混凝土结构设计原理预应力混凝土的原理及计算规定学习教案.pptx

会计学1混凝土结构设计原理预应力混凝土的原理及混凝土结构设计原理预应力混凝土的原理及计算计算(j sun)规定规定第一页，共59页。产生上述问题原因主要是因为混凝土的抗拉强度太低，导致受拉区混凝土过早开裂，截面产生上述问题原因主要是因为混凝土的抗拉强度太低，导致受拉区混凝土过早开裂，截面产生上述问题原因主要是因为混凝土的抗拉强度太低，导致受拉区混凝土过早开裂，截面产生上述问题原因主要是因为混凝土的抗拉强度太低，导致受拉区混凝土过早开裂，截面抗弯刚度显著降低。抗弯刚度显著降低。抗弯刚度显著降低。抗弯刚度显著降低。钢筋混凝土梁应用于大跨度结构时，如为增加刚度而加大截面尺寸，会导致自重进一步增钢筋混凝土梁应用于大跨度结构时，如为增加刚度而加大截面尺寸，会导致自重进一步增钢筋混凝土梁应用于大跨度结构时，如为增加刚度而加大截面尺寸，会导致自重进一步增钢筋混凝土梁应用于大跨度结构时，如为增加刚度而加大截面尺寸，会导致自重进一步增大，形成恶性循环。大，形成恶性循环。大，形成恶性循环。大，形成恶性循环。如增加钢筋来提高刚度，则钢材的强度得不到充分利用，造成浪费。如增加钢筋来提高刚度，则钢材的强度得不到充分利用，造成浪费。如增加钢筋来提高刚度，则钢材的强度得不到充分利用，造成浪费。如增加钢筋来提高刚度，则钢材的强度得不到充分利用，造成浪费。采用高强钢筋，按正截面承载力要求可减少采用高强钢筋，按正截面承载力要求可减少采用高强钢筋，按正截面承载力要求可减少采用高强钢筋，按正截面承载力要求可减少(jinsho)(jinsho)配筋，截面抗弯刚度基本与配筋面积配筋，截面抗弯刚度基本与配筋面积配筋，截面抗弯刚度基本与配筋面积配筋，截面抗弯刚度基本与配筋面积成比例降低，故挠度变形控制难以满足。成比例降低，故挠度变形控制难以满足。成比例降低，故挠度变形控制难以满足。成比例降低，故挠度变形控制难以满足。裂缝宽度与钢筋应力基本成正比，一般裂缝宽度与钢筋应力基本成正比，一般裂缝宽度与钢筋应力基本成正比，一般裂缝宽度与钢筋应力基本成正比，一般Ms=(0.60.8)MyMs=(0.60.8)My，如配筋按正截面承载力计算，如配筋按正截面承载力计算，如配筋按正截面承载力计算，如配筋按正截面承载力计算，MsMs下下下下sss=(0.50.7)fysss=(0.50.7)fy。对于。对于。对于。对于级钢筋，级钢筋，级钢筋，级钢筋，fy=300MPafy=300MPa，sss=150210MPasss=150210MPa，裂缝宽度已达，裂缝宽度已达，裂缝宽度已达，裂缝宽度已达(0.15(0.15 0.25)mm0.25)mm。如采用。如采用。如采用。如采用级高强钢筋，级高强钢筋，级高强钢筋，级高强钢筋，fy=580MPafy=580MPa，则，则，则，则sss=290 406 MPasss=290 406 MPa，裂缝宽度已远远，裂缝宽度已远远，裂缝宽度已远远，裂缝宽度已远远超过容许限值。超过容许限值。超过容许限值。超过容许限值。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第1页/共59页第二页，共59页。二、预应力的基本概念二、预应力的基本概念第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定第2页/共59页第三页，共59页。由于预加应力由于预加应力spc较大，受拉边缘仍处于受压状态较大，受拉边缘仍处于受压状态(zhungti)，不会出现开裂；，不会出现开裂；受拉边缘应力虽然受拉边缘应力虽然(surn)受拉，但拉应力小于混凝土的抗拉强度，一般不会出现开裂；受拉，但拉应力小于混凝土的抗拉强度，一般不会出现开裂；受拉边缘应力超过混凝土的抗拉强度，虽然会产生裂缝，但比钢筋混凝土构件（受拉边缘应力超过混凝土的抗拉强度，虽然会产生裂缝，但比钢筋混凝土构件（Np=0）的开裂明显）的开裂明显(mngxin)推迟，裂缝宽度也显著减小。推迟，裂缝宽度也显著减小。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算规定第3页/共59页第四页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定第4页/共59页第五页，共59页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第5页/共59页第六页，共59页。