由钢束应力松弛引起的预应力损失
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浅谈后张法T梁预应力损失摘要:本文介绍了后张法后张预应力T梁施工中所遇到的预应力损失,阐述产生了的原因和现场的施工对策,这些方法对减小后张法施工中预应力的损失有一定作用。
关键词:预应力损失T梁混凝土预应力钢束近年来,在高速公路的桥梁施工中,后张法后张预应力T梁得到了广泛的应用,预应力在张拉过程中所施加的有效预应力,对T梁抗裂度、裂缝宽度,以及T梁正截面的强度都有非常重要的影响,在施工中,如何有效降低或避免预应力损失,本文结合工程实践,进行一定的探讨。
1 T梁混凝土弹性压缩所引起的预应力损失T梁混凝土的弹性缩短包括直接轴向缩短和弹性弯曲引起的弹性缩短,在后张法T梁施工中,由于各束钢束不能同时张拉,弹性压缩引起的损失逐渐发生,引起每束钢束预应力损失也不同,因此张拉顺序很重要。
为使后张钢束的合力作用线在构件的截面核心内,以防T梁截面产生过大的偏心受压和边缘拉力,减少先期张拉的钢束会因后期张拉的钢束对混凝弹性压缩而引起预应力损失,在现场施工中,采用分批、分阶段、对称的方法进行张拉。
在控制锚下应力时,一种方法是全部力筋张拉至设计规定的初始预应力,另一方法是全部力筋张拉至初始预应力加平均弹性压缩而引起预应力损失量。
为避免弹性压缩损失,T梁施工采取措施有:(1)选用强度高的混凝土,因为强度高的混凝土对采用后张法的T梁可提高锚固端的局部承压承载力和弹性模量,减少压缩变形。
(2)采用高标号水泥,减少水泥用量,降低水灰比;采用级配较好的骨料,加强混凝土的振捣,提高混凝土密实性,从而减少混凝土的压缩变形。
(3)在允许范围内,尽可能采用粒径较大,表面粗糙的粗骨料,从而增强混凝土与钢筋之间的粘结力,减少弹性压缩变形。
(4)增加台座的坚固性,使其受力后变形小,对减小此类损失有利。
虽然T梁弹性损失可在后张中算出并加以补偿,但是与时间相关的效应并不能被抵消,不可能用过分的超张拉钢束来考虑这类损失,因为这会使在钢筋内将有很高的初始应力,会增加钢筋的松弛损失或趋近其屈服点,混凝土初始应力较高也会增加混凝土的徐变损失,使总损失过大。
浅析预应力构件应力损失的产生及减损方法摘要:本文对施工过程中预应力构件的应力损失的产生原因进行了分析,分别从加热养护、锚具变形、钢筋应力松弛、孔道摩擦四个方面进行了论述,并根据现场施工经验对各种应力损失提出了减损方法,以达到减少构件开裂,提高其耐久性的目的。
关键词:预应力构件;应力损失;控制应力前言在工程建设中,混凝土被广泛应用于桥梁、房屋等建筑的受弯构件的施工中,但由于混凝土的抗拉强度和极限应变都很低,每米混凝土只能被拉长0.1 mm~0.5 mm,所以在荷载作用下,经常会开裂。
极易造成钢筋锈蚀,降低构件的耐久性,而裂缝主要产生于受弯构件的受拉侧,单纯地依靠提高截面尺寸和钢筋用量会增加构件自重,对裂缝的控制并不能产生很好的效果。
因此,为了更好的控制裂缝的产生和发展,一般都会在构件受力前预先对混凝土施加压力,用以抵消受荷后产生的拉力,甚至使整个构件只受压力作用,然而在预应力混凝土构件的施工和使用过程中,由于各种原因会使预应力减小,称为预应力损失。
这些损失往往不能使构件达到我们预期的预压效果,在使用过程中依然会产生裂缝,本文根据作者以往的一些经验,总结出了下面几种预应力损失以及减少损失的方法。
一、混凝土加热养护时的预应力损失σ111.1 产生原因在混凝土加热养护的过程中,由于温度的升高会使预应力钢筋产生温度应变,钢筋的膨胀会产生预应力损失。
但是这种损失只存在于钢筋与受拉构件的线膨胀系数不等的情况下,若钢筋锚固在钢模上,则不必考虑该损失。
设受张拉的钢筋与台座之间的温度差为Δt(℃),钢筋的线膨胀系数α=0.00l℃,由温度变化引起的长度改变为Δl,Es为钢筋的弹性模量,则由得:1.2减少σ11损失的方法1)采用两次升温养护。
先在常温下养护,当混凝土达到一定强度时再升高温度。
此时可认为钢筋与混凝土已经结合而不会引起应力损失。
2)采用钢质台座。
因钢质台座与钢筋的温度改变量相同(即Δt=0),故可以不考虑应力损失。
题目5力损失后张法预应力混凝土梁预加应力阶段的预应力损失预应力混凝土组合T梁是一种简支T型梁结构,具有吊装重量轻、施工简单及投入设备少等特点,对软基中沉降量较大的桥梁较为合适,预应力混凝土是指在结构受外荷载之前,先对混凝土预加应力,人为的事先对结构造成一种应力状态,使之可以抵消由于外荷载产生的全部或部分拉应力。
但是在预应力混凝土T梁的建设中,会产生一定的预应力损失,对桥梁建设的质量产生着一定的影响,因此必须了解混凝土预应力损失的主要原因,并能够将损失的预应力计算出来,保证桥梁建设的顺利进行。
混凝土弹性压缩所引起的预应力损失先张法构件的钢束张拉,与对混凝土施加预加压力时,是先后完全分开的两个工序,当钢筋束被松弛,混凝土所产生的全部弹性压缩应变,将引起筋束的预应力损失。
2.4张拉控制应力引起的预应力损失张拉控制应力的取值,直接影响预应力混凝土的使用效果。
假如张拉控制应力取值过低,则预应力钢筋经过几种损失后对混凝土产生的预压力过小,不能有效提高预应力混凝土构件的抗裂度和刚度。
