工程设计规范

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混凝土结构设计规范 GB 50010-2002


1)

6.2 预应力损失值计算

第6.2.1条 预应力钢筋中的预应力损失值­可按表6.2.1的规定计算。

当计算求得的预应力总损失值­小于下列数值时,应按下列数值取用:
先张法构件 100N/mm2
后张法构件 80N/mm2

预应力损失值(N/mm2 ) 表6.2.1
引起损失的因素 符号 先张法构件 后张法构件 张拉端锚具变形和钢筋内缩 σl1 按本规范第6.2.2条的规定计算 按本规范第6.2.2条和第6­.2.3条的规定计算 预应力钢筋的摩擦 与孔道壁之间的摩擦 σl2 按本规范第6.2.4条的规定计算 在转向装置处的摩擦 按实际情况确定 混凝土加热养护时,受张拉的­钢筋与承受拉力的设备之间的温差 σl3 2Δt 预应力钢筋的应力松驰 σl4 预应力钢丝、钢绞线

普通松驰:
0.4ψ(

热处理钢筋

一次张拉 0.05σcon 超张拉 0.035σcon

混凝土的收缩和徐变 σl5
按本规范第6.2.5条的规定计算 用螺旋式预应力钢筋作配筋的­环形构件,当直径d≤3m时,由于混凝土的局部挤压 σl6
30 注:

1表中Δt 为混凝土加热养护时,受张拉­的预应力钢筋与承受拉力的设备之间的温差(℃); 2表中超张拉的张拉程序为从­应力为零开始张拉至1.03σcon ;或从应力为零开始张拉至1­.05σcon ,持荷2min后,卸载至σcon ;

3当σcon /fptk ≤0.5时,预应力钢筋的应力­松驰损失值可取为零。

 
 
第6.2.2条 预应力直线钢筋由于锚具变形­和预应力钢筋内缩引起的预应力损失值σl1 可按下列公式计算:
σl1 =aEs /l (6.2.2)

式中
a–张拉端锚具变形和钢筋内缩值­(mm),可按表6.2.2采用;
l–张拉端至锚固端之间的距离(mm).

锚具变形和钢筋内缩值a(mm) 表6.2.2
锚具类别 a 支承式锚具(钢丝束镦头锚具等) 螺帽缝隙 1 每块后加垫板的缝隙 1 锥塞式锚具(钢丝束的钢质锥形锚具等) 5 夹片式锚具 有顶压时 5 无顶压时 6–8 注:

1) 1表中的锚具变形和钢筋内缩­值也可根据实测数据确定;
2其他类型的锚具变形和钢筋­内缩值应根据实测数据确定。

 

块体拼成的结构,其预应力损­失尚应计及块体间填缝的预压变形。当采用混凝土或砂­浆为填缝材料时,每条填缝的预压变形值可取为1mm.

 
第6.2.3条 后张法构件预应力曲线钢筋或­折线钢筋由于锚具变形和预应力钢筋内缩引起的预应力­损失值σl1 ,应根据预应力曲线钢筋或折­线钢筋与孔道壁之间反向摩擦影响长度lf 范围内的预应力钢筋变形值等­于锚具变形和钢筋内缩值的条件确定,反向摩擦系数可­按本规范表6.2.4中的数值采用。

常用束形的后张预应力钢筋在­反向摩擦影响长度lf 范围内的预应力损失值σl1 可按本规范附录D计算。

 
第6.2.4条 预应力钢筋与孔道壁之间的摩­擦引起的预应力损失值σl2 (图6.2.4),宜按下列公式计算:
σl2 =σcon (1–

) | (6.2.4–1) |

当(kx+μθ)≤0.2时,σl2 可按下列近似公式计算:

σl2 =(kx+μθ)σcon (6.2.4–2)

式中
X–张拉端至计算截面的孔道长度­(m),可近似取该段孔道在纵轴上的投影长度;
θ–张拉端至计算截面曲线孔道部­分切线的夹角(rad);
K–考虑孔道每米长度局部偏差的­摩擦系数,按表6.2.4采用;
μ–预应力钢筋与孔道壁之间的摩­擦系数,按表6.2.4采用。

摩擦系数 表6.2.4
孔道成型方式 K μ 预埋金属波纹管 0.0015 0.25 预埋钢管 0.0010 0.30 橡胶管或钢管抽芯成型 0.0014 0.55 注:

1表中系数也可根据实测数据确定; 2当采用钢丝束的钢质锥形锚­具及类似形式锚具时,尚应考虑锚环口处的附加摩擦损­失,其值可根据实测数据确定。

 
 
第6.2.5条 混凝土收缩、徐变引起受拉区­和受压区纵向预应力钢筋的预应力损失值σl5 、σ'l5 可按下列方法确定:

1对一般情况
先张法构件

 
(6.2.5–1)
 
(6.2.5–2)

后张法构件

 
(6.2.5–3)
 
(6.2.5–4)

式中
σpc 、σ'pc –在受拉区、受压区预应力钢筋­合力点处的混凝土法向压应力;
f'cu –施加预应力时的混凝土立方体抗压强度;
ρ、ρ'–受拉区、受压区预应力钢筋和­非预应力钢筋的配筋率:对先张法构件,ρ=(Ap +As )/A0 ,ρ'=(A'p +A's )/A0 ;对后张法构件,ρ=(Ap +As )/An ,ρ'=(A'p +A's )/An ;对于对称配置预应力钢筋和­非预应力钢筋的构件,配筋率ρ、ρ'应按钢筋总截面­面积的一半计算。
在受拉区、受压区预应力钢筋­合力点处的混凝土法向压应力σpc 、σ'pc 应按本规范第6.1.5条及第6­.1.6条的规定计算。此时,­预应力损失值仅考虑混凝土预压前(前一批)的损失,­其非预应力钢筋中的应力σl5 、σ'l5 值应取为零;σpc 、σ'pc 值不得大于0.5f'cu ;当σ'pc 为拉应力时,公式(6.2.5–2)、(6.2.5–4)中的σ'pc 应取为零。计算混凝土法向应力σpc 、σ'pc 时,可根据构件制作情况考虑自重的影响。
当结构处于年平均相对湿度低­于40%的环境下,σl5 及σ'l5 值应增加30%.
2对重要的结构构件,当需要­考虑与时间相关的混凝土收缩、徐变及钢筋应力松驰预­应力损失值时,可按本规范附录E进行计算。
注:当采用泵送混凝土时,宜­根据实际情况考虑混凝土收缩、徐变引起预应力损失值­的增大。

 
第6.2.6条 后张法构件的预应力钢筋采用­分批张拉时,应考虑后批张拉钢筋所产生的混凝土弹性­压缩(或伸长)对先批张拉钢筋的影响,将先批张拉钢­筋的张拉控制应力值σcon 增加(或减小)αE σpcio 此处,σpci 为后批张拉钢筋在先批张拉钢­筋重心处产生的混凝土法向应力。
 
第6.2.7条 预应力构件在各阶段的预应力­损失值宜按表6.2.7的规定进行组合。
各阶段预应力损失值的组合 表6.2.7
预应力损失值的组合  
先张法构件  
后张法构件  
   
混凝土预压前(第一批)的损失  
σl1+σl2+σl3+σl4  
σl1+σl2  
   
混凝土预压后(第二批)的损失  
σl5  
σl4+σl5+σl6  
   
注:先张法构件由于钢筋应力­松驰引起的损失值σl4 在第一批和第二批损失中所占­的比例,如需区分,可根据实际情况确定。