内容正文:
第九章 预应力混凝土构件
目录
第一节 概述
第二节 预应力混凝土结构的材料
第三节 预应力混凝土结构构件的基本计算规定
第四节预应力损失的组合及减少预应力损失的措施
第三节 预应力混凝土结构构件的基本计算规定
三、预应力损失σl
按照某一控制张拉应力值张拉好的预应力钢筋的初始张拉应力,由于张拉工艺和材料特性等原因,会从构件制作到安装使用各个过程中不断降低。这种预应力降低的现象称为预应力损失。
引起预应力损失的因素很多,规范给出了以下六种因素及其产生的相应预应力损失值的计算方法。
在先张法和后张法中,张拉钢筋一般总是先将钢筋一端锚固而在另一端张拉,待钢筋张拉到规定的控制应力σcon后,便再把张拉端的预应力筋锚固在台座或构件上。
1.张拉端锚具变形和钢筋内缩引起预应力损失
锚具变形和预应力钢筋滑动回缩引起的预应力损失σl1,按下式计算:
其中,张拉端锚具变形和预应力筋滑动的内缩值(mm),按表9.2取用;
1.张拉端锚具变形和钢筋内缩引起预应力损失
后张法构件在张拉预应力筋时,由于钢筋与孔道壁之间的摩擦力存在,它将使预应力筋截面的应力随距张拉端的距离的增大而减小(图9.5)。这种应力损失称为摩擦损失。
2.预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失
规范规定,摩擦损失σl2按下列公式计算:
其中,k,μ按表9.3取用;
对于κx+μθ≤0.2的预应力混凝土构件,σl2可按下式近似计算:
2.预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失
设预应力钢筋与台座之间的温差为Δt,钢筋的线膨胀系数α=1.0×10-5/℃,弹性模量Es=2.0×105 N/mm2,于是预应力损失σl3为: σl3=Esεs=EsαΔt=2×105×1.0×10-5Δt
即 σl3=2Δt
3.受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间温差引起的预应力损失
所谓钢筋应力松弛,是指钢筋在高应力状态下,在长度不变条件下,由于钢筋的塑性变形而使应力随时间的延续而降低的现象。
4.预应力筋应力松驰引起的预应力损失
(1) 预应力钢丝、钢绞线普通松弛:
钢丝、钢绞线低松弛:
当σcon≤0.7fptk时
4.预应力筋应力松驰引起的预应力损失
当0.7fptk<σcon≤0.8fptk时
(2) 热处理钢筋:
一次张拉 σl4=0.05σcon
超张拉 σl4=0.035σcon
根据试验资料和经验,规范规定:混凝土收缩、徐变引起的预应力损失σl5按下列公式计算。
5.混凝土收缩、徐变引起的预应力损失
(1) 先张法构件
5.混凝土收缩、徐变引起的预应力损失
(2) 后张法构件
对先张法构件
对后张法构件
此处不作详细介绍。
6.用螺旋式预应力钢筋作配筋的环形构件,由于混凝土的局部挤压引起的预应力损失
表9.2 锚具变形和钢筋内缩值a(mm)
项次 锚具类别 a
1 带螺帽的锚具:
螺帽缝隙
每块后加垫板的缝隙 1
1
2 钢丝束的镦头锚具 1
3 钢丝束的钢制锥形锚具 5
4 JM12锚具:
当预应力筋为钢筋时
当预应力筋为钢绞线时 3
5
5 单根冷拔低碳钢丝的锥形夹具 5
图9.5 预应力钢筋的应力损失σl2
表9.3 摩擦系数
孔道成型方式 κ 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
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