（1）

在使用荷載下帶裂縫工作：影響耐久，功能！剛度！疲勞性！若不裂，加大截面面積增加自重。不開裂

3=20～30M/

a（2）難以利用高強(qiáng)度材料。與

max對(duì)應(yīng)的

3=200N/mm2，而高強(qiáng)鋼絲可達(dá)160N/mm2

。提高混凝土強(qiáng)度等級(jí)對(duì)提高構(gòu)件的抗裂性能和控制裂縫寬度的作用不大。要使鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)得到進(jìn)一步發(fā)展，就必須克服混凝土抗拉強(qiáng)度低這一缺點(diǎn)，于是人們?cè)陂L(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，創(chuàng)造出了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。所謂預(yù)應(yīng)力砼，就是事先人為地在混凝土或鋼筋混凝土中引入內(nèi)部應(yīng)力，而且其數(shù)值和分布有利于抵消使荷載產(chǎn)生的應(yīng)力，稱其為預(yù)應(yīng)力混凝土。2.預(yù)應(yīng)力砼的基本原理：例如，對(duì)混凝土或鋼筋混凝土的受拉區(qū)預(yù)先施加壓應(yīng)力，使之建立一種人為的應(yīng)力狀態(tài)，這種應(yīng)力的大小和分布規(guī)律，能有利于抵消使用荷載作用下產(chǎn)生的應(yīng)力，因而使混凝土構(gòu)件在使用荷載下允許出現(xiàn)拉應(yīng)力而不致開裂，或推遲開裂，或者限制裂縫寬度大小。設(shè)有一矩形簡(jiǎn)支梁，計(jì)算跨徑為L(zhǎng)，截面為b×h，承受均布荷載q（含自重在內(nèi)）,如圖所示。下面以簡(jiǎn)支梁為例，進(jìn)一步說(shuō)明預(yù)應(yīng)力混凝土的基本概念。q該矩形簡(jiǎn)支梁由均布荷載產(chǎn)生的跨中最大彎矩為M=qL2/8，跨中截面應(yīng)力為上緣：=（壓應(yīng)力）下緣：（拉應(yīng)力）為了使截面下緣不出現(xiàn)拉應(yīng)力，采用預(yù)加應(yīng)力的方法來(lái)抵消下緣拉應(yīng)力。一種方法是：先在截面重心處施加預(yù)壓力，令Ny=6M/h.NyNy產(chǎn)生的截面應(yīng)力為：在預(yù)加力Ny和均布荷載q共同作用下，將該預(yù)加應(yīng)力與均布荷載應(yīng)力疊加，求得截面上、下緣的總應(yīng)力為：上緣：下緣：=（壓應(yīng)力）=MNy+=NyM另一種方法是：在距截面下緣h/3處（即偏心距e=h/6)處，施加預(yù)應(yīng)力，令Ny=3M/h。產(chǎn)生的截面上、下緣應(yīng)力為：NyNy上緣：下緣：（壓應(yīng)力）=在預(yù)加力Ny和均布荷載q共同作用下，將該預(yù)加應(yīng)力與均布荷載應(yīng)力疊加，求得截面上、下緣的總應(yīng)力為：上緣：下緣：=（壓應(yīng)力）=M+=NyMNy此例說(shuō)明：（1）施加預(yù)應(yīng)力后，可以避免混凝土出現(xiàn)裂縫，混凝土梁可以全截面參加工作。（2）預(yù)加力的大小以及預(yù)加力的作用點(diǎn)位置是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算的關(guān)鍵問(wèn)題。3.預(yù)應(yīng)力混凝土的優(yōu)點(diǎn)：

a.

節(jié)省材料，減輕自重，增加跨越能力。b.

提高構(gòu)件的抗裂性、增加截面剛度。c.

可以減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力。d.

結(jié)構(gòu)質(zhì)量安全可靠。e.

預(yù)加力還可以作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接手段，促進(jìn)了橋梁結(jié)構(gòu)新體系與施工方法的發(fā)展。3.預(yù)應(yīng)力混凝土的缺點(diǎn)：a.

