预应力损失

13.3预应力损失的估算13.3预应力损失的估算一、预应力损失(lossofprestress)定义和引起原因预应力钢筋的预应力在张拉、锚固和时间推移过程中逐渐降低的现象叫预应力损失,引起预应力损失的原因有：1、预应力筋与管道壁间摩擦引起的损失—摩阻损失;2、锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的；3、钢筋和台座养护温差引起的损失；4、混凝土弹性压缩引起的损失；5、钢筋松弛引起的损失；6、混凝土收缩徐变引起的损失。l13.3预应力损失的估算曲线预应力钢筋，由于孔道的曲率，预应力筋与孔之间产生径向压力所引起的摩擦损失——称为弯道影响摩擦损失，其数值较大。1）预应力筋与管道壁间摩擦引起的应力损失—摩擦损失（后,折线配筋的先张法）摩擦损失包括两部分：由管道的位置偏差、孔壁粗糙及钢筋表面的粗糙等原因引起的摩擦损失，其数值较小；1l13.3预应力损失的估算图13-8管道摩阻引起的钢筋预应力损失计算简图13.3预应力损失的估算()11kxlcone13.3预应力损失的估算一端张拉两端张拉超张拉减少摩阻损失的措施：13.3预应力损失的估算减少摩阻损失的措施：采用两端张拉；采用超张拉。采用较大的曲率半径；保证成孔质量对于后张法预应力筋，其张拉工艺按下列要求进行：钢绞线束13.3预应力损失的估算2）锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的应力损失——锚具损失(先、后)2lPlEll2→直线配筋的先张梁无顶压时锚具变形和钢筋内缩值a（mm）锚具类别a支承式锚具（钢丝束镦头锚具等）：1螺帽缝隙每块后加垫板的缝隙11锥塞式锚具（钢丝束的钢质锥形锚具等）5有顶压时5夹片式锚具6~813.3预应力损失的估算《公路桥规》公式：2flflxl13.3预应力损失的估算•减小锚具变形、钢筋回缩、接缝压缩损失的方法：采用超张拉；注意选用回缩值小的锚具，尤其对于短小构件先张法长线台座施工（100m以上不计该损失）尽量少用垫板13.3预应力损失的估算3）钢筋与台座间的温差引起的应力损失——温差损失(台座施工的先张构件有)3lpptlEttEll)(123MPa1025pE3212()ltt13.3预应力损失的估算减小温差损失措施：二次升温。采用钢模板。13.3预应力损失的估算4）混凝土弹性压缩引起的应力损失——弹性压缩损失4l（1）先张法构件当预应力钢筋放张时，混凝土的弹性压缩应变引起的应力损失为：4pclppcppEPpccEEEE13.3预应力损失的估算（2）后张法构件后张法构件一般是采用分批张拉锚固，称为分批张拉应力损失，也以表示。《公路桥规》规定可按下式计算：4l412lEppcmm最终简化计算公式：4lEppc减小措施：提高加载龄期；提高砼质量；后张梁设计好分批张拉顺序；补张拉13.3预应力损失的估算5）钢筋松弛引起的应力损失—松弛损失（先、后）钢筋长度固定不变，则钢筋中的应力将随时间延长而降低，叫松弛。5l影响松弛损失的因素：时间（下图为典型的预应力钢筋松弛曲线）；应力；钢筋材质。13.3预应力损失的估算对于精轧螺纹钢筋一次张拉超张拉对于预应力钢丝、钢绞线《公路桥规》还规定：对碳素钢丝、钢绞线，当时，应力松弛损失值为零。减小的措施：采用超张拉；采用低松弛的预应力钢筋。conl05.0550.035lcon5(0.520.26)pelpepkf0.5pepkf13.3预应力损失的估算6）混凝土收缩和徐变引起的应力损失—收缩徐变损失（1）受拉区预应力钢筋的预应力损失为：（2）受压区配置预应力钢筋和非预应力钢筋的构件，损失为：6lpspcEPcsplttttEt151)],(),([9.0)(0060060.9[(,)(,)]115pcsEPpclpsEtttt6l13.3预应力损失的估算应当指出，混凝土收缩、徐变应力损失，与钢筋的松弛应力损失等是相互影响的，目前采用分开单独计算的方法不够完善。减小的措施：采用收缩、徐变小的混凝土，提高施工养护质量。多配置普通钢筋提高加载龄期6l13.3预应力损失的估算Il234505.llll421lllIIl655.0ll65ll预应力损失值的组合先张法构件后张法构件传力锚固时的损失（第一批）传力锚固后的损失（第二批）三、钢筋的有效预应力计算预应力损失是分批发生的。因此，考虑相应阶段所产生的预应力损失。第一批：传力锚固时及以前；第二批：传力锚固后peconl100lMPa13.3预应力损失的估算预应力钢筋的有效预应力：在预加应力阶段，预应力筋中的有效预应力为：在使用阶段，预应力筋中的有效预应力，即永存预应力为：IIpepconlIIIII()pepconll13.3预应力损失的估算先张法构件预应力筋的应力分布：传递长度：后张法的预压力分布：()11kxlcone2()lPlEl直线先张，后张见教材3212()ltt4lEPpc412lEppcmm最终简化计算公式：5(0.520.26)pelpepkfpspcEPcsplttttEt151)],(),([9.0)(006