https://www.doczj.com/doc/0f17439451.html, 疲劳荷载作用下部分预应力混凝土梁钢筋
应力重分布试验研究1
宋玉普冯秀峰 章坚洋
(大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室, 辽宁 大连 116024 )
E-mail:syupu@https://www.doczj.com/doc/0f17439451.html,
摘要：本文通过将钢绞线和HRB400级钢筋配制在同一高度上的混合配筋后张法有粘结部分预应力混凝土T形梁的疲劳试验，研究了疲劳荷载作用下部分预应力混凝土构件中普通钢筋和预应力钢筋之间应力分配的发展规律，并给出了一种考虑了粘结性能差异的钢筋应力增量的计算方法，计算结果和试验结果吻合较好。
关键词：混合配筋部分预应力混凝土梁应力重分布粘结性能
1.引 言
由于混合配筋在承受疲劳荷载作用的结构中应用较晚，且受试验资料缺乏的限制，我国混凝土结构设计规范[1]在混合配筋的部分预应力混凝土结构的钢筋应力计算中，认为预应力筋和普通钢筋的应力关系按弹模比同步增长。这对于在正常使用阶段严格控制不出现裂缝的全预应力混凝土构件来说是基本适用的。但是对于在正常使用阶段允许开裂的混合配筋部分预应力混凝土构件来说，由于粘结性能和初始应力状态的不同，构件在截面开裂后可能会导致疲劳荷载作用下预应力钢筋和普通钢筋两者的应力增长不同步，从而引起构件中钢筋的应力与按弹性理论计算的应力相差较大，使疲劳验算不合理且偏于危险。国外研究结果 [2～5]表明：采用混合配筋时，在疲劳荷载作用下计算钢筋应力分布和裂缝宽度时需要考虑两种钢筋的粘结性能和直径存在的差异。由于后张有粘结部分预应力混凝土构件中，预留混凝土孔道中的预应力钢筋与灌浆材料的粘结性能一般相对较差，因此这种差异在后张有粘结部分预应力混凝土构件中更为显著。为了更好地掌握实际构件在整个疲劳过程中钢筋应力地发展规律，本文对混合配筋后张有粘结部分预应力混凝土T行梁进行了试验研究，考察了预应力钢绞线和普通钢筋在疲劳荷载作用下的应力发展规律以及它们之间应力增长的差异。
2. 试验情况
2.1 试件设计
本文共对11根混合配筋的后张有粘结部分预应力混凝土T形梁开展了试验研究，所有试验梁共分为3组，各组试验梁均采用相同的配筋形式和预应力比率，且各组均有1片进行静载试验，其余试验梁进行疲劳试验。普通受力钢筋采用HRB400级(又称新Ⅲ级)钢筋，预应力钢筋采用1860级7股钢绞线；箍筋和架力筋均采用HPB235级光圆钢筋，直径为6.5mm,锚具为夹片式锚具, 采用一端张拉, 张拉控制应力为0.7f ptk。钢筋的力学性能详见表1。在每根试验梁的纯弯曲段内的跨中受压区表面布置1个电阻应变片，用以量测受压区混凝土的总应变和残余应变值；钢筋应变片分别布置在加载点内侧附近和跨中截面处的普通钢筋和预应力钢绞线相对应的位置上，加载点内侧附近截面处每根钢筋均布置了1个电阻应变片，跨中截面处每根钢筋均布置了2个电阻应变片。
1 本文受教育部高等学校博士学科点专项科研基金（20020141026）资助
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2.2 试验方法
试件构造如图1所示，采用两点对称加载，在跨中形成纯弯区段。其中，B1梁，a＝500，b＝1000；B2、B3梁，a＝400，b＝1100。每批梁各抽出一根做静力加载试验(梁号以S开头)，确定其极限承载力，做静载试验时，一般分5次加载，估计开裂前适当加密，破坏前采用位移控制。疲劳试验采用最小应力和最大应力水平的等幅正弦波加载。最小疲劳荷载为0.05Pu，最大疲劳荷载为0.35 Pu，0.5 Pu，0.65 Pu。试验时，分6级加载至疲劳荷载上限，循环三次，再进行疲劳试验。
表1 钢筋力学性能
Table 1 Experimental results of steel strength
Φ/mm fy/MPa fu/MPa Es/GPaΦ/mm fy/MPa fu/MPa Es/GPa
Φs12.71918202921314467.6599185
Φs15.21879191022616494.2646190
6.538952220
表2混凝土力学性能及加载情况
Table 2 Experimental results of concrete mechanics properties and loading arrangement
S1 64.441.073Φ15.22Φ16 174.99
CF11 54.238.579Φ15.22Ф16 0.050.35
CF12 56.838.631Φ15.22Ф16 0.050.5
CF13 58.241.704Φ15.22Ф16 0.050.65
LHF1 60.441.322Φ12.71Ф16+3Ф12269.490.050.5/0.65
HLF1 60.943.482Φ12.71Ф16+3Ф120.050.65/0.5
S2 58.440.0613Φ12.73Ф14 247.01
CF21 62.739.6133Φ12.73Ф14 0.050.35
S3 62.842.0312Φ12.7+Φ15.22Ф14 246.49
CF31 60.941.8162Φ12.7+Φ15.22Ф14 0.050.35注: S,CF,LHF和HLF分别代表静载试验、等幅疲劳试验、低-高2级和高-低2级变幅疲劳试验。英文 字符后第1个数字代表试验梁的组号，第2个数字代表梁号。
图1.试件外形尺寸及加载简图
Fig. 1 Beam dimensions and loading arrangement
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所有的试验均是在大连理工大学结构试验室1000kN MTS-810NEW 电液伺服万能疲劳试验机上进行的，疲劳加载频率为2～8Hz，其值因疲劳荷载上限值的不同而不同。疲劳稳定后,循环1,2,5,10,20, 40，60，80，100，150和200万次时，停机进行一个循环的静载试验，测读仪表。
3.试验结果与分析
3.1疲劳荷载作用下梁受压区混凝土压应变的发展规律
梁受压区混凝土应变增量c ε?和c M ε??曲线随重复荷载的变化规律如图1和图2所示。实验结果表明，对于大多数试验梁来说，c ε?在重复荷载作用20万次以前增长比较迅速，20万次以后逐渐趋于稳定。重复作用200万次时c ε?约为N =2的1.15倍。在疲劳荷载
作用下，梁受压区混凝土边缘的应力远小于静载强度，仍处于线性阶段。由图2可见，截面跨中弯矩M 与c ε?基本上呈线性关系，随着重复作用次数的增加M c ε??关系曲线的斜率不断降低，初期降低速率较快，表现为在相同的循环间隔内曲线之间间距较大，后期逐渐趋于稳定，基本上呈疏-密-疏三阶段特征。
3.2 疲劳荷载作用下钢筋应变的发展规律Δ
c c
Fig.1 Curves of versus number of cycles Fig.2 Curves of M c ε?c ε?? versus number of cycles
s p Fig.3 Curves of Δεs Δεp or versus number of cycles
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3.2疲劳荷载作用下钢筋应变的发展规律
在疲劳荷载作用下，梁内的预应力钢筋和普通钢筋的应力变化是比较复杂的，其影响因素较多。由于疲劳荷载作用下，截面抵抗矩减小，使得预应力钢筋和普通钢筋地预应力都会增大；疲劳荷载作用下预应力钢筋预应力损失不断增大、有效预应力值不断降低，由此造成预应力钢筋应力的降低和普通钢筋应力的增大；受拉钢筋与混凝土粘结性能的逐渐破坏，又会造成预应力钢筋和普通钢筋应力的降低；受压区混凝土动力徐变的发展，钢筋和混凝土之间发生应力重分布，也会使预应力钢筋和普通钢筋应力的增加，等等。这些因素的综合影响，促使在疲劳荷载作用下钢筋应力有所增长。