第6页/共59页第七页，共59页。10.2 施加(shji)预应力的方法先张法先张法第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定第7页/共59页第八页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第8页/共59页第九页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定第9页/共59页第十页，共59页。后张法后张法(Pretension)第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第10页/共59页第十一页，共59页。后张法后张法Post-tension第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第11页/共59页第十二页，共59页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第12页/共59页第十三页，共59页。无粘结无粘结(zhn ji)预预应力混凝土应力混凝土锚具的可靠性高强钢丝(n s)的可靠度一定要有非预应力筋第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第13页/共59页第十四页，共59页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定10.3 预应力混凝土的基本(jbn)受力分析一、截面应力一、截面应力(yngl)计算计算第14页/共59页第十五页，共59页。二、截面二、截面(jimin)受力受力特点特点受荷以前受荷以后第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定第15页/共59页第十六页，共59页。预应力混凝土受弯构件是依靠内力臂的变化来抵抗外预应力混凝土受弯构件是依靠内力臂的变化来抵抗外弯矩的作用，在受力过程中预应力筋一直承受较大的弯矩的作用，在受力过程中预应力筋一直承受较大的拉力拉力Np，而截面混凝土则一直主要承受压力，而截面混凝土则一直主要承受压力(yl)C。钢筋混凝土受弯构件开裂后，内力臂基本保持不变，钢筋混凝土受弯构件开裂后，内力臂基本保持不变，而钢筋拉力而钢筋拉力T和压区混凝土的压力和压区混凝土的压力(yl)C随弯矩增长随弯矩增长而不断增大。而不断增大。预应力混凝土的这种受力特点，充分利用了钢筋抗拉预应力混凝土的这种受力特点，充分利用了钢筋抗拉强度和混凝土抗压强度高特性，可以使得高强度材料强度和混凝土抗压强度高特性，可以使得高强度材料强度高的性能得以发挥。强度高的性能得以发挥。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第16页/共59页第十七页，共59页。三、平衡三、平衡(pnghng)荷载概念荷载概念取第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定第17页/共59页第十八页，共59页。r当当w=gk时，曲线预应力筋对混凝土产生横向分布压力恰好抵消梁均布恒荷载时，曲线预应力筋对混凝土产生横向分布压力恰好抵消梁均布恒荷载gk。按这种方法设计的预应力混凝土结构称为按这种方法设计的预应力混凝土结构称为(chn wi)平衡荷载法。平衡荷载法。第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定第18页/共59页第十九页，共59页。10.4 预应力混凝土的材料(cilio)及锚夹具一、预应力钢筋一、预应力钢筋 预应力钢筋的强度越高越好。预应力钢筋的强度越高越好。而且在预应力混凝土制作和使用过程中，由于种种原因，预应力筋中预先施加的张拉应力会产生损失，因此，为使得扣除应力损失后仍具有较高的张拉应力，也必须使用高强钢筋（丝）作预应力筋。而且在预应力混凝土制作和使用过程中，由于种种原因，预应力筋中预先施加的张拉应力会产生损失，因此，为使得扣除应力损失后仍具有较高的张拉应力，也必须使用高强钢筋（丝）作预应力筋。