最主要的問(wèn)題是在使用階段如何保持有效預(yù)應(yīng)力不至于降低到最小。b.需要有一定的專門設(shè)備和配備一支技術(shù)熟練的專業(yè)隊(duì)伍。c.

預(yù)應(yīng)力反拱度不易控制。3.預(yù)應(yīng)力混凝土的應(yīng)用：大跨度結(jié)構(gòu)（大跨度橋梁）；

特種結(jié)構(gòu)（防漏、防滲和壓力容器）；

對(duì)構(gòu)件的剛度和變形控制要求較高的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件常用計(jì)算方法將預(yù)應(yīng)力混凝土視作彈性材料，用材料力學(xué)公式對(duì)截面應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算，即將預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件看作受到兩組外力的作用，一組是由預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)拉力反向作用于構(gòu)件截面上的預(yù)拉力；另一組為外荷載的作用。分別計(jì)算由兩組力所產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變和變形，然后進(jìn)行疊加。1.預(yù)應(yīng)力度

《公路橋規(guī)》將預(yù)應(yīng)力度（λ）定義為由預(yù)加應(yīng)力大小確定的消壓彎矩MO與外荷載產(chǎn)生的彎矩M的比值，即λ=M0/M式中：λ—預(yù)應(yīng)力度；M0—消壓彎矩。即將控制截面邊緣由預(yù)加力產(chǎn)生的預(yù)壓應(yīng)力抵消為零時(shí)所施加的荷載彎矩；M—使用荷載（不包括預(yù)加力）作用下控制截面的彎矩。10.1.2預(yù)應(yīng)力混凝土的分類全預(yù)應(yīng)力混凝土部分預(yù)應(yīng)力混凝土鋼筋混凝土2.加筋混凝土結(jié)構(gòu)的分類：沿預(yù)應(yīng)力方向的正截面不出現(xiàn)拉應(yīng)力，即：沿預(yù)應(yīng)力方向的正截面出現(xiàn)拉應(yīng)力或出現(xiàn)不超過(guò)規(guī)定寬度的裂縫，即：不施加預(yù)應(yīng)力的混凝土結(jié)構(gòu)，即10.1.3預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的發(fā)展1.力學(xué)與實(shí)踐；生活中預(yù)應(yīng)力；桶箍，使木板預(yù)受壓，在使用中受水的張力，受拉搬書上架–雙手對(duì)書施加預(yù)壓力，書就不會(huì)掉下來(lái)木鋸-鋸條受壓，會(huì)發(fā)生壓屈，但鋸條的受拉性能好，擰緊拉繩使鋸條受拉，不易產(chǎn)生壓屈1.力學(xué)與實(shí)踐；生活中預(yù)應(yīng)力；自行車–幅條和鋼圈，輻條細(xì)，易壓屈，受拉鋼圈截面較大，可受壓，旋緊輻條，使輻條預(yù)先受拉，在受力時(shí)不會(huì)產(chǎn)生壓屈土木結(jié)構(gòu)中的預(yù)應(yīng)力構(gòu)件2.預(yù)應(yīng)力混凝土的發(fā)展應(yīng)用；（1）初期階段（2）工程實(shí)用階段（3）迅速發(fā)展階段（4）世界普及階段（5）我國(guó)預(yù)應(yīng)力的發(fā)展（1）初期階段1886年前后，加利福尼亞舊金山工程師P.H.Jackson申請(qǐng)了在混凝土拱內(nèi)張緊鋼拉桿作樓板的專利1988年，德國(guó)的C.E.W.Doehring

在混凝土樓板受荷前時(shí)拉力的鋼筋來(lái)加強(qiáng)混凝土的專利1908年，美國(guó)的C.R.Steiner提出了二次張拉的建議1925年內(nèi)布拉斯加州的R.E.Dill試用無(wú)粘結(jié)的做法Return（2）工程實(shí)用階段法國(guó)的弗萊西奈E.Freyssinet

在1928年考慮混凝土收縮和徐變產(chǎn)生的損失，提出預(yù)應(yīng)力混凝土必須采用高強(qiáng)鋼材和高強(qiáng)混凝土，這是預(yù)應(yīng)力混凝土在理論上關(guān)鍵的突破直到1939年，E.Freyssinet

