2.14.2预应力损失值计算-《结构工程师考试教程》

2023-08-28 理论教育版权反馈

【摘要】：块体拼成的结构，其预应力损失尚应计及块体间填缝的预压变形。表2.14-4 各阶段预应力损失值的组合注：先张法构件由于预应力筋应力松弛引起的损失值σl4在第一批和第二批损失中所占的比例，如需区分，可根据实际情况确定。

1.预应力筋中的预应力损失值

预应力筋中的预应力损失值可按表2.14-1的规定计算。

当计算求得的预应力总损失值小于下列数值时，应按下列数值取用：

先张法构件 100N/mm²；

后张法构件 80N/mm²。

表2.14-1 预应力损失值（N/mm²）

注：1.表中Δt为混凝土加热养护时，预应力筋与承受拉力的设备之间的温差（℃）。

2.当σ_con/f_ptk≤0.5时，预应力筋的应力松弛损失值可取为零。

2.直线预应力筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失值σ_l1

直线预应力筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失值σ_l1应按下列公式计算：

式中 a——张拉端锚具变形和预应力筋内缩值（mm），可按表2.14-2采用；

l——张拉端至锚固端之间的距离（mm）。

表2.14-2 锚具变形和预应力筋内缩值a（mm）

注：1.表中的锚具变形和预应力筋内缩值也可根据实测数据确定。

2.其他类型的锚具变形和预应力筋内缩值应根据实测数据确定。

块体拼成的结构，其预应力损失尚应计及块体间填缝的预压变形。当采用混凝土或砂浆为填缝材料时，每条填缝的预压变形值可取为1mm。

3.后张法构件曲线预应力筋或折线预应力筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失值σ_l1

后张法构件曲线预应力筋或折线预应力筋由于锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失值σ_l1，应根据曲线预应力筋或折线预应力筋与孔道壁之间反向摩擦影响长度l_f范围内的预应力筋变形值等于锚具变形和预应力筋内缩值的条件确定，反向摩擦系数可按表2.14-3的数值采用。

反向摩擦影响长度l_f及常用束形的后张预应力筋在反向摩擦影响长度l_f范围内的预应力损失值σ_l1可按《混凝土结构设计规范》中的附录J计算。

4.预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失值σ_l2

预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失值σ_l2，宜按下列公式计算：

当（κx+μθ）不大于0.3时，σ_l2可按下式近似计算：

σ_l2=（κx+μθ）σ_con （2.14-36）

注：当采用夹片式群锚体系时，在σ_con中宜扣除锚口摩擦损失。

式中 x——从张拉端至计算截面的孔道长度，可近似取该段孔道在纵轴上的投影长度（m）；

θ——从张拉端至计算截面曲线孔道各部分切线的夹角之和（rad）；

κ——考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数，按表2.14-3采用；

μ——预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数，按表2.14-3采用。

表2.14-3 摩擦系数

注：摩擦系数也可根据实测数据确定。

在式（2.14-35）中，对按抛物线、圆弧曲线变化的空间曲线及可分段后叠加的广义空间曲线，夹角之和θ可按下列近似公式计算：

抛物线、圆弧曲线：

广义空间曲线：

式中 α_v、α_h——按抛物线、圆弧曲线变化的空间曲线预应力筋在竖直向、水平向投影所形成抛物线、圆弧曲线的弯转角；

Δα_v、Δα_h——广义空间曲线预应力筋在竖直向、水平向投影所形成分段曲线的弯转角量。

5.混凝土收缩、徐变引起受拉区和受压区纵向预应力筋的预应力损失值

混凝土收缩、徐变引起受拉区和受压区纵向预应力筋的预应力损失值σ_l5、σ_l′₅可按下列方法确定：

（1）一般情况

先张法构件

后张法构件

式中 σ_pc、σ′_pc——受拉区、受压区预应力筋合力点处的混凝土法向压应力；

f′_c_u——施加预应力时的混凝土立方体抗压强度；

ρ、ρ′——受拉区、受压区预应力筋和普通钢筋的配筋率：对先张法构件，ρ=（A_p+A_s）/A₀，ρ′=（A′_p+A′_s）/A₀；对后张法构件，ρ=（A_p+A_s）/A_n，ρ′=（A′_p+A′_s）/A_n；对于对称配置预应力筋和普通钢筋的构件，配筋率ρ、ρ′应按钢筋总截面面积的一半计算。

受拉区、受压区预应力筋合力点处的混凝土法向压应力σ_pc、σ′_p_c应按第2.14.1节6及第2.14.1节7的规定计算。此时，预应力损失值仅考虑混凝土预压前（第一批）的损失，其普通钢筋中的应力σ_l5、σ′_l₅值应取为零；σ_pc、σ′_p_c值不得大于0.5f′_c_u；当σ′_p_c为拉应力时，式（2.14-40）、式（2.14-42）中的σ′_p_c应取为零。计算混凝土法向应力σ_pc、σ′_p_c时，可根据构件制作情况考虑自重的影响。