为避免在超载情况下发生脆性破断，预应力筋还必须具有一定的塑性。同时还要求具有良好的加工性能为避免在超载情况下发生脆性破断，预应力筋还必须具有一定的塑性。同时还要求具有良好的加工性能(xngnng)，以满足对钢筋焊接、镦粗的加工要求。，以满足对钢筋焊接、镦粗的加工要求。对钢丝类预应力筋，还要求具有低松弛性和与混凝土良好的粘结性能对钢丝类预应力筋，还要求具有低松弛性和与混凝土良好的粘结性能(xngnng)，通常采用，通常采用刻痕刻痕或或压波压波方法来提高与混凝土粘结强度。方法来提高与混凝土粘结强度。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第19页/共59页第二十页，共59页。1、冷拉低合金钢筋、冷拉低合金钢筋 通常通常(tngchng)将将级热轧钢筋经冷拉后作为预应力筋，抗拉强度可达级热轧钢筋经冷拉后作为预应力筋，抗拉强度可达580MPa。为解决粗直径钢筋的连接问题，钢筋表面轧制成不带纵向肋的精制螺纹，可用套筒直接连接。为解决粗直径钢筋的连接问题，钢筋表面轧制成不带纵向肋的精制螺纹，可用套筒直接连接。但随着近年来高强钢丝和钢绞线的大量生产，这种预应力筋的应用已很少。但随着近年来高强钢丝和钢绞线的大量生产，这种预应力筋的应用已很少。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第20页/共59页第二十一页，共59页。2、中高强钢丝、中高强钢丝中高强钢丝是采用优质碳素钢盘条，经过几次冷拔后得到。中高强钢丝是采用优质碳素钢盘条，经过几次冷拔后得到。中强钢丝的为中强钢丝的为8001200MPa，高强钢丝的强度为高强钢丝的强度为14701860MPa。钢丝直径为钢丝直径为39mm。为增加与混凝土粘结强度，钢丝表面为增加与混凝土粘结强度，钢丝表面(biomin)可采用可采用刻痕刻痕或或压波压波，也可制成螺旋肋。，也可制成螺旋肋。第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定刻痕钢丝螺旋肋钢丝第21页/共59页第二十二页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定消除应力钢丝消除应力钢丝(n s)：钢丝：钢丝(n s)经冷拔后，存在有较大的内应力，一般都需要采用低温回火处理来消除内应力。消除应力钢丝经冷拔后，存在有较大的内应力，一般都需要采用低温回火处理来消除内应力。消除应力钢丝(n s)的比例极限、条件屈服强度和弹性模量均比消除应力前有所提高，塑性也有所改善。的比例极限、条件屈服强度和弹性模量均比消除应力前有所提高，塑性也有所改善。第22页/共59页第二十三页，共59页。3、钢绞线、钢绞线 钢绞线是用钢绞线是用2、3、7股高强钢丝扭结而成的一种高强预应力筋，其中以股高强钢丝扭结而成的一种高强预应力筋，其中以7股钢绞线应用最多。股钢绞线应用最多。7股钢绞线的公称直径股钢绞线的公称直径(zhjng)为为9.515.2 mm，通常用于无粘结预应力筋，强度可高达，通常用于无粘结预应力筋，强度可高达1860MPa。2股和股和3股钢绞线用途不广，仅用于某些先张法构件，以提高与混凝土的粘结强度。股钢绞线用途不广，仅用于某些先张法构件，以提高与混凝土的粘结强度。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定无粘结无粘结(zhn ji)预应力束预应力束第23页/共59页第二十四页，共59页。4、热处理钢筋、热处理钢筋 用热轧中碳低合金钢经过用热轧中碳低合金钢经过(jnggu)调质热处理后制成的高强度钢筋，直径为调质热处理后制成的高强度钢筋，直径为610mm，抗拉强度为，抗拉强度为1470MPa。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定除冷拉低合金钢筋外，其余预应力筋的应力除冷拉低合金钢筋外，其余预应力筋的应力-应变曲线均无明显屈服点，采用残余应变曲线均无明显屈服点，采用残余(cny)应变为应变为0.2%的条件屈服点作为抗拉强度设计指标。的条件屈服点作为抗拉强度设计指标。