钢筋松弛(变形)引起的预应力损失钢筋在持久不变的应力作用下,会产生随持续加荷时间延长而增加的徐变变形;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,词现象称为钢筋的松弛。
钢筋初拉应力越高,其应力松弛越厉害。
钢筋松弛量的大小主要与钢筋的品质有关,热扎钢筋的松弛小于碳素钢丝的松弛。
钢筋松弛与时间以及温度有关,初期发展最快,以后渐趋稳定,且随温度升高而增加。
预应力钢筋与孔道间壁之间的摩擦引起的预应力损失摩擦主要有两种:弯道引起的摩擦力和管道偏差引起的摩擦力。
张拉曲线钢筋时,由于预应力钢筋和孔壁之间的法向正应力引起摩擦阻力;预留孔道施工中某些发生凹凸不平,偏离设计位置,张拉钢筋时,预应力钢筋与孔道壁之间产生法向正应力引起摩阻力。
会导致预应力损失。
结语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个关键的问题。
浅析锚下有效预应力不合格原因摘要:岩土锚固已在我国边坡、基坑、矿井、隧洞、地下工程,在坝体、航道、水库、机场及抗倾、抗浮结构等工程建设中获得广泛应用。
随着我国大力兴建基础设施,特别是对交通、能源、水利和城市基础设施建设力度的加大,岩土锚固将展示出十分广阔的应用前景。
锚下预应力,是指预应力锚索施工的有效张拉预应力或运行中预应力,锚下有效预应力是否合格直接影响到预应力张拉的效果,因此探究出有效预应力不合格原因是十分必要的。
本文主要从锚下有效预应力偏大、偏小以及均匀性较差三个方面分析锚下有效预应力不合格原因。
关键词:有效预应力;不合格;均匀性引言在现代桥梁工程中,预应力混凝土因具有诸多优点而被得到广泛应用。
同时具有显著的经济效益和社会效益。
而预应力的张拉、压浆又为桥梁工程施工工艺中的关键工序,直接影响预应力混凝土使用的安全性和使用寿命。
预应力张拉的效果直接表现在锚下有效预应力是否合格,锚下有效预应力不合格现象有以下三点:锚下有效预应力偏小;锚下有效预应力偏大;锚下有效预应力均匀性较差。
1.锚下有效预应力偏小原因锚下有效预应力偏小是由于预应力损失过大,其具体原因如下:1.1由材料引起的预应力损失①张拉时锚具变形和张拉结束千斤顶回油后工作夹片内宿造成预应力筋的回缩、滑移,即锚口圈损失。
②由于粗骨料粒径不当造成局部骨料堆积及混凝土自身具有收缩和徐变的特征,会使构建缩短,构建中的预应力筋跟着回缩,造成预应力损失。
③预应力施工过程所使用的锚夹具及钢绞线材料特性不好造成预应力损失。
1.2由钢绞线松弛造成预应力损失预应力钢绞线在持久不变的应力作用下,会产生随持续加荷时间延长而增加的徐变变形;预应力钢绞线在一定拉应力值下,将其长度固定不变,则预应力筋中的应力将随时间延长而降低,从而引起预应力筋的松弛。
①预应力筋初拉应力越高,其应力松弛越厉害;②预应力筋松弛量的大小主要与其品质有关,热扎钢筋的松弛小于碳素钢筋的松弛;③预应力钢筋松弛与时间有关,初期发展最快,以后渐趋稳定;④预应力钢筋松弛与温度有关,它随温度升高而增加。
浅析预应力构件应力损失的产生及减损方法摘要:本文对施工过程中预应力构件的应力损失的产生原因进行了分析,分别从加热养护、锚具变形、钢筋应力松弛、孔道摩擦四个方面进行了论述,并根据现场施工经验对各种应力损失提出了减损方法,以达到减少构件开裂,提高其耐久性的目的。
关键词:预应力构件;应力损失;控制应力前言在工程建设中,混凝土被广泛应用于桥梁、房屋等建筑的受弯构件的施工中,但由于混凝土的抗拉强度和极限应变都很低,每米混凝土只能被拉长0.1 mm~0.5 mm,所以在荷载作用下,经常会开裂。
极易造成钢筋锈蚀,降低构件的耐久性,而裂缝主要产生于受弯构件的受拉侧,单纯地依靠提高截面尺寸和钢筋用量会增加构件自重,对裂缝的控制并不能产生很好的效果。
因此,为了更好的控制裂缝的产生和发展,一般都会在构件受力前预先对混凝土施加压力,用以抵消受荷后产生的拉力,甚至使整个构件只受压力作用,然而在预应力混凝土构件的施工和使用过程中,由于各种原因会使预应力减小,称为预应力损失。
这些损失往往不能使构件达到我们预期的预压效果,在使用过程中依然会产生裂缝,本文根据作者以往的一些经验,总结出了下面几种预应力损失以及减少损失的方法。
一、混凝土加热养护时的预应力损失σ111.1 产生原因在混凝土加热养护的过程中,由于温度的升高会使预应力钢筋产生温度应变,钢筋的膨胀会产生预应力损失。
但是这种损失只存在于钢筋与受拉构件的线膨胀系数不等的情况下,若钢筋锚固在钢模上,则不必考虑该损失。
设受张拉的钢筋与台座之间的温度差为δt(℃),钢筋的线膨胀系数α=0.00l℃,由温度变化引起的长度改变为δl,es为钢筋的弹性模量,则由得:1.2减少σ11损失的方法1)采用两次升温养护。
先在常温下养护,当混凝土达到一定强度时再升高温度。
此时可认为钢筋与混凝土已经结合而不会引起应力损失。
2)采用钢质台座。
因钢质台座与钢筋的温度改变量相同(即δt=0),故可以不考虑应力损失。
