西安建筑科技大学：《混凝土结构设计原理》课程电子教案（PPT教学课件）第9章 正常使用极限状态验算及耐久性设计

第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失2 张拉端 计算截面 dP dF Ap(o, +do de dx 摩擦损失计算简图 92预应力混凝土构件设计的一般规定

第九章 预应力混凝土构件 9.2 预应力混凝土构件设计的一般规定 预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失  l 2 d dP  dF ( Ap s +ds ) d dx l2 Aps σ σcon x θ 张拉端 计算截面 摩擦损失计算简图

第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 后张法由于孔道的制作偏差、孔道壁粗糙以及钢筋与孔壁的挤压等 原因,张拉预应力筋时,钢筋将与孔壁发生摩擦( friction)。距离张拉端 越远,摩擦阻力的累积值越大,从而使构件每一截面上预应力钢筋的拉应 力值逐渐减小,这种预应力值差额称为摩擦损失。预应力钢筋与孔道壁之 间的摩擦引起的预应力损失的计算公式如下: 2 con K+6 为了减小摩擦损失,对于较长的构件可采用一端张拉另一端补拉, 或两端同时张拉,也可采用超张拉。 超张拉程序为0→11acn 2分钟>0.850om→>Oom° 92预应力混凝土构件设计的一般规定

第九章 预应力混凝土构件 9.2 预应力混凝土构件设计的一般规定 后张法由于孔道的制作偏差、孔道壁粗糙以及钢筋与孔壁的挤压等 原因，张拉预应力筋时，钢筋将与孔壁发生摩擦（friction）。距离张拉端 越远，摩擦阻力的累积值越大，从而使构件每一截面上预应力钢筋的拉应 力值逐渐减小，这种预应力值差额称为摩擦损失。预应力钢筋与孔道壁之 间的摩擦引起的预应力损失的计算公式如下：       = −  +    l x e 1 2 con 1 为了减小摩擦损失，对于较长的构件可采用一端张拉另一端补拉， 或两端同时张拉，也可采用超张拉。 超张拉程序为 0 →1.1 con ⎯2分钟 ⎯→0.85 con → con

第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 混凝土加热养护时,受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间 的温差引起的预应力损失13 制作先张法构件时,为了缩短生产周期,常采用蒸汽养护,促使混凝土 快硬。由于预应力钢筋与台座间形成温差,产生的预应力损失,按下式计算 o=2At 式中,,以N/mm2计,为预应力钢筋与台座间的温差,以C计。 通常采用两阶段升温养护来减小温差损失:先升温20~25C,待混凝土强 度达到75~10N/mm2后,混凝土与预应力钢筋之间已具有足够的粘结力而 结成整体;当再次升温时,二者可共同变形,不再引起预应力损失。因此 计算时取t=2025C。 92预应力混凝土构件设计的一般规定

第九章 预应力混凝土构件 9.2 预应力混凝土构件设计的一般规定 混凝土加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力的设备之间 的温差引起的预应力损失 制作先张法构件时，为了缩短生产周期，常采用蒸汽养护，促使混凝土 快硬。由于预应力钢筋与台座间形成温差，产生的预应力损失，按下式计算： 式中， 以N/mm2计，为预应力钢筋与台座间的温差，以 计。 通常采用两阶段升温养护来减小温差损失：先升温20～25 ，待混凝土强 度达到7.5～10N/mm2后，混凝土与预应力钢筋之间已具有足够的粘结力而 结成整体；当再次升温时，二者可共同变形，不再引起预应力损失。因此， 计算时取 。  l 3 C   l 3  =t 20 25 C ～ C  t  l 3 = 2Δ

预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失 第九章预应力混凝土构件 建剥技史 应力松弛( stress relaxation)是指钢筋受力后,在长度不变的条件下, 钢筋应力随时间的增长而降低的现象。 预应力钢丝、钢绞线: 次张拉 普通松弛a4=0.4m-0.57,y=109超张拉 低松弛当a。≤07时,O4=0.12-051m 当0.7/<σm≤0.8fm时,au con 0.575| con 热处理钢筋: 0.05σ 次张拉 6400350超张拉 可以采用超张拉的方法减小松弛损失。 92预应力混凝土构件设计的一般规定

第九章 预应力混凝土构件 9.2 预应力混凝土构件设计的一般规定 预应力钢筋的应力松弛引起的预应力损失 应力松弛（stress relaxation）是指钢筋受力后，在长度不变的条件下， 钢筋应力随时间的增长而降低的现象。 预应力钢丝、钢绞线： 普通松弛 低松弛 热处理钢筋： 可以采用超张拉的方法减小松弛损失。  l 4 0.4 0.5 , con ptk con 4             = − f l    = 超张拉 一次张拉 0.9 1  con ptk con con 0.7 ptk l 4 0.125 0.5              = − f 当 f 时， con ptk con 0.7 ptk con 0.8 ptk l 4 0.2 0.575               = − f 当 f f 时，    = 超张拉 一次张拉 0.035 0.05 con con 4    l

第九章预应力混凝土构件 建蓦剥史學 混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失os 混凝土在空气中结硬时体积收缩( shrinkage),而在预压力作用 下,混凝士沿压力方向又发生徐变( creep)。收缩、徐变都导致预应 力混凝土构件的长度缩短,预应力钢筋也随之回缩,产生预应力损失。 混凝土收缩、徐变引起受拉区和受压区纵向预应力钢筋的预应力 损失值σ、σs(N/mm2)可按下列方法确定: 先张法: 45+280 45+280 5 1+15 1+150 后张法: 35+280 35+280- 1+15p 1+15 所有能减少混凝土收缩徐变的措施,相应地都将减少σ5。 92预应力混凝土构件设计的一般规定

第九章 预应力混凝土构件 9.2 预应力混凝土构件设计的一般规定 混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失 混凝土在空气中结硬时体积收缩（shrinkage），而在预压力作用 下，混凝土沿压力方向又发生徐变（creep）。收缩、徐变都导致预应 力混凝土构件的长度缩短，预应力钢筋也随之回缩，产生预应力损失。 混凝土收缩、徐变引起受拉区和受压区纵向预应力钢筋的预应力 损失值 、 （N/mm2）可按下列方法确定： 先张法： 后张法： 所有能减少混凝土收缩徐变的措施，相应地都将减少 。  l 5 pc cu 5 45 280 1+15 l f    +  =       +  = 1+15 45 280 cu pc 5 f l pc cu 5 35 280 1+15 l f    +  = cu pc 5 1+15 35 280       +  = f l  l 5  l 5   l 5