第24页/共59页第二十五页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第25页/共59页第二十六页，共59页。二、混凝土二、混凝土预应力混凝土要求采用高强混凝土预应力混凝土要求采用高强混凝土可以施加较大的预压应力，提高预应力效率；可以施加较大的预压应力，提高预应力效率；有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；有利于减小构件截面尺寸，以适用大跨度的要求；具有较高的弹性模量，有利于提高截面抗弯刚度，减少预压时的弹性回缩；具有较高的弹性模量，有利于提高截面抗弯刚度，减少预压时的弹性回缩；徐变较小，有利于减少徐变引起的预应力损失；徐变较小，有利于减少徐变引起的预应力损失；与钢筋有较大粘结强度，减少先张法预应力筋的应力传递长度；与钢筋有较大粘结强度，减少先张法预应力筋的应力传递长度；有利于提高局部承压能力，便于后张锚具的布置和减小锚具垫板的尺寸；有利于提高局部承压能力，便于后张锚具的布置和减小锚具垫板的尺寸；强度早期强度早期(zoq)发展较快，可较早施加预应力，加快施工速度，提高台座、发展较快，可较早施加预应力，加快施工速度，提高台座、模具、夹具的周转率，降低间接费用模具、夹具的周转率，降低间接费用 一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于一般预应力混凝土构件的混凝土强度等级不低于C30，当采用高强钢丝时不，当采用高强钢丝时不低于低于C40。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第26页/共59页第二十七页，共59页。三、锚具和夹具三、锚具和夹具(jij)第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第27页/共59页第二十八页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第28页/共59页第二十九页，共59页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第29页/共59页第三十页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定夹片式锚具夹片式锚具第30页/共59页第三十一页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定第31页/共59页第三十二页，共59页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第32页/共59页第三十三页，共59页。第33页/共59页第三十四页，共59页。第34页/共59页第三十五页，共59页。第35页/共59页第三十六页，共59页。第36页/共59页第三十七页，共59页。第37页/共59页第三十八页，共59页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定10.5 10.5 张拉控制应力张拉控制应力(yngl)(yngl)和预和预应力应力(yngl)(yngl)损失损失 在张拉预应力筋对构件施加预应力时，张拉设备在张拉预应力筋对构件施加预应力时，张拉设备在张拉预应力筋对构件施加预应力时，张拉设备在张拉预应力筋对构件施加预应力时，张拉设备(shbi)(shbi)（千斤顶油压表）（千斤顶油压表）（千斤顶油压表）（千斤顶油压表）所控制的总张拉力所控制的总张拉力所控制的总张拉力所控制的总张拉力Np,conNp,con除以预应力筋面积除以预应力筋面积除以预应力筋面积除以预应力筋面积ApAp得到的应力称为张拉控制得到的应力称为张拉控制得到的应力称为张拉控制得到的应力称为张拉控制应力应力应力应力sconscon。它是预应力筋在在构件受荷以前所经受的最大应力。它是预应力筋在在构件受荷以前所经受的最大应力。张拉控制应力张拉控制应力s scon取值越高，预应力筋对混凝土的预压作用越大，取值越高，预应力筋对混凝土的预压作用越大，可以使预应力筋充分发挥作用。可以使预应力筋充分发挥作用。但但s scon取值过高，可能会在张拉时引起破断事故，产生过大应力取值过高，可能会在张拉时引起破断事故，产生过大应力松弛。松弛。因此，因此，规范规范规定了张拉控制应力限值规定了张拉控制应力限值s scon。