10.2一般规定.ppt

* 第10章 预应力混凝土构件设计 10.2 设计的一般规定 1.使用阶段计算 承载力计算 正截面：轴拉构件、受弯构件 斜截面：受弯构件 裂缝控制验算 一级：严格不裂 二级：一般不裂 三级：允许开裂——裂缝宽度验算 抗裂度验算 10.2.1 计算内容 指构件制作、运输、吊装等施工阶段承载力、抗裂或裂缝宽度验算。 2.施工阶段验算 §10.2 设计的一般规定 ?con：张拉钢筋时，张拉设备上的测力计所指示的总张拉力除以预应力筋面积。 ?con的确定原则：与预应力的施加方式及钢筋的强度标准值fptk有关。 10.2.2 张拉控制应力?con 10.2.2 张拉控制应力?con ?con 过高，可能引起张拉时个别钢丝拉断，所以 ，控制应力的大小必须适当。 ?con 过高，施工阶段可能引起构件某些部分受拉开裂或局部受压破坏。 确定?con时考虑的因素 ?con 增加。产生的预应力大，抗裂性好。 所以 ?con 0.4 fptk 张拉控制应力限值 热处理钢筋 消除应力钢丝、钢绞线 0.75 fptk 后张法 先张法 钢筋种类 张拉方法 0.75fptk 0.7 fptk 0.65 fptk 在考虑提高施工阶段的抗裂性及减少应力松驰、摩擦、钢筋分批张拉及台座之间的温差损失时，可以提高0.05fptk。 预应力筋张拉后，由于各种原因其张拉应力会下降，这一现象称为预应力损失。引起预应力损失的原因有六大类。先分别找出这些损失出现的原因，再根据先张法和后张法的施工特点，了解不同预应力损失的组合。 ?pe = ?con–?l 最终有效预应力： 10.2.3 预应力损失计算 1. 张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失?l1 直线： 曲线： 注：① l — 张拉端至锚固端距离(mm) ②长线台座 l≥100m时， σl1=0； ③一般先张法的σl1＞后张法的σl1； 后张法:l为构件长度 先张法: l为台座长度 a–––张拉端锚具变形和钢筋回缩量； 直线： 减小方法 ★选择锚具变形小或使预应力钢筋内缩小的锚具、夹具，并尽量 少用垫板。 ★增加台座长度 rc –––曲线的曲率半径； , k –––预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数及局部 偏差的摩擦系数； x –––张拉端至计算截面的距离 x ? lf； lf –––反向摩擦影响长度， m； 曲线： 2. 预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的损失?l2 x ––– 从张拉端至计算截面的孔道长度，m，可用投影长度； ? ––– 从张拉端至计算截面曲线孔道长度的夹角，rad。 当（?? + kx ）?0.2时， ?l2 = ?con(kx +?? ) ★对于较长的构件可在两端进行张拉，则计算中孔道长度可按构件的 一半长度计算。但此措施将引起σl1的增加，应用时须加注意。 ★采用超张拉工艺 一端张拉 两端张拉 超张拉 减小此损失的方法 张拉程序为：1.1 σcon 0.85 σcon σcon 停2min 停2min 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，钢筋受热自由膨胀，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σl3。 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，钢筋的自由回缩受到混凝土的限制，已产生预应力损失σl3无法恢复。 3. 受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失?l3 设养护升温后，预应力筋与台座的温差为Δt ℃，取钢筋 的温度膨胀系数为1×10-5/℃，则有， ★采用钢模板一同养护，防止钢筋与模具之间出现相对 变形。 ★采用二次养护的方法。先在常温下将浇筑好的混凝土 养护到一定强度，待钢筋混凝土产生粘结作用后再进 行升温养护。 减小此损失的方法 注：钢模先张法构件 自然养护先张法构件 后张法构件 σl3=0 4. 预应力钢筋的应力松弛引起的损失?l4 钢筋长度不变，应力随时间增长而降低。 应力松弛损失的特点： 与张拉时间有关，先快后慢。第1小时为50%， 　24小时完成80%。 与预应力钢筋种类有关。预应力钢筋种类不同， 　则损失大小不同； 应力松弛现象：指钢筋在高应力状态下，由于钢筋 　　　　　　　的塑性变形而使应力随时间的增长 　　　　　　　而降低的现象。 利用超张拉工序可以减少?l4 超张拉工序： 第一种：