發(fā)明了短部錨固用的錐形契等，在工藝上提供了切實(shí)可行的方法，使預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)得到工程應(yīng)用的真正推廣40年代，弗萊西奈E.Freyssinet

設(shè)計(jì)跨越法國(guó)馬恩河，孔徑為55m的luzancy

橋，人們才接受預(yù)應(yīng)力損失可以控制和計(jì)算的見解Return（3）迅速發(fā)展階段40年代：大規(guī)模的預(yù)應(yīng)力混凝土的推廣，是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，由于西歐對(duì)工業(yè)、交通、城市建設(shè)急待恢復(fù)和重建，鋼材供應(yīng)十分緊張的情況下，原先鋼結(jié)構(gòu)的工程紛紛改為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)用范圍，也從橋梁、工廠擴(kuò)大到土木、建筑工程的各個(gè)領(lǐng)域1950年國(guó)際上成立了預(yù)應(yīng)力混凝土協(xié)會(huì)（簡(jiǎn)稱為FIP）1960年，預(yù)應(yīng)力混凝土橋已經(jīng)成為美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)做法Return（4）世界普及階段美國(guó)：大規(guī)模的預(yù)應(yīng)力混凝土的推廣，是第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，由于西歐對(duì)工業(yè)、交通、城市建設(shè)急待恢復(fù)和重建，鋼材供應(yīng)十分緊張的情況下，原先鋼結(jié)構(gòu)的工程紛紛改為預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，應(yīng)用范圍，也從橋梁、工廠擴(kuò)大到土木、建筑工程的各個(gè)領(lǐng)域日本德國(guó)比利時(shí)待續(xù)Return（5）我國(guó)預(yù)應(yīng)力的發(fā)展50、60年代：預(yù)制構(gòu)件，3-6米的樓板，吊車梁，大型屋面板，12–18米的大梁，36米以內(nèi)的屋架等－提倡工業(yè)化施工70年代，北京和江、浙一帶建了不少的升板結(jié)構(gòu)，和少量的預(yù)應(yīng)力框架結(jié)構(gòu)80年代：由于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土的推廣，多、高層大開間的預(yù)應(yīng)力平板體系，大量地采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)橋梁，特種結(jié)構(gòu)等大量采用預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)90年代：高層房屋的樓板跨度大；采用預(yù)應(yīng)力梁減少新世紀(jì)：Return按照張拉鋼筋與澆搗混凝土的先后次序分為：先張法（pretensioningmethod）：張拉鋼筋支模、澆砼砼達(dá)到一定強(qiáng)度剪絲產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力10.1.4張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋的方法先張法是靠粘結(jié)力來(lái)傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。

后張法（post-tensioningmethod）：澆砼，預(yù)留孔道達(dá)到強(qiáng)度，穿筋張拉鋼筋，錨固孔道灌漿錨環(huán)契塊千斤頂后張法是靠工作錨具來(lái)傳遞并保持預(yù)加應(yīng)力的。錨具千斤頂灌漿孔道波紋管spcsp錨具下混凝土局部承壓?jiǎn)栴}1.錨、夾具構(gòu)件制作完后，能取下重復(fù)使用–––夾具用于永久固定鋼筋、作為構(gòu)件的一部分–––錨具不同種類的錨具，有不同的固定原理。同時(shí)固定預(yù)應(yīng)力筋不同。錨具不同則回縮量不同，尺寸外形對(duì)構(gòu)件的影響不同。10.1.5張拉設(shè)備與機(jī)具其作用為固定力筋。（1）對(duì)錨、夾具的要求：A.安全可靠，其本身具有足夠的強(qiáng)度和剛度。B.應(yīng)使預(yù)應(yīng)力鋼筋在錨具內(nèi)盡可能不產(chǎn)生滑移，以減少預(yù)應(yīng)力損失。C.構(gòu)造簡(jiǎn)單，便于機(jī)械加工制作。D.使用方便，省材料、價(jià)格低。10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定常見鐓頭錨具