第38页/共59页第三十九页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第39页/共59页第四十页，共59页。因为对预应力筋的张拉过程是在施工阶段进行的，同时张拉预应力筋也是对它进行的一次检验，所以表中因为对预应力筋的张拉过程是在施工阶段进行的，同时张拉预应力筋也是对它进行的一次检验，所以表中scon是以预应力筋的标准强度给出的，且是以预应力筋的标准强度给出的，且scon可不受抗拉强度设计值的限制。可不受抗拉强度设计值的限制。在下列在下列(xili)情况下，情况下，scon可提高可提高0.05 fptk：为提高构件在施工阶段的抗裂性能，而在使用阶段受压区内设置的预应力筋；为提高构件在施工阶段的抗裂性能，而在使用阶段受压区内设置的预应力筋；为部分抵消应力松弛、摩擦、分批张拉和温差产生预应力损失。为部分抵消应力松弛、摩擦、分批张拉和温差产生预应力损失。为避免为避免scon的取值过低，影响预应力筋充分发挥作用，规范规定的取值过低，影响预应力筋充分发挥作用，规范规定scon不应小于不应小于0.4 fptk。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第40页/共59页第四十一页，共59页。二、预应力损失二、预应力损失 预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以及预应力筋张拉后，由于混凝土和钢材的性质以及(yj)制制作方法上原因，预应力筋中应力会从作方法上原因，预应力筋中应力会从scon逐步减少，并经过逐步减少，并经过相当长的时间才会最终稳定下来，这种应力降低现象称为相当长的时间才会最终稳定下来，这种应力降低现象称为预应力损失。预应力损失。由于最终稳定后的应力值才对构件产生实际的预应力效果。由于最终稳定后的应力值才对构件产生实际的预应力效果。因此，预应力损失是预应力混凝土结构设计和施工中的一因此，预应力损失是预应力混凝土结构设计和施工中的一个关键的问题。个关键的问题。过高或过低估计预应力损失，都会对结构的使用性能产生过高或过低估计预应力损失，都会对结构的使用性能产生不利影响。不利影响。第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定第41页/共59页第四十二页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定10.5 张拉控制(kngzh)应力和预应力损失 由于预应力的通过张拉预应力筋得到，凡是能使预应力筋产生缩短由于预应力的通过张拉预应力筋得到，凡是能使预应力筋产生缩短的因素，都将引起预应力损失，主要有：的因素，都将引起预应力损失，主要有：锚固损失：锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移锚固损失：锚具变形引起预应力筋的回缩、滑移 摩擦损失：在预应力筋张拉过程中，后张法预应力筋与孔道壁之间摩擦损失：在预应力筋张拉过程中，后张法预应力筋与孔道壁之间的摩擦，先张法预应力筋与锚具之间以及折点处的摩擦，也会使的摩擦，先张法预应力筋与锚具之间以及折点处的摩擦，也会使张拉应力造成张拉应力造成(zo chn)损失。损失。混凝土的收缩和徐变引起的损失混凝土的收缩和徐变引起的损失 松弛损失：长度不变的预应力筋，在高应力的长期作用下会产生松松弛损失：长度不变的预应力筋，在高应力的长期作用下会产生松弛，会引起预应力损失。弛，会引起预应力损失。温差损失：先张法中的热养护引起的温差损失温差损失：先张法中的热养护引起的温差损失 弹性压缩损失：混凝土弹性压缩，后张法中后拉束对先张拉束造成弹性压缩损失：混凝土弹性压缩，后张法中后拉束对先张拉束造成(zo chn)的压缩变形而产生分批张拉损失等。的压缩变形而产生分批张拉损失等。第42页/共59页第四十三页，共59页。1 1、锚固损失、锚固损失(snsh)sl1(snsh)sl1 预应力筋张拉后锚固时，由于锚具受力后变形、垫板缝隙的挤紧以及钢筋在锚具种的内缩引起的预应力损失预应力筋张拉后锚固时，由于锚具受力后变形、垫板缝隙的挤紧以及钢筋在锚具种的内缩引起的预应力损失(snsh)(snsh)记为记为sl1sl1。