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1、短束预应力锚固的应力损失作者:Wang Chengbao (王成宝),Zhang Jianke(张建恪),Pei Chengrun(裴承润)(北京市大路桥梁建设集团有限公司一分公司,北京)【摘要】:后张预应力曲线钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值b/2,对于后张超短预应力筋的有效应力影响很大。因此在张拉超短预应力筋 时候,肯定要实行有效措施,保证预应力筋的有效预应力不受影响。【关键词】:张拉;损失;超张1、概述:预应力钢筋在张拉时所建立的张拉力,由于张拉方式、材料特性 和环境条件等种种缘由并随着时间的推移有所降低。全部的预应力损 失都发生之后,预应力钢筋中的应力降低至最低值,即有效应
2、力。现 行设计法律规范,一般单独计算各种因素引起的预应力损失值,预应 力混凝土构件的总预应力损失值等于各种因素产生的预应力损失叠 加之和。2、锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失超短束预应力筋张拉时,由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力 损失占伸长值的比例较大,对有效应力的影响也很大。因此施工 时候肯定要实行相应措施削减由于内缩造成的应力损失。后张预应力钢筋由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值 62 ,因预应力曲线钢筋与孔道壁之间存在的反向摩擦作用而渐渐削 减并消逝。当预应力钢筋为圆弧形曲线,且其对应的圆心角e不大于 30 ,其预应力损失值可按下式计算:(如图1)b)图1-1圆弧形曲线预应力筋
3、锚具变形和预应力筋内缩引起的损失a)曲线预应力筋 b)预应力损失b/2后的应力分布CrZ2 = co+ Q(1 )( 1-1 )I aEs其中lf= - (1-2)pOOOb.f + 左)式中一一圆弧形曲线预应力钢筋的曲率半径;A预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦系数;k考虑孔道每米长度局部偏差的摩擦系数;x张拉端至计算截面的距离,m;且xv/yIf反向摩擦影响长度,m;a锚具变形和钢筋内缩值,mm;预应力钢筋弹性模量,MPao3、工程实例某桥梁工程D类盖梁,梁长4. 93m,预应力孔道长4. 606m,预应 力孔道曲线半径为25m,曲线对应圆心角为10.5。采纳单端张拉工 艺,钢束为7-0,15
4、(705)高强度低松弛钢绞线,锚具为YM15-7 锚头。预应力钢绞线的标准抗拉强度为1860MPa,张拉掌握应力为 1283. 4MPa, 一束张拉力为 1234. 8KN。锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值:锚具变形和钢筋内缩值a为5mm,孔道摩擦系数月=0.17 ,钢 绞线弹性模量旦=1.96x105 ,依据公式(1一2)反向摩擦影响长度: lf= I000b + 储_ I5xl.96xl()5V 1000x1283.4 x+ 0.0015)=9.59m由于反向摩擦影响长度大于孔道长度,锚具变形和钢筋内缩值a 已影响锚固端张拉应力。依据公式(1-1)张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损
5、失 值:62 -( 十 左)(1 一 :)h 0 17 = 2x1283.4x9.59x(-+ 0.0015)= 209.23A/mm2跨中处锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值为:b/2 = 2bc。/ (K + 左)(1 -)几lf0.1725+ 0.0015)(1-= 159.05A/mm2锚固端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值为:b/2 =+ 左)(1 .1)G h=2 x 1283.4 x 9.59 x + 0.0015)(1-259.59= 108.87A/mm2由于锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值62过大,为补偿 损失,张拉前与设计人协商,实际张拉时超张3%,部分弥补锚具
6、变 形和钢筋内缩引起的预应力损失值。超张拉后,反向摩擦影响长度:aEs1000b* +幻5xl.96xl050 17+ 0.0015)1000x 1283.4xl.03x (士,25=9.34m张拉端锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值为:/=2/。”(幺 + 左)(1-o 17=2 x 1283.4 x 1.03 x 9.34 x (- + 0.0015)=209.897V / mm2跨中处锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值为:5; =2brclf0 172 3=2 x 1283.4 x 1.03 x 9.34 x ( + 0.0015)(1 )259.34= 158.21A/mm2固定端
7、处锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失值为:51=2。“/由 + 左)(1一厂) lf4.69.34)4.69.34)0 17=2 x 1283.4 x 1.03 x 9.34 x (沿-+ 0.0015)(1 -= 106.52A/mm2表3-1其中:预应力筋应力b =项目张拉端跨中锚固端未考虑b/2的预应力b (MPa)1246. 11241.81237.6考虑b/2的预应力b (MPa)1036. 91082. 81128.8未考虑b/2/的超张后预应力b (MPa)1283. 51279. 11274.7考虑b/2的超张后预应力b (MPa)1073.61120.91168.24、结语在
8、短束预应力张拉时,锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失对 有效应力影响很大。为保证有效预应力应力,在施工时候尽量使预应 力孔道顺直,降低孔道摩阻。在经设计人同意的状况下,实行超张拉 施工工艺补偿超短束固定端的应力损失。参考文献:11朱新实,刘效尧.预应力技术及材料【M】,其次版:北京,人民交通出版 社,2004: 178-179.【2】|谢醒悔韩选江,叶湘茵.现代予力混凝土结构设计原理及应用Ml北京, 机械工业出版社,2006: 23-24.3路桥集团第一大路工程局.JTJ 041-2000大路桥涵施工技术法律规范【S】.北京:人民交通出版社.2000.【4】中华人民共和国行业标准.JTG D62-2004大路钢筋混凝土及预应力混凝土 桥涵设计法律规范【S.北京:人民交通出版社.2004.