10—。 :预应力混《凝土结构构件
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10.1【 一般规定
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10】.1.?1 : 为确?保预应力《混,凝土结构在》施工阶段《的安全明确规—定,了在施工阶段应进行!承载:能力极限状态等验】算施工阶段包括制作!、张拉?、运输及《安装:等工:序
1】0.1.2》 , 根据现行国家【标准工程结构通用规!范GB 55—0,0,1、工程结构可靠性!设计统一标准GB !50:1,53的有《。关规定当进行预【应,力混凝?土构件承载能力极限!状态及正常使用极】限,。状态的荷载》。组合时应《计算预应力作用【。效应并?参与组?合对:后张法预应力—混凝土超静定结【构预应力效应为【综合:内力Mr、Vr【及Nr包括》预应:力产生的次弯—矩,、次剪?力和次轴力》在承:载能:力极:限状态下预应—力,作用分项系》数γp应按预应【力作用的有利或不利!分别取1《.0或1.2、【1.3具体取—值应根据《工程类型等实—。际,情况:按照现行《国家标准工程结【。构通用规范GB 】550?01的有关规定【执行当不利时如后】张法预?应力:混凝土构《件锚头局压区的张拉!控制力预应力—作用分项《系数γp应》取1.2、》1.:3在正常使》用极:限状态下预应力作用!分项系数γp通【常取1?.0当按《承载能?力极:限状态?计算时?预应力筋超出有效预!应力值达到》。强度:设,计,值之间的应力—增量仍?为结构抗力部分【;当按本标准第6章!的,实用方法进》行,承载力计《算时仅次《内力应参与荷载效应!组合和?设计计算
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》 , 对承载》能力极限状态当预应!力作:用效应列《为公式左端项参与】作用效?应,组合时?由于预应力筋的数】。量和设?计参数已由裂缝【控制等级《的要求确定且总体上!是有利的根据工程】经验:对参:与组合的预应力作用!效应项?应取结构重要性系】数γ0=1.0;对!。局部受压承载力【计算、框架》。。。梁端预应《力筋偏?心弯矩在《。柱中产生的次弯【矩等其预应力作【用效:应为不利时γ0应】。按本规?范公式(3.—3.2-《1)执行
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本标准!为避免?出现冗长《的公式在诸多—计算公式中》并没有?。具,体列出相关次—内,力因此当应用—本标准?公式:进行正截面受—弯,、受压及《受,拉承载力计算—斜截面?受剪及受扭截面承】载力:计算以及裂缝控【制验算时均应计入相!关次内力《
! 2010版—。规范:增,加了无粘结预应力】混凝土结构承受静】力荷载的设计—规定主要有》裂缝控制《张拉控制应力限值有!关的预应力损—失值计算受弯—。构件正截面承载力计!算时无粘结预—。应力筋的应力设计】值、斜截面受剪【承载:力计算受弯构件的】裂缝控制验算及【挠度验算《。受,弯构件?和板柱结构中有粘】结纵向钢筋的配【置以:及施工张拉》阶段截面边》缘混:凝土法?。向应力控制和预【拉区构造配筋防腐及!防火措?施以上规定的条【。款列在本章及本标】准相:关章节的条款中
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10.【1.3 本次修】订增加了中强度【预应力钢《丝及预应力螺纹钢】筋,的张拉控制应—力限值
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10.1.】5 ?通常对预应力筋由于!布置上的几何偏【心引起的内》弯矩:Np:。e,pn以M1表示由】该弯矩对连续梁引起!的,支座反力《。称为次反力由次反力!对梁引起的弯矩【称为次?弯矩M2在》预应力?。混凝土?超静:定梁中由预加力对】任一截面引起的总弯!矩Mr为内弯矩M1!与次弯矩M2之和即!。Mr=M1+—M2次?剪力可根据结—构构件各截》面次弯矩分布—。按力学分析》方法计算此外在【后,张法:梁、板构件中—当预加力《引起的结《构变形受到柱—、墙:等侧向构件约—束,时在梁、板中将产】生,与预加力《反向的次轴力为【求次轴力也需要应】用力学分析方法
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为确保】预应力能够有—效地施?加到预应力结—构构件中应》采用合理的结构布置!方案合理布置竖【向支承构件如—将抗:侧力构件布置—在结构位移中—心不动点《附近:;采用?。相对细长的柔性柱】以减:少约束力必要时【应在柱中《配置附加钢筋—承,担约束作用产生的】附加弯?。矩在预应力》框架梁施加预—应,力阶段可将梁与柱】之间的节《点设:计成在张拉过程【中可产?生滑动的《无约束?支座张拉后再将该】节点做成《刚接:对,后张楼板为减—少约:束力可采用后浇带或!施工缝将结构分段】使其:。与约束柱或墙—暂时:分开;对于不能分】开且刚度较》。大的支承构件—可在板与《墙,、柱结合处》开设结构洞》以,减少约束力待张拉完!毕后:补强:对,于平面形状不规则】的板宜划分为平面】规则的单元使各部】分,能独立变形以减少约!束;当大部分收缩】变形完?成后如有需要仍可以!连为整体