图4 M
s ??关系曲线随重复荷载作用次数的发展规律
Fig.4 Curves of s M ε?? versus number of cycles
图5 M
p ε??关系曲线随重复荷载作用次数的发展规律
Fig.5 Curves of p M ε?? versus number of cycles
图3为普通钢筋和预应力钢筋的应变增量随重复荷载作用次数的变化曲线。试验结果表明，重复荷载作用下绝大多数钢筋的应变有所增长；不同钢筋及同根钢筋不同位置处的钢筋应变的增长幅度均有所不同；大部分钢筋应变增长幅度较大，与布置在内层的预应力钢筋相比布置在外层的普通钢筋的应力增长更快一些，普通钢筋应变在N=200万次时约为N=2次时的3.4倍。图3中CF21试验梁的普通钢筋应变片1和普通钢筋应变片2位于同一根钢筋的
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两个不同位置处，在重复荷载作用10万次以前，普通钢筋应变片1和2的读数均是不断增长；但是10万次以后，应变片1的读数反而不断降低，应变片2的读数仍然继续增长。CF31试验梁中也存在着类似的现象。由此可见，在疲劳过程中同一根钢筋的不同位置处的钢筋应变也出现了应力重分布的情况。这一点和空气中的钢筋疲劳试验存在着明显不同。 图4和图5所示的是普通钢筋和预应力钢筋ε??M 曲线随重复荷载的变化规律。
试验结果表明，初始加载(N=2)时截面跨中弯矩M 与钢筋的应变增量ε?基本上呈线性关系；随着重复作用次数的不断增加，ε??M 关系曲线的斜率不断降低且逐渐上凸近似呈二折线状，曲线斜率初期降低速率较快，表现为在相同的循环间隔内曲线之间间距较大，后期逐渐趋于稳定，基本上呈疏-密-疏三阶段特征。也有少数钢筋应变随重复荷载作用次数的增加持续增长，且增长速率较快。随着疲劳荷载上限值的提高和重复荷载作用次数的增加，普通受拉钢筋中的某一根首先发生疲劳断裂而退出工作，致使其余钢筋的应力急剧增长而出现了明显的应力重分布现象。
CF11、CF21、CF31三根试验梁均经受了200万次重复荷载作用后未发生疲劳破坏，其中预应力钢绞线的应力幅值最大可达约197MPa ，多数钢绞线的应力幅值处于95MPa ～158MPa 之间，均值约为127MPa 。因此规范[1]中给出的预应力刚交响疲劳应力幅限值120MPa ，是可以保证预应力钢绞线在重复荷载作用200万次时不发生疲劳破坏的。
3.3疲劳荷载作用下钢筋应变幅比值的发展规律
3.3.1疲劳抗裂试验中钢筋应变幅比值的发展规律
图6给出了CF13试验梁在进行疲劳抗裂试验时，钢绞线和普通钢筋的应变幅比值（即s p εε??）随疲劳荷载重复次数的发展规律。此处的应变幅是指在疲劳荷载上限值和疲劳荷载下限值作用下钢筋的应变增量，即min max εεε?=?。由图6可以清楚地看出，疲劳荷载作用下地预应力混凝土梁在受力初期，此时受拉区混凝土未开裂，梁横截面上变形协调，预应力钢绞线和普通钢筋的应变幅基本相等（即1≈??s p εε）。随着荷载重复作用次数的增加，梁受拉区混凝土的抗裂度逐渐降低。当重复作用次数达到约80万次时（大约位于图6拐点位置处），梁底面的环氧涂层上出现了个别的肉眼较难发现的微裂纹（次阶段未裂纹萌生阶段）；当重复作用次数达到166万次时，在加载点下方梁侧混凝土表面上出现了细小的肉眼可见裂缝，最大裂缝宽度约0.01mm （此阶段为裂缝不稳定扩展阶段）。本文认为此时试验梁已经疲劳开裂，随即终止了疲劳抗裂试验。当出现可见裂纹后，普通钢筋和预应力钢筋的应变出现了应变重分布，即普通钢筋的应变增量较预应力钢绞线的应变增量增长的更快。随着重复作用次数的增加，混凝土受拉区裂缝的不断扩展，s p εε??逐渐减小。由此可见，截面开裂后普通钢筋和预应力钢筋应变重分布的情况与裂缝的开展程度直接相关。 3.3.2疲劳破坏试验中钢筋应变幅比值的发展规律
除试验梁CF13之外，其余试验梁在正式疲劳试验之前均先预裂并进行了3次加载、卸载循环的静载试验。由图7～9可以看出，在截面开裂后至疲劳破坏前这一阶段中，钢绞线和普通钢筋的应变幅比值s p εε??略有波动，
但波动范围并不大，应变幅比值s p εε??与疲劳荷载上限取值的关系也不大，其值基本上处于0.6～0.7之间。在临近构件发生疲劳破坏
前，由于粘结在普通钢筋上的电阻应变片已经失效，所以图中的曲线基本上没有包括这一部分。
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3.3.3整个疲劳过程中钢筋应变幅比值的发展规律
由以上试验结果可以分析得到，承受疲劳荷载作用的混合配筋部分预应力混凝土构件在截面开裂后普通钢筋和预应力钢筋的应力增长并不是同步的，且应变幅比值s p εε??随着疲劳作用次数的增加基本符合“三阶段”的发展规律，即在裂缝的萌生、出现和扩展阶段应变幅比值s p εε??降低速率较快；当裂缝的开展基本上处于稳定阶段时，应变幅比值
s p εε??基本保持不变，降低程度很小；当构件临近疲劳破坏时，裂缝迅速开展，应变幅
比值s p εε??也随之迅速降低，直到最后普通钢筋首先发生疲劳断裂为止，此时理论上应变幅比值s p εε??应趋近于零。实际工程中，裂缝的稳定阶段即“三阶段”中的第二阶段在构件的整个服役期内占绝大部分。在第二阶段中，预应力钢筋和普通钢筋的应力增量基本上是按照同一比例进行分配的。
图6 CF13梁应变幅比值随重复荷载次数的变化规律 图7 CF12梁应变幅比值随重复荷载次数的变化规律 Fig.6 Ratio of strain range in beam CF13 versus Fig.7 Ratio of strain range in beam CF12 versus
number of cycles
number of cycles
图8 LHF1梁在第1级疲劳荷载作用下应变幅比值随荷载 图9 HLF1梁在第2级疲劳荷载作用下应变幅比
重复次数的变化规律 值随荷载重复次数的变化规律
Fig.8 Ratio of strain range in beam LHF1 versus number of Fig.9 Ratio of strain range in beam HLF1 versus
cycles under the first grade fatigue loading of cycles under the second grade fatigue loading
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4.考虑粘结性能差异的钢筋应力增量的计算方法研究
粘结性能的研究对于疲劳荷载作用下允许开裂的混合配筋部分预应力混凝土结构来说
具有重要意义[2、
6]，因为在疲劳荷载作用下不同种类钢筋之间由于粘结性能的差异在粘结应力的传递区域内可以引起钢筋之间的应力重分布。钢筋应力的变化对于构件疲劳寿命来说非常敏感，因此在计算钢筋应力增量时需要考虑不同种类钢筋之间粘结性能差异的影响。
4.1钢筋应力增长增量比计算公式
在构件开裂前，预应力钢筋和普通钢筋的应力基本上是按弹模比同步均匀增长；在构件开裂后的瞬间，开裂截面上产生了应力的重分布，不同种类的钢筋由于粘结性能的不同应力进行了重分布。
本文基于经典粘结滑移理论，通过考虑普通钢筋和预应力钢筋的粘结传递长度，根据变形协调条件得到开裂后预应力钢筋和普通钢筋的应力增量比值的计算公式：
p
s
s p s
p d d E E ??
=??ξσσ (1) 式中，ξ为钢筋的相对粘结特性系数即混凝土中预应力钢筋和普通钢筋的粘结强度的比值，目前我国相应的试验数据较少，在无可靠试验数据情况下可参考欧洲模式规范MC90[2]或欧洲规范EN1992-1-1[3]中的规定；、分别为预应力钢筋和普通钢筋的弹性模量；、分别表示预应力钢筋和普通钢筋的直径和等效直径。
p E s E p d s d 一般情况下普通钢筋和预应力钢筋有s p E E ≈，因此式(1)可近似简化为：
p
s
s
p d d ?
