钢筋混凝土预应构件损失.ppt

式中： x——从张拉端至计算截面的孔道长度，可近似取该段孔道在纵轴上的投 影长度(m)； θ ——从张拉端至计算截面曲线孔道各部分切线的夹角之和(rad)； κ ——考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数 μ ——预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数 * 第十章 预 应 力 混 凝 土 结 构 Prestressed Concrete Structure 山东大学 陈瑛 第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定 10.3 张拉控制应力和预应力损失 10.3 预应力损失 预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以及制作方法上原因，预应力筋中应力会从scon逐步减少，并经过相当长的时间才会最终稳定下来，这种应力降低现象称为预应力损失。由于最终稳定后的应力值才对构件产生实际的预应力效果。因此，预应力损失是预应力混凝土结构设计和施工中的一个关键的问题，过高或过低估计预应力损失，都会对结构的使用性能产生不利影响。 由于预应力的通过张拉预应力筋得到，凡是能使预应力筋产生缩短的因素，都将引起预应力损失，主要有：混凝土弹性压缩、混凝土的收缩和徐变以及锚固损失（锚具变形、预应力筋的回缩、滑移）等。长度不变的预应力筋，在高应力的长期作用下会产生松弛，会引起预应力损失。在预应力筋张拉过程中，后张法预应力筋与孔道壁之间的摩擦，先张法预应力筋与锚具之间以及折点处的摩擦，也会使张拉应力造成损失。此外，还有先张法中的热养护引起的温差损失，后张法中后拉束对先张拉束造成的压缩变形而产生分批张拉损失等。 第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定 10.3 张拉控制应力和预应力损失 1、锚固损失sl1 预应力筋张拉后锚固时，由于锚具受力后变形、垫板缝隙的挤紧以及钢筋在锚具种的内缩引起的预应力损失记为sl1。 对直线预应力筋， 锚具变形和钢筋内缩值 a （ mm ） 锚 具 类 别 a 带螺帽的锚具 （包括钢丝束的锥形螺杆锚具、筒式锚具等）： 螺帽缝隙 每块后加垫板的缝隙 1 1 钢丝束的镦头锚具 1 钢丝束的钢制锥形锚具 5 有预压时 4 夹片式锚具 无预压时 6~8 第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定 10.3 张拉控制应力和预应力损失 2、摩擦损失sl2 摩擦损失是指在后张法张拉钢筋时，由于预应力筋与周围接触的混凝土或套管之间存在摩擦，引起预应力筋应力随距张拉端距离的增加而逐渐减少的现象。 直线预应力筋 曲线预应力筋 第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定 10.3 张拉控制应力和预应力损失 取dx=rdq，Np=spAp 第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定 10.3 张拉控制应力和预应力损失 q 为张拉端与计算截面曲线部分的切线夹角（rad），设该夹角很小，可近似取张拉端到计算截面的距离x = rq，则摩擦损失sl2为， 第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定 10.3 张拉控制应力和预应力损失 第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定 10.3 张拉控制应力和预应力损失 对于曲线预应力筋张拉锚固时，由于锚具变形和钢筋内缩a(mm)，使预应力筋有回缩的趋势，从而产生反向摩擦力以阻止其内缩。 反向摩擦力只在一定的影响长度lf(m)内发生，即在距张拉端lf处，预应力筋的内缩值为零。 设反向摩擦和正向摩擦相同，因此在张拉和锚固时产生的摩擦损失为前述摩擦损失的2倍，即 第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定 10.3 张拉控制应力和预应力损失 摩擦损失引起钢筋的变形为， 第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定 10.3 张拉控制应力和预应力损失 一端张拉 两端张拉 超张拉 减少摩擦损失的措施 第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定 10.3 张拉控制应力和预应力损失 3、热养护损失sl3 为缩短先张法构件的生产周期，常采用蒸汽养护加快混凝土的凝结硬化。升温时，新浇混凝土尚未结硬，钢筋受热膨胀，但张拉预应力筋的台座是固定不动的，亦即钢筋长度不变，因此预应力筋中的应力随温度的增高而降低，产生预应力损失sl3。而降温时，混凝土达到了一定的强度，与预应力筋之间已具有粘结作用，两者共同回缩，已产生预应力损失sl3无法恢复。 设养护升温后，预应力筋与台座的温差为Dt ℃，取钢筋的温度膨胀系数为0.00001/℃，则有， *