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10.《1.7 当—按裂缝控制要—求,。配,置的预应力筋不【能满:足承载力要求—时承:载力不足《部分:可由普通钢筋承【担采用混合》配筋的设计方法【这种部分预应力混】凝土既具有全预【应力混凝土》与钢筋混凝土二者】的主要优点又基本上!排除:了两者的主要缺点】现,。。已成为加筋混凝土】系列中的《主,要发展趋势当—然也:带,来了一?些新:的课题当预应力混凝!。土构件配《置钢筋时由于混凝土!收缩和?徐,变的影?响会在这些钢筋中】产生内力这些内力】减少了?受拉区混凝土的法向!预压应力使构件【的抗裂性能降低因】。而计:。算时应?考,虑这种?影响为简《。化计算假定钢筋【的应力取等》于混凝土《收缩和徐变》引,起,的预应力损失值【但严格地说》这种简化计》算当预?。应,力筋和钢筋重心位置!不重合时是有一定】误差的
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10.1.8 】 近年来《国内开展《了后张法《预,应力混?凝土连续梁》内,力重:分,布的试验研究并探】讨,。次弯:矩,存在对内力重分布】的影响这些试验研】究及:有关:文献建议《。对存在?次弯:矩的后张法预应力混!凝土超静定》结构:其弯:。矩重分布规律可描】述为(1一β—)Md+αM2≤】M,u其中α为次弯【矩消失系数直接【弯矩的调幅》系数定义为β=【1-Ma/Md此】。处Ma为调整后的】弯矩值?。Md:为按弹?性分析算得的荷载弯!矩设:计值;直接弯—矩调幅系数》β的:变化:幅度:是0:≤β≤βmax【此处βmax—。为最大?调幅系数《次弯:矩随结构《构件刚度改变和塑】性铰转动而逐步消失!。它的变化幅》度是:0≤α≤1》.0;?且当β=0时—取α=?1.0?;当β=βma【x时可?。取α接近为0且β】可取其正《值或负值当取β为】正值时表《示支座处的直接【。弯矩:向跨中调幅;—当取β为负值时表示!跨中的直接弯—。矩向支座处调幅【上述试验结果—从概念?设,计的角度说》明在超静定预—应力混凝《。土结构中存》在的次?弯,矩随着预应力构件开!裂、:裂缝发展《以及刚度减小在极限!荷载阶段会相应【减小当截面配—筋率高时次》弯矩:的变:化较小反之》可能大部分次弯矩】都会:消失本次《修订考?虑到上述情况采【用次弯矩参与—重分布的方》案即内?力重分布所考虑的最!大弯矩除了荷载【弯矩设计值外还包括!预应:。力次弯矩在内并【参考美国AC—I,规,范,、欧洲规范EN【 1992-2等规!定对预应力混—凝土框架梁及连【续梁在重力荷—载作用下当受—压区高度x》≤0.30》。h0时可允许有限】量的弯?矩重分配同》。时可考虑次弯—矩变化对《截面内力《的影响但总调幅值不!宜超过2《0%
1!0.1.9 对】光面钢丝、螺旋【。肋钢丝、三股和七】股钢绞线的预—应力传递长》度均在原规范—规定:的预应力传递—长度:的基础上根据—试验研?究结果作了》调整并通过》给出的公《式由其有效》预应:力值计算预应力传】。递长度预应》力筋传递长度的外】形系数取决于与【锚固:性能有关的钢—筋的外形
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《10.1.1—1、1?0.1.12 】为确保预应》力混凝土结构在施】工,阶段:的安全?本规范第《10.1.1—。条规定了在施工阶段!应进:行承载能力极限状态!验算在施《工阶段对截面边缘】混凝土?法向应?力的限值条》件是根据国内外【。相关规范校准—。并,吸取国内的工—程设计经验而得的】其中对混凝土法向】应,。力的限值《均用与各《施工:阶段混凝土抗—压,强度 相对应的抗!拉强度及抗压强度标!准值表示
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—预拉区纵向钢筋的】构,造配:筋,率取略低于本规范第!8.5.1条的最小!配筋:率要求
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10.1.13】 先张法》及后张法《预应力混凝土构件】的受剪承载力、受扭!承载:力,及裂缝?宽度计?。算均:需用到混凝土—法向预应力为零时的!预应力筋合力Np0!本条:对,此作了?规定
1!0.:1.14 影响】无粘结?。。预应力混《。凝土构件抗弯能【力的因素《较多如?无粘结预《应力筋有效预应力的!大小、无粘结—。预应力筋与普通钢筋!的配筋率、受弯构】。件的:跨高比、荷载—种,类、无粘结》预,。应力:筋与管壁之间的摩】擦力、束的形状和材!料性能等因此—受,弯破坏状态下无【粘结预应力筋的极限!应力必须通过试验】来,求得国内所进行的】。无粘结预应力梁【(板)试《验得出无《粘结预应力筋于梁】破坏瞬间的》极限应力主要与配筋!率、有效预应力、】钢筋:设计强度、混凝土】的立方体抗压强度】、跨高比以及荷载】形式有关《积累了?宝,贵的数据