=??ξσσ (2) 4.2理论分析和试验结果的比较
本文试验梁的普通钢筋采用的是带肋钢筋（=16mm ）,预应力筋为钢绞线（=15.2mm ）
，查文献可得，s d p d ξ=0.4[2]或ξ=0.5[3]。由式（1）、（2）计算得到开裂后预应力钢绞线和普通钢筋的应力幅值比s p εε??为0.649（ξ按规范MC90取值）或0.725（ξ按规范EN1992-1-1取值）。本次试验得出的结果s p εε??＝0.6～0.7（均值约为0.653），与理论分析结果吻合较好。
5.结论
(1) 对于大多数试验梁来说，c ε?在重复荷载作用20万次以前增长比较迅速，20万次
以后逐渐趋于稳定。重复作用200万次时c ε?约为N =2的1.15倍。并且随着重复作用次数的增加c M ε??关系曲线的斜率不断降低，初期降低速率较快，表现为在相同的循环间隔内曲线之间间距较大，后期逐渐趋于稳定，基本上呈疏-密-疏三阶段特征。
(2) 重复荷载作用下绝大多数钢筋的应变有所增长；不同钢筋及同根钢筋不同位置处的钢筋应变的增长幅度均有所不同；大部分钢筋应变增长幅度较大，与布置在内层的预应力钢筋相比布置在外层的普通钢筋的应力增长更快一些，普通钢筋应变在N=200万次时约为N=2次时的3.4倍。
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(3) 在构件截面开裂前，普通钢筋和预应力钢筋的应变基本相等，两种钢筋应力同步增长；截面开裂后，普通钢筋和预应力钢筋的应力增长并不是同步的，粘结性能好的普通钢筋与粘结性能差的预应力钢绞线相比应力增长更快。在疲劳荷载作用下，两种钢筋应力幅值s p εε??基本符合“三阶段”的发展规律，在第二阶段中s p εε??变化幅度较小基本处于0.6～0.7之间，均值约为0.653。
(4) 在试验结果基础上，基于经典粘结滑移理论，得到一种疲劳荷载作用下考虑钢筋粘结性能和直径差异的钢筋应力增量比值的计算方法，试验结果和理论分析结果吻合较好。 参 考 文 献
[1] 中华人民共和国国家标准.混凝土结构设计规范GB50010-2002[S].北京:中国建筑工业出版社,2002. [2] CEB-FIP模式规范（混凝土结构）.CEB欧洲混凝土国际委员会，1990.中国建筑科学研究院结构所规范室译，1991.
[3] CEN.Eurocode 2:Design of concrete structures-Part 1:General rules and rules for buildings,2002.
[4] Konig G.,Tue N.Bond behaviour of ordinary reinforcement and posttensioned tendon.Beton-und Stahlbetoubau,1993,88(9):251～256.
[5] Rao M.,Krishna S.V.,Walter H.D.Control of flexural crack width in crack prestressed concrete members.ACI Structural Journal,1992,89(2):127～138.
[6] 陆莲娣.持续长期荷载及重复荷载作用下力筋的粘结性能.重庆交通学院学报，1989，（1）：36～43.
Experimental Research on Stress Redistribution of Partially
Prestressed Concrete Beam under Fatigue Loading
SONG Yupu FENG Xiufeng ZHANG Jianyang
（State Key Lab.of Coastal and Offshore Eng.,Dalian Univ.of Technol.,Dalian 116024, China ）
Abstract: In this paper,fatigue tests of post-tensioned bonded partially prestressed concrete T- beams with both prestressed strands and HRB400 ordinary reinforcement are carried out.Based on the test results,the stress and stress redistribution between prestressed and non-prestressed reinforcement in partially prestressed concrete members versus number of cycles under fatigue loading is studied,and a method considering the different bond behavior of both steel types is propoed for calculating stress increment of reinforcing steel.The calculation results fit favorably with the test results.
Key words: mixed reinforcement, partially prestressed concrete beams, stress redistribution,bond behavior
作者简介：
宋玉普,1944年生,男,辽宁本溪人, 教授、博士生导师,主要从事混凝土结构研究. [单位地址]大连理工大学土木水利学院结构教研室
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预应力钢绞线参数及计算公式汇总 参数：钢绞线抗拉强度标准值fpk=1860Mpa，弹性模量：Ep=1.95*105Mpa，松弛率为2.5%，公称直径￠s=15.2mm，钢绞线面积A=140mm2，管道采用预埋金属波纹管成孔且壁厚不小于0.3mm。预应力筋平均张拉力按下式计算： p p=（p(1-e-（kx+μ?）)）/kx+μ? 式中：p p---预应力筋平均张力（N）。 p-----预应力筋张拉端的张拉力（N）。 X-----从张拉端至计算截面的孔道长度（m）。 ?-----从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）。 K-----孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，参见附表G-8。 μ-----预应力筋与孔道比壁的摩擦系数，参见附表G-8。 注：e=2.71828，当预应力筋为直线时p p= p。 预应力筋的理论伸长值△L（mm）可按下式计算； △L =（p p *L）/A p*Ep 式中：p p-----预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线筋，计算方法见上式。 L-------预应力筋的长度（mm）。
A p-----预应力筋的截面面积（mm2）。 Ep------预应力筋的弹性模量（N/ mm2）。 附表G-8 系数K及μ值表 注意事项： 预应力筋张拉时，应先调整到初应力σ0该初应力宜为张拉控制应力σcom的10%~15%。伸长值应从初应力时开始量测。力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。对后张法构件，在张拉过程中产生的弹性压缩值一般可省略。 预应力张拉实际伸长值△L（mm）=△L1+△L2 式中：△L1-从预应力至最大张拉应力间的实测伸长值（mm）△L2-初应力以下的推算伸长值(MM)，可采用相邻级的伸长值。
