《10 《预应力混凝》土结构构《件
】
10.1 】 一:般规定
《
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【
10.!1.2 根据现】行国家标准工程结】构通:。用规范GB 5【50:01、工程结构【可靠性设计统一【标准GB 5—0153《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M【r、:V,r,及N:。r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 5】5001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!
!。 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
—
《 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
!
20【1,0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
【
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
》
,
,
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《N,。p,ep:n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M《2之和即M》r=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
】 ?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
《
1《0.1?.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
》
1《0.1.8》 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—≤Mu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≤βm》ax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=β—。max?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ACI规范!、欧洲规范EN【 199《2-2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,≤0.3《0h:0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20%
】
:
10《.,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
》
?10.?。。1.11《、10.1.12 ! 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
—
:
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
!
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
【
10.1.14! , 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
?。
?
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
】
10.1.1【5 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》
?
【1 单《向,板的普?通钢筋最小面积
】
》 : 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
!
,
2 ! 梁正弯矩区普【。通钢筋?。。的最小面积》。
》
》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(1》0,.1.1《5-2)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
?。
:
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0.003
!
?
10.1.【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300mm!。。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.!1,6-1)《矩形板在长》跨方向将布》置更多的钢筋
!
:。
: 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A:CI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
—
:
:。
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
—