預(yù)加力的計算與預(yù)應(yīng)力損失的計算課件講解

預(yù)加應(yīng)力的計算和預(yù)應(yīng)力損失的計算FoundationCourseofStructuralEngineering主講教師：仇朝珍青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院QINGHAICOMMUNICATIONSTECHNICALCOLLEGE由于施工因素、材料性能和環(huán)境條件等的影響，鋼筋中的預(yù)拉應(yīng)力會逐漸減小，預(yù)應(yīng)力鋼筋的預(yù)應(yīng)力隨著張拉、錨固過程和時間推移而降低的現(xiàn)象稱為預(yù)應(yīng)力損失σl。預(yù)加應(yīng)力的計算預(yù)應(yīng)力損失的計算一、預(yù)加應(yīng)力的計算設(shè)計中所需的鋼筋預(yù)應(yīng)力值是扣除相應(yīng)階段的應(yīng)力損失后，鋼筋中實際存余的預(yù)應(yīng)力值稱為有效預(yù)應(yīng)力σpe。即σcon---為張拉控制應(yīng)力一、預(yù)加應(yīng)力的計算張拉控制應(yīng)力σcon概念張拉控制應(yīng)力σcon是預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固前張拉鋼筋的千斤頂所顯示的總拉力除以預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積所求得的鋼筋應(yīng)力值。特別地對于有錨圈口摩阻損失的錨具，σcon應(yīng)為扣除錨圈口摩擦損失后的錨下拉應(yīng)力值，《公路橋規(guī)》特別指出，張拉控制應(yīng)力σcon

為張拉鋼筋的錨下的控制應(yīng)力。一、預(yù)加應(yīng)力的計算在工程需要采用超張拉工藝施工的鋼筋，可以適當提高張拉控制應(yīng)力：對于鋼絲、鋼絞線：張拉控制應(yīng)力σcon為小于等于0.80倍的預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度標準值。對于精軋螺紋鋼筋：張拉控制應(yīng)力σcon為小于等于0.95倍的預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度標準值。張拉控制應(yīng)力σcon要求對于鋼絲、鋼絞線：張拉控制應(yīng)力σcon為小于等于0.75倍的預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度標準值。對于精軋螺紋鋼筋：張拉控制應(yīng)力σcon為小于等于0.90倍的預(yù)應(yīng)力鋼筋的抗拉強度標準值。二、預(yù)應(yīng)力損失的計算預(yù)應(yīng)力筋與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失σl101錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失σl202鋼筋與臺座間的溫差引起的應(yīng)力損失σl303混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失σl404鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失σl505公路橋梁預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件設(shè)計中需考慮的鋼筋預(yù)應(yīng)力損失有6種混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失σl606二、預(yù)應(yīng)力損失的計算損失1是采用后張法施工的預(yù)應(yīng)力損失。張拉時，預(yù)應(yīng)力筋將沿管道壁滑移而產(chǎn)生摩擦力(圖13-8a)，使鋼筋中的預(yù)拉應(yīng)力形成張拉端高，向構(gòu)件跨中方向逐漸減小(圖13-8b)的情況。1）預(yù)應(yīng)力筋與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失σl1二、預(yù)應(yīng)力損失的計算1）預(yù)應(yīng)力筋與管道壁間摩擦引起的應(yīng)力損失σl1鋼筋錨下張拉控制力預(yù)應(yīng)力鋼筋的截面面積錨下張拉控制應(yīng)力從張拉端至計算截面的摩擦應(yīng)力損失值以鋼筋在任意兩個截面間的應(yīng)力差值就是這兩個截面間由摩擦所引起的預(yù)應(yīng)力損失值，用符號σl1表示。二、預(yù)應(yīng)力損失的計算損失2是采用先張法和后張法施工構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失。當張拉結(jié)束并進行錨固時，錨具將受到巨大的壓力并使錨具自身及錨下墊板壓密而變形，所有這些變形都將使錨固后的預(yù)應(yīng)力鋼筋放松，因而引起應(yīng)力損失，用sl2表示，其計算表達式為2）錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的應(yīng)力損失σl2張拉端錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮值之和(mm)，可根據(jù)試驗確定，當無可靠資料時，按表2-6采用張拉端至錨固端之間的距離(mm)預(yù)應(yīng)力鋼筋的彈性模量二、預(yù)應(yīng)力損失的計算假設(shè)張拉時鋼筋與臺座的溫度均為t1，混凝土加熱養(yǎng)護時的最高溫度為t2，此時鋼筋尚未與混凝土粘結(jié)，溫度由t1升為t2后鋼筋可在混凝土中自由變形，產(chǎn)生了一溫差變形?lt，即3）鋼筋與臺座間的溫差引起的應(yīng)力損失σl3采用蒸汽或其他加熱方法養(yǎng)護先張法構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力損失。溫差變形?lt的概念公式：鋼筋的線膨脹系數(shù)，一般可取a=1×10-5℃-1鋼筋的有效長度張拉鋼筋時，制造場地的溫度（℃）混凝土加熱養(yǎng)護時，已張拉鋼筋的最高溫度（℃）二、預(yù)應(yīng)力損失的計算預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件受到預(yù)壓應(yīng)力而產(chǎn)生壓縮變形時，則對于已張拉并錨固于該構(gòu)件上的預(yù)應(yīng)力鋼筋來說，將產(chǎn)生一個與該預(yù)應(yīng)力鋼筋重心水平處混凝土同樣大小的壓縮應(yīng)變

c=

p，因而也將產(chǎn)生預(yù)拉應(yīng)力損失sl4，這就是混凝土彈性壓縮損失。預(yù)應(yīng)力損失sl4

在先張法和后張法施工的構(gòu)件都存在，應(yīng)力損失值與構(gòu)件預(yù)加應(yīng)力的方式有關(guān)。4）混凝土彈性壓縮引起的應(yīng)力損失σl4預(yù)應(yīng)力鋼筋彈性模量與混凝土的彈性模量的比值在計算截面上先張拉的鋼筋重心處，由后張拉各批鋼筋所產(chǎn)生的混凝土法向應(yīng)力之和二、預(yù)應(yīng)力損失的計算5）鋼筋松弛引起的應(yīng)力損失σl5鋼筋在一定拉應(yīng)力值下，將其長度固定不變，則鋼筋中的應(yīng)力將隨時間延長而降低，一般稱這種現(xiàn)象為鋼筋的松弛或應(yīng)力松弛。一次張拉超張拉二、預(yù)應(yīng)力損失的計算混凝土收縮和混凝土徐變會使預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件縮短，因而將引起應(yīng)力損失。收縮與徐變的變形性能相似，影響因素也大都相同，故將混凝土收縮與徐變引起的應(yīng)力損失值綜合在一起進行計算。6）混凝土收縮和徐變引起的預(yù)應(yīng)力損失σl