4.1预应力筋的计算和布置 采用符合ASTM A416-97标准的270级钢绞线，标准强度Ryb=1860Mpa，弹性模量Ey=1.95x105 Mpa，松弛率为3.5%，钢绞线规格公称直径为Φj15.20mm。 查《混凝土结构设计规范》知： 1.钢绞线规格公称直径为Φj15.20mm为一束21根配置。公称截面面积为2919mm。 2.C50混凝土的轴心抗压强度标准值为32.4 Mpa，混凝土的弯压应力限值为32.4×0.5 Mpa =16200 Kpa。 配筋计算选用正常使用极限状态下的弯矩值配筋，所选弯矩值如表4-1所示。 配筋弯矩值表4-1 运用程序进行受弯构件配筋估算，所得钢筋数量如表4-2所示。 预应力钢筋数量表4-2
由于本桥桥跨结构对称,且本桥为连续刚构，结合计算出来的钢筋情况，因此只计算支点处（即41截面的预应力损失） 4.1．1 控制应力及有关参数计算 控制应力：σcon =0.75×1860=1395(MPa) 其他参数：管道偏差系数：k ＝0.0015；摩擦系数：μ＝0.25； 4.2摩擦损失1l σ 4.2.1预应力钢束的分类 将钢束分为10类，分别为a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8,a9,a10。因为桥跨对称,且本桥为连续刚构，结合计算出来的钢筋情况，因此只计算支点处（即41截面的预应力损失）下各种损失亦如此。 8.2.21l σ计算 由于预应力钢筋是采用两端张拉施工，为了简化计算，近似认为钢筋中点截面是固定不变的，控制截面离钢筋哪端近，就从哪端起算摩擦损失。 摩擦损失的计算公式(参见参考文献[2]6.2.2)如下 [])(11kx u con l e +--=θσσ (8-2) 式中 x —从张拉端至计算截面的管道长度，可近似地取该管道在构件地投影长度。角θ的取值如下：通长束筋按直线布置，角θ为0；负弯矩顶板筋只算两端下弯角度为10°，负弯矩腹板筋只考虑下弯角度15°，不考虑侧弯角度；负弯矩腹板筋只考虑两端上弯角度13°,正弯矩腹板筋只考虑两端上弯角度25°。 利用上面的公式编制Excel 表格进行计算，由于计算截面较多，具体计算过程的表格庞大，在此只给出结果表见表8-2。 表8-2摩擦损失汇总表
钢筋工程量计算规则 (一）钢筋工程量计算规则 1、钢筋工程，应区别现浇、预制构件、不同钢种和规格，分别按设计长度乘以单位重量，以吨计算。 2、计算钢筋工程量时，设计已规定钢筋塔接长度的，按规定塔接长度计算；设计未规定塔接长度的，已包括在钢筋的损耗率之内，不另计算塔接长度。钢筋电渣压力焊接、套筒挤压等接头，以个计算。 3、先张法预应力钢筋，按构件外形尺寸计算长度，后张法预应力钢筋按设计图规定的预应力钢筋预留孔道长度，并区别不同的锚具类型，分别按下列规定计算：（1)低合金钢筋两端采用螺杆锚具时，预应力的钢筋按预留孔道长度减0.35m,螺杆另行计算。 （2）低合金钢筋一端采用徽头插片，另一端螺杆锚具时，预应力钢筋长度按预留孔道长度计算，螺杆另行计算。 （3）低合金钢筋一端采用徽头插片，另一端采用帮条锚具时，预应力钢筋增加0. 15m,两端采用帮条锚具时预应力钢筋共增加0.3m计算。 （4）低合金钢筋采用后张硅自锚时，预应力钢筋长度增加0. 35m计算。 （5）低合金钢筋或钢绞线采用JM, XM, QM型锚具孔道长度在20m以内时，预应力钢筋长度增加lm；孔道长度20m以上时预应力钢筋长度增加1.8m计算。（6）碳素钢丝采用锥形锚具，孔道长在20m以内时，预应力钢筋长度增加lm；孔道长在20m以上时，预应力钢筋长度增加1．8m. （7）碳素钢丝两端采用镦粗头时，预应力钢丝长度增加0. 35m计算。 （二）各类钢筋计算长度的确定 钢筋长度=构件图示尺寸－保护层总厚度+两端弯钩长度+（图纸注明的搭接长度、弯起钢筋斜长的增加值） 式中保护层厚度、钢筋弯钩长度、钢筋搭接长度、弯起钢筋斜长的增加值以及各种类型钢筋设计长度的计算公式见以下： 1、钢筋的砼保护层厚度 受力钢筋的砼保护层厚度，应符合设计要求，当设计无具体要求时，不应小于受力钢筋直径，并应符合下表的要求。
钢筋混凝土管是用于输送水、油、气等流体，可分为素混凝土管、普通钢筋混凝土管、自应力钢筋混凝土管和预应力混凝土管四种。下面由钢筋混凝土管厂家蚌埠市中海阀门管道有限公司为您介绍下它的相关知识，希望能给您带来帮助。 钢筋混凝土管的成型方法：有离心法、振动法、滚压法、真空作业法以及滚压、离心和振动联合作用的方法。为了提高混凝土管的使用性能，中国和其他许多国家较多地发展预应力混凝土压力管。这种管子配有纵向和环向预应力钢筋，因此具有较高的抗裂和抗渗能力。 80年代，中国和其他一些国家发展了自应力钢筋混凝土管，其主要特点是利用自应力水泥（见特种水泥）在硬化过程中的膨胀作用产生预应力，简化了制造工艺。混凝土管与钢管比较，可以大量节约
钢材，延长使用寿命，且建厂投资少，铺设安装方便，已在工厂、矿山、油田、港口、城市建设和农田水利工程中得到广泛的应用。 预制混凝土排水管是钢筋混凝土管的一种类型，它的规格有：按混凝土管内径的不同，可分为小直径管（内径400毫米以下）、中直径管(400～1400毫米)和大直径管(1400毫米以上)。按管子承受水压能力的不同，可分为低压管和压力管，压力管的工作压力一般有0.4、0.6、0.8、1.0、1.2兆帕等。混凝土管与钢管比较，按管子接头型式的不同，又可分为平口式管、承插式管和企口式管。其接口形式有水泥砂浆抹带接口、钢丝网水泥砂浆抹带接口、水泥砂浆承插和橡胶圈承插等。
蚌埠市中海阀门管道有限公司是中海集团的创始公司，业务范围包括：钢材加工及销售、钢材物流储备及配送、金融担保、机床制造、PCCP钢筒混凝土管、钢筋混凝土管、机械产品设计及加工等，客户群体遍及全国和全球部分地区。在“至精至诚为客户服务”的中海精神指引下，中海集团公司先后获得省市级重合同守信用单位，服务诚信先进单，企业合法权益重点保护单位，企业形象优秀单位等称号。新的时代带来新的机遇和挑战，新时期的中海公司继续坚持和发扬全心全意为客户服务的企业精神，为全国各地客户把好质量关，严控价格关，增强服务关。详情请点击咨询蚌埠市中海阀门管道有限公司。
自应力钢管混凝土 1、自应力混凝土概述 膨胀混凝土由法国的H．Lossier于1936年发明并获得专利，经过30多年的起起落落，直到上世纪60年代才有了较大的发展。1955年左右前苏联研究者创造了硅酸盐自应力水泥，并开始应用于地下工程、机场、公路、大跨度薄壳等结构；美国的A．Klein研制了硫铝酸盐膨胀水泥并在工程中得到大量的工程应用；日本也在上世纪60-70年代发展膨胀水泥。中国最早是中国建材研究院于1957年研制成功硅酸盐自应力水泥，其后一直停滞，直到改革开放才取得较快的发展。 膨胀混凝土具有体积膨胀性，有膨胀就必定有外部约束作用。在不同形式的约束下膨胀混凝土就会呈现不同宏观性能，内部结构就会不同程度的发生变化。混凝土膨胀时会对其约束体施加拉应力，根据作用力与反作用力的原理，约束体对其产生相应的压应力，由于此压应力是利用混凝土自身的化学能(膨胀能)张拉钢筋或其他约束体产生的，有别于外部施加的机械预应力，所以称之为自应力。 按自应力大小不同可将膨胀混凝土划分为补偿收缩混凝土和自应力混凝土两大类。补偿收缩混凝土的自应力较小，主要用于补偿混凝土收缩和填充灌注，自应力一般为O．2～1 MPa，这时由于自应力很小，所以在结构设计中一般不考虑自应力的影响。自应力混凝土的自应力较大，在结构设计中需要考虑自应力的影响。目前，自应力混凝土的适用范围较狭窄，在结构中作为部分预应力或发挥减少收缩的辅助作用。自应力混凝土的膨胀能大，在约束条件下能产生自应力，提高混凝土的抗裂能力，因此作为自应力混凝土压力管中的材料，代替金属管材应用于市政输水、工业用排灰排气管、输气管线工程、农业用输水管中。经过长期的应用，积累了丰富的实践经验，形成了一套成熟的自应力混凝土管设计、制造、施工体系。 中国建筑材料科学研究院是我国膨胀混凝土的发源地，从1965年起，开展了硅酸盐自应力水泥(M型)的研究，混凝土自应力值为2～3MPa。1974起，该院陆续研制成功自应力铝酸盐水泥(ASC)和自应力硫铝酸盐水泥(SAEC)，混凝土自应力值为