10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定夾片式錨具10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定(2).錨具的形式：錨具的型式繁多，按其傳力錨固受力原理，可分為三類：依靠摩擦力錨固的錨具。依靠承壓錨固的錨具。依靠粘結(jié)力錨固的錨具。如楔形錨、錐形錨和用于錨固鋼絞線的JM錨與夾片式群錨等。如墩頭錨、鋼筋螺紋錨等。如先張法的筋束錨固，以及后張法固定端的鋼絞線壓花錨具等。其它設(shè)備：2.預(yù)加應(yīng)力的其它設(shè)備千斤頂制孔器抽拔橡膠管螺旋金屬波紋管穿索機(jī)壓漿機(jī)張拉臺(tái)座（先張法）千斤頂油泵卷?yè)P(yáng)機(jī)10.1.6預(yù)應(yīng)力混凝土材料1、混凝土——預(yù)應(yīng)力混凝土要求采用高強(qiáng)混凝土★（1）強(qiáng)度高。與鋼筋有較大粘結(jié)強(qiáng)度，減少先張法預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力傳遞長(zhǎng)度；有利于提高局部承壓能力，便于后張錨具的布置和減小錨具墊板的尺寸；

★（2）收縮、徐變小。徐變較小，有利于減少徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失；★（3）快硬、早強(qiáng)。強(qiáng)度早期發(fā)展較快，可較早施加預(yù)應(yīng)力，加快施工速度，提高臺(tái)座、模具、夾具的周轉(zhuǎn)率，降低間接費(fèi)用★

《規(guī)范》規(guī)定預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C30，用高強(qiáng)鋼絲或鋼絞線作預(yù)應(yīng)力鋼筋的結(jié)構(gòu)，特別是大跨度結(jié)構(gòu)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)不宜低于C40。10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具（1）對(duì)鋼材的要求：強(qiáng)度高，具有一定的塑性，良好的加工性能，與混凝土之間有較好的粘結(jié)強(qiáng)度◆

預(yù)應(yīng)力鋼筋的強(qiáng)度越高越好。

而且在預(yù)應(yīng)力混凝土制作和使用過(guò)程中，由于種種原因，預(yù)應(yīng)力筋中預(yù)先施加的張拉應(yīng)力會(huì)產(chǎn)生損失，因此，為使得扣除應(yīng)力損失后仍具有較高的張拉應(yīng)力，也必須使用高強(qiáng)鋼筋（絲）作預(yù)應(yīng)力筋?！?/p>

為避免在超載情況下發(fā)生脆性破斷，預(yù)應(yīng)力筋還必須具有一定的塑性。同時(shí)還要求具有良好的加工性能，以滿足對(duì)鋼筋焊接、鐓粗的加工要求?！?/p>

對(duì)鋼絲類預(yù)應(yīng)力筋，還要求具有低松弛性和與混凝土良好的粘結(jié)性能，通常采用‘刻痕’或‘壓波’方法來(lái)提高與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度。第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定2、鋼材（2）預(yù)應(yīng)力鋼材的種類：鋼筋鋼絲鋼絞線（一般由七股φ3、φ4或φ5的高強(qiáng)鋼絲捻制而成）冷拉低合金鋼筋熱處理鋼筋冷拔低碳鋼絲（常見直徑為5mm、4mm和3mm）高強(qiáng)鋼絲（碳素鋼絲，刻痕鋼絲），直徑4~5mm。1、冷拉低合金鋼筋◆通常將Ⅳ級(jí)熱軋鋼筋經(jīng)冷拉后作為預(yù)應(yīng)力筋，抗拉強(qiáng)度可達(dá)580MPa?！魹榻鉀Q粗直徑鋼筋的連接問(wèn)題，鋼筋表面軋制成不帶縱向肋的精制螺紋，可用套筒直接連接?！舻S著近年來(lái)高強(qiáng)鋼絲和鋼絞線的大量生產(chǎn)，這種預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)用已很少。10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定2、中高強(qiáng)鋼絲中高強(qiáng)鋼絲是采用優(yōu)質(zhì)碳素鋼盤條，經(jīng)過(guò)幾次冷拔后得到。中強(qiáng)鋼絲的為800~1000MPa，高強(qiáng)鋼絲的強(qiáng)度為1470~1860MPa。鋼絲直徑為3~9mm。為增加與混凝土粘結(jié)強(qiáng)度，鋼絲表面可采用‘刻痕’或‘壓波’，也可制成螺旋肋。10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定刻痕鋼絲螺旋肋鋼絲10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定消除應(yīng)力鋼絲：鋼絲經(jīng)冷拔后，存在有較大的內(nèi)應(yīng)力，一般都需要采用低溫回火處理來(lái)消除內(nèi)應(yīng)力。消除應(yīng)力鋼絲的比例極限、條件屈服強(qiáng)度和彈性模量均比消除應(yīng)力前有所提高，塑性也有所改善。3、鋼絞線

