预加力的计算与预应力损失的计算课件讲解

预加应力的计算和预应力损失的计算FoundationCourseofStructuralEngineering主讲教师：仇朝珍青海交通职业技术学院QINGHAICOMMUNICATIONSTECHNICALCOLLEGE由于施工因素、材料性能和环境条件等的影响，钢筋中的预拉应力会逐渐减小，预应力钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象称为预应力损失σl。预加应力的计算预应力损失的计算一、预加应力的计算设计中所需的钢筋预应力值是扣除相应阶段的应力损失后，钢筋中实际存余的预应力值称为有效预应力σpe。即σcon---为张拉控制应力一、预加应力的计算张拉控制应力σcon概念张拉控制应力σcon是预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。特别地对于有锚圈口摩阻损失的锚具，σcon应为扣除锚圈口摩擦损失后的锚下拉应力值，《公路桥规》特别指出，张拉控制应力σcon

为张拉钢筋的锚下的控制应力。一、预加应力的计算在工程需要采用超张拉工艺施工的钢筋，可以适当提高张拉控制应力：对于钢丝、钢绞线：张拉控制应力σcon为小于等于0.80倍的预应力钢筋的抗拉强度标准值。对于精轧螺纹钢筋：张拉控制应力σcon为小于等于0.95倍的预应力钢筋的抗拉强度标准值。张拉控制应力σcon要求对于钢丝、钢绞线：张拉控制应力σcon为小于等于0.75倍的预应力钢筋的抗拉强度标准值。对于精轧螺纹钢筋：张拉控制应力σcon为小于等于0.90倍的预应力钢筋的抗拉强度标准值。二、预应力损失的计算预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失σl101锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失σl202钢筋与台座间的温差引起的应力损失σl303混凝土弹性压缩引起的应力损失σl404钢筋松弛引起的应力损失σl505公路桥梁预应力混凝土构件设计中需考虑的钢筋预应力损失有6种混凝土收缩和徐变引起的预应力损失σl606二、预应力损失的计算损失1是采用后张法施工的预应力损失。张拉时，预应力筋将沿管道壁滑移而产生摩擦力(图13-8a)，使钢筋中的预拉应力形成张拉端高，向构件跨中方向逐渐减小(图13-8b)的情况。1）预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失σl1二、预应力损失的计算1）预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失σl1钢筋锚下张拉控制力预应力钢筋的截面面积锚下张拉控制应力从张拉端至计算截面的摩擦应力损失值以钢筋在任意两个截面间的应力差值就是这两个截面间由摩擦所引起的预应力损失值，用符号σl1表示。二、预应力损失的计算损失2是采用先张法和后张法施工构件的预应力损失。当张拉结束并进行锚固时，锚具将受到巨大的压力并使锚具自身及锚下垫板压密而变形，所有这些变形都将使锚固后的预应力钢筋放松，因而引起应力损失，用sl2表示，其计算表达式为2）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失σl2张拉端锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值之和(mm)，可根据试验确定，当无可靠资料时，按表2-6采用张拉端至锚固端之间的距离(mm)预应力钢筋的弹性模量二、预应力损失的计算假设张拉时钢筋与台座的温度均为t1，混凝土加热养护时的最高温度为t2，此时钢筋尚未与混凝土粘结，温度由t1升为t2后钢筋可在混凝土中自由变形，产生了一温差变形∆lt，即3）钢筋与台座间的温差引起的应力损失σl3采用蒸汽或其他加热方法养护先张法构件的预应力损失。温差变形∆lt的概念公式：钢筋的线膨胀系数，一般可取a=1×10-5℃-1钢筋的有效长度张拉钢筋时，制造场地的温度（℃）混凝土加热养护时，已张拉钢筋的最高温度（℃）二、预应力损失的计算预应力混凝土构件受到预压应力而产生压缩变形时，则对于已张拉并锚固于该构件上的预应力钢筋来说，将产生一个与该预应力钢筋重心水平处混凝土同样大小的压缩应变

c=

p，因而也将产生预拉应力损失sl4，这就是混凝土弹性压缩损失。预应力损失sl4

在先张法和后张法施工的构件都存在，应力损失值与构件预加应力的方式有关。4）混凝土弹性压缩引起的应力损失σl4预应力钢筋弹性模量与混凝土的弹性模量的比值在计算截面上先张拉的钢筋重心处，由后张拉各批钢筋所产生的混凝土法向应力之和二、预应力损失的计算5）钢筋松弛引起的应力损失σl5钢筋在一定拉应力值下，将其长度固定不变，则钢筋中的应力将随时间延长而降低，一般称这种现象为钢筋的松弛或应力松弛。一次张拉超张拉二、预应力损失的计算混凝土收缩和混凝土徐变会使预应力混凝土构件缩短，因而将引起应力损失。收缩与徐变的变形性能相似，影响因素也大都相同，故将混凝土收缩与徐变引起的应力损失值综合在一起进行计算。6）混凝土收缩和徐变引起的预应力损失σl