1、工业企业生产用水系统的选择，应从全局出发，考虑水资源的节约利用和水体的保护，并应采用( )系统。 A．复用或循环B．直流或循环C．复用或直流D．直流 2、城镇未预见用水量及管网漏失水量可按最高日用水量的( )合并计算。 A．15％～25％B．10％～20％C．15％～20％D．10％～25％ 3、确定岸边式取水泵房进口地坪设计标高时，下列情况不正确的是( )。 A．当泵房在渠道边时，为设计最高水位加0．5m B．当泵房在江河边时，为设计最高水位加浪高再加0．5m，必要时尚应增设防止浪爬高的措施。 C．当泵房在湖泊、水库或海边时，为设计最高水位加浪高再加0．5m，并应设防止浪爬高的措施。 D．当泵房在水库边时，可以不设防止浪爬高的措施。 4、井群用虹吸管集水时，水平管段沿水流方向的向上坡度不宜小于( )。 A．0.01 B．0.001 C．0.005 D．0.02 5、大口井井底两相邻反滤层的粒径比，宜为( )。 A．1～2 B．2～5 C．2～3 D．2～4 6、渗渠直线段检查井间距，视其长度和断面尺寸定，一般可采用( )m。 A．60 B．50 C．80 D．40 7、取水构筑物淹没进水孔上缘在设计最低水位下的深度，当采用侧面进水时，不得小于( )m。 A．1.5 B．1.0 C．0.5 D．0.3 8、岸边式取水构筑物，进水孔的过栅流速有冰絮时为( )m／s；无冰絮时为( )m／s； A．0.2～0.5；0.4～1.0 B．0.2～0.6；0.4～1.0 C．0.2～0.6；0.4～0.8 D．0.2～0.5；0.4～0.8 9、从水源至城镇水厂或工业企业自备水厂的输水管渠的设计流量，应按( )确定。 A．最高日子均时供水量B．最高日最大时供水量 C．平均日平均时供水量加自用水量D．最高日平均时供水量加自用水量 10、负有消防给水任务管道的最小直径，不应小于( )mm；室外消火栓的间距不应大于( )m。 A．100；100 B．100；120 C．150；100 D．150；120 11、承插式铸铁管一般宜采用( )接口。 A．橡胶圈、膨胀性水泥、青铅B．橡胶圈、青铅、石棉水泥 C．橡胶圈、膨胀性水泥、石棉水泥D．膨胀性水泥、石棉水泥 12、在输水管道和配水管网低洼点应装设( )。 A．支墩B．泄压阀C．减压阀D．泄水阀 13、城镇给水管道与电力电缆的水平距离一般不得小于( )m。 A．1.5 B．1 C．0.5 D．0.3 14、给水管道相互交叉时，其垂直净距不应小于( )m。 A．0.15 B．0.2 C．0.25 D．0.3 15、集中给水站设置地点，应考虑取水方便，其服务半径一般不大于( )m。 A．50 B．100 C．150 D．200 16、工业企业生产用水量、水质和水压，应根据( )要求确定。 A．生产工艺B．生产设备C．生产原料D．产量 17、用地表水作为城市供水水源时，其设计枯水流量的保证率，应根据城市规模和工业大用户的重要性选定，一般可采用( )。 A．85％～90％B．90％～97％C．97％D．90％ 18、大口井井底反滤层宜做成( )形。 A．凹弧B．凸弧C．平底D．任意 19、渗渠中管渠的水流速度为( )m／s。 A．0.4～0.8 B．0.5～0.8 C．0.5～0.7 D．0.6～0.8 20、下列关于取水构筑物型式的选择地层条件，不正确的是( )。 A．管井适用于含水层厚度大于5m，其底板埋藏深度大于15m B．大口井适用于含水层厚度在5m左右，其底板埋藏深度小于15m C．渗渠仅适用于含水层厚度小于6m，渠底埋藏深度小于5m D．泉室适用于有泉水露头，且覆盖层厚度小于5m 21、取水构筑物淹没进水孔上缘在设计最低水位下的深度，当采用顶面进水时，不得小于( )m。
6 混凝土梁承载力计算原理 6.1 概述 本章介绍钢筋混凝土梁的受弯、受剪及受扭承载力计算方法。钢筋混凝土梁是由钢筋和混凝土两种材料所组成，且混凝土本身是非弹性、非匀质材料。抗拉强度又远小于抗压强度，因而其受力性能有很大不同。研究钢筋混凝土构件的受力性能，很大程度上要依赖于构件加载试验。建筑工程中梁常用的截面形式如图6-1所示。 6.2 正截面受弯承载力 6.2.1 材料的选择与一般构造 1)截面尺寸 为统一模板尺寸以便施工，现浇钢筋混凝土构件宜采用下列尺寸： 梁宽一般为100mm、120mm、 150mm、180mm、 200mm、220mm、250和300mm，以上按 b/，50mm模数递增。梁高200～800mm，模数为50mm，800mm以上模数为100mm。梁高与跨度只比l h/，主梁为1/8～1/12，次梁为1/15～1/20，独立梁不小于1/15（简支）和1/20（连续）；梁高与梁宽之比b 在矩形截面梁中一般为2～2.5，在T形梁中为2.5～4.0。 2)混凝土保护层厚度 为了满足对受力钢筋的有效锚固及耐火、耐久性要求，钢筋的混凝土保护层应有足够的厚度。混凝土保护层最小厚度与钢筋直径，构件种类、环境条件和混凝土强度等级有关。具体应符合下表规定。 表6-1 混凝土保护层最小厚度 注：（1）基础的保护层厚度不小于40mm；当无垫层时不小于70mm。 （2）处于一类环境且由工厂生产的预制构件，当混凝土强度不低于C20时，其保护层厚度可按表中规定减少5mm，但预制构件中的预应力钢筋的保护层厚度不应小于15mm；处于二类环境且由工厂生产的预制构件，当表面另做水泥砂浆抹面层且有质量保证措施时，保护层厚度可按表中一类环境数值取用。 （3）预制钢筋混凝土受弯构件钢筋端头的保护层厚度不应小于10mm，预制肋形板主肋钢筋的保护层厚度应按梁的数值采用。 （4）板、墙、壳中分布钢筋的保护层厚度不应小于10mm，梁、柱中箍筋和构造钢筋的保护层厚度不应小于15mm。 （5）处于二类环境中的悬臂板，其上表面应另作水泥砂浆保护层或采取其它保护措施。 （6）有防火要求的建筑物，其保护层厚度应符合国家现行有关防火规的规定。
钢筋混凝土管重量表 钢筋混凝土管材规格及重量：1、无缝钢管理论重量表：2、镀锌钢管理论重要表：3、不锈钢管理论重量表：4、焊接钢管理论重量表：5、螺旋钢管理论重量表：6、矩形方钢管理论重量表： 混凝土管混凝土管：英文名concrete pipe。是批用混凝土或钢筋混凝土制作的管子，用于输送水、油、气等流体。可分为素混凝土管、普通钢筋混凝土管、自应力钢筋混凝土管和预应力混凝土管四种。 1、一般的框架结构中的混凝土用量可以按“建筑面积*0.22”得出，即一个标准层的折算厚度在22cm左右； 2、框架结构的含钢量暂按每m2含钢量60kg计（暂时不考虑影响各建筑物含钢量的因素）。 3、综合上面的数据：每立方混凝土的含钢量=1/0.22*60=273kg 12墙一个平方需要64块标准砖 18墙一个平方需要96块标准砖 24墙一个平方需要128块标准砖 37墙一个平方需为192块标准砖 49墙一个平方需为256块标准砖 计算公式： 单位立方米240墙砖用量1/(0.24*0.12*0.6) 单位立方米370墙砖用量1/(0.37*0.12*0.6) 空心24墙一个平方需要80多块标准砖 一个土建工程师应掌握的数据
一、普通住宅建筑混凝土用量和用钢量： 1、多层砌体住宅： 钢筋30KG/m2 砼0.3—0.33m3/m2 2、多层框架 钢筋38—42KG/m2 砼0.33—0.35m3/m2 3、小高层11—12层 钢筋50—52KG/m2 砼0.35m3/m2 4、高层17—18层 钢筋54—60KG/m2 砼0.36m3/m2 5、高层30层H=94米 钢筋65—75KG/m2 砼0.42—0.47m3/m2 6、高层酒店式公寓28层H=90米 钢筋65—70KG/m2 砼0.38—0.42m3/m2 7、别墅混凝土用量和用钢量介于多层砌体住宅和高层11—12层之间 以上数据按抗震7度区规则结构设计 二、普通多层住宅楼施工预算经济指标 1、室外门窗（不包括单元门、防盗门）面积占建筑面积0.20—0.24 2、模版面积占建筑面积2.2左右 3、室外抹灰面积占建筑面积0.4左右 4、室内抹灰面积占建筑面积3.8 三、施工功效