预应力损失的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/e kx+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)σcon1.张拉端 2.计算截面式中:X--张拉端至计算截面的孔道长度(m),可近似取该段孔道在纵轴上的投影长度;θ--张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角(rad);K--考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数,按规范取值;μ--预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦系数,按规范取值。
对摩擦损失计算用的K,μ值取为定值,是根据当前国内有关试验值确定的,与原规范GBJ10-89不同,与国外相比,μ值较高,是由于铁皮管质量不高或预压力筋与混凝土直接接触,从而增大摩擦力的缘故。
影响体外预应力加固法预应力损失的因素有很多,针对不同的工程很难给出一个统一的计算方法。
因此,如何结合工程的实际,有针对性地给出预应力损失的计算方法并能满足工程精度的要求,成为体外预应力加固法预应力损失计算亟需解决的问题。
1 预应力损失的分类体外预应力加固法会产生多种预应力损失,在正常使用的极限状态计算中,应主要考虑以下几种预应力损失:(1)张拉端锚具变形和预应力筋内缩引起的预应力损失,也称锚固损失,记作δl1;(2)预应力筋与孔道壁、张拉端锚口及转向装置的摩擦引起的预应力损失,也称摩擦损失,记作δl2;(3)混凝土的弹性压缩损失,记作δl3;(4)预应力筋的应力松弛引起的预应力损失,记作δl4;(5)混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失,记作δl5。
为了有效区分不同的预应力损失,按预应力损失发生的时间长短可分为瞬时损失(如δl1、δl2、δl3)和长期损失(如δl4、δl5)2种[1]。
2 预应力损失的计算2.1 锚固损失δl1把锚固损失定义为张拉阶段的瞬时损失是相对长期损失而言的,其实预应力锚固损失并不是瞬间产生的,而是有一个变化的过程。
研究表明,预应力筋放张后的前20 min 是预应力锚固损失最快的阶段,20 min以后逐渐放慢,直到80 min后趋于平缓。
而且锚固损失和张拉预应力有着直接关联,张拉预应力越大产生的锚固损失也越大[2]。
根据“总变形值=锚具变形值+预应力筋内缩值”这一条件,GB 50010-2010《混凝土结构设计规范》(以下简称“《规范》”)给出了后张曲线(或折线)预应力筋常用束形的预应力锚固损失的计算公式:(1)抛物线形(圆心角≤90°)预应力筋损失值的计算方法如式(1)所示。
)1)((21fcfconl lxrl−+=κμδδ(1)式(1)中,δcon—预应力筋的张拉控制应力,MPa ;l f—反向摩擦影响长度,m;μ —预应力筋与孔道壁之间的摩擦系数;r c—圆弧形曲线预应力筋的曲率半径,m;κ —孔道每米长度局部偏差的摩擦系数;x —张拉端至计算截面的距离,m。
混凝土结构预应力损失检测方法一、前言预应力混凝土结构在建筑工程中广泛应用,预应力损失是影响其安全性和耐久性的重要因素之一。
因此,预应力损失监测和评估已成为预应力混凝土结构维护的重要内容。
本文旨在介绍混凝土结构预应力损失检测的方法,以供工程师和技术人员参考。
二、预应力损失的类型预应力损失主要分为三种类型,即初始损失、短期损失和长期损失。
1. 初始损失:指预应力钢束张拉后,由于材料自身的弹性变形和摩擦力引起的应力损失。
2. 短期损失:指预应力钢束张拉后,混凝土在早期龄期内的收缩变形和温度变形引起的应力损失。
3. 长期损失:指预应力钢束张拉后,由于混凝土自身的松弛变形和徐变引起的应力损失。
三、预应力损失的影响因素预应力损失的大小受多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 钢束的张拉应力2. 预应力钢束的直径和数量3. 混凝土的龄期和强度等级4. 预应力钢束的锚固方式和锚固长度5. 混凝土的收缩和温度变形6. 混凝土的徐变和松弛变形7. 水泥的种类和含量8. 预应力钢束与混凝土的粘结强度四、预应力损失的检测方法预应力损失的检测方法有多种,常见的方法包括测量预应力钢束长度、测量预应力钢束直径变化、测量混凝土表面应变、测量混凝土内部应力、测量混凝土的弹性模量等。
下面将详细介绍几种常见的预应力损失检测方法。
1. 钢束长度的测量钢束长度的测量是一种简单有效的预应力损失检测方法。
该方法通过在钢束两端固定测量基准点,然后在不同时间测量基准点之间的距离变化,计算出预应力钢束的长度变化,从而确定预应力损失的大小。
2. 钢束直径变化的测量钢束直径变化的测量是一种常用的预应力损失检测方法。
该方法通过在预应力钢束上安装直径计,在不同时间测量钢束直径的变化,从而计算出预应力损失的大小。
3. 混凝土表面应变的测量混凝土表面应变的测量是一种非常常用的预应力损失检测方法。
该方法通过在混凝土表面安装应变计,测量混凝土的表面应变变化,从而计算出预应力损失的大小。
