2020年岩土工程师《结构设计》章节考点：预应力混凝土

　　预应力混凝土

　　一、一般规定

　　(一)预应力混凝土构件的计算内容

　　1.承载力极限状态计算

　　根据使用条件进行正截面抗弯承载力与斜剪面抗剪承载力计算，必要时包括疲劳验算。

　　2.正常使用极限状态验算根据使用条件进行变形、抗裂、裂缝宽度和应力验算。

　　3.施工阶段验算

　　按具体情况对制作、运输、吊装等施工阶段进行验算。

　　(二)适用范围、材料及施加预应力方法

　　1.适用范围

　　1)先张法预应力混凝土

　　宜用于预制厂大批制作的中、小型构件。设计和施工条件许可时，也可用于生产非常用的构件。

　　2)后张法预应力混凝土

　　宜用于大型构件及现浇构件。应根据具体情况，如施工条件、构件类型、受力特点、工作环境等可以选用有粘结预应力或无粘结预应力混凝土。

　　2.预应力混凝土材料

　　(1)预应力筋：宜采用预应力钢丝、钢绞线和预应力螺纹钢筋。

　　(2)非预应力钢筋：宜采用 HRB400、HRB500 钢筋，也可采用 HPB300、HRB335、RRB400 钢筋。

　　(3)混凝土：混凝土强度等级不宜低于 C40，且不应低于 C30。

　　(4)锚具：必须采用由持有生产许可证的制造厂生产，并有合格证书及使用说明书的锚具。

　　3.施加预应力方法(表 16-6) (三)预应力钢筋张拉控制应力、预应力损失及预应力损失组合

　　1.预应力钢筋张拉控制应力s con

　　预应力钢筋张拉控制应力s con 是张拉钢筋时施加给预应力筋从制造到使用阶段经受的最大应力。预应力筋的张拉控制应力s con 应符合表 16-7 的规定。消除应力钢丝、钢绞线、中强度预应力钢丝的张拉控制应力值不应小于 0.4 f ptk ;预应力螺纹钢筋的张拉应力控制值不宜小于 0.5 f ptk 。

　　2.预应力损失

　　预应力损失包括：张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的损失s l1 ，预应力钢筋的摩擦损失s l 2 混凝土加热养护时受张拉的钢筋与承拉设备之间的温差引起的损失s l 3 ，预应力钢筋的应力松弛引起的损失s l 4 ，混凝土的收缩和徐变引起的损失s l 5 ，以及采用螺旋式预应力钢筋配筋的环形构件，当直径 d≤3m 时，由于混凝土的局部挤压引起的损失s l 6 。各项预应力损失值的计算见《混凝土规范》第 10.2 条。为了保证安全，《混凝土规范》给出了预应力总损失的最小值，即当计算的预应力总损失s l 小于下列值时，应按下列数值取用：

　　3.预应力混凝土构件的施工、运输、吊装及使用阶段的预应力损失值宜按表 16-8 的规定进行组合。

　　(四)预应力及预应力合力

　　1.预加应力产生的混凝土法向应力及相应阶段预应力钢筋的应力，可分别计算。

　　2.预应力钢筋及非预应力钢筋的合力及合力点的偏心距(图 16-10)可按公式计算。

　　3.混凝土法向应力为零时的 N p0 及ep0 值

　　(五)先张法构件预应力钢筋的预应力传递长度ltr 计算

　　当采用骤然放松预应力钢筋的施工工艺时，ltr 的起点应从距构件末端 0.25ltr 处开始计算。

　　计算先张法预应力混凝土构件端部锚固区的正截面和斜截面抗弯承载力时，锚固长度范围内的预应力钢筋抗拉强度设计值在锚固起点处应取为零，在锚固终点处应取为 f py ，两点之间可按线性内插确定。预应力钢筋的锚固长度la 应按《混凝土规范》第 8.3.1 条确定。

　　(六)施工阶段的验算要求

　　1.施加预应力时混凝土的强度

　　施加预应力时，所需的混凝土立方体抗压强度应经计算确定，但不宜低于设计混凝土强度值的 75%。

　　2.施工阶段验算时，截面法向应力应满足的要求

　　3.预应力混凝土构件预拉区的纵向钢筋

　　施工阶段预拉区允许出现拉应力的构件，预拉区纵向钢筋的配筋率( As/ + Ap/ )不宜小于 0.15%，对后张法构件不应计 Ap/ ，其中 A 为构件截面面积。预拉区纵向普通钢筋的直径不宜大于 14mm，并应沿构件预拉区的外边缘均匀布置。