鋼絞線是用2、3、7股高強(qiáng)鋼絲扭結(jié)而成的一種高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力筋，其中以7股鋼絞線應(yīng)用最多。7股鋼絞線的公稱直徑為9.5~15.2mm，通常用于無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋，強(qiáng)度可高達(dá)1860MPa。2股和3股鋼絞線用途不廣，僅用于某些先張法構(gòu)件，以提高與混凝土的粘結(jié)強(qiáng)度。10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力束4、熱處理鋼筋

用熱軋中碳低合金鋼經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)熱處理后制成的高強(qiáng)度鋼筋，直徑為6~10mm，抗拉強(qiáng)度為1470MPa。10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定除冷拉低合金鋼筋外，其余預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力-應(yīng)變曲線均無(wú)明顯屈服點(diǎn)，采用殘余應(yīng)變?yōu)?.2%的條件屈服點(diǎn)作為抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)指標(biāo)。10.4預(yù)應(yīng)力混凝土的材料及錨夾具第十章預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的原理及計(jì)算規(guī)定1.定義：10.1.7張拉控制應(yīng)力其值為張拉設(shè)備（如千斤頂油壓表）所指示的總張拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋面積得到的應(yīng)力值。張拉控制應(yīng)力(controlstressbyspreadout)是指預(yù)應(yīng)力鋼筋在進(jìn)行張拉時(shí)所控制達(dá)到的最大應(yīng)力值。2.張拉控制應(yīng)力大小的確定：考慮因素：

張拉控制應(yīng)力的確定原則：與預(yù)應(yīng)力鋼筋的鋼種有關(guān)，還與施加預(yù)應(yīng)力的方法有關(guān)。a.

con

。產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力大，抗裂性好

con>0.4fptk0.5fpykb.

con

過(guò)高。可能引起張拉時(shí)鋼絲拉斷也只能適當(dāng)?；騊cr

與Pu

過(guò)干接近c(diǎn).

與所采用的鋼筋種類和張拉方式有關(guān)。軟鋼，硬，先張，后張3.張拉控制應(yīng)力允許值鋼種先張法后張法碳素鋼絲.刻痕鋼絲.鋼鉸線熱處理鋼筋.冷拔低碳鋼絲冷拉鋼筋0.75fptk0.7fptk0.90fpyk0.7fptk0.65fptk0.85fpyk張拉方法在考慮提高施工階段的抗裂性及減少應(yīng)力松馳、摩擦、鋼筋分批張拉及臺(tái)座之間的溫差損失時(shí)，可以提高0.05fptk(0.05fpyk)10.1.7張拉控制應(yīng)力引起預(yù)應(yīng)力損失的原因有六大類。先分別找出這些損失出現(xiàn)的原因，再根據(jù)先張法和后張法的施工特點(diǎn)，了解不同預(yù)應(yīng)力損失的組合。

con–

l=

P–––有效預(yù)應(yīng)力。10.1.8預(yù)應(yīng)力損失1.定義預(yù)應(yīng)力鋼筋的張拉應(yīng)力在預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件施工及使用過(guò)程中，由于張拉工藝和材料特性等原因是在不斷降低的，這種預(yù)應(yīng)力鋼筋應(yīng)力的降低，稱為預(yù)應(yīng)力損失（thecostofprestressingforce)。10.1.8預(yù)應(yīng)力損失2.預(yù)應(yīng)力損失種類瞬時(shí)損失長(zhǎng)期損失預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的摩擦引起的損失錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的損失溫差損失混凝土彈壓損失鋼筋松弛損失混凝土收縮、徐變損失對(duì)于不同種類的錨具、不同施工方法，可能還存在其他預(yù)應(yīng)力損失。如：錨圈口摩阻損失等，應(yīng)根據(jù)具體情況逐項(xiàng)考慮其影響。a–––回縮量l–––張拉端～錨固端距離張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的預(yù)應(yīng)力損失