锚索预应力损失的影响因素分析摘要:随着我国工程建设项目大规模的开展,预应力锚索技术由于具有安全可靠、经济合理等优势因素,在边坡工程、基坑工程等岩土工程治理中得到了大量应用。
锚索预应力的稳定直接影响锚索的锚固效果,本文的工作目的是通过对锚索预应力损失影响因素的分析,以指导现场施工采取相应的工程措施。
结合四川广元一工点现场工程实践,锚索预应力随着时间的推移具有一定的阶段性特点,造成锚索预应力损失的因素非常复杂,总体上可以分为:①短期影响因素、②长期影响因素、③偶然影响因素、④其他影响因素。
张拉系统及张拉过程引起的损失、锚具-夹片回缩引起的损失、锚墩-框格梁下岩土体沉降变形引起的损失等短期影响因素可以通过定量计算得到;长期影响因素中岩土体的蠕变引起的损失以及钢绞线的松弛引起的损失是预应力损失的主要来源之一;外界偶然影响因素有岩体开挖卸荷、地震、爆破、降雨、温度变化等,具有不确定性;影响预应力损失的其他因素还有:外锚段封孔灌浆引起的损失、锚孔偏斜引起的预应力损失、群锚效应对锚固力的影响等。
四川广元工点通过现场采取超张拉20%~25%设计张拉力进行验证,锁定后锚索有效预应力值与设计要求的张拉力值基本相符,表明施工现场通过加强质量管理、采取一定的工程措施,可以减少锚索预应力的损失,以达到预应力值长期稳定的目的。
关键词:锚索预应力;变化规律;预应力损失;影响因素前言:四川广元某工程边坡高度大,最高处设10级台阶,每级设3.0m宽平台,每级边坡高度10.0m,局部位置采用预应力锚索+框格梁进行支护,根据该工程预应力锚索施工和预应力监测成果,本文总结了锚索预应力的变化规律和影响锚索预应力损失的主要因素,并对在设计、施工中应采取的降低锚索预应力损失的工程措施提出了几点建议。
1 锚索预应力变化的阶段性特点锚索预应力的损失变化具有一定的阶段性特点,即:①迅速损失期(第Ⅰ阶段);②一般损失期(第Ⅱ阶段);③缓慢损失期(第Ⅲ阶段)。
第10章 预应力混凝土构件选择题1.?混凝土构造设计标准?规定,预应力混凝土构件的混凝土强度等级不应低于〔 B 〕。
A. C20 ;B. C30 ;C. C35 ;D. C40 ; 2.预应力混凝土先张法构件中,混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为〔 C 〕。
A. 21l l σσ+; B. 321l l l σσσ++ ; C. 4321l l l l σσσσ+++ ; D. 54321l l l l l σσσσσ++++;3.以下哪种方法可以减少预应力直线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失1l σ〔 C 〕。
A. 两次升温法;B. 采用超张拉;C. 增加台座长度;D. 采用两端张拉;4.对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失,下面说法错误的选项是:〔 C 〕。
A. 应力松弛与时间有关系;B. 应力松弛与钢筋品种有关系;C. 应力松弛与张拉控制应力的大小有关,张拉控制应力越大,松弛越小;D. 进展超张拉可以减少,应力松弛引起的预应力损失;5.其他条件一样时,预应力混凝土构件的延性比普通混凝土构件的延性〔 C 〕。
A. 一样;B. 大些;C. 小些;D. 大很多;6.全预应力混凝土构件在使用条件下,构件截面混凝土〔 A 〕。
A. 不出现拉应力;B. 允许出现拉应力;C. 不出现压应力;D. 允许出现压应力;7.?混凝土构造设计标准?规定,当采用钢绞线、钢丝、热处理钢筋做预应力钢筋时,混凝土强度等级不应低于〔 D 〕。
A. C20 ;B. C30 ;C. C35 ;D. C40 ;8.?标准?规定,预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值,且不应小于〔 B 〕。
A .ptk f 3.0; B .ptk f 4.0; C .ptk f 5.0; D .ptk f 6.0;9.预应力混凝土后张法构件中,混凝土预压前第一批预应力损失I l σ应为〔 A 〕。
A. 21l l σσ+; B. 321l l l σσσ++ ; C. 4321l l l l σσσσ+++ ; D. 54321l l l l l σσσσσ++++;10.先张法预应力混凝土构件,预应力总损失值不应小于〔 2/100mm N 〕。
预应力损失的原因及应对措施李海霞(沧州市肃宁县城乡建设局肃宁062350)摘要由于预应力钢筋的制作工艺和使用材料的影响,导致预应力的损失,继而降低预应力混凝土的抗裂性和刚度。
本文通过对预应力损失原因的分析,提出了应对措施及注意事项。
关键词预应力;损失;应对措施1预应力损失的概念及对结构的影响预应力钢筋从张拉、锚固开始到制作、成型、养护、运输、安装使用的整个过程中,由于受到张拉施工工艺和所使用材料特性等因素影响,使得钢筋中的张拉应力将逐渐降低,这种现象称为预应力损失。
预应力的损失会降低预应力混凝土构件的抗裂性及刚度,影响结构使用功能和使用效果。
2引起预应力损失的原因由于原材料性质与制作方法的一些原因,预应力钢筋中的应力会逐渐减少,要经过相当长的时间才能稳定下来。