室外混凝土和钢筋混凝土给水管道的安装 管道接口 钢筋混凝土压力管的接口形式多采用承插式橡胶圈接口，其胶圈面多为圆形，能承受较高的内压力及一定量的沉陷、错口和弯折；震性能良好，在地震烈度十度左右接口无破坏现象；埋置地下的胶耐老化性能好，使用期可长达数十年。一 4.1.2管道安装 (1)外观检查与胶圈选择 ①外观检查认真反复的进行钢筋混凝土压力管外观检查是管铺设前应把握好的质量 关键，否则会导致不良后果。外观检查的主内容如下。 a·管内壁应当平整。局部凸凹幅度不大于壁厚的1/5的情况允修补；小于4mm者可不修补；凸凹幅度大于壁厚的1/5，但不露，且累计面积不大于0. 8rri2的情况可修补；穿洞者不能使用。 b．承插口工作面应光滑平整。如有局部缺陷，其凸凹幅度不得于2mm，超出者应予修补。如发现气孔、麻面、瘤状物等应修平。c·插口如发生错位，管外表面不得高于挡台。当高出挡台10mm 内者，应凿平磨光，其纵向长度不小于30mm;插口挡台掉落者应补平顺后方可使用。 d．保护层不得有空鼓、脱落与裂纹现象。如有局部空鼓，其面不大于管外表面1/15，可用C40混凝土或环氧砂浆修补；大于15者不能使用。管内外有裂纹者不能使用。 e．管外表面不得有露筋现象，管两端部多出的纵向筋应烧掉，舌遗留的凹坑用水泥砂浆填补或用沥青涂刷。管两端头露出的多余向筋应剪去，再修平。 f．合浆露浆长度累计在管长的1/3以内时，允许修补，超过1/3 得使用。 g．管两端碰伤，但未损伤工作面，允许修补，否则不能使用。 h．承口外斜面如有高低不平的“狼牙刺”应凿平磨光。 ②橡胶圈的选择钢筋混凝土压力管的接口均用橡胶圈密封。为使其达到密封不漏水，胶圈务须安在工作台的正确位置，且具一定压缩率，并在管内水压作用下不被挤出， 因此要选择好胶圈直径。见 {。 管子在出厂时均盖有所配胶圈直径的字样，但因批量生产，往往有漏检部位，在施工现场应复查检。插口工作台因制作管模由插口钢圈控制，其误差大多在允许公差范围以内，可忽略不计；但承口工作面误差较大，则应当复检。 (2)管道安装预应力和自应力钢筋混凝土管安装一般采用顶推与拉入的方法，可根据 施工条件、管径和顶力大小以及机具设备情况确定。通常用的安装方法有：撬杠顶入法、千斤顶拉杆法、吊链拉入法等。 ①撬杠顶入法将撬杠插入已对口待连接管承口端工作坑的土层中，在撬杠与承口
1、预应力筋的理论伸长值L ? (mm)的计算： P P P E A L P L = ? 式中：P P ——预应力筋的平均张拉力(N)，直线筋取张拉端的拉力， 两端张拉的曲线筋，计算方法见附后。 L ——预应力筋的长度(mm)； A P ——预应力筋的截面面积(mm2)； E P ——预应力筋的弹性模量(N ／mm2)。 关于P p 的计算： P p = P[1-e -(kx+uθ)]/(kx+uθ)： P ：张拉端钢绞线张拉力。将钢绞线分段计算后，为每分段的起点张拉力P q 。即为前段的终点张拉力P z =P q * e -(kx+uθ)（N ） X ：从张拉端至计算截面的孔道长度（m ）; θ:从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的切角之和（rad ）; K ：孔道每m 局部偏差对摩擦的影响系数； U ：预应力钢材与孔道壁的摩擦系数； 2、计算中有关数据 A P1=140×3=420mm 2；A P2=140×4=560mm 2 R by =1860Mpa σk = 0.75R by =1395Mpa E g =1.95×105Mpa K=0.0015；U=0.25 3、20m 预制箱梁中跨（0度）N1#钢绞线伸长量计算如下： （1）考虑到实际施工中采用穿心式千斤顶，所以钢绞线长度应计入千斤顶长度，YDC1500型千斤顶回程后的长度为450mm 。 （2）钢绞线 箱梁钢绞线为对称布置，为方便计算，以下计算取半块箱梁考虑。 直线段长L 1：0.72+0.45=1.17m; 曲线段长L 2：0.786m;θ = 0.0314159rad 直线段长L 3：4.315m ； 曲线段长L 4：3.05m;θ =0.087266rad 直线段长L 5：0.929m ； 4、P p 的计算 P =σcon ×420 =бk ×560 = 1395×560=781200N P p1 =P q [1-e -(kx+uθ)]/(kx+uθ) =781200×（1-0.998246539）/0.001755 =780514.9N P p2 =P q [1-e -(kx+uθ)]/(kx+uθ)
钢筋混凝土材料在建筑工程中经常被使用，它的主要原料是混凝土材料，并在其中加入钢筋网和钢板等一系列组合材料来共同工作来改善混凝土力学性质的一种材料。混凝土在建筑楼房、桥梁、路面乃至管道都有很好的应用，而今天我们主要了解一下钢筋混凝土管道。 一、钢筋混凝土管分类和区别如下： 1、分类：预应力钢筋混凝土管和自应力钢筋混凝土管。 2、区别如下： 预应力钢筋混凝土管的最大工作压力 1.18MPa．管径为400-1400mm,管节管长为5m。自应力钢筋混凝土管的工作压力为0.4-0.1MPa．管径为100-600mm。 自应力钢筋混凝土输水管是利用自应力水泥的膨胀力张拉钢筋而百产生预应力的钢筋混凝土管。预应力钢筋混凝土输水管是为了充分利用高强度材料，弥补混凝土与钢筋拉应变之间度的差距，人们把
预应力运用到钢筋混凝土结构中去。亦即在外荷载作用到构件上之前，预先用某种方法，在构件上(主要在受拉区)施加压，当构件承受由外知荷载产生的拉力时，首先抵消混凝土中已有的预压力，然后随荷载增加，才能使混凝土受拉而后出现裂缝，因而延迟了构件裂缝的出现和开展，这就是预道应力混凝土的基本概念。 预应力和自应力区别在于：预应力是在混凝土凝结前用机械把混凝土中的钢筋适度专拉伸着，在混凝土凝结后撤去外力，钢筋就会在混凝土里产生一个收缩的应力，使钢筋混凝土强度更大。因而可以属减少钢筋用量，节约钢材。 安徽三江水泥制品有限公司创立于90年代初期，注册资金1001万元，下设安徽三江非开挖科技有限公司。公司属中国水泥制品协会会员单位，取得《全国工业产品生产许可证》。公司拥有一支训练有素的职工队伍，检测设备完善。拥有两条新型的制管设备“芯模振动”生产线，同时研发生产出内衬PVC钢筋混凝土排水管（内壁衬上一层改性PVC防腐片，达到防止管身混凝土受到强碱、强酸的腐蚀效果）。具有年产6万立方米混凝土构件及10万米管材的生产能力。公司坚持“以人为本、科技兴业、扎实创新”的企业精神。愿在新的进程中，携手共进、共创辉煌。
预应力钢筋计算方法 一、工程量计算方法： 先张法预应力钢筋，按构件外形尺寸计算长度。后张法预应力钢筋按设计图规定的预应力钢筋预留孔道长度加伸出孔道的工作长度计算，伸出孔道的工作长度，设计有规定时，按设计规定计算，设计无规定时，区别不同的锚具类型，分别按下列规定计算： （1）低合金钢筋两端采用螺杆锚具时，预应力的钢筋按预留孔道长度减0.35m，螺杆另行计算。考试吧 （2）低合金钢筋一端采用镦头插片，另一端采用螺杆锚具时，预应力钢筋长度按预留孔道长度计算，螺杆另行计算。 （3）低合金钢筋一端采用镦头插片，另一端采用帮条锚具时，预应力钢筋按孔道增加0.15m，两端均采用帮条锚具时，预应力钢筋长度按孔道长度增加0.3m计算。 （4）低合金钢筋采用后张混凝土自锚时，预应力钢筋长度增加0.35m计算。 （5）低合金钢筋（钢铰线）采用JM、XM、QM型锚具，孔道长度在20m以内时，预应力钢筋长度按孔道长度增加1m；孔道长度20m以上时，预应力钢筋（钢铰线）长度按孔道长度增加1.8m计算。 （6）碳素钢丝束采用锥形锚具，孔道在20m以内时，钢丝束长度按孔道长度增加1m；孔道长度在20m以上时，钢丝束长度按孔道长度增加1.8m。 （7）碳素钢丝束采用镦头锚具时，钢丝束长度按孔道长度增加0.35m计算 二、参数计算方法： 预应力的计算公式： F=PS F-张拉力kN,P-压力MPa,S-活塞面积mm2。 根据这个公式转换就行。通俗些，我给你举个例子，你就明白了。 假设预制板中铺设有10条10.7的钢筋(该规格的钢筋横截面积为90mm2,标准抗拉强度为1420MPa)，按照一般标准规定，取张拉系数0.7，即每条钢筋的张拉应力为1420*0.7=994MPa。张垃机的油缸活塞面积为400cm2,则张拉时，压力表值P2计算为。由于在张拉过程中，钢筋受拉力F1与张拉机的张拉力F2大小是相等的，所以有F1=F2。即，P1*S1=P2*S2,所以P2=P1*S1/S2 =1条钢筋张拉应力*1条钢筋横截面积*钢筋条数/张拉机活塞面积=994*90*10/400*100=22.365MPa。
