缓粘结预应力混凝土结构技术规程 [附条文说明] JGJ387-2017 建标库

6.2  预应力混凝土梁

6.2.1  梁中受拉区配置的非预应力纵向受力钢筋宜均匀分布在梁的受拉边缘,直径不宜小于14mm,最小截面面积As除应满足本规程第5.4.4条规定外,尚应符合下式规定:

6.2.2  缓粘结预应力混凝土屋面梁、吊车梁等构件靠近支座的斜向主拉应力较大部位,宜将一部分预应力筋弯起配置。

6.2.3  预应力筋在构件端部全部弯起的受弯构件,当构件端部与下部支承构件焊接时,应考虑混凝土收缩、徐变及温度变化所产生的不利影响,宜在构件端部可能产生裂缝的部位设置纵向构造钢筋。

6.2.4  缓粘结预应力混凝土构件的端部锚固区,应按下列规定配置间接钢筋:

     1  在预应力筋锚具及张拉设备支承处,应设置预埋承压钢垫板,混凝土局部受压承载力计算应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010执行,并应配置间接钢筋,其体积配筋率不应小于0.5%,垫板刚性扩散角应取45°。

     2  局部受压承载力计算时,取1.2倍张拉控制力和fptkAp中的较大值。

     3  在局部受压间接钢筋配置区以外,在构件端部长度l不小于截面重心线上部或下部预应力筋的合力点至邻近边缘的距离e的3倍、但不大于构件端部截面高度的1.2倍,高度为2e的附加配筋区范围内,应均匀配置附加防劈裂箍筋或网片(图6.2.4),配筋面积可按下式计算,且体积配筋率不应小于0.5%。

     式中:p——作用在构件端部截面重心线上部或下部预应力筋的合力设计值(N),可按本条第2款确定;

          、lb——分别为沿构件高度方向A、Ab的边长或直径(mm),A、Ab分别为混凝土局部受压面积和局部受压的计算底面积(mm2),应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的规定执行;

          fyv——附加抗劈裂钢筋的抗拉强度设计值(N/mm2)。

     4  当构件端部预应力筋需集中布置在截面下部或集中布置在上部和下部时,应在构件端部0.2h范围内设置附加竖向防端面裂缝构造钢筋(图6.2.4)。竖向防端面裂缝构造钢筋宜靠近端面配置,可采用焊接钢筋网、封闭式箍筋及其他形式,且宜采用带肋钢筋,其截面面积应符合下列公式规定:

     式中:Ts——锚固端端面拉力(N);

          P——作用在构件端部截面重心线上部或下部预应力筋的合力设计值(N),可按本条第2款的规定确定;

          e——截面重心线上部或下部预应力筋的合力点至截面近边缘的距离(mm);

          h——构件端部截面高度(mm);

          Asv——附加竖向防端面裂缝构造钢筋截面面积(mm2),当端部截面上部和下部均有预应力筋时,附加竖向钢筋的总截面面积应按上部和下部的预应力合力分别计算的较大值采用;当e>0.2h时,可根据实际情况适当调整。

     5  在构件端面横向也应按本条第4款方法计算抗端面裂缝钢筋,并与本条第4款竖向钢筋形成网片筋配置。

     6  在配筋稠密的梁柱节点处,当原配筋能起到钢筋网片或螺旋箍筋的等效作用时,可少配或不配钢筋网片或螺旋筋。

6.2.5  当构件在端部有局部凹进时,应增设折线构造钢筋(图6.2.5)或其他有效的构造钢筋。

6.2.6  缓粘结预应力筋的锚具不宜设置在梁柱节点核心区,应布置在梁端箍筋加密区以外。当缓粘结预应力筋在框架梁的梁端锚固,且建筑不允许在柱面外凸出锚固时,承压板过柱子中心线距离不应小于预应力钢绞线公称直径d的8倍(图6.2.6a)当次梁内缓粘结预应力筋在边梁锚固时,承压板过边梁中心线距离不应小于预应力钢绞线公称直径d的5倍(图6.2.6b)。

6.2.7  缓粘结预应力混凝土构件中,曲线预应力束应符合下列规定:

     1  曲线预应力束的曲率半径rp宜按下式确定,但不宜小于4m,曲线预应力筋的端头,应有与之相切的直线段,直线段长度不应小于400mm。

     式中:P——预应力束的合力设计值(N),可按本规范第6.2.4条第2款的规定确定;

          rp——预应力束的曲率半径(mm);

          dp——缓粘结预应力束等效孔道直径(mm),取de,其中n为单束钢绞线的根数,de为单根缓粘结钢绞线包括外包护套公称直径,公称直径15.20mm的钢绞线包括外包护套后公称直径取20.0mm;

          fc——混凝土轴心抗压强度设计值(N/mm2);当验算张拉阶段曲率半径时,可取施工阶段混凝土立方体抗压强度f'cu对应的抗压强度设计值f'c,以线性内插法确定。

     2  对于折线配筋的构件,预应力束弯折处的曲率半径可适当减小,并宜采用圆弧过渡。当曲率半径rp不满足公式(6.2.7)要求时,可在预应力束弯折处内侧设置钢筋网片或螺旋筋。

6.2.8  在预应力混凝土结构中,当沿构件凹面布置曲线缓粘结预应力束时(图6.2.8),应按下列规定进行防崩裂设计:

     1  当曲率半径rp满足下式要求时,可仅配置构造u形插筋:

     式中:P——预应力束的合力设计值(N),可按本规程第6.2.4条第2款的规定确定;

          ft——混凝土轴心抗拉强度设计值(N/mm2),当验算张拉阶段曲率半径时,可取与施工阶段混凝土立方体抗压强度f'cu对应的抗拉强度设计值f't,以线性内插法确定;

          cp——预应力束净混凝土保护层厚度(mm)。

     2  当曲率半径小不满足公式(6.2.8-1)要求时,每单肢U形插筋的截面面积应按下式确定:

     式中:Asvl——每单肢插筋截面面积(mm2);

          Sv——U形插筋间距(mm);

          fyv——u形插筋抗拉强度设计值(N/mm2),当大于360N/mm2时取360N/mm2

     3  U形插筋的锚固长度不应小于la。当实际锚固长度le小于la时,每单肢U形插筋的截面面积可按Asvl/k取值,其中,k取le/(15d)和le/200中的较小者且k不大于1.0,d为插筋直径。

     4  当有平行的几束预应力筋,且中心距不大于2dp时,预应力筋的合力设计值应按相邻全部预应力束的预应力筋确定。

6.2.9  预应力混凝土梁中缓粘结预应力钢绞线的布置应符合下列规定:

     1  缓粘结预应力钢绞线应分束布置,每束钢绞线根数不宜多于5根;

     2  混凝土梁中预应力束的竖向净间距不应小于缓粘结预应力束的等效直径dp的1.5倍,水平方向的净间距不应小于缓粘结预应力束的等效外径dp的2倍,且不应小于粗骨料粒径的1.25倍;使用插入式振动器捣实混凝土时,水平净距不宜小于80mm;

     3  裂缝控制等级为一级、二级的梁,预应力束外边缘至构件边缘的净间距,梁底不宜小于50mm,梁侧不宜小于40mm;裂缝控制等级为三级的梁,梁底、梁侧分别不宜小于60mm和50mm;

     4  凡制作时需要预先起拱的构件,预应力束曲线宜随构件同时起拱;

     5  成束布置的缓粘结预应力钢绞线在端部宜分散开并单根锚固,分散距离应满足本规程第6.1.3条规定。

6.2.10  预应力混凝土框架梁上开洞时,洞口宜位于梁跨中1/3区段,洞口高度不应大于梁高的0.4倍,孔洞偏心宜偏向受拉区;开洞较大时应进行承载力验算,梁上洞口周边应配置附加纵向钢筋和箍筋。预应力筋通过洞口截面时宜布置在截面受拉区(图6.2.10a),当洞口位于弯矩较小的区段时,预应力筋也可从洞口上、下分别通过,并保持预应力合力线的平滑过渡(图6.2.10b),预应力筋距洞口的距离宜满足本规程第6.2.9条的规定。