结构中的预压应力是通过张拉预应力钢筋得来的,因此凡能使预应力钢筋产生缩短的因素,都将造成预应力损失。
造成预应力损失的原因,先张法与后张法不完全相同:先张法在张拉预应力钢筋过程中有预应力筋与模板摩擦和折点的摩擦损失、有蒸气养护温差引起的损失、有锚固损失(锚具变形,应力钢筋回缩)和放张时混凝土受压缩而引起的弹性压缩损失;后张法有预应力筋与孔道壁的摩擦损失、锚固损失、后张拉束对先张拉束由于混凝土压缩变形而引起的损失等。
以上各种损失都是在预压应力,亦即应力传递完成之前发生的,一般称之为瞬时损失。
此外由于混凝土收缩、徐变变形以及由于钢材松弛引起的损失,则都是随时间而发展,需要3~5年,甚至几十年时间才能全部出现的损失,一般称之为长期损失。
3减少预应力损失的措施为了提高预应力钢筋的效率,应采取各种综合措施以尽量减少预应力损失:(1)就长期损失中的收缩与徐变而言,要减少损失,必须尽量降低混凝土的水泥用量和减小水灰比,选用弹性模量高,坚硬密实和吸水率低的石灰岩、花岗岩等碎石或卵石作粗骨料,注意早期养护。
(2)减少钢材松弛损失的有效措施是采用低松弛钢材,低松弛钢丝与钢绞线的应力松弛只有一般应力消失处理钢材的1/3左右。
预应力钢筋砼的损失与减小措施总结毕莹莹;苏鑫【摘要】预应力损失导致混凝土的预压应力降低,对构件的受力性能将产生影响,因此正确认识预应力损失非常重要.本文从组成混凝土的材料,张拉技术和施工方法及使用过程上的发展状况来进行阐述,提出了提高预应力混凝土使用效率的原因和建议.%Prestress loss can reduce the prestress of concrete, and will impact the force performance of the components, so it is very important to correctly understand the loss of prestress.In this paper, the materials of concrete, tension technology, construction methods and the development in the using process are explained, and the reasons and recommendations to improve the efficiency of prestressed concrete are put forward.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2011(030)020【总页数】2页(P96-97)【关键词】预应力;混凝土;损失;措施【作者】毕莹莹;苏鑫【作者单位】山东工业职业学院,淄博256414;山东齐韵有色冶金工程设计院有限公司,淄博,255000【正文语种】中文【中图分类】TU50 引言80年代中期以前,我国的预应力钢材的性能比国际上落后很多,近30年差距逐渐缩小。
近年来用于钢绞线锚固的群锚体系,被广泛采用。
随着质量地不断提高,其锚固性能也越来越好。
使用时可根据需要由多根钢绞线组成一束,整束张拉,国内目前已发展到1200。
一、单选 (共20题,每题2分,共40分)1.对于钢筋应力松弛引起的预应力的损失,下面说法错误的是:()A.应力松弛与钢筋品种有关系B.进行超张拉可以减少,应力松弛引起的预应力损失C.应力松弛与张拉控制应力的大小有关,张拉控制应力越大,松弛越小D.应力松弛与时间有关系2.混凝土强度等级是由()确定的A. B. C.D.3.影响偏心距增大系数η的因素不包括()A.弯矩的大小B.截面面积和有效高度C.初始偏心D.构件的计算长度4.受弯构件正截面承载力中,T 形截面划分为两类截面的依据是()A.破坏形态不同B.计算公式建立的基本原理不同C.受拉区与受压区截面形状不同D.混凝土受压区的形状不同5.提高受弯构件截面刚度最有效的措施是()A.增加钢筋的面积B.增加截面高度C.改变截面形状D.提高混凝土强度等级6.一般来讲,其它条件相同的情况下,配有螺旋箍筋的钢筋混凝土柱同配有普通箍筋的钢筋混凝土柱相比,前者的承载力比后者的承载力()A.低B.相等C.高D.不确定7.受弯构件斜截面承载力计算公式的建立是依据()破坏形态建立的。
A.斜拉破坏B.弯曲破坏C.斜压破坏D.剪压破坏8.钢筋与混凝土能共同工作的主要原因是()A.混凝土与钢筋有足够的粘结力,两者线膨胀系数接近B.防火、防锈C.钢筋抗拉而混凝土抗压D.混凝土对钢筋的握裹及保护9.规范确定所用试块的边长是()A.100mmB.150mmC.250mmD.200mm10.通常在结构设计中需要验算的由荷载产生的裂缝类型是()A.剪切裂缝B.温度裂缝C.扭转裂缝D.弯曲裂缝11.与普通箍筋的柱相比,有间接钢筋的柱主要破坏特征是()A.混凝土压碎,钢筋不屈服B.保护层混凝土剥落C.间接钢筋屈服,柱子才破坏D.混凝土压碎,纵筋屈服tk f ck f cm f k cu f ,k cu f ,12.在轴力和剪力共同作用下,混凝土的抗剪强度()A.随压应力的增大而增大但压应力超过一定值后,抗剪强度反而减小B.与压应力无关C.随压应力的增大而减小D.随压应力的增大而增大13.