预应力钢筋理论伸长量计算小结 通过指挥部检查为介体，J1标段组织力量对预应力钢筋理论身长量计算过程及容易出现漏洞和偏差的几点加以总结。请有关人员认真加以研究，并恳请加以指正。 一，张拉控制应力现以实际施工中超张拉103%P值计算。 二，预应力钢筋的弹性模量E y值要参考原材料试验报告中的实验数值。 三，在分段计算过程中，OA段平均张拉控制应力P p=P。其他三段P p值与P之间的数量关系见详细计算过程。 四，从工具夹片至工作夹片间预应力钢筋应计算其理论伸长值，并且全梁钢绞线理论张拉端起点应为工具夹片工作时的位置。不应为工作夹片工作位置。 五，θ值的取值问题：在CD直线段应为前段曲线孔道切线部分切线的夹角之和。 一、计算依据 1、施工设计图纸 K4+605.5 桥《公路桥涵通用图》装配式后张法预应力混凝土空心板（申嘉湖专用）图纸编号JT/GSYQS039（5-1/1）-2000 10米 0o后张法预应力混凝土空心板 2、《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。 3、《预应力砼技术与设备》有关章节。 二、有关数据 钢绞线为低松驰高强度预应力钢绞线，应符合ASTM A416-97的规定。 单根钢绞线直径：Φj15.24mm 单根钢绞线面积：A y =140mm2 钢绞线标准强度：R y b=1860MPa 钢绞线弹性模量：E y =1.95×105MPa 预应力锚具采用：YM15-3型锚具。 管道孔采用圆波纹管。 预拱度建议箱梁跨中向下设1.00cm预拱度。预拱度可采用圆曲线或抛物线布设。 每束张拉控制应力P=585.9KN×1.03=603.5KN （1）计算公式： △L=（Pp·x）/（A y ·E y ） 在规范的附录G-8中，明确地指出平均张拉力 Pp=P×（1-e-(kx+μθ)）/（kx+μθ） 式中：式中：P—预应力钢筋张拉端的张拉力。单位：N。 l—从张拉端至计算截面的孔道长度。单位：m。 θ—从张拉端至计算截面，曲线孔道部分切线的夹角之和。 单位rad弧度。 k—孔道每米局部偏差对磨擦的影响系数。 μ—预应力钢筋与孔道壁的磨擦系数。e-(kl+μθ) A y —预应力钢筋的横截面积。单位：mm2 E y —预应力钢筋的弹性模量。单位：MPa=N/mm2 x —从张拉端至计算截面的孔道长度。单位：cm。
6预（自）应力钢筋混凝土管安装 6.1适用范围 适用于具有地基不均匀沉降或地震多发地区。 6.2施工准备 6.2.1材料： 1管节的规格、性能、外观质量及尺寸公差应符合国家有关标准规定。 2柔性接口形式采用橡胶圈材质应符合相关规范的规定，外观应光滑平整，不得有裂缝、破损、气孔、重皮等缺陷；每个橡胶圈的接头不得超过2个。 3刚性接口钢丝网水泥砂浆抹带接口材料应符合相关规范规定，宜选用粒径0.5-1.5mm 含泥量不大于3%得洁净砂；网格10mm*10mm、丝径为20号的钢丝网。 6.2.2施工机具： 管材的吊运及运输设备，千斤顶、倒链、牵引机等，数量和能力应满足施工要求。6.2.3作业条件： 1采用混凝土基础时，管道中线、高程应复验合格。 2水泥砂浆配比满足设计要求。 3金属管件连接件已进行防腐处理。 4施工现场照明及排水设施满足施工需要，基槽经验收达到合格。 5管材经验收合格后运至现场存放，数量规格符合要求。 6施工范围内的障碍物已拆完毕或采取有效的保护措施。 6.2.4技术准备： 1图纸已完成回身并进行设计交底。 2施工方案已获得相关单位审批并获得审批手续。 3施工人员获得技术、环保、安全交底。 6.3工艺流程 6.3.1工艺流程： 排管---管子的现场检验与修补---下管---挖接口工作坑---清理管膛、管口---清理胶圈---插口上套胶圈---顶装接口---顶装接口---检查中线、高程---用摊尺检查胶圈位置---锁管。 6.3.2操作方法： 1首先沿沟槽法相进行排管并对管节的外观及修补情况进行检查，鉴定合格后方可下管。管节安装前应将管内外清扫干净，安装时应使管道中心及管内底高程符合设计要求，稳管时必须采取措施防止管道发生滚动。柔性接口的钢筋混凝土管、预（自）应力混凝土管安装前，承口内工作面、插口外工作面应清洗干净；套在插口上的橡胶圈应平直、无扭曲，应正确就位；橡胶圈表面和承口工作面应图帅无腐蚀性的润滑剂。
预应力混凝土预应力损失及计算方法 简介：对比了新旧混凝土结构规范中关于预应力计算方法的不同，总结了各国学者对总预应力损失近似估算值的研究成果，提出了预应力损失的简化计算方法，为快速合理地进行预应力混凝土结构设计提供了依据。 关键字：预应力损失简化计算 预应力损失的大小影响到已建立的预应力，当然也影响到结构的工作性能，因此，如何计算预应力损失值，是预应力混凝土结构设计的一个重要内容。引起预应力损失的原因很多，而且许多因素相互制约、影响，精确计算十分困难。我国新的《混凝土结构设计规范》GB50010-2002经历四年半修订，已顺利完成。此次修订对原规范GBJ10-89进行补充和完善，增加和改动了不少内容。现就其中预应力损失计算部分谈谈自己的理解，供大家参考指正。 1.预应力损失基本计算 在预应力损失值的计算原则方面，各国规范基本一致，均采用分项计算然后叠加以求得总损失。全部损失由两部分组成，即瞬时损失和长期损失。其中，瞬时损失包括摩擦损失，锚固损失（包括锚具变形和预应力筋滑移）和混凝土弹性压缩损失。长期损失包括混凝土的收缩，徐变和预应力钢材的松弛等三项，它们需要经过较长时间才能完成。我国新规范采用分项计算然后按时序逐项叠加的方法。下面将分项讨论引起预应力损失的原因，损失值的计算方法。 1.1孔道摩擦损失σl2 孔道摩擦损失是指预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。包括长度效应（kx）和曲率效应（μθ）引起的损失。宜按下列公式计算： σl2=σcon(1-1/ekx+μθ) 当(kx+μθ)≤0.2时(原规范GBJ10-89为0.3)，σl2可按下列近似公式计算： σl2=(kx+μθ)σcon
预应力钢骨混凝土框架梁抗弯承载力计算 摘要：本文基于平截面假定，考虑预应力超静定结构次内力，根据截面中钢骨所处的位置不同，建立了预应力钢骨混凝土梁的抗弯承载力计算公式，并对预应力钢骨混凝土梁正截面承载力进行实验验证，计算值与试验的结果吻合较好。 关键词：预应力钢骨混凝土框架；次轴力；次弯矩；抗弯承载力 1 预应力钢骨混凝土梁正截面承载力的计算方法 1.1 基本假定 符合平截面假定：不考虑受拉区混凝土的受拉作用；破坏时梁受压区边缘混凝土的极限压应变为εcu=0.0033，达到极限状态时混凝土受压区的应力图形可取矩形分布；钢骨、钢筋和预应力筋的应力等于其弹性模量与应变的乘积，但其绝对值不大于相应的强度设计值；由于混凝土对钢骨的嵌固和约束作用，承载力极限阶段不考虑钢骨的屈曲。 1.2 界限压区高度 预应力钢骨混凝土梁的破坏形态与钢筋混凝土梁类似，其极限承载能力的丧失同样以受压区混凝土压碎为标志。普通钢筋、预应力钢筋和钢骨下翼缘中屈服时，受压区高度的最小值可以认为是预应力钢骨混凝土梁的截面界限压区高度，如图1所示，设普通钢筋、预应力钢筋和钢骨下翼缘中屈服时，受压区高度分别为xs、xp、xa。 1.3 中和轴在钢骨腹板中（）正截面承载力计算 根据中和轴位置的不同分为3种情况：中和轴在钢骨腹板中；中和轴不通过钢骨截面，在钢骨上翼缘与混凝土梁受压边缘之间；中和轴恰好在钢骨上翼缘上。中和轴恰好在钢骨上翼缘上可作为判别其他两种情况的界限。 由表1可以看出，混凝土内钢骨产生滑移使平截面假定已经不再成立，本公式推导时假定钢骨与混凝土之间无滑移，来达到计算简单的目的，所以实际承载力低于钢滑移的公式计算值，因此应用此公式进行计算时，建议预应力钢骨混凝土构件正截面承载力乘以0.8的折减系数。 3 结语 对于一般的框架结构，柱子截面并不十分巨大，柱子的侧向刚度对预应力梁中的预应力效应的影响较小，一般都在5%以下；推导计算公式时，忽略了各部分之间的粘结滑移，从而大大简化了计算方法。因此应用此公式进行计算时，建