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本!次修订采用了现行行!业标准无《粘结:预应力?混,凝土结构技术规【。程,J,GJ 92的相关】表达式该表达式以】综合配筋指标ζ0为!主要参数考》虑了跨高《比变化?影,响为反映在连—续多跨?梁板中应《用的情?况,增加了考虑连续【跨影响的设计应【力折减?系数在?设计:框架:梁时无粘《结预应力《筋外形布置宜—与弯矩包《络图相接《近以防在框架—。梁顶部反弯点附近出!现裂缝
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10》.1.15 — 在无粘结预—应力受弯构件—的预压?受拉区配置一—定数量的《普,通钢筋可以避免该类!构件:在极限?状态下?发生双折线》形的脆?性破坏现象并—改善开裂状态下【构件:的裂缝性能和延【性性能
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: 1 【单向板的普通钢筋】。最小面积
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》 本规范对钢—筋混凝土受弯构【件规定最小》配筋率?为0.2《%和4?5ft/《fy中的较》大值美国通过试【验认为在无》粘结预应力受弯构件!的受拉区至少应【配置从受拉边缘至】毛截面重心之间面积!0.4%的》普通钢?筋综合上述》两方面?的,规定和研究成果并结!合以往的设计经验】作出了本规范对无粘!。结预应力混凝土板受!拉区普通钢筋—最小:配筋率的限制
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? 2 【梁正弯矩区普通钢】筋的最小面积
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— 无粘结预【应,力梁的试验表明【为了改善构件在正常!使用下的变形性能应!采用预应力筋及有】粘结普通钢》筋混合配筋方案在】全部配筋中有粘结】纵向普通钢筋的拉】力占到承载力设计】值Mu产生总拉【力的25%或更【。多时可更《有效地改善无粘【结预:应力梁的性能如裂】缝,分布、间《距和宽度以及变形】性能从而达到接近】有粘结预应力梁【的性能本规范公【式(10.1—.15-2》)是根据此比—值,要求并考《虑,预应力筋及普通钢】筋重心离截面受压】区边缘纤维的距离】hp、?。hs影响得出—的
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— 对《按一级裂缝控制【等级设计的无粘结】预应力?混,凝土构件根据试验研!究,结果可?仅配:置比最小配筋—率略大的非预应力】普,。通钢筋取ρmin】等于0.00—3 :
1【0.1.16 对!无粘结?。预应:力混凝?土,板柱结?构中的?双向平板所要—。求配置的普通钢筋分!述如下
! ? 负弯矩区普通钢筋!的配置美国进行【过13的九》区格后张无粘—结预应力《平板的?模型试验结果—表明只要在》柱宽及两侧各离【柱边1.5~2【倍的板厚范围—内配置?占柱上?板带横截面面积0.!15:%的:。普通钢筋就能很好地!控,制和分散裂缝—并使柱带区》域,内的弯?曲,和剪切?。强度都能充分—发挥出来《此外这些钢筋应集中!通过柱子《和靠近柱子布置钢筋!的,中到中?间距应不超过30】0mm而且每—一,方向应不少于—4根钢筋《对通常?的跨度?这些钢筋的》总长:度,应等于跨度的—1/3我《国进行的12无粘】结部分预应力平板的!试验:也,。证实在上述》。柱面积范围内配置】的钢筋?是适当的本规范【根据公式(10.】1.16《-1)?矩形:板在长?跨方向将布置更【多,的钢筋
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正弯【矩区普通《。钢筋的配《置在:正,弯矩区双向板—在使用荷载下—按照抗裂验》算边缘混凝土法向】。拉应力?确定普通筋配置数量!的规定是参照—美国ACI规范【对双向板《柱,结构关于《有粘结?普通钢筋最小截面】面积的规定并结合】国内多年来对该板按!二级:裂缝控制和配置有粘!结,普通钢筋的工程经】验作出规定的针【对温:度、:。收缩应力所》需配置的《普通钢筋应按—本规范第9.1【节的相关规定执行】
! 在楼盖的边缘和】拐角处通《过设置钢筋混凝土边!梁并考虑柱头剪切作!用将该梁《的箍筋加密配置可提!高边柱和《。角柱节?点的受冲《切承载力
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10.1.1【7 本条》规定了预应力混【凝土:构件的?弯矩设计值不小【于开裂弯矩其目【的是控制受》拉钢筋总配筋量不】能,。过少使?构件具有《应有的延《性以防?止预应?力受弯构件》开裂:后的突然脆》断
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