钢筋混凝土偏心受拉构件,判别大、小偏心受拉的根据是()A.截面破坏时,受拉钢筋是否屈服B.纵向拉力N 的作用点的位置C.截面破坏时,受压钢筋是否屈服D.受压一侧混凝土是否压碎14.受弯构件正截面承载力中,对于双筋截面,下面哪个条件可以满足受压钢筋的屈服()A.B.C.D.15.钢筋混凝土大偏压构件的破坏特征是:()A.远侧钢筋受拉屈服,随后近侧钢筋受压屈服,混凝土也压碎B.近侧钢筋和混凝土应力不定,远侧钢筋受拉屈服C.近侧钢筋受拉屈服,随后远侧钢筋受压屈服,混凝土也压碎D.远侧钢筋和混凝土应力不定,近侧钢筋受拉屈服16.下面关于短期刚度的影响因素说法错误的是()A.截面配筋率如果满足承载力要求,基本上也可以满足变形的限值B.增加,略有增加C.提高混凝土强度等级对于提高的作用不大D.截面高度对于提高的作用的作用最大17.钢筋的屈服强度是指()A.比例极限B.屈服下限C.屈服上限D.弹性极限18.全预应力混凝土在使用荷载作用下,构件截面混凝土()A.允许出现裂缝B.允许出现拉应力C.不出现压应力D.不出现拉应力19.一圆形截面螺旋箍筋柱,若按普通钢筋混凝土柱计算,其承载力为300KN,若按螺旋箍筋柱计算,其承载力为500KN,则该柱的承载力应为()A.300KNB.450KNC.500KND.400KN20.《规范》规定,预应力钢筋的张拉控制应力不宜超过规定的张拉控制应力限值,且不应小于()A. B. C.D.0h x b ξ≤0h x b ξ>'2s a x ≥'2s a x <ρs B s B s B ptk f 3.0ptk f 6.0ptkf 4.0ptkf 5.0二、多选 (共5题,每题2分,共10分)1.下列说法中错误的是()A.钢筋混凝土构件变形和裂缝验算中荷载、材料强度都取设计值B.受弯构件截面弯曲刚度随着时间的增加而减小C.当计算最大裂缝宽度超过允许值不大时,可以通过增加保护层厚度的方法来解决D.受弯构件截面弯曲刚度随着荷载增大而减小2.影响受弯构件斜截面受剪破坏承载力的因素有()A.配箍率B.混凝土强度C.箍筋强度D.剪跨比3.预应力混凝土的优点是()A.提高构件延性和变形能力B.增大构件刚度C.提高构件抗裂度D.可用于大跨度、重荷载构件4.关于预应力混凝土结构正确的是()A.预应力混凝土结构可以避免构件裂缝的过早出现B.在浇灌混凝土之前张拉钢筋的方法称为先张法C.张拉控制应力的确定是越大越好D.预应力混凝土构件制作后可以取下重复使用的称为锚具5.以下说法中正确的是()A.混凝土在剪应力和法向应力双向作用下,抗剪强度随拉应力的增大而增大B.混凝土受拉时的弹性模量与受压时相同C.混凝土受压破坏是由于内部微裂缝扩展的结果D.混凝土抗拉强度随着混凝土强度等级提高而增大一、单选 (共20题,每题2分,共40分)1.标准答案:C2.标准答案:D3.标准答案:A4.标准答案:D5.标准答案:B6.标准答案:C7.标准答案:D8.标准答案:A9.标准答案:B 10.标准答案:D 11.标准答案:Ccon12.标准答案:A13.标准答案:B14.标准答案:C15.标准答案:A16.标准答案:A17.标准答案:B18.标准答案:D19.标准答案:B20.标准答案:C二、多选(共5题,每题2分,共10分)1.标准答案:A, C2.标准答案:A, B, C, D3.标准答案:B, C, D4.标准答案:A, B5.标准答案:B, C, D一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2.0分,共40分)1.单向板肋梁楼盖中,板的配筋有弯起式和分离式两种,采用分离式配筋的优点是()。
预应力损失计算预应力损失是指在预应力构件施工过程中由于各种原因导致的预应力损失的情况。
准确计算预应力损失对于工程的安全性和可靠性具有重要意义。
本文将介绍预应力损失的计算方法及其相关的内容。
1. 引言预应力技术在现代工程中得到广泛应用,其主要目的是通过施加预应力力量来提高结构的承载能力和变形性能。
然而,在预应力施工过程中,由于各种原因,如材料的初始应力损失、锚固滑移等,会导致预应力的损失,影响结构的设计效果和安全性。
2. 预应力损失的分类预应力损失可以分为初始应力损失、锚固应力损失和滑移应力损失三类。
2.1 初始应力损失初始应力损失是指在预应力构件施加初始应力后,在预应力锚固前由于材料的弹性和非弹性变形而产生的应力损失。
初始应力损失的计算可以采用材料本身的力学性能和试验数据来确定。
2.2 锚固应力损失锚固应力损失是指预应力钢束被锚固在构件内部时由于锚具的工作性能以及搭接长度的不同而导致的应力损失。
锚固应力损失的计算可借助于锚固试验和相关标准规范来确定。
2.3 滑移应力损失滑移应力损失是指在预应力钢束和混凝土之间产生滑移时,由于滑移长度和滑移阻力不同而导致的应力损失。
滑移应力损失的计算可以通过基于试验和经验公式来确定。
3. 预应力损失计算方法预应力损失的计算一般采用综合计算法,其基本原理是将初始应力损失、锚固应力损失和滑移应力损失综合考虑。
3.1 初始应力损失计算初始应力损失计算的一般步骤如下:- 根据预应力构件的几何特征、材料性能和施工工艺确定初始张拉时钢束的初始应力;- 根据预应力钢束的应力松弛特性和锚固后的应力变化规律,计算初始应力损失。