l1：按下式計(jì)算：式中：Es–––預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量后張法：x–––從張拉端至計(jì)算截面的孔道長(zhǎng)度(m)可用投影長(zhǎng)度。

–––從張拉端至計(jì)算截面曲線孔道長(zhǎng)度的夾角(rad)。當(dāng)

+kx

0.2時(shí)，

l2=

con(kx+

)預(yù)應(yīng)力鋼筋與孔道壁之間的摩擦引起的損失

l2：加熱養(yǎng)護(hù)：此時(shí)砼未結(jié)硬。筋自由伸長(zhǎng)，而臺(tái)座不動(dòng)。松了–––產(chǎn)生溫差損失小鋼模生產(chǎn)的構(gòu)件無(wú)此項(xiàng)損失。受張拉的鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間的溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失

l3：（1）應(yīng)力松弛現(xiàn)象：指鋼筋在高應(yīng)力狀態(tài)下，由于鋼筋的塑性變形而使應(yīng)力隨時(shí)間的增長(zhǎng)而降低的現(xiàn)象。（2）應(yīng)力松弛：長(zhǎng)度不變，應(yīng)力隨時(shí)間增長(zhǎng)而降低。應(yīng)力松弛的特點(diǎn)與鋼種有關(guān)。軟鋼小而硬鋼大，與時(shí)間有關(guān)，先快后慢。一天完成80%，一小時(shí)為50%。預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的損失

l4：（3）利用超引拉工序可以減少

l4超張拉工序：對(duì)鋼筋

從01.05

con(持荷2min)

con對(duì)鋼絲

從01.05

con(持荷2min)0

con超張拉的持荷2min，已將部分的松弛完成，所以可達(dá)到減少

l4的目的。鋼種一次張拉超張拉冷拉熱軌鋼筋.熱處理鋼筋0.05

con碳素鋼絲.鋼鉸線冷拔低碳鋼筋0.035

con

=1.0

=0.90.085

con0.065

con當(dāng)con0.5l4=0

應(yīng)力不高，其徐變不明顯。（4）

l4的計(jì)算收縮、徐變將引起構(gòu)件縮短，鋼筋回縮，引起

l3，砼徐變f'cn此時(shí)預(yù)應(yīng)力的大小，縱筋含鋼率等：先張法：砼收縮、徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失

l5：后張法：

、

'–––受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力筋和非預(yù)應(yīng)力筋的含鋼率。

pc、

'pc–––產(chǎn)生第一批預(yù)應(yīng)力損失后的預(yù)應(yīng)力損失后，受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼筋在各自合力點(diǎn)處砼的法向壓應(yīng)力

l5還可考慮環(huán)境和時(shí)間因素的影響干燥('l5)

l5(1.02～1.03)高溫('l5)

l50.5)時(shí)間影響：

l5('l5)

j–––預(yù)加應(yīng)力至承受外荷的天數(shù)(j120天)后張法中，用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋作配筋的環(huán)形構(gòu)件：電桿、水池、壓力管道等。直接在混凝土上進(jìn)行張拉。這時(shí)筋對(duì)構(gòu)件產(chǎn)生外壁的徑向壓力，使砼局部擠壓，鋼筋松馳，引起

l6d>3m，

l6=0d

3m，取

l6=30N/mm2

混凝土的局部擠壓引起的預(yù)應(yīng)力損失

l6

：

先張法構(gòu)件：砼預(yù)壓前

lI

=

l1+

l3+

l2砼預(yù)壓后

lII

=

l5

后張法構(gòu)件：砼預(yù)壓前

lI

=

l1+

l2砼預(yù)壓后