一、单项选择 1、配水管道管材一般采用（）、钢管、聚乙烯管、硬质聚氯乙稀管等。 a、铸铁管 b、铜管 c、球墨铸铁管 d、预应力混凝土管 答案：c、 2、管材可分为金属管(铸铁管和钢管)和非金属管(预应力钢筋混凝土管、玻璃钢管和塑料管)。管材的选择取决于( )。 a、承受的水压 b、外部荷载 c、土的性质 d、以上均正确 答案：d 3、管道的埋设深度，应根据( )等因素确定。 a、冰冻情况 b、外部荷载 c、管材强度 d、以上均正确 答案：d 4、输配水管道材料的选择应根据水压、外部荷载、土的性质、施千维护和材料供应等条件确定。有条件时，宜采用( )。①承插式预应力钢筋混凝土管；②承插式自应力钢筋混凝土管；③铸铁管；④钢管；⑤玻璃钢管；⑥塑料管。 a、①③④⑤ b、②③④ c、①③⑤⑥ d、①②③④⑤⑥ 答案：d 5、( )虽有较强的耐腐蚀性，但由于连续铸管工艺的缺陷，质地较脆，抗冲击和抗震能力差，接口易漏水，易产生水管断裂和爆管事故，且重量较大。 a、灰铸铁管 b、球墨铸铁管 c、钢筋混凝土管 d、玻璃钢管 答案：a 6、( )重量较轻，很少发生爆管、渗水和漏水现象。 a、灰铸铁管 b、球墨铸铁管 c、钢筋混凝土管 d、玻璃钢管 答案：b 7、( )采用推入式楔形胶圈柔性接口，也可用法兰接口，施工安装方便，接门的水密性好，有适应地基变形的能力，抗震效果也好，因此是一种理想的管材。 a、灰铸铁管 b、球墨铸铁管 c、钢筋混凝土管 d、玻璃钢管 答案：b 8、( )的特点是能耐高压、耐振动、重量较轻、单管的长度大和接口方便，但承受外荷载的稳定性差，耐腐蚀性差，管壁内外都需要有耐腐措施，造价较高。通常只在大管径和水压高处，以及因地质、地形条件限制或穿越铁路、河谷和地震区时使用。 a、预应力钢筋混凝土管 b、自应力钢筋混凝土管 c、钢管 d、玻璃钢管 答案：c 9、( )能够节省钢材和造价，管壁光滑不易结垢，但重量大，不便于运输和安装。 a、预应力钢筋混凝土管 b、自应力钢筋混凝土管 c、钢管 d、玻璃钢管 答案：c 10、( )后期会膨胀，可能使管材疏松，只可用在郊区或农村等水压较低的次要管线上。 a、预应力钢筋混凝土管 b、自应力钢筋混凝土管 c、钢管 d、玻璃钢管 答案：b 11、( )是一种新型管材，具有耐腐蚀，水力性能好(粗糙系数小)，重量轻(钢材的1／4左右)，双胶圈接口水密性能好，施工简便等优点。 a、预应力钢筋混凝土管 b、自应力钢筋混凝土管 c、钢管 d、玻璃钢管 答案：d 12、预应力钢筒混凝土管是在预应力钢筋混凝土管内放人钢管，其用钢材量比钢管省，价格比钢管便宜。其接口为( )，承口环和插口环均用扁钢压制成型，与钢筒焊成一体，是一
附录：江苏省2004定额钢筋计算规则 说明 1、钢筋工程以钢筋以钢筋的不同规格、不分品种按现浇构件钢筋、现场预制构件钢筋、加工厂预制构件钢筋、预应力构件钢筋、点焊网片分别编制定额项目。 2、钢筋工程内容包括：除锈、平直、制作、绑扎（点焊）、安装以及浇灌砼时维护钢筋用工。 3、钢筋搭接所耗用的电焊条、电焊机、铅丝和钢筋余头损耗已包括在定额内，设计图纸注明的钢筋接头长度以及未注明的钢筋接头按规范的搭接长度应计入设计钢筋用量中。 4、先张法预应力构件中的预应力、非预应力钢筋工程量应合并计算，按预应力钢筋相应项目执行；后张法预应力构件中的预应力钢筋、非预应力钢筋应分别套用定额。 5、预制构件点焊钢筋网片已综合考虑了不同直径点焊在一起的因素，如点焊钢筋直径粗细比在两倍以上时，其定额工日按该构件中主筋的相应子目乘系数1.25，其他不变（主筋是指网片中最粗的钢筋）。 6、粗钢筋接头采用电渣压力焊、套管接头、锥螺纹等接头者，应分别执行钢筋接头定额。计算了钢筋接头不能再计算钢筋搭接长度。 7、非预应力钢筋不包括冷加工，设计要求冷加工时，应另行处理。预应力钢筋设计要求人工时效处理时，应另行计算。 8、后张法钢筋的锚固是按钢筋帮条焊V型垫块编制的，如采用其他方法锚固时，应另行计算。 9、基坑护壁孔内安放钢筋按现场预制构件钢筋相应项目执行；基坑护壁上钢筋网片按点焊钢筋网片相应项目执行。 10、对构筑物工程，其钢筋可按表列系数调整定额中人工和机械用量：
11、钢筋制作、绑扎需拆分者，制作按45%、绑扎按55%拆算。 12、钢筋、铁件在加工制作时，由加工厂至现场的运输费应另列项目 计算。在现场制作的不计算此项费用。 13、后张法预应力钢丝束、钢绞线束不分单跨、多跨以及单向双向布 筋，当构件长在60米以内时，均按定额执行。定额中预应力筋按直径5毫米的碳素钢丝或直径15 ~15。24毫米的钢绞线编制的，采用其他规格时另行调整。定额按一端张拉考虑。当两端张拉时，有粘结锚具基价乘以系数1.14，无粘结锚具乘系数 1.07。当钢绞束用于地面预制构件时，应扣除定额中张拉平台摊销费，单位工程后张法预应力钢丝束、钢绞线束设计用量在3吨以内时，定额人工及机械台班有粘结张拉乘系数1.63；无粘结张拉乘系数1.8。 14、本定额无粘结钢绞线束以净重计时，若以毛重（含封油包塑的重 量）计量时，按净重与毛重之比1：1.08进行换算。 工程时计算规则 编制预算时，钢筋工程量可暂按构件体积（或水平投影面积、外围面积、延长米）×钢筋含量计算，详见附录一。结算时按设计要求，无设计要求按下列规则计算： 一、一般规则： 1、钢筋工程应区别现浇构件、预制构件、加工厂预制构件、预应力 构件、点焊网片等以及不同规格分别按不同规格分别按设计展开长度（展开长度、保护层、搭接长度应符合规范规定）乘理论重量以吨计算。 2、计算钢筋工程量时，搭接长度按规范规定计算。当梁、板（包括 整析基础）φ8以上的通筋未设计搭接位置时，预算书暂按8米一个双面电焊接头考虑，结算时应按钢筋实际定尺长度调整搭接个数，搭接方式按已审定的施工组织设计确定。 3、先张法预应力构件中的预应力和非预应力钢筋工程量应合并并按 设计长度计算，按预应力钢筋定额（梁、大型屋面板、F板执行φ5外的定额，其余均执行φ5内的定额）执行。后张法预应力钢筋与非预应力钢筋分别计算，预应力钢筋按设计图规定的预应力钢筋预留孔道长度，区别不同锚具类型分别按下列规定计算。 （1）低合金钢两端采用螺杆锚具时，预应力钢筋按预留孔道长度减350㎜，螺杆另行计算。
一、控制张拉力 预应力钢绞线张拉控制力表 说明： 1．例如5φj15.24指该钢绞线束由5根公称直径为15.24mm的单根钢绞线组成；若使用OVM型锚具则通常表示为OVM15-5； 2．单根钢绞线的公称截面积一般为140mm2； 3．1t相当于10KN，张拉千斤顶的吨位可由控制张拉力换算出； 4．千斤顶驱动油泵的油表读数换算：钢绞线束的控制张拉力（N）/千斤顶油缸活塞面积（mm2）； 二、张拉伸长值计算
1．预应力筋采用应力控制方法张拉时，应以伸长值进行校核，实际伸长值与理论 伸长值的差值应控制在6%以内，即︱（△L实－△L理）/△L理︱＜6% 2．理论伸长值的计算公式： 单端理论伸长值△L=（Pp×L）/（Ap×Ep） ①Pp——预应力筋的平均张拉力（N），直线筋取张拉端的拉力，两端张拉的曲线 筋的平均张拉力计算如下： Pp= P（1－e-(κχ+μθ)）/（κχ+μθ）式中：Pp ——预应力筋的平均张拉力（N）； P——预应力筋张拉端的张拉力（N），在没有超张 拉的情况下一般计算为：钢绞线--1395MPa×140mm2=195300N；若有超张拉则乘以其 系数； x——从张拉端至计算截面的孔道长度（m），一般为单端长度；θ——从张拉 端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）； k——孔道每米局部偏差对摩擦的 影响系数，见下表；μ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数，见下表；系数k及μ值 表孔道成型方式 k μ钢丝束、钢绞线、光面钢筋带肋钢筋精轧螺纹钢筋预埋 铁皮管道 0.0030 0.35 0.40 --- 抽芯成型孔道 0.0015 0.55 0.60 --- 预埋金属螺旋 管道 0.0015 0.20~0.25 --- 0.50 ②L——预应力筋的单端长度（mm），即总长的一半； ③Ap——预应力筋的截面面积（mm2），钢绞线为140 mm2； ④Ep——预应力筋的弹性模量（N/mm2），钢绞线为195×103N/mm2； 以上计算所得△L为单端理论伸长值，整束钢绞线的理论伸长值为：△L理=2△L 3．实测伸长值的计算： △L实=△L总－（△L初实－△L初理）－△L锚塞回缩 式中：△L总——张拉达到控制应力时测得的总伸长量； △L初实——张拉达到初应力（控制应力的10%~15%）时测得的实际伸长量；