3.2 锚固应力损失计算锚固应力损失计算的一般步骤如下:- 根据预应力锚具的特性和设计要求确定锚固力的大小;- 根据预应力钢束与锚具之间的滑移长度和工作性能,计算锚固应力损失。
3.3 滑移应力损失计算滑移应力损失计算的一般步骤如下:- 根据预应力钢束与混凝土之间的滑移长度和试验数据,计算滑移应力损失;- 根据试验和经验公式,确定滑移应力损失的大小。
第6章 预应力损失及有效应力的计算本桥预采用后张法,应力损失包括: 摩阻损失、锚具变形及钢筋回缩、混凝土的弹性压缩、预应力筋的应力松弛、混凝土的收缩与徐变等5项。
根据《桥规》(JTG D62-2004)第6.2.1条规定,后张法预应力混凝土构件在正常使用极限状态计算中,应考虑由下列因素引起的预应力损失:预应力钢筋与管道壁之间的摩擦 σl1 锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩 σl2 混凝土的弹性压缩 σl4 预应力钢筋的应力松弛 σl5 混凝土的收缩和徐变 σl66.1 预应力损失的计算6.1.1 摩阻损失预应力钢筋与管道之间摩擦引起的应力损失可按下式计算:]1[)(1kx con l e +--=μθσσ (6-1)σcon ——张拉钢筋时锚下的控制应力(跟据《桥规》规定σcon ≤0.75pk f ); μ——预应力钢筋与管道壁的摩擦系数,对金属波纹管,取0.2,具体取值见表6-1; θ——从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和,以rad 计; k ——管道每米局部偏差对摩擦的影响系数,取0.0015,具体取值见表6-1; x ——从张拉端至计算截面的管道长度,以米计。
表6-1 系数k 及μ的值管道类型Kμ 橡胶管抽芯成型的管道 0.0015 0.55 铁皮套管 0.00300.35金属波纹管0.0020~0.00300.20~0.266.1.2 锚具变形损失由锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失,可按下式计算:Pl Ell ∑∆=2σ (6-2)∆l ——锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩值;统一取6mm ; L ——预应力钢筋的有效长度;E P ——预应力钢筋的弹性模量。
取195GPa 。
6.1.3 混凝土的弹性压缩后张预应力混凝土构件的预应力钢筋采用分批张拉时,先张拉的钢筋由于张拉后批钢筋所产生的砼弹性压缩引起的应力损失,可按下式计算pc EP l4ΔσΣασ= (6-3)式中, pc Δσ——在先张拉钢筋重心处,由后张拉各批钢筋而产生的混凝土法向应力;EP α——预应力钢筋与混凝土弹性模量比。
① 由钢束应力松弛引起的预应力损失
《公预规》6.2.6条规定,钢绞线由松弛引起的应力损失的终极值,按下式计算:
5(0.52
0.26)pe
l pe
pk
f σσψζσ=-
(2-29)
式中:
ψ——张拉系数,本算例采用一次张拉, 1.0ψ=;
ζ——钢筋松弛系数,对低松弛钢筋,ζ=0.3;
pe σ——传力锚固时的钢筋应力,对后张法构件421l l l con pe σσσσσ---=。
5l σ计算结果见表2-27。
表2-27
5l σ计算
梁号 截面位置 pe σ)(MPa
ψ
ζ
5l σ)(MPa
边梁
跨中 1240.206 1.0 0.3 32.27 4/L 1240.190 1.0 0.3 32.26 变化点 1256.687 1.0 0.3 34.43 支点 1243.419 1.0 0.3 32.69 3号梁
跨中 1240.121 1.0 0.3 32.26 4/L 1239.836 1.0 0.3 32.22 变化点 1256.374 1.0 0.3 34.39 支点
1243.353
1.0
0.3
32.68
② 2.5.5 混凝土收缩和徐变引起的预应力损失
根据《公预规》6.2.7条规定,由混凝土收缩和徐变引起的应力损失可按下式计算:
()0060.9,(,)115p p cs E pc l p
E t t t t εασφσρρ⎡⎤+⎣⎦
=
+
(2-30)
式中:
6l σ——全部钢束重心处由混凝土收缩、徐变引起的预应力损失值;
pc σ——钢束锚固时,全部钢束重心处由预加应力(扣除相应阶段的应力损失)产生的
混凝土法向应力,并根据张拉受力情况,考虑主梁重力的影响;
0t ——加载龄期,即达到设计强度为90%的龄期,近似按标准养护条件计算则有:
28
log log 9.00t f f ck
ck =,则可得d t 200≈;对于二期恒载2G 的加载龄期'
0t ,假
定d t 90'0=。
0(,)t t φ——加载龄期为0t 、计算龄期为t 时的混凝土徐变系数;
0(,)cs t t ε——加载龄期为0t 、计算龄期为t 时收缩应变。
ρ——配筋率,n
s p A A A +=ρ,p
A 、s A 分别为受拉区预应力钢筋和非预应力筋的
截面面积;
ps ρ——2
21i
