预应力的计算及预应力损失σl的估算演示教学.ppt

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1、预应力的计算及预应力损失σl的估算钢筋与台座间的温差引起的损失σl3；混凝土弹性压缩所引起的应力损失σl4；钢筋松驰引起的应力损失σl5；混凝土的收缩和徐变引起的应力损失σl61）预应力钢筋与管道间的摩擦引起的应力损失σl1(1)概念：后张法中，预应力钢筋与管道壁之间产生的摩擦损失，以致预应力钢筋截面的应力距张拉端的距离的增加而减小，此应力损失即为σl1，由两部分组成：一是弯道影响引起的摩擦力；二是管道偏差影响引起的摩擦力力；三是弯道部分的总摩擦力；四是钢筋计算截面处因摩擦力引起的应力损失值(2)计算公式式中σcon—锚下张拉控制应力，，

2、Ncon为钢筋锚下张拉控制力；Ap—预应力钢筋的截面面积；θ—从张拉端至计算截面间曲线管道平面曲线的夹角[图13-8a)]之和，按绝对值累加，单位以弧度计，如管道在竖平面和水平面内同时弯曲时，则θ应为双向弯曲夹角之和。x—以张拉端至计算截面间，管道长度在纵轴上的投影长，或为三维空间曲线管道的长度，以m计；μ—钢筋与管道之摩擦系数，见附表2-5k—管道每米长度的局部偏差对摩擦的影响系数按附表2-5θH,θv—分别为在同段管道水平面内的弯曲角与竖向平面内的弯曲角；3)减小此项损失的措施两端张拉，减小θ及x超张拉对于钢绞线束(少）：0→初应力（

3、0.1～0.15σcon左右）→1.05σcon（持荷2min）→σcon(锚固)对于钢丝束0→初应力（0.1～0.15σcon左右）→1.05σcon（持荷2min）→0→σcon(锚固)2）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失σl2(1)概念：在张拉预应力钢筋达到控制应力σcon后，便将预筋锚固在台座或构件上。由于锚具垫板和构件之间的缝隙被压紧和压缩，以及预应力钢筋在锚具中的滑动，造成预应力钢筋回缩而产生的损失(2)计算公式式中∑Δl—张拉端锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值之和（mm），可根据实验确定，当无可靠资料时，按附表2-6

4、采用；l—张拉端至锚固之间的距离（以mm计）Ep—预应力钢筋的弹性模量如考虑张拉钢筋的反摩作用，图13-9。由于锚具变形等引起的钢筋回缩，产生预应力损失。这一损失在张拉端较大，由于反摩擦作用，离张拉端越远损失越小,到达一定的长度，σl2为零，这一长度为钢筋回缩的影响长度s。σl2分布情况可假定与张拉时的摩擦作用相同，计算公式如下：从张拉端a至c的范围为回缩影响区，总回缩量∑△l应等于其影响区内各微分段dx回缩应变的累计，即：所以式中为图形ABCB’A’,即图形ABca面积的两倍。根据已知的值，用试算法确定一个等于的面积ABca，即求得回缩

5、影响长度ac。在回缩影响长度ac内，任一截面处的锚具变形损失为以ac为基线的向上垂直距离的两倍。例如，b截面处的锚具变形损失《公路桥规》附录D中推荐一种简化计算方法，图13-10。直线caa’的斜率为：式中：△σd,单位长度由管道摩擦引起的预应力损失（MPa/mm）σ0;张拉端锚下控制应力（MPa）;σl,预应力钢筋扣除沿途管道摩阻损失后锚固端的预应力（MPa）;l,张拉端至锚固端之间的距离（mm）如图13-10中，由于直线caa’和直线ea斜率相同，则△cae为等腰三角形，可将底边△σ通过高lf和直线ca的斜率△σd来表示，钢筋回缩引起

6、的张拉端预应力损失为求得回缩影响长度后，即可按不同情况计算考虑反摩阻后的预应力钢筋的应力损失。当lf≤l时，预应力钢筋离张拉端x处考虑反摩阻后的预应力损失△σx(σl2)可按下列公式计算：式中—离张拉端x处由锚具变形产生的考虑反摩阻后的预拉力损失；△σ—张拉端由锚具变形引起的考虑反摩阻后的预应力损失，按式；若x≥lf，则表示该截面不受锚具变形的影响，即σl2=0。当lf＞l时，预应力钢筋离张拉端x’处考虑反摩阻后的预应力损失△σ’x(σ’l2)可按下列公式计算：式中—离张拉端x’处由锚具变形引起的考虑反摩阻后的预拉力损失△σ’—当lf＞l

7、时,预应力钢筋考虑反摩阻后张拉端锚下的预应力损失值(3)减少锚具变形等引起的应力损失的措施①超张拉②选用变形值∑Δl较小的锚具3）钢筋与台座间的温差引起的应力损失σl3(1)概念：先张法中，对预应力混凝土构件，进行蒸汽等加热方式升温养护时，新浇的混凝土尚未硬，由于钢筋温度高于两端台座的温度，于是钢筋和混凝土同时伸长，钢筋中的预应力下降。当降温时，混凝土已结硬，与钢筋之间已建立起粘结力，两者一起回缩，故钢筋应力，将不能恢复到原来的张拉应力值。产生预应力损失(2)计算方法式中，α—钢筋的线膨胀系数，一般可取α=1×10-5t1—张拉钢筋时，制

8、造场地的温度（℃）t2—混凝土加热养护时，已张拉钢筋的最高温度（℃）l—钢筋的有效长度(3)减少此项损失采用措施①“二次升温法”，一次升20℃，恒温。强度达到7.5～10N/mm2再升温，不再