对直线预应力筋，对直线预应力筋，第十章 预应力混凝土结构的原理(yunl)及计算规定第43页/共59页第四十四页，共59页。2 2、摩擦损失、摩擦损失sl2sl2 摩擦损失是指在后张法张拉钢筋时，由于预应力摩擦损失是指在后张法张拉钢筋时，由于预应力(yngl)(yngl)筋与周围接触的混凝土或套管之间存在摩擦，引起预应力筋与周围接触的混凝土或套管之间存在摩擦，引起预应力(yngl)(yngl)筋应力筋应力(yngl)(yngl)随距张拉端距离的增加而逐渐减少的现象。随距张拉端距离的增加而逐渐减少的现象。直线预应力筋曲线预应力筋第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第44页/共59页第四十五页，共59页。第45页/共59页第四十六页，共59页。取取dx=rdq q，Np=s spAp第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第46页/共59页第四十七页，共59页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定q q 为张拉端与计算截面曲线部分的切线夹角为张拉端与计算截面曲线部分的切线夹角(ji(ji ji jio)o)（radrad）设该夹角设该夹角(ji(ji ji jio)o)很小，可近似取张拉端到计算截面的距离很小，可近似取张拉端到计算截面的距离 x=rq x=rq，则摩擦损失，则摩擦损失sl2sl2为，为，若若第47页/共59页第四十八页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第48页/共59页第四十九页，共59页。对于曲线预应力筋张拉锚固时，由于锚具变形和钢筋对于曲线预应力筋张拉锚固时，由于锚具变形和钢筋(gngjn)内缩内缩a(mm)，使预应力筋有回缩的趋势，从而产生反向摩擦力以阻止其内缩。，使预应力筋有回缩的趋势，从而产生反向摩擦力以阻止其内缩。反向摩擦力只在一定的影响反向摩擦力只在一定的影响(yngxing)长度长度lf(m)内发生，即在距张拉端内发生，即在距张拉端lf处，预应力筋的内缩值为零。处，预应力筋的内缩值为零。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第49页/共59页第五十页，共59页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定设反向设反向(fn xin)摩擦和正向摩擦相同摩擦和正向摩擦相同Ds=2sl2内缩值内缩值第50页/共59页第五十一页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定设反向摩擦设反向摩擦(mc)和正向摩擦和正向摩擦(mc)相同相同Ds=2sl2第51页/共59页第五十二页，共59页。一端张拉一端张拉两端张拉两端张拉超张拉超张拉减少摩擦损失(snsh)的措施第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第52页/共59页第五十三页，共59页。3 3、热养护损失、热养护损失sl3sl3 为缩短先张法构件的生产周期，常采用为缩短先张法构件的生产周期，常采用(ciyng)(ciyng)蒸汽养护加快混凝土的凝结硬化。蒸汽养护加快混凝土的凝结硬化。升温时，新浇混凝土尚未结硬，钢筋受热膨胀，但张拉预应力筋的台座是固定不动的，亦即钢筋长度不变，因此预应力筋中的应力随温度的增高而降低，产生预应力损失升温时，新浇混凝土尚未结硬，钢筋受热膨胀，但张拉预应力筋的台座是固定不动的，亦即钢筋长度不变，因此预应力筋中的应力随温度的增高而降低，产生预应力损失sl3sl3。降温时，混凝土达到了一定的强度，与预应力筋之间已具有粘结作用，两者共同回缩，已产生预应力损失降温时，混凝土达到了一定的强度，与预应力筋之间已具有粘结作用，两者共同回缩，已产生预应力损失sl3sl3无法恢复。无法恢复。设养护升温后，预应力筋与台座的温差为设养护升温后，预应力筋与台座的温差为D t D t，取钢筋的温度膨胀系数为，取钢筋的温度膨胀系数为110-5/110-5/，则有，则有，第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定第53页/共59页第五十四页，共59页。