e ps ps +
=ρ,
i ——截面回转半径,n n A I i /=;n I 、n A 取表2-17第三阶段截面特性;
ps e ——构件受拉区预应力钢筋和非预应力筋截面重心至构件截面重心轴的距离;
)/()(s p s s p P ps A A e A e A e ++=;
① 徐变系数终极值0(,)u t t φ和收缩应变终极值0(,)cs u t t ε的计算 该桥梁位于广东地区,年平均相对湿度为%80=RH 。
构件理论厚度的计算公式:
2A h u
=
(2-31)
式中:
A ——主梁混凝土截面面积,见表2-2;
u ——与大气接触的截面周边长度。
本设计考虑混凝土收缩和徐变大部分在成桥之前完成,A 和u 均采用预制梁的数据。
2-28
h 计算表
梁号 截面位置
A )(2
m
u )(m
h )(m
边梁 2/L 、4/L 、m 6.4
0.7863 8.033 0.196 支点
1.2224 7.839 0.312 3号梁
2/L 、4/L 、m 6.4
0.8160 7.633 0.214 支点
1.2544
7.279
0.345
2-29 混凝土徐变系数终极值0(,)t t φ和收缩应变终极值0(,)cs t t ε
梁号 截面位置
)20,(t φ )90,(t φ
)20,(t cs ε
边梁 2/L 、4/L 、m 6.4
1.706 1.319 0.000228 支点
1.630 1.256 0.000202 3号梁
2/L 、4/L 、m 6.4
1.715 1.324 0.000230 支点
1.618 1.235 0.000195
②pc σ计算
pc σ为传力锚固时各截面的全部受力钢筋(包括预应力钢筋和纵向非预应力受力钢筋,
为简化不计构造钢筋影响)截面重心处,由I p N 、一期恒载1G M 、现浇湿接缝及桥面2G M 所引起的混凝土正应力。
考虑到加载龄期的不同,2G M 按徐变系数乘以折减系数
)20,(/)90,(t t φφ。
计算I p N 和1G M 引起的应力时采用第一阶段截面特性,计算2G M 引起
的应力时采用第三阶段截面特性。
P
G np G n p P n P pc
W M t t W M I e N A N 02
12
)20,()90,()(⋅--+=I I ϕϕσ
p l l l con p A N )(421σσσσ---=I
根据施工情况考虑自重影响,计算的)(75.185.375.05.0'
MPa f cu pc =⨯=<σ,见表2-30。
表2-30
pc σ计算
项目
边梁
3号梁
跨中 4/L 变化点 支点 跨中 4/L 变化点 支点 n A )(2m 0.8140 0.8140 0.8140
1.2496 0.7786 0.7786 0.7786 1.216 n I )(4m
0.4079 0.408 0.411074 0.50905 0.397697 0.39 0.3918 0.488 I p N )(kN 3103.01 3102.96 3144.23
3111.04 3102.78 3102 3143.5 3111 1G M )(m kN ⋅ 2155.6 1617 943.16 0 2286.88 1715 1000.6 0 2G M )(m kN ⋅
1176.5 882.4 514.77 0 1291.64 968.7 565.15 0 p e )(m 1.088 0.992 0.86 0.26 1.067 0.97 0.839 0.244 np W )(3m 0.375 0.411 0.478 1.957 0.373 0.402 0.467 2.005 op W )(3m 0.483 0.521 0.582 2.032 0.476 0.514 0.573 1.994 )90,(t φ/)20,(t φ
0.773 0.773 0.773 0.771 0.772 0.772 0.772 0.763 pc σ)(MPa
5.188
6.061
6.864
2.903
4.634
5.753
6.775
2.937
6l σ计算见表2-31
表2-31
6l σ计算
项目
边梁
3号梁
跨中 4/L 变化点
支点 跨中 4/L 变化点
支点 p E )(MPa
5
1095.1⨯
5
1095.1⨯
)20,(t φ
1.706
1.706 1.706 1.63 1.715 1.715 1.715 1.618 310)20,(-⨯t cs ε 0.228
0.228 0.228 0.202 0.230 0.230
0.230 0.195 EP α 5.56
5.56 pc σ)(MPa 5.188
6.061
6.864
2.903 4.634 5.753
6.775
2.937
ρ 0.00482 0.0048 0.0048 0.00326 0.00415 0.00415 0.00415 0.0028 ps ρ 1.4724
1.4962 1.5038
2.6689 1.6731 1.6825 1.7019
3.0041 6l σ)(MPa
76.84
83.56
89.80
52.64
73.16
81.95
89.92
51.84。