基本构件计算 预应力混凝土结构构件计算

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1、预应力混凝土结构构件计算一、预应力损失值计算（一）基本公式1．张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失σl1（1）对预应力直线钢筋(9-1)式中a——张拉端锚具变形和钢筋内缩值（mm），按表9-2取用v；l——张拉端至锚固端之间的距离（mm）；ES——预应力筋弹性模量（N/mm2）。表9-2锚具变形和钢筋内缩值a项次锚具类别a(mm)1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112钢丝束的镦头锚具13钢丝束的钢制锥形锚具54钢绞线束JM、QM与XM型锚具55单根冷轧带肋钢筋的锥形锚夹具5注①表中的锚具变形和钢筋内缩值也可根据实测数据或

2、有关规范规定；②其他类型（如大型预应力钢索）的锚具变形和钢筋内缩值应根据专门研究或试验确定。（2）对于后张法构件的预应力曲线钢筋（预应力筋为圆弧曲线，对应的圆心角θ不大于30o）(9-2)(9-3)式中lf_____预应力曲线钢筋与孔道壁之间反向摩擦影响长度，m；rc_____圆弧曲线预应力筋的曲率半径，m；μ_____预应力筋与孔道壁的摩擦系数，按表9-3取用；κ_____考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数，按表9-3取用；x_____张拉端至计算截面的距离，m，且应符合x≤lf的规定；其余符号的意义同前。表9-3摩擦系数κ、μ项次孔道成型方式κμ钢丝束、钢绞线、光面钢

3、筋变形钢筋1预埋铁皮管0.00300.350.402预埋波纹管0.00150.25－3抽芯成型0.00150.550.60注：当采用钢丝束的钢制锥形锚具时，尚应考虑锚环口处的附加摩擦损失，此值可根据实测数据确定。2．预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失σl2(9-4)图9-10曲线配筋摩阻损失示意图式中x——张拉端至计算截面的孔道长度，m，当曲线曲率不大时也可近似取该段孔道在纵轴上的投影长度；θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角，rad。当kx+μθ≤0.2时，σl2可按下列近似公式计算σl2=(kx+μθ)σcon(9-5)3．混凝土加热养护时，受张拉的

4、钢筋与承受拉力的设备之间的温差引起的预应力损失σl3(9-6)式中α——钢筋的温度线膨胀系数，近似取为1×10—5／℃；Dt——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；Es——预应力钢筋的弹性模量。4．预应力筋应力松弛引起的预应力损失σl4规范规定，预应力筋松弛引起的预应力损失按表9-4计算。项次钢筋种类张拉方式一次张拉超张拉l冷拉钢筋、热处理钢筋0.05σcon0．035σcon2碳素钢丝刻痕钢丝钢绞线普通松弛0.4(σcon/fptk-0.5)σcon0.36(σcon/fptk-0.5)σcon低松弛当σcon≤0.7fptk时0．125(σcon

5、/fptk-0.5)σcon当0.7fptk﹤σcon≤0.8fptk时0.20(σcon/fptk-0.575)σcon3冷轧带肋钢筋0.08σcon注：①当取表中超张拉的应力松弛损失时，张拉程序应符合国家现行标准的要求；②碳素钢丝、钢绞线当σcon/fptk≤0.5时，预应力筋的应力松弛损失值取为零。5．混凝土收缩和徐变引起的预应力损失σl5徐变引起的受拉区和受压区预应力损失σl5、σl5‘可按下式计算v先张法构件(9-7)(9-8)后张法构件(9-9)(9-10)式中σpc,σ'pc_____在受拉区、受压区预应力筋各自合力作用点处的混凝土法向应力；fcu'____

6、_施加预应力时的混凝土立方体抗压强度；ρ、ρ'_____分别为受拉区、受压区预应力筋和非预应力筋的配筋率。先张法构件:ρ=(Ap+As)/A0，ρ'=(A'p+A's)/A0；后张法构件:ρ=(Ap+As)/An，ρ'=(A'p+A's)/An。说明：①在受拉区、受压区预应力筋各自合力作用点处混凝土法向应力σpc、σ'pc按教材本章第9.4.5、第9.5.6节轴心受拉构件和受弯构件相应的公式计算。此时，预应力损失值仅考虑混凝土预压前（第一批）的损失，其非预应力筋的应力σl5、σ'l5取为零；σpc、σ'pc值不得大于0.5fcu'；当σ'pc为拉应力时，式(9-8)及(9

7、-10)中的σ'pc应取为零。计算σpc、σ'pc时可根据构件制作情况考虑自重的影响。②对处于高湿度环境的结构(如贮水池)，σl5、σ'l5值可降低50％；对处于干燥环境的结构，σl5、σ'l5值应增加20％～30％u。③对预先能确定构件承受外荷载的时间时，可考虑时间对混凝土收缩和徐变损失值的影响，此时可将σl5、σ'l5乘以不得大于1的系数ß，ß=4j/(120+3j),其中，j为结构构件从预应力时起至承受外荷载的时间。6．螺旋式预应力筋挤压混凝土引起的预应力损失σl6用螺旋式预应力筋作配筋的环形构件，当环形构件直径小于或等