4 4、钢筋松弛损失、钢筋松弛损失sl4sl4钢筋在高应力钢筋在高应力(yngl)(yngl)长期作用下具有随时间增长产生塑性变形的性质。在长度保持不变的条件下，应力长期作用下具有随时间增长产生塑性变形的性质。在长度保持不变的条件下，应力(yngl)(yngl)值随时间增长而逐渐降低，这种现象称为松弛。值随时间增长而逐渐降低，这种现象称为松弛。应力应力(yngl)(yngl)松弛与初始应力松弛与初始应力(yngl)(yngl)水平和作用时间长短有关。水平和作用时间长短有关。根据应力根据应力(yngl)(yngl)松弛的长期试验结果，规范取松弛的长期试验结果，规范取普通预应力钢丝和钢绞线普通预应力钢丝和钢绞线：低松弛预应力钢丝和钢绞线低松弛预应力钢丝和钢绞线：当当s scon0.7fptk时，时，当当0.7fptk s scon0.8fptk时时，为超张拉系数为超张拉系数(xsh)，一次张拉时，取，一次张拉时，取=1；超张拉时，取；超张拉时，取=0.9。当。当scon0.5fptk时，可不考虑应力松弛损失，即取时，可不考虑应力松弛损失，即取sl4=0。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第54页/共59页第五十五页，共59页。5 5、收缩徐变损失、收缩徐变损失sl5sl5混凝土的收缩和徐变，都会导致预应力混凝土构件长度混凝土的收缩和徐变，都会导致预应力混凝土构件长度的缩短，预应力筋随之回缩，引起预应力损失。的缩短，预应力筋随之回缩，引起预应力损失。由于收缩和徐变是同时随时间产生的，且影响二者的因由于收缩和徐变是同时随时间产生的，且影响二者的因素相同时随变化规律相似，规范将二者合并素相同时随变化规律相似，规范将二者合并(hbng)(hbng)考虑。考虑。规范对混凝土收缩和徐变引起的损失，按下列公式规范对混凝土收缩和徐变引起的损失，按下列公式计算：计算：先张法先张法后张法后张法第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定第55页/共59页第五十六页，共59页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定An=Ac+a asAs先张法先张法后张法后张法A0=Ac+a apAp+a asAs第56页/共59页第五十七页，共59页。第十章 预应力混凝土结构(jigu)的原理及计算规定三、预应力损失三、预应力损失(snsh)的组合的组合预应力混凝土构件从预加应力开始即需要进行计算，而预应力损失预应力混凝土构件从预加应力开始即需要进行计算，而预应力损失(snsh)是分批发生的。因此，应根据计算需要，考虑相应阶段所产生的预应力损失是分批发生的。因此，应根据计算需要，考虑相应阶段所产生的预应力损失(snsh)。混凝土预压前完成的损失混凝土预压前完成的损失(snsh)lI；混凝土预压后完成的损失混凝土预压后完成的损失(snsh)lII。根据上述预应力损失根据上述预应力损失(snsh)发生时间先后关系，具体组合见表。发生时间先后关系，具体组合见表。第57页/共59页第五十八页，共59页。第十章 预应力混凝土结构的原理及计算(j sun)规定考虑到预应力损失计算考虑到预应力损失计算(j sun)的误差，在总损失计算的误差，在总损失计算(j sun)值过小时，产生不利影响，规范规定当总损失值值过小时，产生不利影响，规范规定当总损失值 l=lI+lII小于下列数值时，按下列数值取用，小于下列数值时，按下列数值取用，先张法构件先张法构件 100MPa后张法构件后张法构件 80MPa四、混凝土弹性压缩引起的损失四、混凝土弹性压缩引起的损失sle先张法构件放张时，预应力筋与混凝土一起受压缩短，引起预先张法构件放张时，预应力筋与混凝土一起受压缩短，引起预应力筋应力降低。应力筋应力降低。设混凝土预压设混凝土预压(y y)应力在弹性范围，则根据钢筋与混凝土共应力在弹性范围，则根据钢筋与混凝土共同变形的条件，可得混凝土弹性压缩引起的损失同变形的条件，可得混凝土弹性压缩引起的损失sle为，为，对后张法构件，当一次张拉所有预应力筋时，无弹性压缩损失。对后张法构件，当一次张拉所有预应力筋时，无弹性压缩损失。第58页/共59页第五十九页，共59页。