预应力混凝土 第3章 预应力和预应力损失计算.pptVIP

第二节 预应力损失计算;了解预应力损失，张拉控制力、有效预应力概念; 熟悉预应力损失的种类及计算； 掌握有效预应力的计算； 了解减少预应力损失的方法措施。;张拉应力;;2、张拉应力σ 预应力筋张拉锚固前，张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积，得到钢筋应力值。 任何情况下，预应力钢筋中的最大控制张拉应力：钢丝和钢绞线不应超过0.80fpk，冷拉热轧钢筋不应超过0.95fpk。 注：fpk为预应力钢筋的抗拉强度标准值。 ;3、预应力钢筋张拉控制应力σcon 张拉预应力筋对构件施加预应力时，张拉设备（千斤顶油压表）所控制的总张拉力Np,con除以预应力筋面积Ap得到的应力。 后张法构件： σcon是张拉钢筋的锚下应力，张拉应力σ扣除锚圈口摩擦损失后的应力值； 先张法构件： σcon是张拉应力σ扣除台座的弹性损失后的应力值。;4、初始应力： 定义的方式有多种，此将决定预应力损失所包含的类型； 普遍采用张拉控制应力σcon作为初始预应力， 预应力损失包括：混凝土弹性压缩、混凝土的收缩与徐变、钢筋的松弛等； 采用张拉应力本身作为初始预应力， 预应力损失包括：锚具损失、混凝土弹性压缩、混凝土的收缩与徐变、钢筋的松弛等； 采用混凝土弹性缩短后的应力作为初始预应力， 预应力损失包括：仅有混凝土的收缩及徐变、钢筋的松弛。;5、有效预应力σpe 初始应力（锚下张拉控制应力σcon ）扣除相应应力损失 σl 后预应力钢筋存在的预拉应力。 ;1、预应力钢筋张拉控制应力σcon; 控制张拉应力σcon值的取值原则：从经济的角度越大越好，但也不能取值过高，否则会引起以下问题。 （1）引起预应力钢丝断裂； （2）张拉控制应力越大，预应力钢筋的应力松弛也会越大； （3）没有足够的安全系数防止预应力混凝土构件脆断。; 预应力筋的张拉过程是在施工阶段进行的，同时张拉预应力筋也是对它进行的一次检验，所以表中[scon]是以预应力筋的标准强度给出的，且[scon]可不受抗拉强度设计值的限制。 在下列情况下， [scon]可提高0.05 fpk： ⑴ 为提高构件在施工阶段的抗裂性能，而在使用阶段受压区内设置的预应力筋； ⑵为部分抵消应力松弛、摩擦、分批张拉和温差产生预应力损失。 为避免scon的取值过低，影响预应力筋充分发挥作用，《规范》规定scon不应小于0.4 fpk。; 定义： 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： 摩擦损失：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，都会使张拉应力造成损失sl1 。 锚固损失：锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移造成损失sl2； ◆温差损失：先张法中的热养护引起的温差损失sl3 ； ◆弹性压缩损失：混凝土弹性压缩损失sl4(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)； ◆ 松弛损失：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sl5； ◆混凝土的收缩和徐变损失：sl6。;一、摩擦损失sl1 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（孔道不直、尺寸偏差、孔壁粗糙等），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。;1、第一部分摩擦阻力（孔道偏差）：预留孔道因施工原因发生凸凹，张拉钢筋将产生法向应力引起预应力损失。其值较小且主要取决于预应力钢筋长度接触材料间摩阻系数及孔道成型的质量。;2、第二部分摩擦阻力（曲线孔道）：张拉钢筋时，由于曲线布筋，预应力钢筋和孔道壁之间产生附加法向应力引起摩擦阻力。其值较大且随预应力钢筋弯曲角度θ的增加而增加。;;第二节 预应力损失计算;第二节 预应力损失计算;第二节 预应力损失计算;二、锚固损失sl2 定义：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。;注： 锚具损失只考虑张拉端，对于锚固端，由于锚具在张拉过程中已经被挤紧，故不考虑其所引起的预应力损失。 对于块体拼成的结构，预应力损失